DE9116304U1 - Spring bar for spring frame - Google Patents
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Description
- Beschreibung -- Description -
Die Erfindung bezieht sich, allgemein ausgedrückt, auf eine Federleiste für Federrahmen, die in Liegen, Betten, Polstermöbeln und dgl. eingesetzt werden. Sie sind als gerade Leisten ausgeführt oder, z.B. nach oben, leicht konvex gekrümmt. In der Praxis werden die Federrahmen auch als Lattenroste bezeichnet. Solche Federleisten sowie der Federrahmen bestehen regelmäßig aus Holz und haben im Gebrauch nicht unerhebliche Beanspruchungen mit beachtlichen Verformungen aufzunehmen, und zwar langfristig mit hoher Lastwechselzahl. Das verlangt eine hohe Dauerfestigkeit.The invention relates, in general terms, to a spring slat for spring frames that are used in loungers, beds, upholstered furniture and the like. They are designed as straight slats or, for example, slightly convexly curved upwards. In practice, the spring frames are also referred to as slatted frames. Such spring slats as well as the spring frame are usually made of wood and have to absorb considerable stresses with considerable deformations during use, and in the long term with a high number of load cycles. This requires high fatigue strength.
Die aus der Praxis bekannten Federleisten, von denen die Erfindung ausgeht, sind massiv aus Holz gearbeitet. Es werden zumeist massive Buchenholzleisten verwendet. Die Herstellung ist aufwendig. Nicht auszuschließen ist, daß die bekannten Federleisten sich "durchliegen". Insoweit ist die Standzeit im Sinne der Dauerstandfestigkeit der bekannten Federleisten verbesserungsbedürftig. The spring slats known from practice, from which the invention is based, are made of solid wood. Most of the time, solid beechwood slats are used. Manufacturing is complex. It cannot be ruled out that the known spring slats "sag". In this respect, the service life in terms of the fatigue strength of the known spring slats needs to be improved.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Federleiste der angegebenen Zweckbestimmung zu schaffen, die wenig aufwendig herstellbar ist und sich durch hohe Standzeit auszeichnet.The invention is based on the object of creating a spring strip of the specified purpose, which is easy to manufacture and is characterized by a long service life.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist Gegenstand der Erfindung die Verwendung eines leistenförmigen Ausschnittes ausTo solve this problem, the invention relates to the use of a strip-shaped cutout made of
einer ein- oder mehrschichtigen Spanplatte, deren Späne mit Harnstoff- und/oder Phenolformaldehydharzen als Binder unter Anwendung von Druck und Wärme zur Spanplatte geformt sind, als Federleiste hoher Dauerfestigkeit in einem Federrahmen für Liegen, Betten, Polstermöbel u. dgl., mit der Maßgabe, daß zumindest die Späne im Bereich der Zugbeanspruchung der Federleiste hauptsächlich in Federleistenlängsrichtung orientiert sind. Vorzugsweise sind die Späne im Bereich der Zugbeanspruchung als schlanke Späne von mehreren Zentimetern Länge ausgeführt.a single or multi-layer chipboard, the chips of which are formed into chipboard using urea and/or phenol formaldehyde resins as a binder using pressure and heat, as a spring strip with high fatigue strength in a spring frame for loungers, beds, upholstered furniture and the like, with the proviso that at least the chips in the area of the tensile stress of the spring strip are mainly oriented in the longitudinal direction of the spring strip. The chips in the area of the tensile stress are preferably designed as slim chips several centimeters long.
Spanplatten, auch mit orientierten Spänen, sind umfangreich bekannt. Die Erfindung beruht auf derChipboards, including those with oriented chips, are widely known. The invention is based on the
Erkenntnis, daß Spanplatten als Vorprodukt für die Herstellung von Federleisten eingesetzt werden können, wenn mit langgestreckten und in der angegebenen Weise orientierten Spänen gearbeitet wird. Spanplatten sind bisher nicht als Federelemente für langfristige Beanspruchungen mit hoher Lastwechselzahl eingesetzt worden, und zwar weder in Form von Federplatten noch in Form von Federleisten. - Spanplatten, deren Späne als schlanke Späne von mehreren Zentimetern Länge ausgeführt und in besonderer Weise orientiert sind und die mit Harnstoff- und/oder Phenolformaldehydharzen gebunden sind, sind bekannt. Insbesondere sind solche Spanplatten als OSB-Platten bekannt (OSB = oriented strand boards). Man hat bisher jedoch lediglich ihre Biege- und Querzugfestigkeit, d. h. ihr statisches Verhalten ausgenutzt (vgl. Kieser, Ufermanm "Streustation für orientiert gestreute Spanplatten mitRecognition that chipboard can be used as a preliminary product for the manufacture of spring slats, if elongated chips oriented in the manner specified are used. Chipboard has not yet been used as spring elements for long-term stress with a high number of load cycles, neither in the form of spring boards nor in the form of spring slats. - Chipboards whose chips are designed as slim chips several centimeters long and are oriented in a special way and which are bound with urea and/or phenol formaldehyde resins are known. Such chipboards are known in particular as OSB boards (OSB = oriented strand boards). However, so far only their bending and transverse tensile strength, i.e. their static behavior, has been exploited (cf. Kieser, Ufermannm "Streustation für orientiert gestreute Chipplatte mit
Anwendungsmöglichkeiten", Sonderdruck aus Holz-Zentralblatt, 1979, Nr. 95 und 97). Demgegenüber beruht die Erfindung auf der Erkenntnis, daß aus solchen Spänen und Bindern hergestellte Federleisten bei der angegebenen Gestaltung und Orientierung der Späne eine überraschend hohe Dauerfestigkeit und Dauerstandfestigkeit aufweisen, was zu Standzeiten der Federleisten in Federrahmen, Liegen, Betten, Polstermöbeln u. dgl. von zehn Jahren und beachtlich mehr führt. Insoweit nutzt die Erfindung bisher unbeachtliche Qualitäten der Spanplatten bzw. der daraus hergestellten Federleisten in bezug auf dynamische Beanspruchungen mit hoher Lastwechselzahl und oft großer Amplitude, wenn auch bei niedrigen Frequenzen. Es versteht sich, daß die geometrische Bemessung der Federleisten im übrigen nach den Regeln der Statik, gleichsam wie bei "Balken auf zwei Stützen" oder wie bei "eingespannten Balken" nach der Maßgabe der aufzunehmenden Beanspruchungen erfolgt.Possible applications", special print from Holz-Zentralblatt, 1979, No. 95 and 97). In contrast, the invention is based on the knowledge that spring slats made from such chips and binders with the specified design and orientation of the chips have a surprisingly high fatigue strength and long-term durability, which leads to service lives of the spring slats in spring frames, loungers, beds, upholstered furniture and the like of ten years and considerably more. In this respect, the invention uses previously insignificant qualities of the chipboard or the spring slats made from it in relation to dynamic stresses with a high number of load cycles and often large amplitudes, albeit at low frequencies. It goes without saying that the geometric dimensioning of the spring slats is otherwise carried out according to the rules of statics, as with "beams on two supports" or as with "clamped beams" according to the requirements of the stresses to be absorbed.
In dem Merkmal der Erfindung, daß zumindest die Späne im Bereich der Zugbeanspruchung der Federleiste als schlanke Späne von mehreren Zentimetern Länge ausgeführt und wie angegeben orientiert sind, kommt zunächst zum Ausdruck, daß die Federleiste mehrschichtig aufgebaut sein kann, z. B. mit den schlanken Spänen in einer oberen und/oder unteren Schicht, während die Mittelschicht, z. B. aus kurzen Spänen willkürlicher Orientierung bestehen kann. Auch insoweit kann mit schlanken Spänen gearbeitet werden. Im allgemeinen sollen zumindest 50 Gew.% der Späne in der FederleisteThe feature of the invention that at least the chips in the area of the tensile stress on the spring strip are designed as slender chips several centimeters long and oriented as indicated first of all expresses that the spring strip can be constructed in multiple layers, e.g. with the slender chips in an upper and/or lower layer, while the middle layer can consist of short chips of random orientation, for example. Slender chips can also be used in this respect. In general, at least 50% by weight of the chips in the spring strip should be
in der angegebenen Weise als schlanke Späne ausgeführt und wie angegeben orientiert sein. Vorzugsweise weist die Federleiste ausschließlich die schlanken Späne in der angegebenen Orientierung auf. Das Merkmal "Bereich der Zugbeanspruchung" meint im Rahmen der Erfindung den Bereich der Federleiste, der unter der Beanspruchung einer z. B. auf dem Federrahmen aufliegenden Person oder durch Vorspannung unter Zugspannung steht. Die Biegetheorie der klassischen technischen Mechanik oder Versuche erlauben es ohne weiteres, diesen Bereich eindeutig festzustellen.be designed as slender chips in the manner specified and oriented as specified. Preferably, the spring strip has only the slender chips in the orientation specified. The feature "area of tensile stress" in the context of the invention means the area of the spring strip that is under the stress of a person lying on the spring frame, for example, or under tensile stress due to pre-stress. The bending theory of classical technical mechanics or tests make it easy to clearly determine this area.
Im einzelnen bestehen im Rahmen der Erfindung mehrere Möglichkeiten der weiteren Ausbildung und Gestaltung.In detail, there are several possibilities for further development and design within the scope of the invention.
So empfiehlt die Erfindung, daß die Späne eine Länge im Bereich von 3 bis 10 cm, vorzugsweise von etwa 4 bis 8 cm, aufweisen. Die Breite der Späne soll im Bereich von 0,3 bis 2,5 liegen. Nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung besitzen die Späne eine Dicke von unter 0,7 mm, vorzugsweise von etwa 0,5 mm. Tatsächlich hat sich herausgestellt, daß bei einem vorgegebenen Gewichtsprozentsatz an schmalen Spänen der angegebenen Länge und Orientierung in der Federleiste die Dauerfestigkeit um so höher ist, je dünner die Späne sind. In bezug auf die Orientierung ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung fernerhin dadurch gekennzeichnet, daß die Winkelabweichung der Späne von der Orientierung in Federleistenlängsrichtung bei einer Winkelabweichung von bis zu 10 % etwa 15 Häufigkeits% ausmacht, bei einerThe invention recommends that the chips have a length in the range of 3 to 10 cm, preferably about 4 to 8 cm. The width of the chips should be in the range of 0.3 to 2.5. According to a preferred embodiment of the invention, the chips have a thickness of less than 0.7 mm, preferably about 0.5 mm. In fact, it has been found that for a given weight percentage of narrow chips of the given length and orientation in the spring strip, the fatigue strength is higher the thinner the chips are. With regard to the orientation, a preferred embodiment of the invention is further characterized in that the angular deviation of the chips from the orientation in the spring strip longitudinal direction amounts to about 15% for an angular deviation of up to 10%, and for a
Winkelabweichung von bis zu 20 % etwa Häufigkeits% ausmacht. Die angegebenen Zahlenwerte sind insbesondere
für die Ausführungsform von Bedeutung, die von den
vorstehend definierten OSB-Platten ausgeht.
5Angular deviation of up to 20% represents approximately frequency%. The numerical values given are particularly important for the embodiment based on the OSB boards defined above.
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Die Federleisten insgesamt besitzen, wie die bekannten, z. B. eine Dicke von 6 bis 15 mm, vorzugsweise von etwa 8 mm bis 12 mm. Zweckmäßigerweise ist die Federleiste zur Lastaufnahmeseite hin gekrümmt. Das kann durch besonderen Spanaufbau der gestreuten, zur Spanplatte zu pressenden Matten erreicht werden, z. B. durch zweischichtigen Aufbau mit unterschiedlichen Spänen in den Schichten. Vorzugsweise werden aus einer Spanplatte ausgeschnittene Federleistenrohlinge nachträglich durch Anwendung von Druck und Wärme, ggf. durch Anwendung von feuchter Wärme, konvex gekrümmt. Insbesondere liegt es im Rahmen der Erfindung, daß die Federleiste unter Vorspannung in den Federrahmen eingespannt und dadurch zur Lastaufnahmeseite hin konvex bzw. zusätzlich konvex gekrümmt ist. Die Federleiste kann aber auch zur Lastaufnahmeseite hin konkav gekrümmt sein.The spring strips as a whole, like the known ones, have a thickness of 6 to 15 mm, preferably of about 8 mm to 12 mm. The spring strip is expediently curved towards the load-bearing side. This can be achieved by a special chip structure of the scattered mats to be pressed into the chipboard, e.g. by a two-layer structure with different chips in the layers. Spring strip blanks cut out of a chipboard are preferably subsequently convexly curved by applying pressure and heat, if necessary by applying moist heat. In particular, it is within the scope of the invention that the spring strip is clamped into the spring frame under pre-tension and is thus convex or additionally convexly curved towards the load-bearing side. The spring strip can also be concavely curved towards the load-bearing side.
Wie bereits im Rahmen der vorstehenden technologischen Erläuterungen angedeutet, kann die Federleiste den Kern einer Mehrschichtleiste bilden und dazu zumindest auf einer Oberfläche eine Deckschicht aufweisen. Diese kann als eine die Festigkeit und Gestaltfestigkeit erhöhende bewehrungsartige SchichtAs already indicated in the above technological explanations, the spring strip can form the core of a multi-layer strip and have a cover layer on at least one surface. This can be used as a reinforcement-like layer that increases the strength and structural stability.
ausgeführt sein. Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist in diesem Zusammenhang dadurch gekennzeichnet, daß die Deckschicht auf der im belasteten und/oder vorgespannten Zustand einer Zugspannung ausgesetzten Oberfläche der Federleiste angeordnet und, statisch betrachtet, gleichsam als Zuggurt ausgeführt ist. Vorzugsweise ist die Deckschicht als Holzfurnierschicht ausgebildet. Die Deckschicht kann aber auch eine Vergütungsschicht auf Kunstharzbasis sein. Die Deckschicht wird auf die als Ausschnitt aus einer Spanplatte ausgeführte Federleiste nachträglich aufgebracht oder schon als Deckschicht auf die Spanplatte aufgebracht und mit der Federleiste aus der Spanplatte ausgeschnitten.A preferred embodiment of the invention is characterized in this context in that the cover layer is arranged on the surface of the spring strip that is subjected to tensile stress in the loaded and/or pre-stressed state and, from a static point of view, is designed as a tension belt. The cover layer is preferably designed as a wood veneer layer. The cover layer can also be a synthetic resin-based coating layer. The cover layer is subsequently applied to the spring strip designed as a cutout from a chipboard or is already applied to the chipboard as a cover layer and cut out of the chipboard with the spring strip.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigen in schematischer DarstellungIn the following, the invention is explained in more detail using a drawing that merely represents an exemplary embodiment. It shows a schematic representation
Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine nach der Lehre der Erfindung aufgebaute Federleiste,Fig. 1 is a longitudinal section through a spring strip constructed according to the teaching of the invention,
Fig. 2 eine andere Ausführungsform des Gegenstandes der Fig. 1,Fig. 2 shows another embodiment of the subject matter of Fig. 1,
Fig. 3 eine dritte Ausführungsform des Gegenstandes der Fig. 1 undFig. 3 shows a third embodiment of the subject matter of Fig. 1 and
Fig. 4 einen Federrahmen mit Federleisten entsprechend der Fig. 2.Fig. 4 shows a spring frame with spring strips according to Fig. 2.
Die in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Federleisten 1 sind zum Einbau in einen Federrahmen 2 bestimmt. Die Fig. 4 zeigt schematisch einen solchen Federrahmen 2 mit Federleisten 1 entsprechend der Fig. 2.The spring strips 1 shown in Fig. 1 to 3 are intended for installation in a spring frame 2. Fig. 4 shows schematically such a spring frame 2 with spring strips 1 corresponding to Fig. 2.
Die in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Federleisten 1 sind unter Anwendung eines leistenförmigen Ausschnittes aus einer ein- oder mehrschichtigen Spanplatte, deren Späne mit Harnstoff- und/oder Phenolformaldehydharzen als Binder unter Anwendung von Druck und Wärme zur Spanplatte geformt worden sind, gebildet worden. Angedeutet ist in den Fig. 1 bis 3, daß zumindest die Späne 3 im Bereich der Zugbeanspruchung der Federleiste 1 im Einsatz als schlanke Späne von mehreren Zentimetern Länge ausgeführt und hauptsächlich in Federleistenlangsrichtung orientiert sind. Die Späne 3 besitzen eine Länge, eine Breite sowie eine Dicke, wie es in den Ansprüchen 1 bis 4 angegeben wurde und zeichnerisch aus Maßstabsgründen nicht dargestellt werden kann. Das gilt auch für die Winkelabweichung der Späne 3 von der Orientierung in Federleistenlangsrichtung sowie für die Federleistendicke, wozu auf die Ansprüche 5 bzw. 6 verwiesen wird.The spring strips 1 shown in Fig. 1 to 3 were formed using a strip-shaped cutout from a single or multi-layer chipboard, the chips of which were formed into the chipboard using urea and/or phenol formaldehyde resins as a binder using pressure and heat. It is indicated in Fig. 1 to 3 that at least the chips 3 in the area of the tensile stress of the spring strip 1 are designed as slender chips several centimeters long and are mainly oriented in the longitudinal direction of the spring strip. The chips 3 have a length, a width and a thickness as specified in claims 1 to 4 and cannot be shown in the drawing for reasons of scale. This also applies to the angular deviation of the chips 3 from the orientation in the longitudinal direction of the spring strip and to the spring strip thickness, for which reference is made to claims 5 and 6 respectively.
Fig. 2 macht deutlich, daß die Federleiste 1 zur Lastaufnahmeseite hin konvex gekrümmt ist, was durch Anwendung von Druck und Wärme geschehen sein kann. Die Fig. 4 läßt erkennen, daß die erfindungsgemäßen Federleisten 1 unter Vorspannung in den Federrahmen 2 eingespannt und dadurch zur Lastaufnahmeseite hin konvex bzw. zusätzlich konvex gekrümmt sein können. Sie können aber auch als gerade Leisten geführt sein. In der Fig. 3 erkennt man, daß die Federleiste 1 den Kern einer Mehrschichtleiste 1, 4 bildet und daß auf der Oberseite eine Deckschicht 4 in Form eines Holzfurniers angeordnet ist.Fig. 2 makes it clear that the spring strip 1 is convexly curved towards the load-bearing side, which can be achieved by applying pressure and heat. Fig. 4 shows that the spring strips 1 according to the invention are clamped into the spring frame 2 under pre-tension and can therefore be convexly or additionally convexly curved towards the load-bearing side. However, they can also be designed as straight strips. Fig. 3 shows that the spring strip 1 forms the core of a multi-layer strip 1, 4 and that a cover layer 4 in the form of a wood veneer is arranged on the top side.
Claims (10)
101. Spring slat of high fatigue strength in a spring frame for loungers, beds, upholstered furniture and the like, characterized in that it consists of a slat-shaped cutout of a single- or multi-layer chipboard, the chips of which are formed into the chipboard with urea and/or phenol formaldehyde resins as a binder using pressure and heat, and that at least the chips in the area of tensile stress are oriented mainly in the longitudinal direction of the spring slat.
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