DE10040148C1 - Polsterkörper mit Abdeckung aus gewirkten Fasern, insbesondere Matratze - Google Patents

Abstract

Punktelastischer Polsterkörper, der eine gute Belüftung erlaubt und bei entsprechender Dimensionierung in der Lage ist, 0,5 l Schweiß pro Nacht vollständig aufzunehmen, zu verdunsten und an die Umgebungsluft abzuführen. DOLLAR A Er besteht aus einem punktelastischen Polsterkern und einer flächigen Abdeckung, die mindestens eine Schicht aus verwirkten, insbesondere zufällig orientierten, untereinander verschlungenen Einzelfasern umfaßt und wie der Polsterkern von einer textilen Hülle umgeben ist. DOLLAR A Alle Schichten der Abdeckung und die Hüllenoberseite sind in jeder zur Oberseite des Polsterkerns parallelen beziehungsweise tangentialen Richtung über ihre gesamte Dicke um mindestens 8% reversibel streckfähig und gegenüber Verschiebung ihres äußeren Randbereichs innerhalb des Polsterkörpers festgelegt. Zumindest alle über eine Dichte von 100 g/dm·3· verfestigten Schichten besitzen eine aus insbesondere gekrümmten oder winkligen Stegen gebildete Netzstruktur mit zumindest bidirektionalem Wellenverlauf.

Description

Die Erfindung betrifft einen Polsterkörper, insbesondere Matratze, aus einem punktelastischen Polsterkern und einer flächigen Abdeckung, die mindestens eine Schicht aus verwirkten, insbesondere zufällig orientierten, untereinander verschlungenen Ein­ zelfasern umfaßt und wie der Polsterkern von einer textilen Hülle umgeben ist.

Bekannt sind Matratzen mit punktelastischem Polsterkern und einer textilen Hülle, in deren Oberseite eine Abdeckung aus gekrempelten Woll- oder Kunstfasern eingesteppt ist. Das Gewicht dieser Abdeckung beträgt üblicherweise etwa 500 g/m², ihre Dichte 10 bis 50 g/dm³. Bei Belastung der Matratze mit dem menschlichen Körper wird die Abdeckung auf eine Dicke von etwa 2 mm komprimiert.

Diese Abdeckung kann ihre Aufgabe, eine gute Klimatisierung im Kör­ pernahbereich zu gewährleisten, nicht erfüllen, da sie weder in der Lage ist, die anfallende Feuchtigkeit aufzunehmen, noch für eine ausreichende Belüftung zu sorgen. Die Feuchtigkeit bleibt am Körper, in der Kleidung, in der Abdeckung und gelangt in den Polsterkern. In Latex­ schaumkernen tritt sie an der Unterseite aus und führt zu Schimmelbildung auf dem Lattenrost.

Zu einer vollständigen Klimatisierung im Körpernahbereich gehören:
Aufnahme von 0,5 Liter Schweiß pro Nacht,
Verteilung auf möglichst große Fläche,
Zufuhr von Frischluft,
Verdunstung und
Abtransport von Feuchtluft.

Da dies nicht durch Ventilation sondern durch freie Diffusion und Strö­ mung aufgrund von Wärmeunterschieden erfolgen muß, ist es besonders dann nicht möglich, wenn die darunterliegende Schicht - wie in den meisten Fällen - aus Schaumstoff besteht, der bei Belastung zu einer luftundurchlässigen Folie zusammengedrückt wird. Es muß ausreichend große, freie Verdunstungsfläche und Belüftungsraum mit großzügig offenem Kontakt zur Umge­ bung zur Verfügung stehen.

Aus fertigungstechnischen Gründen kann das Gewicht einer ver­ steppten Faserschicht auf höchstens 1000 g/m² erhöht werden. Aber bereits dann tritt ohne Erhöhung der Dichte schon nach kurzer Zeit deutliche Kuhlenbildung durch Vertikalkompressi­ on ein. Das Versteppen versteift die Abdeckung und vernichtet die Punktelastizität des Polster­ kerns. Darüberhinaus stellt das Versteppen einen Fertigungsprozeß dar, der recht aufwendige Fertigungsanlagen erfordert und daher für kleinere Unternehmen zur Folge hat, das Versteppen in Lohnarbeit mit zusätzlichen Transportkosten vergeben zu müssen.

Eine Erhöhung der Dichte zur Verringerung der Komprimierung der Abdeckung versteift sie weiter. Das gilt auch bei Schichten aus Roßhaar, Kokos oder Sisal, die unterhalb der versteppten Faserschicht auf den Polsterkern aufgelegt und meistens geklebt werden. Die Punktelastizität des Polsterkörpers wird weiter verringert. Durch wechselnde Bela­ stung findet eine Wechsel-Biegeverformung in der gesamten Liegefläche statt, die die Fasern allmählich auseinander zieht, da die dabei auftretenden Druckspannungen die Fasern nicht wieder zusammenschieben können. Es entstehen Beulen und Falten, die nicht mehr geglättet werden können.

Stabilisierte Schichten aus gekrollten und dann vernadelten, latexierten oder auf ein Jutegewebe gesteppten Fasern haben bei Dichten ab 90 g/dm³ eine gute Kom­ pressionsstabilität und hohe Luftdurchlässigkeit, sind aber zu steif. Das gilt auch für Abdeckun­ gen aus geleimter Watte. Sie werden nur bei geringer Dicke den punktelastischen Eigenschaf­ ten des Polsterkerns gerecht, können dann jedoch keine Klimafunktionen übernehmen.

Zusammengefaßt bedeutet das: Belüftung erfordert eine kleine Dichte bei großer Druckstabilität, Anschmiegsamkeit eine geringe Biegesteifheit.

Versuche haben gezeigt, daß schon eine dünne Schicht aus Baum­ wolle die Klimafunktionen behindert. Eine Schafwoll-Hülle erlaubt den Abtransport von Feuch­ tigkeit aus einem Polsterkern um ein Mehrfaches schneller als eine Hülle aus Baumwolle. Schafwolle hat eine selbstreinigende Wirkung bei Frischluftzufuhr. Voraussetzung ist jedoch, daß die Menge der Schafwolle ausreichend ist gegenüber der Belastung mit Schweiß etc. Man geht davon aus, daß Schafwolle etwa 30% ihres Eigengewichtes an Flüssigkeit aufzunehmen vermag. Schafwolle und auch Roßhaar sind aus diesen Gründen als Materialien für eine Ab­ deckung, die mit Feuchtigkeit belastet wird, vorzuziehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen punktelastischen Polsterkörper der eingangs angegebenen Art zu schaffen, dessen Abdeckung auch noch bei Belastung durch den menschlichen Körper, d. h. bei Komprimierung im Gebrauch, eine reichli­ che Belüftung bietet und dadurch mit ausreichendem Faservolumen und einer großzügigen belüfteten Faseroberfläche auch alle Klimafunktionen - bis hin zu vollständigen Aufnahme und Abtransport der bekannten 0,5 l Liter an Schweiß pro Nacht - übernehmen kann, ohne jedoch die Punktelastizität des Polsterkerns wie bisher zum großen Teil zu vernichten. Kuhlen-, Beu­ len- und Faltenbildung, Auseinanderziehen und Wandern einer Schicht der Abdeckung sollen ausgeschlossen werden. Die Kosten sollen dabei nicht wesentlich erhöht werden. Die Realisie­ rung der Abdeckung soll unter ausschließlicher Verwendung von reinen, unbehandelten Natur­ fasern wie z. B. Schafwolle und Roßhaar im Körpernahbereich möglich sein.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß alle Schichten der Abdeckung und die Hüllenoberseite in jeder zur Oberseite des Polsterkerns parallelen beziehungsweise tangentialen Richtung über ihre gesamte Dicke um mindestens 8% reversibel streckfähig und gegenüber Verschiebung ihres äußeren Randbereichs innerhalb des Polsterkörpers festgelegt sind und zumindest alle über eine Dichte von 100 g/dm³ verfestigten Schichten eine aus insbesondere gekrümmten oder winkligen Stegen gebildete Netzstruktur mit zumindest bidirektionalem Wellenverlauf besitzen.

Bei dieser Ausgestaltung des Polsterkörpers können die Fasern in einer oder mehreren Schichten der Abdeckung soweit verdichtet werden, daß durch die Verti­ kalbelastung im Gebrauch keine wesentlich größere Verdichtung stattfinden kann, sodaß die unerwünschte Kuhlenbildung auch bei Abdeckungen mit großem Volumen und einem Gewicht von über 2000 g/m² nicht eintritt.

Eine reversible Streckfähigkeit von mindestens 8% - besser noch: 10 bis 20% - in jeder beliebigen Richtung und auf die gesamte Dicke gibt eine ausreichende Bie­ gefähigkeit und Anschmiegsamkeit an die eintauchende (zu stützende) Form in jeder beliebigen Position ohne Zerstörung des Faserzusammenhalts. Die Abdeckung kann in sich verformt und partiell - soweit dazu erforderlich - verschoben werden. Dies ist Voraussetzung für die Streckfä­ higkeit. Gegenüber einer Verschiebung als Ganzes ist sie an ihren Außenrändern festgelegt.

Diese Streckfähigkeit wird selbst in den gewirkten, über eine Dichte von 100 g/dm³ verdichteten und gegebenenfalls stabilisierten (z. B. durch Latexierung) Schich­ ten aus nicht streckfähigen Naturfasern durch eine Netzstruktur mit zumindest bidirektionalem Wellenverlauf erzielt, die für die geringstmögliche Belastung und größte Streckfähigkeit gleich­ mäßig über die gesamte Liegefläche verteilt sein sollte. Sie kann durch viele gekrümmte Stege gebildet sein. Zur Anpassung an die zu stützende Form werden diese gestreckt. Die Streckung ergibt sich aus einer Biegung des Materials in durch die Netzstruktur vorgegebenem, also definiert begrenztem Ausmaß. Die maximale Dehnung des Materials kann dabei auf ein zulässiges Maß festgelegt und/oder eine Überdehnung auf sehr kleine Bereiche beschränkt werden. Bidi­ rektionaler Wellenverlauf schafft Streckfähigkeit in alle Richtungen, nicht nur in den zwei Wel­ lenrichtungen. Die gleichmäßigste Streckfähigkeit in allen Richtungen entsteht bei zwei ortho­ gonalen Wellenrichtungen. Oft ergeben sich in einer Netzstruktur aus zwei Wellenrichtungen automatisch weitere aus geometrischen Gesetzen.

Damit steht ein punktelastischer Polsterkörper zur Verfügung, dessen Abdeckung tatsächlich in der Lage ist, auch im Gebrauchszustand eine gute Belüftung bis hin zur Klimatisierung im Körpernahbereich zu gewährleisten.

Besonders eignet sich die Erfindung für Polsterkörper mit einer Abdec­ kung aus Naturstoffen, wie z. B. Schafwolle. Die Erfindung ermöglicht erst die Wirksamkeit deren Selbstreinigung im Polsterkörper durch Bereitstellung einer ausreichenden Fasermenge. Zusätze anderer Stoffe aus z. B. Elastizitätsgründen sind nicht erforderlich, sodaß reine, unbe­ handelte Naturfasern verarbeitet werden können, bei denen die selbstreinigende Wirkung am stärksten ist.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist das Maß der Streckfähig­ keit in zwei zueinander orthogonalen, zur Oberseite des Polsterkerns parallelen beziehungs­ weise tangentialen Richtungen zumindest annähernd gleich. Dadurch ergibt sich eine annä­ hernd gleiche Streckfähigkeit in allen Richtungen. Die in den Polsterkern eintauchende Unterseite eines zu stützenden Körper ist immer eine zum Polsterkörper hin gewölbte Fläche, die der Polsterkörper meistens nach allen Richtungen hin überragt. Dadurch entsteht eine allseitig gekrümmte Kalotte als Eintauchzone. Das bedeutet, daß sich die Abdeckung in allen Richtungen strecken muß, um sich an den Körper anzuschmiegen. Deshalb ist es im allgemei­ nen sinnvoll, eine gleichmäßige Streckfähigkeit in allen Richtungen vorzusehen, da immer die Richtung mit der geringsten Streckfähigkeit am höchsten belastet wird und über die Gesamt- Streckfähigkeit entscheidet.

Zumindest in der Eintauchzone eines jeden Körperteils, am besten na­ hezu in der gesamten Polsterfläche, empfiehlt es sich, die Streckfähigkeit kontinuierlich und -bezogen auf eine Streckrichtung - gleichmäßig auszulegen. Damit wird die Verformung mög­ lichst gleichmäßig und auf große Zonen verteilt und - bezogen auf einen Teilbereich - ein Mini­ mum. Das ergibt die größtmögliche Streckfähigkeit und damit Anschmiegsamkeit, die beste Erhaltung der Punktelastizität.

Mit einem Gewicht von 1500 g/m² kann eine Abdeckung nach der Er­ findung aus Woll- oder Roßhaarfasern gemeinsam mit der Hüllenoberseite einen wesentlichen Beitrag zu Klimatisierung leisten. Sie vermag den größten Teil der 0,5 l Schweiß pro Nacht aufzunehmen, zu verdunsten und abzuführen, wenn alle anderen Faktoren günstig sind. Dazu muß zumindest eine Schicht zu einer Dichte von mindestens 80 g/dm³ verfestigt werden, um Kuhlenbildung zu vermeiden. Für eine sichere Funktion und vollständige Klimatisierung sind 2500 g/m² für Abdeckung und Hüllenoberseite zusammen empfehlenswert.

Zumindest für alle dünnwandigen Schichten der Abdeckung und die Hüllenoberseite, wo es nicht auf Faservolumen ankommt, sind Gestricke gut geeignet und kostengünstig. Versuche haben bestätigt, daß sie sich auch in Schafwolle produzieren lassen. Für grobe Gestricke mit hohem Gewicht stehen keine schnellen Fertigungsanlagen zur Verfü­ gung. Dadurch ergeben sich unverhältnismäßig hohe Kosten. Innerhalb der Abdeckung, z. B. als Gleitschicht oder als unterste hüllende Schicht, ist Single-Jersey ausreichend. Als Hüllenober­ seite sind Double-Jersey, Frottee oder auch Verbundstoff vorzuziehen, wobei auf einigermaßen gleichmäßige Streckfähigkeit zu achten ist.

Auf kostengünstige Weise kann die Netzstruktur mit bidirektionalem Wellenverlauf durch eine Vielzahl zueinander beabstandeter Schlitze erzeugt werden, die in mindestens zwei verschiedenen Richtungen orientiert sind, ihre gesamte Dicke durchdringen und ein Schlitzmuster solcher Art bilden, daß jede gerade Linie auf ihrer Oberfläche mindestens einen Schlitz schneidet. Damit liegen in jeder beliebigen Zugrichtung Schlitze, durch deren Öffnen die Zugspannungen abgebaut werden. Die Abdeckung ist in jeder Richtung streckfähig.

Gäbe es eine Linie, auf der kein Schlitz liegt, wäre die Abdeckung ge­ nau in dieser Richtung nicht streckfähig. Bei Verformung der Abdeckung zur Anschmiegung an einen zu stützenden Körper käme es in dieser Richtung, im Bereich dieser Linie, zu irreversibler Überdehnung, was dann zu Beulen und Faltenbildung führen würde. Für die Streckfähigkeit ist also die Vollständigkeit der Brechung der Oberfläche wichtig - in allen Richtungen. Das wird mit der beschriebenen Schlitzung erreicht.

Hierbei erfolgt bei geringer Dehnung des Materials eine deutlich größe­ re Verformung der durch die Schlitzung erzeugten Netzstruktur mit Wellenverlauf. Die Wellen werden gestreckt. Eine Überdehnung des Materials findet nur in den Schlitzspitzen statt. Hier jedoch in so kleinen punktuellen Bereichen, daß die irreversible Verformung praktisch nicht ins Gewicht fällt.

Versuche mit Wollfilz haben gezeigt, daß in etwa 99% der Fläche nur eine geringe elastische Verformung stattfindet, in etwa 1% eine irreversible plastische. Nach Eindringen des zu stützenden Körpers in eine elastomerfreie Abdeckung geht die verformte Zone nicht von selbst in ihren Vorzustand zurück - jedoch beim Eindringen des Körpers in eine benachbarte Zone! Das findet jedoch auf einem Polsterkörper, insbesondere auf einer Matratze, viele Male in einer Nacht statt. Ein automatischer Prozeß der Selbsthilfe, der sich aus der beschriebenen Struktur ergibt, solange die Schicht der Abdeckung an ihren Außenrändern fest­ gelegt ist und die Schicht partiell frei verschiebbar ist. Ist sie flächig mit benachbarten Schichten verbunden, müssen diese ebenfalls entsprechend streckfähig sein.

Schichten mit Elastomeranteil können nach der Verformung wieder elastisch in den vorherigen Zustand zurückkehren. Im Zusammenhang mit einer Netzstruktur mit gleichmäßigem Wellenverlauf ist es bei ihnen auch möglich, irreversible plastische Verfor­ mung in der gesamten Schicht zu vermeiden.

Ist das Schlitzmuster gegenüber einer Drehung um 90° in seiner Ebe­ ne invariant, kann bei in zwei orthogonalen Richtungen orientierten Schlitzen eine identische Streckfähigkeit in diesen Richtungen und in jeweils um das gleiche Maß gegenüber diesen gedrehten Richtungen erzielt werden. Dabei ergibt sich auch etwa die gleiche Streckfähigkeit in allen Richtungen, die in der Ebene des Musters liegen, wie es für einen punktelastischen Pol­ sterkörper wichtig ist. Je gleichmäßiger die Streckfähigkeit in allen Richtungen ist, desto gerin­ ger ist die Gefahr der Überdehnung. Die Anpassungsfähigkeit der Abdeckung ergibt sich bei punktelastischem Polsterkern aus der Richtung mit der geringsten Streckfähigkeit.

Sowohl die höhere Verdichtung der Fasern, als auch das Schlitzen der Schichten, z. B. durch Stanzen, führen nur zu geringen Mehrkosten und können im Falle der Verfestigung durch Vernadeln sogar in der gleichen Anlage kontinuierlich als aufeinanderfol­ gende Arbeitsgänge erfolgen.

Für die Erfüllung der Aufgabe der Erfindung ist es ausreichend, die Schlitze durch Stanzschnitte zu bilden, wenn das Material aus reinen Fasern luftdurchlässig ist. Dabei geht kein Material verloren.

Werden die Schlitze als Löcher ausgebildet, kann die vertikale Durch­ lüftung der Schichten - insbesondere bei Beschichtungen - verbessert werden.

Durch Anordnung der Schlitze in einem rapportmäßigen Muster läßt sich eine einfache Fertigung als Folgestanzung realisieren. Ein kontinuierlicher Arbeitsprozeß, der sich vorteilhaft an das Vernadeln anschließen läßt. Werkzeugkosten sind geringer.

Um bei mehreren Schichten ein Wandern zu verhindern, ist es am einfachsten, sie im Randbereich zu vernähen. Die gesamte Abdeckung kann an allen Rändern an der textilen Hülle festgelegt werden. Dies kann mit einfachen Nähmaschinen ohne Zusatz­ stoffe erfolgen.

Durch eine Gleitschicht wird das Zerren und Reißen der Abdeckung durch Schubbelastung über die Hüllenoberseite bei Bewegung im Bett vermieden. Bei Schubbelastung gleitet die streckfähige Hüllenoberseite über das direkt unter ihr liegende feine Ge­ strick. Dadurch können keine Schubkräfte, die zum Verzerren oder Zerreißen führen könnten, auf die darunterliegenden Schichten übertragen werden. Dies ist besonders bei Schichten mit Schlitzmuster wichtig. Werden sie zwischen zwei Gleitschichten angeordnet, können sie sich optimal strecken und durch Wechsel der Verformungsbereiche wieder vollständig zusammen­ geschoben werden.

Die verfestigten Schichten der Abdeckung können aus vernadelten und/oder verklebten Vliesen, vernadeltem oder verfilztem Filz, oder aus verklebter Watte beste­ hen. Bei der Vliesherstellung durch Vernadeln ist es möglich, elastische Gestricke flächig mit dem Vlies zu verbinden. So kann das als Gleitschicht die Oberseite der Abdeckung bildende Gestrick mit der darunterliegenden genadelten Schicht flächig verbunden werden. Durch diese Verbindung wird ein Gleiten des Gestricks auf der Faserschicht ausgeschlossen und damit das gewünschte Gleiten zwischen Hüllenoberseite und Gestrick sichergestellt.

Die Abdeckung kann aus mehreren horizontalen Schichten gebildet werden. Es können unterschiedliche gewirkte Schichten - z. B. anderer Dichte - kombiniert werden. Es kann vorteilhaft sein, Schichten aus Gestricken zwischen gewirkten Schichten zu verwenden. Bei dem Einsatz von Schafwolle hat sich ein Aufbau der Abdeckung aus wenig verfestigten gewirkten Schichten mit einer Dichte von etwa 50 g/dm³ und verfestigten mit einer Dichte von etwa 100 bis 200 g/dm³ bewährt, die abwechselnd geschichtet werden. Es werden jeweils eine unverfestigte und eine verfestigte Schicht durch Vernadeln flächig zu einer Matte vereinigt und anschließend mit einem Schlitzmuster gestanzt. Auf das Stanzen der weicheren Schicht kann jedoch verzichtet werden.

Benachbarte Schichten können durch Verkleben, z. B. mit Naturlatex, flächig und auch elastisch verbunden werden. Für eine gute Durchlüftung der Schichten sollte eine Verklebung jedoch besser nur punktweise erfolgen.

Beim Versteppen mehrerer Schichten sollten die Steppnähte wellen­ förmig mit einer um mindestens 10% größeren gestreckten Länge verlaufen, um die Streckfä­ higkeit der Schichten möglichst weitgehend zu erhalten.

Eine klebstofffreie Lösung besteht darin, Schichten durch Blindheftung miteinander zu verbinden. Dies kann auch zwischen Hüllenoberseite und Abdeckung gesche­ hen, wenn die Oberseite der Abdeckung aus einem Gestrick besteht. Günstig ist hierbei, wenn es flächig auf eine darunterliegende unverfestigte Faserschicht genadelt ist. Bei dieser Lösung wird ein Verzerren oder Reißen der Faserschichten nicht durch Gleiten, sondern durch flächige Fixierung und dadurch Stabilisierung vermieden.

Zum stabileren Zusammenhalt einer Schicht oder der Einzelfasern untereinander können diese z. B. mit einem Elastomer beschichtet und gegebenenfalls vulkani­ siert werden. Bekannt sind latexierte Kokos- oder Roßhaarfasern, die vorher gekräuselt und genadelt werden können. Es ergibt sich eine hohe Luftdurchlässigkeit. Diese Schicht eignet sich hervorragend als Luftverteiler, da sie bei entsprechend hoher Dichte von über 90 g/dm³ und einer Dicke zwischen 6 und 20 mm auch bei Belastung durch das Körpergewicht einen großen Luftdurchtritt erlaubt, ohne wesentlich bleibend verformt zu werden. Für eine ausreichende Streckfähigkeit müssen diese Schichten in Netzstruktur mit bidirektionalem Wellenverlauf aus­ gebildet werden.

Ein feines Gestrick als unterste Schicht gibt der Abdeckung zum Pol­ sterkern hin einen glatten, visuell sauberen Abschluß. Das ist interessant, wenn die Abdeckung mit eigener Hülle oder als obere Schale einer Gesamthülle vom Polsterkern abnehmbar ist. Sie bildet auch eine Gleitschicht, auf der eine streckfähige Schicht z. B. mit Schlitzmuster gegenüber einem Polsterkern mit hohem Reibwert - wie Schaumstoff - zum Strecken gleiten kann.

Wird die Abdeckung mit einer textilen Hülle umgeben, ist es vorteilhaft, beide im Randbereich aneinander z. B. durch Vernähen oder mithilfe eines Reißverschlusses zu fixieren, um ein Wandern der Abdeckung zu vermeiden.

Zum Austausch der Abdeckung ist es vorteilhaft, Abdeckung und Pol­ sterkern jeweils mit einer eigenen Hülle zu umgeben und diese dann lösbar miteinander zu verbinden, z. B. mithilfe eines Reißverschlusses. Der Austausch ist wenig aufwendiger, jedoch die Gesamtkosten geringer, wenn Abdeckung und Polsterkern von einer gemeinsamen Hülle umschlossen werden. In diesem Fall kann die Hülle aus einer oberen Schale und einer unteren Schale bestehen, die beide wieder - z. B. durch einen Reißverschluß - lösbar miteinander verbunden werden können, wobei die Abdeckung an der oberen Schale befestigt sein kann oder deren Oberseite bilden kann.

Die Oberseite der Hülle sollte streckfähig sein, gleichzeitig jedoch auch eine gewisse Steifheit und Eigenstabilität besitzen, um die Abdeckung zu schützen und Falten- und Beulenbildung zu vermeiden. Dazu geeignet sind Doppeljersey, Frottee oder Verbundstoff mit Füllung.

Wenn die Abdeckung um die Oberkanten des Polsterkerns auf die Seiten umgelegt ist, kann die Festlegung der Abdeckung an ihren Rändern an den Seiten der Hülle erfolgen, wo sie nach außen weniger in Erscheinung tritt, als wenn dies an Oberseite oder Kante geschähe. Es ist darüberhinaus hinsichtlich Polsterkomfort angenehm, wenn sich die Abdeckung um die Kanten des Polsterkörpers noch herumzieht.

Die nach der Erfindung vorgesehene Abdeckung hat somit einen we­ sentlichen Anteil an den guten Gebrauchseigenschaften des erfindungsgemäßen Polsterkör­ pers. Sie ist jedoch auch unabhängig von dessen Ausgestaltung mit Vorteil bei Polsterkörpern als Auflage, Einlage, Polsterträger bzw. selbst als Polsterkörper in solchen Fällen anwendbar, wo es auf bestmögliche Erhaltung der Punktelastizität und auf ein ausreichendes Volumen an Fasern und damit auf eine gute bis vollständige Klimatisierung im Körpernahbereich ankommt.

Die Erfindung umfaßt daher insoweit auch allgemein eine Abdeckung mit zumindest einer Schicht aus verwirkten, insbesondere zufällig orientierten, untereinander verschlungenen Einzelfasern und vorzugsweise einer Hülle, insbesondere zur Verwendung in einem Polsterkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei alle Schichten der Abdeckung und die Hüllenoberseite in jeder zu ihren Oberseiten parallelen bzw. tangentialen Richtung über ihre gesamte Dicke um mindestens 8% reversibel streckfähig und gegenüber Verschiebung ihrer Außenränder an bzw. in einem Polsterkörper festlegbar ausgebildet sind und zumindest alle über eine Dichte von 100 g/dm³ verfestigten Schichten eine insbesondere aus gekrümmten Stegen gebildete Netzstruktur mit zumindest bidirektionalem Wellenverlauf besitzen.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der nachstehenden Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen, in denen mehrere Ausführungsbeispiele des Gegenstands der Erfindung schematisch veran­ schaulicht sind.

In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische, rechtsseitig geschnittene Darstellung eines Teil­ bereichs eines erfindungsgemäßen Polsterkörpers, wobei zur Verdeut­ lichung des Schichtaufbaus einige Teile bereichsweise weggebrochen bzw. zu angrenzenden Schichten versetzt dargestellt sind,

Fig. 2 und 3 je ein rechtsseitig abgebrochener Querschnitt durch weitere Ausfüh­ rungsformen eines erfindungsgemäßen Polsterkörpers, wobei zur Ver­ deutlichung des Aufbaus einige Teile zu angrenzenden Teilen versetzt dargestellt sind,

Fig. 4 bis 7 je eine allseitig abgebrochene Draufsicht auf die Abdeckung eines erfindungsgemäßen Polsterkörpers mit den Schlitzmustern des Aus­ führungsbeispiels der Fig. 1 und weiterer, unter Darstellung jeweils ei­ ner beispielhaften geraden Linie auf der Oberfläche und jeweils zwei angenäherter, symbolischer Mittellinien der Stege zum Wellenverlauf der Netzstruktur,

Fig. 8 eine perspektivische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Polsterkörpers, unter Darstellung einer bei­ spielhaften geraden Linie auf der Oberfläche und jeweils zwei angenä­ herter, symbolischer Mittellinien der Stege zum Wellenverlauf der Netzstruktur,

Fig. 9 eine perspektivische, prinzipielle Darstellung der Oberseite einer auf einem nicht dargestellten punktelastischen Polsterkern aufliegenden Abdeckung beim Eintauchen eines zu stützenden Körpers unter Dar­ stellung der Verformung auf beispielhaften radialen Linien.

In Fig. 1 ist der Randbereich eines Polsterkörpers dargestellt, der ins­ besondere eine Matratze bilden kann. Der Polsterkörper besteht aus einem punktelastischen Polsterkern 1 und einer darüberliegenden, seitlich um die Oberkanten 18 herumgelegten Ab­ deckung 14 mit 1700 g/m² Gewicht aus einer obersten Schicht 6, drei aus Einzelfasern gewirk­ ten Schichten 2', 2", 2''' mit jeweils einem Gewicht von 500 g/m² und einer untersten Schicht 7, die alle in ihrem Randbereich 5 untereinander und an der textilen Hülle 3 ringsherum um den gesamten Polsterkörper vernäht sind. Die textile Hülle 3 umschließt sowohl Polsterkern 1 alsauch Abdeckung 14. Ihre beiden Schalenhälften sind mit einem umlaufenden Reißverschluß 9 aneinander lösbar fixiert. Mit einem Gesamtgewicht von etwa 2000 g/m² an Schafwoll-Fasern in Hüllenoberseite 4 und Abdeckung 14 lassen sich die anfallenden 0,5 l Körperflüssigkeit pro Nacht aufnehmen, verdunsten und in die Umgebungsluft abführen, wenn man davon ausgeht, daß Schafwolle etwa 30% ihres Gewichtes an Flüssigkeit aufzunehmen vermag.

Die Schichten 2" und 2''' sind aus durch Krempeln untereinander ver­ schlungenen, zu Vliesen vernadelten Wollfasern gebildet und verfestigt zu einer Dichte von etwa 100 g/dm³. Mit ihrem Einzelgewicht von je 500 g/m² liegt ihre Dicke dann jeweils zwischen 4 und 5 mm. Sie sind über ihre gesamte Dicke mit rapportmäßigen Schlitzmustern 12 versehen, die in den Fig. 4 und 5 genauer dargestellt sind. Diese erzeugen in den Schichten 2", 2''' eine Netzstruktur mit bidirektionalem Wellenverlauf, wodurch eine reversible Streckfähigkeit der Schichten 2", 2''' von etwa 15% in jeder zur Oberseite des Polsterkerns 1 parallelen Richtung und über ihre gesamte Dicke entsteht.

Die Schicht 2' wird gebildet von einem vernadelten Wollvlies mit einer Dichte von etwa 50 g/dm³ und einer reversiblen Streckfähigkeit von etwa 10% und ist mit der obersten Schicht 6 flächig durch Vernadeln verbunden.

Die Hüllenoberseite 4 der textilen Hülle 3, die oberste Schicht 6 und die unterste Schicht 7 der Abdeckung 14 bestehen aus einem Gestrick mit einer reversiblen Streckfähigkeit in allen Richtungen von etwa 30 bis 100%.

Die Hüllenoberseite 4 liegt direkt auf der obersten Schicht 6, die aus einem Gestrick mit einer Mindestfeinheit von 40 Maschen- bzw. Stäbchenreihen auf 10 cm besteht. Bei Schubbelastung gleitet die Hüllenoberseite 4 auf der obersten Schicht 6, sodaß die Belastung nicht auf die darunterliegenden, gewirkten Schichten 2', 2', 2''' übertragen werden kann.

Die Fig. 4 und 5 zeigen die Schlitzmuster 12 des Ausführungsbeispiels der Fig. 1 genauer. Die Schlitzmuster 12 ergeben sich aus beabstandeten, gekrümmten Schlit­ zen 13, die dadurch in mehr als zwei verschiedenen Richtungen orientiert sind. In der Schicht 2" sind sie gemäß Fig. 4 als einzelne Stanzschnitte ausgeführt, in der Schicht 2''' führen ent­ sprechend Fig. 5 jeweils drei Schlitze 13 zu einem Loch.

Die weiteren Ausführungsbeispiele von Schlitzmuster 12, 12' der Fig. 6, 7 und 8 sind von geradlinigen Schlitzen 13 gebildet, die in zwei bzw. drei verschiedenen Richtungen orientiert und teilweise zu Figuren kombiniert sind. Die Schlitzmuster 12' der Fig. 6 und 8 sind gegenüber einer Drehung um 90° invariant und dadurch in zwei orthogonalen Rich­ tungen von gleicher Streckfähigkeit. Dadurch ergibt sich auch eine gleichmäßige Streckfähigkeit in allen anderen Richtungen.

Alle gezeigten Schlitzmuster 12, 12' erzeugen in den Schichten 2", 2''' eine Netzstruktur mit bidirektionalem Wellenverlauf 15', 15", die frei ist von jeglicher geradlinigen ununterbrochenen Verbindung. Das wird durch Schlitzmuster 12 erreicht, bei denen jede gera­ de Linie 17 in der Musterebene mindestens einen Schlitz 13 schneidet. Eine Linie 17 ist in jedem Ausführungsbeispiel beispielhaft dargestellt.

Der Wellenverlauf 15', 15" ist beispielhaft in jeweils zwei orthogonalen Richtungen symbolisch als annähernde Mittellinien der durch die Schlitzmuster 12, 12' ge­ schaffenen Stege 16 erkennbar gemacht. Dieser Wellenverlauf 15', 15" wird zur Wölbung der Schichten 2", 2''' bei der Anschmiegung an einen zu stützenden Körper gestreckt und verleiht ihnen über ihre gesamte Dicke durch Verformung eine reversible Streckfähigkeit von 15 bis 100% (bei mäanderförmigem Wellenverlauf) in jeder zur Oberseite des Polsterkerns 1 paralle­ len Richtung. Das entspricht einer Vervielfachung der Material-Streckfähigkeit.

Dabei zeigt Fig. 8 einen Polsterkern 1 mit aufliegender Abdeckung 14 als Luftverteiler, die hier nur von einer verfestigten Schicht 2" aus latexierten Fasern mit einer Dichte von 140 g/dm³ gebildet ist. Bei diesem sehr einfachen, minimalen Schlitzmuster 12' ergibt sich gerade noch eine Netzstruktur mit bidirektionalem Wellenverlauf 15', 15" mit einer Streckfähigkeit in allen Richtungen von etwa 15%. Die Abdeckung 14 ist in ihrem Randbereich 5 mit dem Polsterkern 1 verklebt. Die alles umschließende Hülle ist nicht dargestellt.

Selbstverständlich ist eine Vielfalt weiterer möglicher Schlitzmuster 12, 12' denkbar, die die Aufgabe erfindungsgemäß lösen, solange eine reversible Streckfähig­ keit in jeder zur Oberseite des Polsterkerns 1 parallelen beziehungsweise tangentialen Richtung um mindestens 8% erreicht wird. Diese Streckfähigkeit kann sich aber auch aus den Materialei­ genschaften ergeben, wobei hier zu allererst an Fasern aus Naturlatex zu denken ist. Ohne Materialelastizität muß eine Netzstruktur mit bidirektionalem Wellenverlauf 15', 15" erzeugt werden. Die Streckfähigkeit in allen anderen Richtungen ergibt sich dabei automatisch. Das läßt sich mit Schlitzmustern 12, 12' erreichen, bei denen jede gerade Linie 17 in der Musterebene mindestens einen Schlitz 13 schneidet.

Es sind Kombinationen verschiedener Schlitze 13 zu unregelmäßigen Schlitzmustern 12 und verschiedene Schlitzmuster 12 in unterschiedlichen Bereichen der Schichten 2", 2''' denkbar und unter Umständen vorteilhaft zur optimalen Anpassung an unter­ schiedliche Liegebereiche oder Härtezonen des Polsterkörpers. Insbesondere kann die Größe von Löchern, die durch die Kombination von Schlitzen 13 zu Figuren oder in sich zurückkehren­ den Schlitzen 13 erzeugt sind, in sonst gleichem oder ähnlichem Schlitzmuster 12 oder in un­ terschiedlichen variiert werden.

Bestimmte Bereiche der Abdeckung 14 können aus Gründen der Sta­ bilität von Schlitzen 13 freigehalten werden, wo es auf keine Punktelastizität ankommt - z. B. im Randbereich 5. Dabei kann es sinnvoll sein, das Schlitzmuster 12 nur auf bestimmte, beab­ standete Segmente zu beschränken. Durch streifenförmige Anordnung des Schlitzmusters 12 können durch diese Bereiche beabstandete, ungeschlitzte Segmente geschaffen werden. In den beiden letzten Fällen ist die Streckfähigkeit nicht kontinuierlich in der Abdeckung 14 als Ganzem gegeben, sondern nur in diskreten Abschnitten, die die Relativbewegung anderer, nicht streckfähiger Bereiche zueinander gestatten und damit der Abdeckung 14 in ihrer Ge­ samtheit eine eingeschränkte Streckfähigkeit geben.

Die kontinuierliche, gleichmäßige Streckfähigkeit innerhalb der Abdec­ kung 14 erfüllt die Aufgabe der Erfindung in besserer Weise und ist vorzuziehen, da die Strec­ kung gleichmäßig auf größere Bereiche verteilt werden kann, damit in den Teilbereichen verrin­ gert wird und dadurch die Belastung des Materials reduziert wird. Die Streckfähigkeit wird in diesem Fall insgesamt ein Maximum bei einheitlichem Material und läßt damit die Vorteile eines punktelastischen Polsterkerns 1 am besten zur Geltung kommen, wenn eine Realisierung der Abdeckung 14 aus reinen Naturfasern möglich sein soll, was Aufgabe der Erfindung ist.

Das Ausführungsbeispiel der Fig. 2 unterscheidet sich von dem der Fig. 1 nur dadurch, daß zwar alle Schichten 2', 2", 2''' der Abdeckung 14 an ihren Rändern ver­ näht sind, jedoch dann gemeinsam über einen Reißverschluß 8 an der oberen Schale 3' der Hülle 3 festgelegt sind. Die Abdeckung 14 ist austauschbar.

Im Ausführungsbeispiel der Fig. 3 sind Polsterkern 1 und Abdeckung 14 mit eigenen Hüllen 3 und 10 ausgestattet, die dann wieder über einen Reißverschluß 9 im Randbereich 5 umlaufend aneinander fixiert sind. Abdeckung 14 und Hüllenoberseite 4 sind gemeinsam austauschbar. In ihrem Randbereich 5 sind alle Schichten 2', 2", 2''', die oberste Schicht 6, die Hüllenoberseite 4 und die Hüllenunterseite 19 vernäht. Zusätzlich sind die ober­ ste Schicht 6 und die Hüllenoberseite 4 durch Blindheftung an einer Vielzahl von Punkten ver­ bunden, um eine Relativbewegung auf kleine Zonen zu beschränken.

Mit Fig. 9 sollen die geometrischen Gesetzmäßigkeiten in der Ein­ tauchzone prinzipiell aufgezeigt werden, die Grundlage für die Erfindung sind. Dargestellt ist lediglich die Oberseite einer Abdeckung 14 mit einem kreisförmigen äußeren Randbereich 5. Auch der darunterliegende Polsterkern, der für diese Geometrie Voraussetzung ist, ist der Deutlichkeit halber weggelassen. Die Eintauchzone 21 ist eine kugelige Kalotte mit - der Ein­ fachheit halber - ebenfalls kreisförmigem Außenrand. Die Linien 20 treffen sich im unverformten Zustand sternförmig im Mittelpunkt des äußeren Randbereichs 5. Sie dienen hier lediglich zur Markierung von vier unterschiedlichen Richtungen. Beim Eintauchen eines zu stützenden Kör­ pers werden alle Linien 20 im Bereich der Eintauchzone 21 zu Bögen 20' - in diesem Beispiel gleichmäßig - gestreckt. Zur Erhaltung der Punktelastizität des Polsterkerns 1 (Aufgabe der Erfindung) muß sich die Abdeckung 14 anschmiegen. Sie kann das nur dann, wenn sie in allen Richtungen über ihre gesamte Dicke ausreichend streckfähig ist. Zu geringe Streckfähigkeit in nur einer Richtung blockiert die Anschmiegsamkeit in allen Richtungen, oder führt zu Überdeh­ nung in genau dieser Richtung mit der Folge von Beulen, Falten oder Wandern.

Als Materialien kommen in erster Linie für alle Schichten 6, 2', 2", 2''', 7 und die Hüllenoberseite 4 Schafschurwolle, für die gewirkten Schichten 2', 2", 2''' auch Roßhaar, und außerhalb des Körpernahbereichs - z. B. als Luftverteiler - auch Kokos, Sisal und Kunstfa­ sern in Betracht, die latexiert oder mit anderen Elastomeren beschichtet sein können. Als Ge­ strick empfiehlt sich Jersey aus Schafwolle, in unteren Schichten 7 auch aus Baumwolle. Als punktelastischer Polsterkern sind Schäume vorzugsweise mit vertikal durchgehenden Luftka­ nälen, Latexiertes Roßhaar, Kokos oder Sisal, Wellennetzplatten, Luft- oder Flüssigkeitskam­ mern, Zugmittelfederungen wie gespannte Elastomergewebe, Kettennetze oder Gurte mit Fe­ dergliedern, oder auch übliche Metallfederkerne mit Schraubenfedern oder anderen Drahtfedern vorgesehen.

Dementsprechend sind im Rahmen der Ansprüche auch anderweitige Ausgestaltungen und Modifikationen denkbar und möglich. Der Gegenstand der Erfindung ist nicht auf die in den Zeichnungen dargestellten und vorstehend beschriebenen Ausführungsbei­ spiele beschränkt.

Claims (11)

1. Polsterkörper, insbesondere Matratze, aus einem punktelastischen Polsterkern (1) und einer flächigen Abdeckung (14), die mindestens eine Schicht (2', 2", 2''') aus verwirkten, insbesondere zufällig orientierten, untereinander verschlungenen Einzelfasern um­ faßt und wie der Polsterkern (1) von einer textilen Hülle (3, 10) umgeben ist, wobei alle Schich­ ten (6, 2', 2", 2''', 7) der Abdeckung (14) und die Hüllenoberseite (4) in jeder zur Oberseite des Polsterkerns (1) parallelen beziehungsweise tangentialen Richtung über ihre gesamte Dicke um mindestens 8% reversibel streckfähig und gegenüber Verschiebung ihres äußeren Randbe­ reichs (5) innerhalb des Polsterkörpers festgelegt sind und zumindest alle über eine Dichte von 100 g/dm³ verfestigten Schichten (2", 2''') eine aus insbesondere gekrümmten oder winkligen Stegen (16) gebildete Netzstruktur mit zumindest bidirektionalem Wellenverlauf (15', 15") besit­ zen.

2. Polsterkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß alle Schichten (2, 2', 2", 2''', 7) und die Hüllenoberseite (4) in zwei zueinander orthogonalen, zur Ober­ seite des Polsterkerns (1) parallelen beziehungsweise tangentialen Richtungen in zumindest annähernd gleichem Maß streckfähig sind.

3. Polsterkörper nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß alle Schichten (2, 2', 2", 2''', 7) und die Hüllenoberseite (4) in zumindest jedem, einem Körperteil einer auf dem Polsterkörper ruhenden Person zugeordneten Bereich, kontinu­ ierlich und gleichmäßig streckfähig sind.

4. Polsterkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine Abdeckung 14 mit einem Gewicht von über 1500 g/m², wobei zumindest eine Schicht (2", 2") zu einer Dichte von mindestens 80 g/dm³ verfestigt ist.

5. Polsterkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zumindest alle dünnwandigen Schichten (6, 7) der Abdeckung (14) und die Hül­ lenoberseite (4) aus Gestrick gebildet sind.

6. Polsterkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Netzstruktur mit bidirektionalem Wellenverlauf (15', 15") durch eine Vielzahl zueinander beabstandeter, in mindestens zwei verschiedenen Richtungen orientierter Schlitze (13) gebildet ist, die die gesamte Dicke der Schicht (2", 2''') durchdringen und ein Schlitzmuster (12, 12') solcher Art bilden, daß jede gerade Linie (17) auf ihrer Oberfläche mindestens einen Schlitz (13) schneidet, wobei das Schlitzmuster (12') gegenüber einer Drehung um 90° in seiner Ebene vorzugsweise invariant ist.

7. Polsterkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Abdeckung (14) in ihrem Randbereich (5) ringsherum an einer Hülle (3) fest­ gelegt ist, die oberste Schicht (6) der Abdeckung (14) als Gleitschicht in Flächenkontakt unter­ halb der Hüllenoberseite (4) angeordnet ist und aus einem Gestrick mit einer Mindestfeinheit von vorzugsweise 40 Maschen- bzw. Stäbchenreihen auf 10 cm besteht, das eine Schicht (2') aus Fasern abdeckt.

8. Polsterkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Abdeckung (14) mehrere Schichten (2', 2", 2''') umfaßt, insbesondere abwech­ selnd eine unverfestigte Schicht (2') mit einer Dichte bis zu 60 g/dm³ und eine verfestigte Schicht (2", 2''') mit einer Dichte von über 80 g/dm³, die vorzugsweise aus Schafwolle bestehen.

9. Polsterkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß benachbarte Schichten (6, 2', 2", 2''', 7) flächig verbunden sind, insbesondere durch Vernadeln oder Verkleben, vorzugsweise mit Naturlatex.

10. Polsterkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine Schicht (6, 2', 2", 2''', 7) vorzugsweise mit einem Elastomer beschichtet ist, insbesondere ihre gekräuselten Fasern vorzugsweise mit Naturlatex verklebt sind.

11. Abdeckung mit zumindest einer Schicht (2', 2", 2''') aus verwirkten, insbesondere zufällig orientierten, untereinander verschlungenen Einzelfasern und vorzugswei­ se einer Hülle (3), insbesondere zur Verwendung in einem Polsterkörper nach einem der An­ sprüche 1 bis 10, wobei alle Schichten (6, 2', 2", 2''', 7) der Abdeckung und die Hüllenoberseite (4) in jeder zu ihren Oberseiten parallelen bzw. tangentialen Richtung über ihre gesamte Dicke um mindestens 8% reversibel streckfähig und gegenüber Verschiebung ihrer Außenränder an bzw. in einem Polsterkörper festlegbar ausgebildet sind und zumindest alle über eine Dichte von 100 g/dm³ verfestigten Schichten (2", 2''') eine aus insbesondere gekrümmten oder winkligen Stegen (16) gebildete Netzstruktur mit zumindest bidirektionalem Wellenverlauf (15', 15") besitzen.