DE4324425A1 - Matratze - Google Patents
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- Mattresses And Other Support Structures For Chairs And Beds (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft eine Matratze mit einem Kern aus
elastischem Material.
Es sind zahlreiche Ausführungsformen von Matratzen mit
elastischen Kernen bekannt. Eine aufwendige Matratzenform ist
die Federkernmatratze, bei der der elastische Kern durch
Spiralfedern unterschiedlicher Stärken gebildet ist. In einer
noch aufwendigeren Ausführung sind die Spiralfedern in einzel
nen Taschen untergebracht.
Es ist auch bekannt, den Kern aus einem einheitlichen
elastischen Material zu bilden, beispielsweise aus einem La
tex.
Zur Erhöhung des Liegekomforts ist bereits vorgesehen worden,
über die Länge der Matratze Zonen unterschiedlicher Federhär
ten auszubilden, um beispielsweise in der Seitenlage im Schul
ter- und Beckenbereich eine größere Eindringtiefe in die Ma
tratze zu gewährleisten, wodurch eine möglichst gerade Wirbel
säulenlage erreicht werden soll. Bei den aufwendigen Feder
kernmatratzen ist diese Ausbildung durch den Einsatz unter
schiedlich harter Spiralfedern realisierbar. Bei der Verwen
dung von Matratzen, deren Kern im wesentlichen aus einem ein
heitlichen, elastischen Material besteht, müssen beispielswei
se Latex-Schäume unterschiedlicher Dichte zu einer einheit
lichen Matratze zusammengefügt werden, um die unterschied
lichen Federhärten zu realisieren.
Eine übliche Unterlage für Matratzen sind Lattenroste, deren
Federlatten ebenfalls zur Erzielung einer möglichst gesunden
Ruhelage mit unterschiedlichen Federhärten ausgebildet sein
können. Bei den üblichen Holz-Lattenrosten werden gewölbte
Holzlatten eingesetzt, deren Federhärte durch Breite und/oder
Dicke der Latten oder durch eine variable seitliche Einspan
nung einstellbar ist.
Durch die DE 40 24 646 A1 ist ein Lattenrostsystem bekannt,
bei dem die Querlatten durch paarweise angeordnete Rohre ge
bildet sind, die um eine gemeinsame Achse schwenkbar sind und
an Hydraulikzylindern befestigt sind. Durch eine Kopplung der
Hydraulikzylinder untereinander ist eine automatische Anpas
sung an die jeweilige Person erreichbar.
Inbesondere für derartige ausgeklügelte Lattenrostsysteme ist
es wünschenswert, die Wirkung der Lattenrosteinstellungen
nicht durch Gegenkräfte der Matratze abzumildern oder aufzuhe
ben. Durch einen von der Geraden abweichenden Verlauf der Un
terlage kommt es im allgemeinen zu einer Verlängerung der
wirksamen Auflagefläche, der die Matratze Rückstellkräfte ent
gegensetzt. Dies gilt für Federkernmatratzen in besonderer
Weise, aber auch für Matratzen mit einem Kern aus einem im
wesentlichen einheitlichen elastischen Material.
Gegen eine Segmentierung der Matratzen selbst spricht, daß
dadurch Kältebrücken ausgebildet werden, die das Wohlbefinden
der auf der Matratze ruhenden Person naturgemäß beeinträchti
gen.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Matratzen
aufbau anzugeben, mit dem sich unterschiedliche Federhärten
ohne die Ausbildung von Kältebrücken realisieren lassen und
der zu einer für Verstellungen der Matratzenauflage besonders
geeigneten Matratze führt.
Erfindungsgemäß ist eine Matratze mit einem Kern aus
elastischem Material dadurch gekennzeichnet, daß das ela
stische Material in mehreren Lagen angeordnet ist und in jeder
der Lagen mit zahlreichen Wellungen ausgebildet ist, die zur
Ausbildung von Luftzwischenräumen führen.
Die erfindungsgemäße Matratze ist aus Lagen aufgebaut, die
nach dem Ziehharmonikaprinzip geformt und aufgrund der Wellun
gen leicht längenveränderbar sind. Die Veränderung der Länge
dieses elastischen Materials führt zu einer Änderung der sich
ergebenden Federhärte.
Die Wellungen können vorzugsweise so ausgebildet sein, daß bei
einer Stauchung des Materials quer zu den Wellungen eine im
wesentlichen gleichmäßige Verringerung des Abstandes der Wel
lungen eintritt.
Das Material für die Lagen ist vorzugsweise ein Schaumstoff,
der durch Zuschneiden in die geeignete Form mit den Wellungen
gebracht wird. Für die Matratze ist es zweckmäßig, wenn das
elastische Material in der Matratze im Sinne einer Stauchung
quer zu den Wellungen vorgespannt ist. Die Materiallagen haben
somit die Tendenz, die Länge der Matratze zu vergrößern, um
die Ausgangslänge zu erreichen, die bei der Herstellung der
Lagen vorhanden war. Es ist ohne weiteres ersichtlich, daß
eine derartige vorgespannte Matratze einer Biegung, die zu
einer Verlängerung aufgrund eines Außenradius führt, keine
Rückstellkräfte entgegensetzt, da die entsprechende Verlänge
rung der Tendenz der betreffenden Lagen, eine größere Länge
einzunehmen, entgegenkommt. Vorzugsweise weisen die Matratzen
lagen daher ein solches Maß der Vorspannung auf, daß bei üb
lichen Verstellungen der Matratze das elastische Material
nicht auf Zug belastet wird. Bei einer Belastung auf Zug wäre
dies nur gegen eine elastische Rückstellkraft möglich. Durch
die erfindungsgemäße Ausbildung wird die Belastung auf Zug,
und damit das Entstehen von Rückstellkräften, vermieden.
Der erfindungsgemäße Matratzenaufbau erlaubt eine Einstellung
der Federkennlinien auch dadurch, daß in den mehreren Lagen
des elastischen Materials wenigstens zwei verschiedene Feder
härten ausgebildet sind. Diese Federhärten können insbesondere
durch verschieden starke Stauchungen gebildet sein.
Wenn die Matratze in Richtung quer zu den Wellungen lokale,
unterschiedlich starke Stauchungen aufweist, werden dadurch
verschiedene Federhärten in Richtung quer zu den Wellungen,
also regelmäßig in Richtung der Länge der Matratze, einge
stellt. Diese Einstellung ist aus einem Ausgangsmaterial ohne
weiteres möglich und im allgemeinen ohne weiteres wieder än
derbar.
Eine gewünschte Zonenverteilung beispielsweise mit unter
schiedlichen Federhärten kann dadurch erreicht werden, daß an
der Unterseite der Matratze parallel zu den Wellungen ausge
richtete Leisten angebracht sind, die in Zwischenräume eines
Lattenrostes einschiebbar sind. Zur Ausbildung gewünschter
lokaler Stauchungen kann die Verteilung der Leistenabstände
entsprechend gewählt werden.
Die erfindungsgemäße Matratze läßt sich mit einer relativ ge
ringen Dicke aufbauen und erlaubt einen hohen Liegekomfort.
Bevorzugt ist die Ausbildung mit wenigstens drei Lagen des
elastischen Materials, wobei vorzugsweise die drei Lagen mit
unterschiedlichen Federhärten ausgebildet sind.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Wellung besteht darin, daß
das elastische Material zur Ausbildung der Wellung mit hori
zontalen oberen und unteren Auflageflächen und im wesentlichen
geradlinig und schräg verlaufenden Verbindungsstücken zwischen
den Auflageflächen geschnitten ist. Die dabei entstehenden
Luftzwischenräume sind vorzugsweise etwa dreieckförmig ausge
bildet, so daß die geradlinigen Verbindungsstücke an der Un
terseite des die Auflagefläche bildenden Steges spitz zusam
menlaufen, wodurch eine erhebliche Stabilität der Auflage
fläche erzielt wird.
Die Erfindung soll im folgenden anhand von in der Zeichnung
dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Es
zeigen
Fig. 1 schematisch eine Matratze mit drei Lagen im unge
stauchten Zustand und in verschieden starken
Stauchzuständen.
Fig. 2 eine Matratze gemäß Fig. 1 auf einer geraden
Auflage und die Matratze nach einer stufenähn
lichen Verformung.
Fig. 3 eine Matratze mit an der Unterseite angebrachten
Leisten im Ausgangszustand, in einem gestauchten
Zustand, in einem gestauchten und auf einem Lat
tenrost mit Hydraulikzylindern montierten Zustand
sowie im montierten Zustand unter Belastung durch
eine liegende Person.
Fig. 4 eine Darstellung gemäß Fig. 3 mit in ungleich
mäßigen Abständen angebrachten Leisten, die zur
Ausbildung von lokal unterschiedlichen Stauchun
gen bei der Montage führen.
Fig. 5 eine durch lokal unterschiedliche Stauchungen mit
unterschiedlichen Federhärtezonen ausgebildete
Matratze, bestehend aus sechs Lagen.
Fig. 6 eine Matratze gemäß Fig. 5, bei der zwischen
drei oberen und drei unteren Lagen eine in Längs
richtung der Matratze unelastische Einlage einge
legt und mit den benachbarten Lagen zur Formhal
tung verbunden ist.
Fig. 7 eine auf eine verstellbare Unterlage aufgelegte
Matratze ohne Verstellung und nach einer Verstel
lung in einer Liege-Sitz-Position.
Fig. 8 ein Feder-Kennlinienfeld für drei Lagen mit un
terschiedlichen Federhärten bei unterschiedlichen
Belastungsgewichten.
Fig. 9 ein Feder-Kennlinienfeld für drei Lagen mit un
terschiedlichen Federhärten bei unterschiedlichen
Stauchungsgraden der Matratze.
Fig. 1 verdeutlicht den prinzipiellen Aufbau einer erfin
dungsgemäßen Matratze, die aus drei Lagen L1, L2, L3 besteht.
In der oberen Zeile in Fig. 1 sind die Lagen so dargestellt,
wie sie durch Schneiden gebildet sind. Jede Lage weist quer
zur Längsrichtung ausgebildete Wellungen 1 auf, die in dem
dargestellten Ausführungsbeispiel eine obere ebene Auflage
fläche 2 und eine untere ebene Auflagefläche 3 ausbilden.
Zwischen den beiden Auflageflächen 2, 3 ist ein schräg verlau
fender Verbindungssteg 4 angeordnet. Zwischen je zwei Verbin
dungsstegen 4 entsteht ein dreieckförmiger Luftzwischenraum 5.
Die Lagen L1, L2, L3 können dadurch miteinander verbunden
sein, daß aufeinander zur Auflage kommende Auflageflächen 2, 3
miteinander verklebt sind. Die ersten Lagen L1, L2, L3 weisen
ihre Originallänge (100%) auf. Die darunter gezeichneten Ma
tratzen sind im gestauchten Zustand dargestellt, und zwar ge
staucht auf 90%, 80%, 70%, 60% bzw. 50% der ursprüng
lichen Länge. Hierdurch entsteht eine umgekehrt proportionale
Federhärte, die bei der Stauchung auf 50% der Ursprungslänge
doppelt so groß ist wie die Federhärte im nicht gestauchten
Zustand.
Es ist ohne weiteres ersichtlich, daß die Federhärte einer mit
den Lagen L1, L2, L3 aufgebauten Matratze durch die Einstel
lung des Stauchungsgrades leicht einstellbar ist. Da das Mate
rial der Matratzen über die Länge einheitlich ist, entstehen
durch die Ausbildung unterschiedlicher Federhärten keine Käl
tebrücken.
Fig. 2 zeigt in Zeile a eine Matratze, die aus dem Material
gemäß Fig. 1 durch Ausbildung eines geeigneten Stauchungsgra
des hergestellt ist und auf einer ebenen Unterlage liegt. In
Zeile b ist eine Ausbeulung der Matratze nach unten darge
stellt, die beispielsweise dadurch entsteht, daß ein Latten
rost, auf dem die Matratze liegt, unter der Belastung einer
liegenden Person nach unten nachgibt. Fig. 2b verdeutlicht,
daß in den stufenähnlichen Übergängen Ü eine Längenvergröße
rung in den Lagen L1, L2, L3 eintritt, die in den Übergangs
bereichen Ü zu einer "Entstauchung" der Lagen L1, L2, L3
führt. Der entsprechenden Auswölbung der Matratze werden daher
durch die Matratze keine Gegenkräfte entgegengesetzt, vielmehr
wird die Auswölbung aufgrund der in der Matratze herrschenden
Vorspannung eher unterstützt. Die dargestellte Matratze ist
daher besonders geeignet, derartigen Auswölbungen einer Unter
lage der Matratze praktisch rückstellkräftefrei zu folgen.
Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel für eine Matratze, die
an ihrer Unterseite mit parallel zu den Wellungen 1 verlaufen
den Leisten 6 versehen ist. Im ungestauchten Zustand, der in
Zeile a der Fig. 3 dargestellt ist, weisen die Leisten 6 ei
nen gleichen Abstand voneinander auf.
Zeile b zeigt einen gestauchten Zustand der Matratze, in dem
die Abstände zwischen den Leisten 6 gleichmäßig verringert
worden sind. Die Abstandsverringerung ist so erfolgt, daß die
Leisten in den Zwischenraum zwischen zwei ein Paar ausbilden
den Rohren eingeklemmt werden können. Die Rohre 7 eines jeden
Paares sind mittig mit einem Hydraulikzylinder 8 verbunden.
Zeile c der Fig. 3 zeigt den montierten Zustand, in dem die
vorgenommene Stauchung der Matratze aufgrund der eingeklemmten
Leisten 6 automatisch aufrechterhalten wird.
Zeile d der Fig. 3 zeigt die montierte Anordnung gemäß Zeile
c im belasteten Zustand, beispielsweise in der Rückenlage ei
ner Person. Dabei wird deutlich, daß einerseits die Hydraulik
zylinder 8 dem Belastungsdruck nachgeben, andererseits die
Paare der Rohre 7 entsprechend der Wölbungsform kippbar sind
und daß die Matratze nur entsprechend der Druckbelastung un
terschiedlich stark komprimiert wird.
Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel, das im wesentlichen dem
Ausführungsbeispiel der Fig. 3 entspricht. Im ungestauchten
Zustand, der in Zeile a der Fig. 4 dargestellt ist, weisen
die Leisten jedoch ungleichmäßig verteilte Abstände auf. In
dem gestauchten Zustand der Matratze, wie er in den Zeilen b
und c dargestellt ist, werden die Leisten 6 äquidistant ausge
richtet, so daß in der Matratze Zonen Z1 bis Z6 unterschied
lich starker Stauchungen, also unterschiedlich starker Feder
härten - wie anhand der Fig. 1 verdeutlicht worden ist - ent
stehen. Ist die Stauchungsverteilung auf die belastende Person
abgestimmt, ergibt sich daraus eine weitgehend gleiche Ein
dringtiefe der Person über die gesamte Körperlänge, was sub
jektiv den Komfort des Liegens erhöht.
Fig. 5 zeigt eine Matratze aus sechs Lagen L1 bis L6, die zur
Benutzung ohne eine nachgebende Unterlage ausgebildet ist. Sie
weist im wesentlichen fünf Zonen Z1, Z2, Z3, Z4, Z5 auf, durch
die unterschiedliche Eindringtiefen der liegenden Person P
realisiert werden, wie dies der belastete Zustand in Fig. 5
zeigt.
Fig. 6 zeigt eine Variante der Matratze gemäß Fig. 5, bei
der zwischen den drei oberen Lagen L1 bis L3 und den drei un
teren Lagen L4 bis L6 eine Gewebelage G eingelegt und mit den
benachbarten Lagen L3, L4 verbunden, beispielsweise verklebt,
ist, um auf diese Weise die unterschiedlichen lokalen
Stauchungen für die Zonen Z1 bis Z5 aufrechtzuerhalten und
einen Ausgleich der Stauchungen über die Zonen Z1 bis Z5 hin
weg zu verhindern.
Fig. 7 zeigt eine gelenkig verstellbare Unterlage U mit Seg
menten U1, U2, U3, U4, U5, die über Drehgelenke D1, D2, D3, D4
miteinander verbunden sind. Die Drehgelenke sind dabei etwa in
Höhe der Oberseite bzw. der Unterseite der Matratze so ange
bracht, daß die übliche Verstellung der Segmente U1 bis U5,
wie sie in Zeile b der Fig. 7 dargestellt ist, immer zu einer
Verlängerung der Lagen L1 bis L6 der aufgelegten Matratze füh
ren, und nicht - wie sonst üblich und nachteilig - zu einer
Verkürzung. Für eine derartige Unterlage U ist die erfindungs
gemäße Matratze, die aus gestauchten ziehharmonikaähnlichen
Lagen L1 bis L6 besteht, besonders geeignet, weil sie den Ver
formungen rückstellkräftefrei folgen kann.
Fig. 8 verdeutlicht Kennlinien einer Matratze mit drei Lagen
L1, L2, L3, von denen die oberste Lage L1 eine kleine Feder
härte, die mittlere Lage L2 eine mittlere Federhärte und die
unterste Lage L3 eine große Federhärte aufweisen. Ein von ei
ner liegenden Person ausgeübter Druck führt daher in der Lage
L1 zu einer relativ starken Verformung, in Fig. 8 als Weg
aufgetragen. Die Steigung der Verformung in Abhängigkeit vom
Druck wird für die mittlere Lage L2 geringer und für die unte
re Lage L3 nochmals wesentlich flacher.
Die sechs eingetragenen Kurven 11, 12, 13, 14, 15 zeigen Kur
venverläufe für zunehmende Härten der Ausgangsmaterialien der
Matratze bei Belastung durch eine Person.
Fig. 9 zeigt Federkennlinien einer Matratze mit drei Lagen
L1, L2, L3 mit unterschiedlich hohen Stauchungsgraden der Ma
tratze. Die Kurve 11′ entspricht dem ungestauchten Material
und entspricht als Ausgangskurve der Kurve 12 in Fig. 8. Die
Kurven 12′ bis 16′ zeigen Härtenveränderungen durch zunehmende
Stauchungen des Ausgangsmaterials gemäß der Kurve 12 in Fig.
8 bzw. 11′ in Fig. 9.
Die unterschiedlich großen Federhärten können innerhalb der
Matratze in Längsrichtung entsprechend dem Belastungsprofil
einer Person eingestellt werden, wobei unterschiedliche Aufla
gendrücke für Beine, Rumpf und Kopf zu berücksichtigen sind.
Wählt man als Lattenrost eine Leistenanordnung gemäß Fig. 3,
so sorgt dieser Lattenrost bereits für die vollständige Kon
turanpassung an die Person. Die Matratze bildet in diesem Fall
"nur noch" die komfortable Auflage und sollte entsprechend dem
Belastungsprofil, also der Druckverteilung der Person in
Längsrichtung, gestaltet bzw. vorgestaucht sein. Damit wird
eine für die Person subjektiv gleichbleibende Härte der
Matratze in Längsrichtung geschaffen und eine nahezu gleich
bleibende Eindrucktiefe in die Matratze erreicht, wodurch Kom
fort und Haltbarkeit der Matratze erhöht werden. In einem der
artigen System würde die Matratze im Beinbereich, also für
einen geringen Auflagedruck, ohne Stauchung, also gemäß der
Kurve 11′, im Rumpfbereich hingegen mit einer großen Stau
chung, also entsprechend der Kurve 16′, ausgestaltet werden.
Benutzt man keinen oder einen konventionellen Lattenrost als
Unterlage für die Matratze, kann man z. B. durch Messung der
Druckverteilung und der Geometrie der Person auf Kontur und
Belastungsprofil der liegenden Person gleichermaßen Rücksicht
nehmen und entsprechend dieser beiden Kriterien die
Stauchungsverteilung der Matratze ausbilden.
Es ist ohne weiteres ersichtlich, daß durch eine Vertauschung
der Reihenfolge der Federhärten die globale Federhärte der
Matratze in dem betreffenden Bereich unverändert bleibt, daß
jedoch lokal ein anderes Eindrückverhalten erzielbar ist, wo
durch der subjektive Komforteindruck optimiert werden kann.
Es ist damit ersichtlich, daß der mehrlagige Aufbau der erfin
dungsgemäßen Matratze mit den Lagen L1, L2 . . . , die mit den
Wellungen 1 ausgebildet sind, die verschiedensten Charakteri
stiken der Matratze realisierbar sind, ohne daß sich an dem
grundsätzlichen Aufbau der Matratze etwas ändert. Die Matratze
hat ferner den Vorteil, daß sie einer nachgebenden Ma
tratzenauflage rückstellkräftefrei folgen kann und somit eine
besondere Eignung für hochentwickelte Lattenrostsysteme auf
weist, die auflokale Belastungen zur Ausbildung einer mög
lichst gesunden Liegeposition reagieren.
Claims (12)
1. Matratze mit einem Kern aus elastischem Material, da
durch gekennzeichnet, daß das elastische Material in
mehreren Lagen (L1, L2, . . . ) angeordnet ist und daß jede
der Lagen (L1, L2, . . . ) mit zahlreichen Wellungen (1)
ausgebildet ist, die zur Ausbildung von Luftzwischenräu
men (5) führen.
2. Matratze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Wellungen (1) so ausgebildet sind, daß bei einer
Stauchung des Materials quer zu den Wellungen (1) eine
im wesentlichen gleichmäßige Verringerung des Abstandes
der Wellungen (1) eintritt.
3. Matratze nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß das elastische Material in der Matratze im Sinn ei
ner Stauchung quer zu den Wellungen (1) vorgespannt ist.
4. Matratze nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch ein sol
ches Maß der Vorspannung, daß bei üblichen Verstellungen
der Matratze das elastische Material nicht auf Zug bela
stet wird.
5. Matratze nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge
kennzeichnet, daß in den mehreren Lagen (L1, L2, . . . )
des elastischen Materials wenigstens zwei verschiedene
Federhärten ausgebildet sind.
6. Matratze nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
die verschiedenen Federhärten durch verschieden starke
Stauchungen gebildet sind.
7. Matratze nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge
kennzeichnet, daß in Richtung quer zu den Wellungen (1)
durch lokale, unterschiedlich starke Stauchungen ver
schiedene Federhärten eingestellt sind.
8. Matratze nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeich
net durch an der Unterseite der Matratze angebrachte,
parallel zu den Wellungen (1) ausgerichtete Leisten (6),
die in Zwischenräume eines Lattenrostes einschiebbar
sind.
9. Matratze nach Anspruch 7 und 8, dadurch gekennzeichnet,
daß die Verteilung der Leistenabstände entsprechend der
gewünschten lokalen Stauchung erfolgt ist.
10. Matratze nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeich
net durch wenigstens drei Lagen (L1, L2, L3) des elasti
schen Materials.
11. Matratze nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch ge
kennzeichnet, daß das elastische Material zur Ausbildung
der Wellung mit horizontalen oberen und unteren Auflage
flächen (2, 3) und im wesentlichen geradlinig und schräg
verlaufenden Verbindungsstücken (4) zwischen den Aufla
geflächen (2, 3) geschnitten ist.
12. Matratze nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß
die Luftzwischenräume (5) etwa dreieckförmig ausgebildet
sind.
Priority Applications (3)
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DE19934324425 DE4324425C2 (de) | 1993-07-21 | 1993-07-21 | Matratze |
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ID=6493330
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