Früher wurde
zumindest teilweise auf eine harte Auflage bzw. auf eine entsprechend
harte Federung Wert gelegt.
Dann
wurde auf eine größere Nachgiebigkeit gewünscht.
Die
gebräuchlichen
Matratzen waren dann Federkernmatratzen. Die Federkerne in solchen
Matratzen sind Drahtfedern, die in unterschiedlichen Ausführungen
verfügbar
sind. Die Federkerne lassen sich mit unterschiedlichen Mittel in
der jeweils vorgesehenen Position halten.
In
neuerer Zeit sind die Federkernmatratzen zumindest weitgehend durch
Matratzen aus Kunststoffschaum abgelöst worden. Dabei ist vorzugsweise
Polyurethan als Kunststoffschaum zur Anwendung gekommen.
Im
Bereich des Kunststoffschaumes beinhaltet der viskoelastische Polyurethanschaum
eine wesentliche Weiterentwicklung. Dieser Schaum besitzt einen
Glaspunkt, der im Bereich der Raumtemperatur liegt, vorzugsweise
geringfügig
unterhalb der Raumtemperatur. Die Folge ist ein verändertes Nachgiebigkeitsverhalten
bei einer geringfügigen
Erwärmung
durch den liegenden Menschen. Diese Erwärmung bewirkt ein weiteres
Einsinken des liegenden Menschen. Dem Konzept liegt die Erkenntnis
zugrunde, dass die größte Erwärmung dort
stattfindet, wo der Körper
die größte Masse
hat. Das ist im Bereich der Hüften
und der Schultern der Fall. Dort sinkt der Körper stärker ein, als ohne größere, wärmebedingte
Nachgiebigkeit.
Durch
dieses besondere Einsinken liegt der Mensch gerader als auf herkömmlichen
Matratzen.
Der
Vorteil des größeren Einsinkens
ist aber verbunden mit einer größerflächigen Berührung der Menschen
mit dem Kunststoffschaum. Bereits gesunde Menschen beklagen, dass
sie durch tieferes Einsinken stärker
schwitzen. Kranke Menschen liegen sich dadurch schneller wund.
Es
ist deshalb üblich
geworden, die Matratzen mit einem drainierenden Überzug zu versehen.
In
neuerer Zeit ist vorgeschlagen worden, die Drainschichten durch
ein Abstandsgewebe/Abstandsgewirke zu bilden. Solche Abstandsgewebe/Gewirke
besitzen zwei im Abstand angeordnete Schichten, die durch Filamente
bzw. Fäden
oder Fasern auf Abstand gehalten werden. Dabei sind die Abstandsgewebe/Gewirke
einteilig ausgebildet. Das Gewebe/Gewirke bildet sowohl die beiden
außen
liegenden Schichten als auch die zwischenliegende mittlere Schicht.
Die beiden außen
liegenden Schichten und die mittlere Schicht bilden sich während der Herstellung
des Gewebes/Gewirkes.
Es
ist aber auch eine mehrteilige Zusammensetzung der Gewebe/Gewirke
mit zwei die Deckschichten bildenden separaten Schichten denkbar, die
durch einen zwischenliegende dritte separate Schicht miteinander
verbunden sind. Die Abstandsgewebe bestehen aus Polyester oder Polyamid
oder Polypropylen oder Elasthan oder Glasfasern oder Polyethylen
oder Cellulose.
An
Kraftfahrzeugen haben sich solche Abstandsgewebe/Gewirke bereits
durchgesetzt. Beispielhaft wird auf die
US-PS 6629724 verwiesen.
Die
Abstandsgewebe/Gewirke sollen die Sitzfläche hinterlüften, so dass durch Schwitzen
anfallende Feuchtigkeit verdampfen und der Dampf abziehen kann.
Die Abstände
können
dabei bis 15 mm betragen.
Abstandsgewebe
sind auch bei Textilien bekannt. Dort sollen sie wasserdichte Schichten
hinterlüften.
Beispielhaft wird auf die
US-PS
6716778 verwiesen.
Die
Abstandsgewebe/Gewirke werden auch für Matratzen seit einiger Zeit
bekannt.
Die
US-PS 6687937 ,
die
US-PS 6687935 , die
US-PS 6668408 ,
die
US-PS 6499157 ,
die
US-PS 6460209 ,
die
US-PS 6447874 und
die
US-PS 6115861 beschreiben
solche Matratzen.
Dabei
bilden die Abstandsgewebe/Gewirke zum Teil Kanäle, durch die der Wasserdampf
abgezogen werden, der durch Schwitzen des liegenden Menschen entsteht.
Zum
Teil sind Abstandsgewebe/Gewirke als durchgehende Schichten vorgesehen.
Nach
einem älteren
Vorschlag ist erkannt, dass die Beschichtung von Kunststoffschaum
mit einem Abstandsgewebe zwar eine Belüftung bewirkt. Aber die positive
Wirkung der Viskoelastizität
geht verloren, weil mit dem zwischenliegenden Abstandsgewebe/Gewirke
eine Isolierung entsteht. Die Körperwärme kann
nicht mehr in wesentlichem Umfang auf den Schaum einwirken.
Der ältere Vorschlag
schlägt
deshalb eine Matratze vor, welche die Vorteile des Abstandsgewebes/Gewirkes
nutzt und im übrigen
eine vergleichbare Qualität
wie viskoelastischer Schaum besitzt. Dabei schließt im folgenden
die Bezeichnung Gewebe/Gewirke auch ein Gestricke oder ein gehäkeltes Textil
ein.
Die
mit viskoelastsischem Schaum vergleichbare Qualität wird unter
Verwendung einer Matratzenschicht aus Abstandsgewebe/Gewirke erreicht,
die
- a) mindestens 20 mm dick ist, vorzugsweise
mindestens 30 mm dick ist und noch weiter bevorzugt mindestens 40
mm dick ist
- b) eine gestufte Nachgiebigkeit besitzt.
Die
Stufigkeit entsteht dadurch, dass beim Zusammendrücken des
Abstandsgewebes/Gewirkes mit Erreichen jeder weiteren Stufe zusätzliche
Teile des Abstandsgewebes/Gewirkes an der Lastaufnahme beteiligt
werden, die bis dahin an der Lastaufnahme unbeteiligt waren.
Nach
dem älteren
Vorschlag wird das wahlweise dadurch erreicht,
- c)
dass zwischen den äußeren Abstandsgeweben weitere
Gewebe/Gewirke vorgesehen sind, deren Dicke geringer als der Abstand
zwischen den Abstandsgeweben/Gewirken ist. Die weiteren Abstandsgewebe/Gewirke
zwischen den äußeren Gewebe/Gewirkeschichten
werden im folgenden als dünnere
Gewebe/Gewirkeschichten bezeichnet. Eine dünnere Gewebe/Gewirkeschicht
beteiligt sich erst dann an der Lastaufnahme, wenn das Abstandsgewebe/Gewirke
auf ein Maß zusammengedrückt ist,
das gleich der Dicke dieser dünneren
Gewebeschicht/Gewirke ist.
- d) dass die äußeren Gewebe/Gewirkeschichten die
Matratze nur teilflächig überdecken
und zwischen diesen Teilen weitere Gewebe/Gewirkeschichten angeordnet
sind, welche eine geringere Dicke besitzen. Die weiteren Gewebe/Gewirkeschichten
werden im folgenden als dünnere
Gewebe/Gewirkeschichten bezeichnet. Eine dünnere Gewebe/Gewirkeschicht
beteiligt sich erst dann an der Lastaufnahme, wenn das Abstandsgewebe/Gewirke
auf ein Maß zusammengedrückt ist, das
gleich der Dicke dieser dünneren
Gewebe/Gewirkeschicht ist.
Die
dünnere
Gewebe/Gewirkeschicht nach c) kann durch gerade Fasern oder Fäden bzw.
Filamente gebildet werden, die in einer der äußeren Schichten gehalten sind
und bei entsprechend weitem Zusammendrücken des Abstandsgewebes/Gewirkes
ausknicken.
Die
dünnere
Gewebe/Gewirkeschicht nach c) kann auch durch Schleifen oder Schlingen
gebildet werden, die in dem Zwischenraum zwischen den äußeren Gewebe/Gewirkeschichten
angeordnet sind und durch entsprechendes Zusammendrücken des Abstandsgewebes/Gewirkes
eine Verformung erfahren. Wahlweise werden die Schleifen oder Schlingen auch
durch die Filamente, Fasern oder Fäden gebildet, welche die äußeren Gewebe/Gewirkeschichten miteinander
verbinden.
Die
dünnere
Gewebe/Gewirkeschicht nach c) kann auch durch ein gleichartiges
Abstandsgewebe/Gewirke wie das ursprüngliche Abstandsgewebe/Gewirke
gebildet werden, das im Zwischenraum zwischen den äußeren Schichten
des ursprünglichen Abstandsgewebes/Gewirkes
angeordnet ist.
Die
dünnere
Gewebeschicht nach c) kann auch durch Stege gebildet werden, die
im Zwischenraum zwischen den äußeren Gewebeschichten
angeordnet und mit einer der äußeren Gewebeschichten
verbunden oder mit dieser Gewebeschicht einstückig sind.
Die
teilflächigen äußeren Gewebe/Gewirkeschichten
nach d) werden vorzugsweise durch Stege gebildet, die geradlinig
und/oder kurvenförmig
in Längsrichtung
der Matratze oder quer oder schräg dazu
verlaufen. Zwischen den die äußeren Gewebe/Gewirkeschichten
bildenden Stegen sind weitere Stege vorgesehen, welche die dünnere Gewebe/Gewirkeschicht
bilden. Wahlweise verhält
es sich auch umgekehrt, d.h. wahlweise werden die dünneren Gewebe/Gewirkeschichten
auch durch die geradlinig und/oder kurvenförmig in Längsrichtung der Matratze oder
quer oder schräg
dazu verlaufenden Stege gebildet. Dann sind zwischen diesen Stegen
weitere Stege vorgesehen, welche die äußeren Gewebe/Gewirkeschichten
bilden.
Wahlweise
verlaufen die vorstehend beschriebenen Stege nach d) auch ringförmig.
Es
können
diverse Ringe ineinander angeordnet sein. Es kann auch jeweils ein
einzelner Ring als Steg vorgesehen sein, der einen Noppen umschließt. Die
Ringe können
genau kreisförmig
oder auch eckig oder beliebig verlaufen. In dem Sinne können die
Ringe auch die Form von Waben aufweisen.
Es
können
in der Ausführung
nach d) auch eine Vielzahl von Ringen gleichmäßig oder ungleichmäßig verteilt
angeordnet sein.
Die
Ringe können
gleiche oder verschiedene Form aufweisen.
Vorzugsweise
ist in der Ausführung
nach d) eine der äußeren Gewebe/Gewirkeschichten
durchgehend ausgebildet, während
auf der gegenüberliegenden
Seite des Abstandsgewebes/Gewirkes die Stege vorgesehen sind. Es
ist von Vorteil, dieses Abstandsgewebe/Gewirke so anzuordnen, dass
die durchgehende Schicht dem liegenden Menschen zugewandt ist. Dadurch
wird die Auflagefläche
vergrößert.
Wahlweise
können
die nach d) vorgesehenen Ringe im Abstand voneinander angeordnet
sein oder einander berühren
oder sogar den Teil eines anderen Ringes bilden. Im Sinne des älteren Vorschlages
liegt ein solcher Fall bei einer Wabenstruktur vor. Vorzugsweise
korrespondieren Noppen mit der Wabenstruktur, die in dem von den
Waben umschlossenen Innenraum vorgesehen sind.
Wie
oben ausgeführt
liegt die Noppenoberseite tiefer als die Oberseite der Waben oder
umgekehrt.
Das ältere Abstandsgewebe/Gewirke
kann ganz oder teilweise die Matratze bilden.
Bei
einer vollständig
aus Abstandsgewebe/Gewirke bestehenden Matratze kommt zu der extremen
Belüftung
noch eine extrem gute Waschbarkeit und Trockenbarkeit hinzu.
Bei
einer Kombination des Abstandsgewebes/Gewirkes mit anderen Materialschichten
zu einer Matratze können
beliebige andere Materialschichten vorkommen. Das schließt gleiche
oder andere Abstandsgewebe/Gewirke ein.
Die
verschiedenen Materialschichten können durch Schweißen oder
Kleben oder mechanisch miteinander verbunden werden.
Eine
günstige
Verbindung entsteht mit einer Klettverbindung. Dabei kann das Abstandsgewebe/Gewirke
einen Teil der Klettverbindung bilden.
Nach
dem älteren
Vorschlag sind die Matratzen wahlweise aus Abschnitten zusammen
gesetzt, die gelenkbildend miteinander verbunden sind. Dem liegt
die Erkenntnis zugrunde, daß Matratzen,
die ganz oder teilweise aus einem Abstandsgewebe/Gewirke bestehen,
die Neigung zeigen, auch ohne Belastung durch aufliegende Personen
an Knickstellen und Biegestellen eine nachteilige Abflachung an
Biegestellen und Knickstellen zu zeigen. Dagegen zeigen die Kunststoffschaum-Matratzen
solche Abflachungen zumeist nicht.
Die
Erfindung hat sich auch die Aufgabe der Gelenkbildung an Matratzen
gestellt, die ganz oder teilweise aus den Abstandsgeweben/Gewirken
bestehen. Insbesondere sollen solche Abflachungen zumindest verringert
werden.
Vorzugsweise
entsteht eine Gelenkbildung durch Verringerung der Steifigkeit des
Gewebes/Gewirkes an der Knickstelle oder Biegestelle. Dies kann dadurch
erreicht werden, daß die
Anzahl der Fäden, Filamente
oder Fasern(nachfolgend Filamentenzahl genannt), mit denen die beabstandeten
Schichten eines Abstandsgewebes/Gewirkes miteinander verbunden sind,
verringert werden.
Die
Verringerung der Filamentenzahl kann bis auf Null erfolgen. Bei
der Verringerung auf Null entsteht eine Hohlkammer.
Die
Verringerung der Filamentenzahl kann in weiten Grenzen variieren.
Es
kommt eine kontinuierliche Verringerung der Filamentenzahl in Betracht.
Dabei wird die Filamentenzahl zunehmend verringert.
Es
kommt auch eine diskontinuierliche Verringerung der Filamentenzahl
in Betracht. Dabei wird die Filamentenzahl schlagartig verringert.
Es
kann auch abschnittsweise eine diskontinuierliche Verringerung der
Filamentenzahl mit einer kontinuierlichen Verringerung kombiniert
werden. Bei der abschnittsweisen Kombination solcher Verringerungen
von Filamentenzahlen wechseln Abschnitte mit kontinuierlicher Verringerung
mit Abschnitten diskontinuierlicher Verringerung.
Es
können
auch Abschnitte unterschiedlicher kontinuierlicher Verringerung
der Filamentenzahl miteinander kombiniert werden, desgleichen Abschnitte
mit unterschiedlicher diskontinuierlicher Verringerung der Filamentenzahl.
Zum Beispiel können Abschnitte
mit reduzierter Filamentenzahl mit Abschnitten wechseln, die eine
ursprüngliche
Filamentzahl oder auch eine andere Filamentenzahl besitzen.
Wahlweise
können
die Abschnitte mit verringerter Filamentenzahl auch mit Abschnitten
erhöhter Filamentenzahl
kombiniert werden.
Die
zwischen Abschnitten verringerter Filamentenzahl angeordneten Abschnitte
mit einer erhöhten
Filamentenzahl oder einer ursprünglichen
Filamentenzahl verhalten sich bei einer Knickung oder Biegung in
besonderer Weise. An der Innenseite der Knickung oder Biegung nähern sich
diese Abschnitte unter Zusammendrückung der Abschnitte mit verringerter
Filamentenzahl. An der Außenseite
vergrößert sich
der Abstand dieser Abschnitte unter Dehnung der Abschnitte mit verringerter
Filamentenzahl. Auf dem Wege entstehen formstabile Gelenkstellen
mit gleich bleibender Matrazenhöhe
oder Matratzenbreite im unbelasteten Zustand.
Vorzugsweise
wird die gewünschte
Verringerung der Filamentenzahl bei der Herstellung der Gewebe/Gewirke
durchgeführt,
so daß die
anfallenden Gewebe/Gewirkeschichten sofort mit einer Gelenkstelle
versehen sind.
Nach
der Erfindung kann dem Gewebe/Gewirke an der Knick und Biegestelle
wahlweise auch auf anderem Wege ein formstabiles Gelenk gegeben werden.
Dabei kann das Gelenk auch aus anderem Material als das Gewebe/Gewirke
bestehen und zwischen übrigen
Matratzenabschnitten angeordnet werden.
Es
kommt z.B. ein eingesetztes Gelenk aus Kunststoffschaum in Betracht.
Wie oben ausgeführt, ist
der Kunststoffschaum ohne aufliegende Personen und Gegenstände formstabil.
Die
erfindungsgemässe
Gelenkbildung kann zur Folge haben, daß zwischen Matratzenabschnitten
aus Gewebe/Gewirke vergleichsweise kurze gelenkbildende Abschnitte
aus Kunststoffschaum vorgesehen sind Anstelle von Abschnitten aus
Kunststoffschaum kommen auch Abschnitte aus anderen Materialien
in Betracht, die ohne die Belastung aus aufliegenden Personen und
aufliegenden Gegenständen
formstabil sind.
Vorzugsweise
werden Gelenke zwischen den Matratzenabschnitten angeordnet, welche gleichfalls
ganz oder teilweise aus einem Abstandsgewebe oder Gewirke bestehen.
Wie oben erläutert, neigt
das Abstandsgewebe oder Gewirke zwar an sich zu dem nachteiligen
Abflachen. Nach der Erfindung wird das wahlweise dadurch verhindert,
daß den
gelenkbildenden Abstandsgeweben/Gewirken andere Steifigkeiten gegeben
werden
Bei
flach aufliegender Matratze ist die Steifigkeit des gelenkbildenden
Gewebes/Gewirkes in der Ebene der Matratze, und zwar in deren Längsrichtung,
geringer als im Gewebe/Gewirke der übrigen Matratze. Wahlweise
ist die Steifigkeit mindestens 20% geringer, vorzugsweise mindestens
40% und noch weiter bevorzugt mindestens 60% geringer.
Bei
flach aufliegender Matratze ist die Steifigkeit des gelenkbildenden
Gewebes/Gewirkes in senkrecht zur Ebene der Matratze höher als
im Gewebe/Gewirke der übrigen
Matratze. Wahlweise ist die Steifigkeit mindestens 20% höher, vorzugsweise mindestens
40% und noch weiter bevorzugt mindestens 60 höher,
In
den so ausgebildeten Gelenken bewirken die steiferen, quer zur Matratze
verlaufenden Gelenkschichten eine Stabilisierung. Diese Schichten folgen
einer gewünschten
Knickung oder Biegung dadurch, daß sie sich an der Innenseite
der Knickstelle oder Biegestelle einander annähern und an der Außenseite
der Knickstelle oder Biegestelle grösseren Abstand voneinander
einnehmen. Die Außenform
des Gelenkes (Breite und Höhe)
bleiben im wesentlichen unverändert.
Wahlweise
wird die erhöhte
Steifigkeit in der einen Richtung und die verringerte Steifigkeit
in der anderen Richtung dadurch erreicht, daß als Gelenke ein oder mehrere
Abschnitte von Abstandsgewebe/Gewirke verwendet werden, die hinsichtlich
des Verlaufes der beabstandeten Schichten bei flach aufliegender
Matratze genau senkrecht zur Matratzenebene verlaufen. Dem liegt
die Erkenntnis zugrunde, daß die beabstandeten
Schichten regelmässig
von sich aus eine höhere
Steifigkeit in ihrer Ebene als die sie verbindende Schicht aufweisen.
Die Steifigkeit der zwischen liegenden Schicht kann aber auch durch
eine verringerte Filamentenzahl erreicht werden.
Vorzugsweise
wird unter vorhandenen Abstandsgeweben/Gewirke dasjenige ausgewählt, welches
zumindest annähernd
die gewünschten
Steifigkeitswerte für
die Gelenkstelle besitzt.
Dabei
kann auch das gleiche Gewebe/Gewirke wie in den übrigen Matratzenabschnitten
richtig sein.
Wahlweise
werden die gewünschten
Gewebe/Gewirke auch maßgeschneidert.
Dabei findet eine Einstellung der gewünschten Steifigkeiten
- a) durch Verringerung oder Verdickung der außen liegenden
Schichten oder
- b) durch Verringerung der Zahl der die beiden außen liegenden
Schichten verbindenden Filamente oder Fasern oder Fäden und/oder
- c) durch Wahl anderer Filamente oder anderer Fasern oder Fäden statt.
Vorzugsweise findet eine Verringerung der Filamentenzahl gleichmässig verteilt
statt. Zum Beispiel wird dadurch, daß auf jeden zweiten oder jeden
dritten Faden, Filament oder Faser verzichtet wird, eine Verringerung
der Steifigkeit erzeugt. Wahlweise können auch die Abstände der
Faden, Filamente oder Fasern vergrössert werden.
Zur
Erhöhung
der Festigkeit können
die Abstände
verringert werden und/oder dickere Filamente, Fasern oder Fäden eingesetzt
werden und/oder zusätzliche
Filamente, Fasern oder Fäden
zwischen den bis dahin vorgesehenen Filamente, Fasern oder Fäden angeordnet
werden.
Danach
werden von dem Gewebe/Gewirke Abschnitte abgelängt, deren Maß der Dicke
der Matratze entspricht. Die Abschnitte werden danach als die oben
beschriebenen Gelenkstellen senkrecht zwischen die Matratzenabschnitte
gestellt und mit diesen verklebt oder verschweisst oder in sonstiger Weise
mechanisch mit den Matratzenabschnitten verbunden. Die Schnittstellen
für der
Gewebe/Gewirkeabschnitte können
offen bleiben. Die Schnittstellen können auch versiegelt werden.
Die
Anzahl der für
ein Gelenk verwendeten Abschnitte wird in Abhängigkeit von deren Breite und in
Abhängigkeit
von der jeweiligen Knickstelle oder Biegestelle der Matratze gewählt. Die
Anzahl kann bis 25 sein, vorzugsweise ist die Anzahl höchstens 15,
noch weiter bevorzugt höchstens
10 und höchst bevorzugt
höchstens
5.