F e d e r k ö r p e r
Die Erfindung betrifft einen Federkörper einer Einzelsegmentunterfederung eines Sitz- oder Liegemöbels oder einer Matratze, mit jeweils aus einem Auflagerteller, mindestens einem Federkörper und einer Grundplatte bestehenden Einzelfederelementen.
Es ist ein Polsterelement eines Bettsystems bekannt, DE 297 21 656 U 1 , welches aus einem einteilig ausgebildeten Spritzgussteil besteht und eine komplizierte dreidimensionale Gestaltung aufweist, die für ihre Herstellung aufwendige und teure Spritzgussformen erfordert. Die von einer unteren Basisplatte sich nach außen und oben erstreckenden Blattfedern sind an ihren Enden jeweils mit Auflagerflächen versehen, sodass bei dieser bekannten einstückigen Ausführungsform eines Polsterelementes nur ein Kompro- miss zwischen den gewünschten Federraten und der erforderlichen Festigkeit einer Auflagefläche erzielt werden kann.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einzelsegmentunterfederung zur Verfügung zu stellen, die einfach herzustellen ist und deren Federungseigenschaften wahlfrei abgestimmt werden können. Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß in Zusammenhang mit den
Oberbegriffsmerkmalen aus den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruches.
Die Einzelsegmentunterfederung besteht im einfachsten Fall aus einem separaten Federkörper, einem Auflageteller und einer Grundplatte, wobei der Federkörper aus in einer geraden oder auch gewölbten Ebene um ein erstes Zentrum und eine Mittelachse herum angeordneten Federungsarmen besteht, die zur Mittelachse und einem vom ersten Zentrum beabstandeten zweiten Zentrum korbartig hin elastisch umgebogen sind und dort mit den an ihren äußeren Enden vorgesehen Rastmitteln in Rasten einer Rastenaufnahme eingreifen und so einen dreidimensionalen Federkörper bilden. Die Herstellung des Federkörpers kann dadurch erheblich kostengünstiger erfolgen, da die Spritzgießform infolge des im Ausgangszustand im wesentlichen zweidimensionalen Federkörpers mit geringer Dicke erheblich einfacher zu fertigen und auch keine mehrteilige Form der Presse erforderlich ist. Dies gilt ebenso für einen Federkörper mit einer vertikalen Trennungsebene, dessen Ausgangsprodukt bereits schalenförmig sich in Richtung auf das zweite Zentrum erstreckende und damit einstückig ausgebildete Federungsarme aufweist. Weiterhin kann die Federrate vollkommen unabhängig von den Festigkeitsanforderungen an einen Auflagerteller
Festigkeitsαnforderungen an einen Auflagerteller oder eine Grundplatte zur Befestigung eines Einzelfederelementes auf einem Querholm oder einer ebenen Fläche eines Sitzoder Liegemöbels vorherbestimmt werden, da der Federkörper ein separates Bauteil, vorzugsweise aus einem Elastomer, darstellt, dessen Federungsarme unterschiedliche Formen aufweisen können, die sich auf die Federungs- und Dämpfungseigenschaften des Federkörpers auswirken. In einem Sitz- oder Liegemöbel, insbesondere in einem Bett als Unterfederung einer Matratze oder auch als Teil einer Matratze, lassen sich mit dem mit den Federkörpern konstruierten Federelementen Zonen verschiedener Härten und Federwege erzeugen, wodurch sich das Liegeverhalten progressiv verbessern lässt. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen des Gegenstandes der Erfindung ergeben sich mit und in Kombination aus den weiteren Unteransprüchen.
Der Federkörper besteht bevorzugt aus drei oder mehr Federungsarmen, wobei deren Anzahl und Geometrie frei wählbar ist. Von besonderem Vorteil ist dabei, dass eine gewünschte Federungshärte, Federhöhe oder auch eine Federrate über die Anzahl, Länge, die Form, die Dicke und die Breite der Federungsarme oder auch über die Sho- re-Härte des Grundmaterials vorherbestimmbar sind. Dadurch lassen sich auf einfache Art und Weise Einzelfederelemente unterschiedlicher Federrate für die verschiedenen Belastungen in einem Sitz- oder Liegemöbel oder einer Matratze herstellen.
Weiterhin ist eine bevorzugte Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung innerhalb des Federkörpers mit einem zweiten Federkörper mit kürzeren Federungsarmen ausgestattet oder es ist in dem von den verrasteten Federungsarmen erzeugten korbartigen Gebilde ein zusätzliches Feder- oder Dämpfungselement eingesetzt, sodass beispielsweise nach einem freien Federweg des äußeren Federkörpers mit einer weichen Federrate eine sich verhärtende Unterfederung geschaffen werden kann. Von dem ersten Zentrum des Federkörpers können Vorteilhafterweise weitere sich radial erstreckende Verbindungsarme ausgehen, deren Enden im Einbauzustand der Einzelfederelemente mit benachbarten Einzelfederelementen verbunden sind, sodass benachbarte Einzelfederelemente bei Belastung eines mittigen Einzelfederelementes mit zur Abfederung dieser Belastung herangezogen werden können. Eine solche Verbindung kann jedoch auch über separate, die Auflagerteller benachbarter Einzelfederelemente miteinander verbindende Stege erfolgen, sodass je nach Einsatzgebiet des Federkörpers eine Vernetzung von Einzelfederelementen erfolgen oder unterbleiben kann.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Rαstenαufnαhme für die Rasten der Federungsarme mit einer Grundplatte zur Befestigung des Einzelfederelements auf einer Federlatte oder einer ebenen Fläche einstückig ausgebildet, sodass die Anzahl der Einzelteile des einfachsten zu erzeugenden Einzelfederelementes auf drei beschränkt ist. Eine weiter gehende Minimierung der Bauteilanzahl kann erreicht werden, wenn der obere Auflagerteller ebenfalls stoffschlüssig mit dem oberen Zentrum des Federkörpers ausgebildet ist.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung können zur Erzeugung eines besonders hohen Einzelfederelements auch mehrere Federkörper übereinander angeordnet werden, wobei dann vorzugsweise im oberen Zentrum eines Federkörpers Rastenaufnahmen für die Rasten der Federungsarme eines darüber anzuordnenden Federkörpers vorgesehen sein können. Solche Rastenaufnahmen können auch einem Auflagerteller als Befestigung dienen.
Vorteilhaft ist ebenfalls eine Version des Gegenstandes der Erfindung, dessen Federungsarme seitliche Laschen aufweisen, die mit Laschen benachbarter Federungsarme verrastbar sind, wodurch eine zusätzliche Stabilität gegen seitliches Ausweichen eines Einzelfederelements bei schräger Belastung erreicht wird.
Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung weist einen Federkörper auf, der in einer vertikalen Mittelebene ein- oder mehrfach geteilt ausgebildet ist, wo- durch sich der korbartige Federkörper durch einfaches Zusammenstecken und verrasten der einzelnen Federkörpersegmente erzeugen lässt.
Als weitere wesentliche Neuerung kann eine Ausbildung der Erfindung hervorgehoben werden, bei der der Federkörper vollständig oder teilweise oder auch eine gesamtes Einzelfederelement mit Latex umschäumt ist. Mit einem solchen Bauteil lässt sich zum Beispiel eine Latexmatratze ausrüsten, wobei die umschäumten Federkörper oder Einzelfedersegmente in Ausnehmung in der Latexmatratze eingesetzt sind, die dadurch erheblich leichter und wesentlich luftdurchlässiger wird. Eine Latexmatratze mit darin eingesetzten Federkörpern oder Einzelfederelementen aus umschäumten oder bloßem Kunststoff wird dadurch im Gegensatz zu schweren Voll -Latexmatratzen sehr viel leich- ter handhabbar und weist zudem einen hervorragenden Wert für den Feuchtigkeitstransport auf, sodass auch stark transpirierende Menschen eine solchen Matratze benutzen können.
Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 ein Ausgangsprodukt eines ersten Federkörpers vor seiner elastischen Umformung, Fig. 2 ein erstes Einzelfederelement im Einbauzustand in geschnittener Darstellung, Fig. 3 eine Aufsicht auf eine Einzelsegmentunterfederung mit untereinander teilweise vernetzten Einzelfederelementen, Fig. 4 ein zweites Einzelfederelement im Einbauszustand in geschnittener Darstellung, Fig. 5 eine geschnittenen Draufsicht auf einen zweiten Federkörper des zweiten Einzel- federelements nach Fig. 4,
Fig. 6 ein drittes Einzelfederelement im Einbauzustand in teilweise geschnittener
Darstellung eines dritten Federkörpers, Fig. 7 einen vierten zweiteiligen Federkörper in einer Draufsicht und Fig. 8 den Federkörper der Fig. 7 in einer Seitenansicht und Fig. 9 eine geschnittene Teilansicht einer Latexmatratze mit in Ausnehmungen eingesetzten Einzelfederelementen.
Ein Einzelfederelement 10;30;50 einer Einzelsegmentunterfederung eines Sitz- oder Liegemöbels oder einer Matratze besteht aus einem Auflagerteller 1 1 ;31 ;51 , einer Grundplatte 1 2;32;52 zur Befestigung des Einzelfederelements 10;30;50 auf einer Federlatte 15 oder auf einer ebenen Fläche 35 sowie aus mindestens einem zwischen Auflagerteller 1 1 ;31 ;51 und Grundplatte 1 2;32;52 angeordneten Federkörper 1 ;21 ;41 ;61 . Ein Federköper 1 kann dabei, wie in Fig. 1 dargestellt, einteilig ausgebildet sein und einen einzelnen Federkorb bilden, ein andere Federkörper 21 dagegen, wie in den Figuren 4 und 5 gezeigt, einteilig aber zwei Federkörbe erzeugen, in dem seine
Federungsarme 23 nach unten und oben zu einem zweiten Zentrum 27 und einem dritten Zentrum 27 ' umgebogen sind. Denkbar, aber zeichnerisch nicht dargestellt ist eine Ausführungsform, bei der ein einteiliger Federkörper 1 verschieden lange Federungsarme 3 aufweist, die in die gleiche Richtung umgebogen sind und jeweils in zwei über- einander angeordneten Zentren miteinander verrastet sind. Ein anderes Federelement 50 kann auch, wie in Figur 6 dargestellt, aus zwei übereinander angeordneten Federkörpern 1 bestehen, wobei die Enden der Federungsarme 43 in einem gemeinsamten zweiten Zentrum 47 gelagert sind.
Ein Federkörper 1 ;21 ;41 ;61 besteht dabei allgemein aus in einer geraden oder gewölbten Ebene um ein erstes Zentrum 6;26;46;66;66 ' und eine Mittelachse 2 herum angeordneten Federungsarmen 3;23;43;63, die in Richtung auf ein zweites Zentrum 7;27;47;67;67 'auf der Mittelachse 2 umgebogen und dort mit an ihren äußeren Enden vorgesehen Rastmitteln 4;24;44;64 in korrespondierende Rasten 5;25;45;65 einer Rastenaufnahme 8;28;48;68 eingreifen. Die Federungsarme 3;23;43;63 können zur Erzeugung einer gewünschten Unterfederungshärte bzw. einer gewünschten Federrate entsprechend ihrer Anzahl, ihrer Form, ihrer Dicke und Breite variiert ausgebildet sein und zur Erzeugung eines Federkörpers 1 ;21 ;41 ;61 mit vorherbestimmter Federrate ein Ausgangsmaterial entsprechender Shore-Härte eingesetzt werden.
Wie in Figur 1 dargestellt, können seitlich der Federungsarme 3 Laschen 16 angeformt sein, die sich im zu einem Federkörper 1 zusammengebauten Zustand, wie in Figur 2 gezeigt, mit Ihren Rasten 1 7,18 im gegenseitigen Eingriff befinden und den Federkörper 1 gegen eine zu starke seitliche Verformung abstützen. In Figur 4 ist eine Variante dargestellt, in der in einem korbartig ausgebildeten
Federkörper 21 ein weiterer korbartiger Federkörper 39 oder ein sonstiger Dämpferkörper 40 geringeren Durchmessers und geringerer Höhe eingesetzt ist, mit dem die Federrate des gesamten Einzelfederelements 30 ab einem bestimmten Federweg deutlich härter werdend eingestellt werden kann. Diese Version ist mit zwei identischen Grundplatten 32 versehen, wobei eine zur Befestigung des Einzelfederelementes 30 auf einer ebenen Fläche 35 und eine zur Befestigung des Auflagertellers 31 dient.
Vom ersten Zentrum 6;26;46;66;66 ', bzw. vom obersten Zentrum eines Einzelfederelements 10;30;50 aus, können sich, wie in Figur 2 dargestellt, weitere Verbindungsarme 9 radial nach außen erstrecken, deren Enden im Einbauzustand der Einzel- federelemente 10;30;50 mit benachbarten Einzelfederelementen 10;30;50 verbunden sind, sodass eine Vernetzung aller oder nur einiger Einzelfederelemente 10;30;50 untereinander erfolgen kann. Die Verbindungsarme 9 weisen dazu an ihren Enden Rastnasen 13 auf, die in korrespondierende Rasten 14 in benachbarten Auflagertellern 1 1 ;31 ;51 eingreifen. Die Rastenaufnahme 8;28;48;68 des Federkörpers 1 ;21 ;41 ;61 ist mit der
Grundplatte 1 2 zur Befestigung des Einzelfederelements 1 0;30;50 auf einer Federlatte 15 oder auf einer ebenen Fläche 35 einteilig ausgebildet. Der Auflagerteller 1 1 ;31 ;51
ist im Bereich des oberen Zentrums 6;26;46;66;66 ' form- und/ oder krαftschlüssig an dem Federkörper 1 ;21 ;41 ;61 festgelegt.
Die Verbindungsarme 9 können auch als separate Bauteile ausgeführt sein, ebenso wie die Federungsarme 3;23;43;63 von einer geraden Mittelachse abweichen- de schlangen- oder bogenförmig, ebenfalls vom Zentrum versetzt aus verlaufende Längsachsen aufweisen können, die auch nicht senkrecht unterhalb ihres Ausgangspunktes vom ersten Zentrum, sondern auch versetzt dazu im zweiten Zentrum 7;27;47;67;67 'enden können.
Bei einer Version eines Federkörpers 61 , wie in Fig. 7 und 8 dargestellt, ist die- ser in einer vertikalen Ebene geteilt ausgebildet und besteht aus zwei oder mehr Federköpersegmenten 69;69 ', wobei die Federungsarme 63 auch einteilig mit dem ersten Zentrum 66 und dem zweiten Zentrum 67 gefertigt sein und die Federkörpersegmente 69;69 'zur Erzeugung des Federkörpers 61 zusammengeclippst werden können.
Die erfindungsgemäßen Einzelfederelemente 10;30;50 oder auch nur die ein- zelnen Federköper 1 , -21 , -41 , -61 , aber auch andere Federelemente aus Kunststoff können, wie in Fig. 9 dargestellt, selber möglicherweise zusätzlich mit Latex umschäumt, in Ausnehmungen 19 einer Latexmatratze 20 eingesetzt sein, so dass deren Eigengewicht verringert und der Luftaustausch in der Matratze für einen besseren Feuchtigkeitsabtransport wesentlich verbessert wird.