DE4324425A1 - Matratze - Google Patents

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.