DE69007730T2

DE69007730T2 - Innenfedergefüge für Matratze, Kissen und dergleichen, und Verfahren zu seiner Herstellung.

Info

Publication number: DE69007730T2
Application number: DE69007730T
Authority: DE
Inventors: Marcel Ghysens; Albert J Suenens
Original assignee: B LINEA
Current assignee: B LINEA
Priority date: 1989-10-05
Filing date: 1990-02-20
Publication date: 1994-10-13
Anticipated expiration: 2010-02-21
Also published as: JP2000000025U; ES2053074T3; EP0421496A1; DK0421496T3; BE1003536A4; EP0421496B1; JPH03178932A; CA2026822C; US5016305A; CA2026822A1; DE69007730D1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Innenfedergefüge für Matratzen, Polster oder dgl., das aus separat in Taschen eingehüllten Spiralfedern besteht, welche entsprechend ihrer Längsachsen parallel zueinander angeordnet sind, wobei die Taschen aus länglichen Streifen von Bespannungsmaterial hergestellt werden, die mit einem Klebstoff miteinander verbunden werden, so daß die separaten Spiralfedern mit ihrer Längsachse quer zur Längsachse der Bespannung angeordnet sind, wobei die Spiralfedern in die eng anliegenden Taschen eingeschlossen werden.
Ein derartiges Innenfedergefüge wurde in der europäischen Patentanmeldung 0154076 beschrieben. Gemäß dieser europäischen Patentanmeldung werden zwei angrenzende Streifen von in Taschen eingehüllten Federn mittels eines in einer Reihe von Punkten oder Streifen aufgebrachten Klebstoffes verbunden, einerseits, um die Verwendung und den Verbrauch von Klebstoff möglichst gering zu halten, andererseits, um sicherzustellen, daß eine Verformung entlang den Längsachsen der Spiralfedern möglich bleibt.
Da der Klebstoff nur auf einem begrenzten Teil der angrenzenden Tangentialflächen von zwei Federbespannungen vorhanden ist, konzentrieren sich starke Kräfte an der Verbindungsstelle zwischen Klebstoffpunkten oder - streifen, so daß das Risiko besteht, daß sich diese Befestigungen lösen. Bricht eine Befestigung an einem bestimmten Punkt, dann wird die Last auf die angrenzende Verbindungsstelle übertragen, so daß sich dort die Belastung erhöht und daher die Möglichkeit eines Bruchs größer wird. Darüber hinaus wird in der EP-A-0089789 ein ähnliches Innenfedergefüge beschrieben, bei dem jedoch die Streifen der eingehüllten Federn an der Ober- und Unterseite der Taschen durch zwei durchgehende mit dem oberen und unteren Ende der Taschen verklebte flexible Schichten verbunden sind. Der Nachteil dieser Art des Zusammenfügens der Federn besteht darin, daß sich die Federn so bewegen, daß sie sich im Verhältnis zur Oberund Unterfläche des Innenfedergefüges und zueinander neigen und sich daher bei Beanspruchung rasch abnutzen.
Die vorliegende Erfindung zielt in erster Linie darauf ab, diese Nachteile in einfacher und wirtschaftlicher Weise zu beheben.
Um dies zu erreichen, besteht der genannte Klebstoff aus einer flexiblen Beschichtung, die kontinuierlich über den Hauptteil der Kontaktfläche zwischen mindestens bestimmten aneinandergrenzenden Taschen benachbarter Streifen von Bespannung so verteilt ist, daß eine Verformung entlang der Längsachse der Spiralfedern und entlang den Kontaktflächen der genannten aneinandergrenzenden Taschen möglich bleibt.
Die Klebstoffschicht soll vorteilhaft fast die gesamte Kontaktfläche zwischen zwei Taschen von aneinandergrenzenden, verklebten Strängen bedecken.
In einer besonderen Ausführung der Erfindung sind die Bespannungen aneinandergrenzender Federn nur an jeder zweiten oder dritten Tasche miteinander verklebt.
Der Anwendungsbereich der Erfindung erstreckt sich auch auf ein Verfahren für das Zusammenfügen der Innenfedergefüge gemäß Anspruch 10.
Die besonderen Merkmale und Vorteile werden nach Beschreibung mehrerer besonderer Ausführungen von Innenfedergefügen gemäß der Erfindung und nach Beschreibung eines Verfahrens für die Herstellung des Innenfedergefüges erkennbar werden. Die Beschreibung ist lediglich zur Veranschaulichung der Erfindung gedacht und schränkt daher deren Anwendungsbereich nicht ein. Die im folgenden verwendeten Zahlen beziehen sich auf die beigefügten Zeichnungen.
Figur 1 ist eine Draufsicht des Innenfedergefüges gemäß der ersten Ausführung der Erfindung, während Figur 2 bis 4 ähnliche Darstellungen anderer Ausführungen des Innenfedergefüges gemäß der Erfindung sind.
Figur 5 ist ein vergrößerter Querschnitt der Linie V-V von Figur 3.
Figur 6 und 7 sind Diagramme des Verfahrens für die Herstellung von Innenfedergefügen gemäß der Erfindung.
In allen Figuren beziehen sich die Angaben auf dasselbe Teil oder auf ähnliche Teile.
Gemäß der Erfindung besteht das Innenfedergefüge für Matratzen, Polster oder dgl. aus Strängen von in Taschen eingehüllten Spiralfedern, die so angeordnet sind, daß ihre Längsachsen parallel zueinander sind. Die Federn sind also miteinander verbunden; sie bleiben aber ausreichend unabhängig voneinander, damit sie längs ihrer Achse zusammendrückbar sind. Die Taschen sind aus Bespannungsmaterial gefertigt, wobei die Federn so angeordnet sind, daß sie aneinander angrenzen und daß ihre Längsachse senkrecht zur Längsachse der Bespannung steht. Die Bespannung ist vorzugsweise aus einem länglichen Streifen verschweißbaren Materials gefertigt, das genau in der Mitte der Längsachse entlang gefaltet wurde. Die Bespannung ist im Bereich der gefalteten Längskanten verschweißt. In regelmäßigen Abständen ist sie auch querseitig zusammengefügt und bildet sie aufeinanderfolgende Taschen, die die Federn umhüllen.
Das für die Bespannung verwendete Gewebe ist vorzugsweise ein aus thermoplastischen Fasern bestehendes Gewebe.
Derartige federumhüllende Bespannungen sind bekannt und werden beispielsweise in der europäischen Patentanmeldung 0 154 076 beschrieben.
Es können natürlich auch andere Gewebe verwendet werden, insbesondere nichtschweißfähige Gewebe wie Baumwolle. Im letztgenannten Fall können die Taschen vernäht oder verklebt sein. Je nach Bespannungsgewebe und verfügbarer Ausrüstung wäre auch eine Kombination mehrerer Techniken vertretbar.
Da die Erfindung jedoch nicht diese Streifen von in Taschen eingehüllten Federn betrifft, wird hier nicht näher auf diese Streifen eingegangen.
Aufgabe der Erfindung ist ein Innenfedergefüge, in dem zwei aneinandergrenzende Stränge von miteinander verbundenen elastischen Taschen, die Federn einhüllen, mittels einer relativ flexiblen Klebstoffbeschichtung miteinander verbunden werden, die weitgehend kontinuierlich über einen Großteil der Kontaktfläche zumindest bestimmter aneinandergrenzender Taschenstränge verteilt ist. Dank der Flexibilität des Klebstoffes bleibt eine Verformung der Haftbespannungen an der Kontaktfläche möglich.
Die Haftbeschichtung wird fast auf die gesamte Kontaktfläche aufgebracht, so daß die aus der Verformung des Innenfedergefüges in den verklebten Taschen resultierende Spannung und Belastung fast gleichmäßig auf die relativ großen Kontaktflächen verteilt werden. Die Haftung ist daher so groß daß es bei den meisten Anwendungen genügt, nur jede zweite oder dritte Tasche miteinander zu verkleben. Dadurch erhöht sich die gegenseitige Unabhängigkeit der Federn, ohne die notwendige Kohärenz des Gefüges und die relative Steifigkeit zu beeinträchtigen.
Bekanntlich werden sehr gute Ergebnisse erzielt, wenn die flexible Klebstoffbeschichtung aus Kunststoffkleber besteht, z.B. aus einem Heißschmelzkleber, den die National Starch & Chemical Company herstellt und unter der Markenbezeichnung "Instarveld H 362" vertreibt.
Gemäß der Erfindung ist das Innenfedergefüge nicht auf eine bestimmte Art von Spiralfedern beschränkt; grundsätzlich werden jedoch in der Regel trommelförmige Federn gewählt, so daß die Tangentialfläche zwischen den angrenzenden, in Taschen eingehüllten Federn auf die Hälfte oder auf zwei Drittel der Gesamthöhe der Spiralfeder eingeschränkt wird, wenn keine Axialbelastung ausgeübt wird.
Dennoch kann es in bestimmten Fällen angezeigt sein, die Klebstoffbeschichtung fast über den Bereich der zentralen Höhe der Spiralfeder zu verteilen. Werden nämlich zwei angrenzende Federn zusammengedrückt, dann bezieht sich die Kontaktfläche fast auf die gesamte Federhöhe. Durch Zusammendrücken der Federn vergrößert sich die Bespannungskontaktfläche. Verwendet man daher - wie die Erfindung vorsieht - einen Klebstoff mit anhaltender Haftfähigkeit, dann entsteht bei Druckausübung Haftung auf der vergrößerten Kontaktfläche. Bei Belastung der Federn erhöht sich daher die Haftfestigkeit zwischen den Taschen, was in bestimmten Fällen sehr nützlich sein kann. Selbst wenn die Haftfähigkeit des Klebstoffs nachläßt, verfestigt die auf die Kontaktfläche aufgebrachte Beschichtung jene Teile der Taschen, die bei der Beanspruchung des Innenfedergefüges gescheuert werden.
Figur 1 stellt eine erste Ausführung eines Innenfedergefüges dar, das aus einer aufeinanderfolgenden Reihe von parallelen Strängen 1a, 1b, 1c, usw. von Taschen 2 besteht, die Spiralfedern 3 einhüllen. Die Taschen bestehen, wie oben dargelegt, aus länglichen Streifen einer Gewebebespannung 4. Die in den Taschen 2 eingehüllten Federn 3 sind zueinander in einer quadratförmigen Struktur angeordnet. Ferner ist festzuhalten, daß die Taschen eines bestimmten Stranges, z.B. 1a, mittels einer Haftbeschichtung 16 zusammengefügt sind, und zwar jeweils an jeder zweiten Tasche im Verhältnis zur entsprechenden Tasche eines angrenzenden Stranges.
Es ergeben sich also abwechselnd Reihen von Taschen, die in Querrichtung mit den Strangachsen 1a, 1b usw. verbunden sind, d.h. die mit 5a, 5c, 5e usw. bezeichneten Achsen, während die dazwischenliegenden, mit 5b, 5d, 5f usw. bezeichneten Reihen unverbunden und im Verhältnis zueinander frei stehen.
Figur 2 zeigt eine zweite Ausführung des Innenfedergefüges gemäß der Erfindung, das sich von der ersten Ausführung dadurch unterscheidet, daß die in Taschen eingehüllten Federn eines bestimmten Stranges, z.B. 1a, und die Federn des angrenzenden Stranges 1b eine Fünfpunktanordnung aufweisen. In diesem Fall ist also die Anzahl der Federn an einer Innenfedergefügefläche größer als im ersten Fall, in dem die Federn quadratförmig angeordnet sind, wie in Figur 1 dargestellt.
Darüber hinaus hat eine bestimmte Tasche Kontaktflächen mit vier angrenzenden Taschen, so daß stärkere Bindungen zwischen verschiedenen in Taschen eingehüllten Spiralfedern hergestellt werden können. Gegebenenfalls genügt es, die vier Kontaktflächen mit einer Haftbeschichtung zu versehen, die den Großteil der Fläche bedeckt.
Es läßt sich aber auch dadurch ein ausreichend starkes Innenfedergefüge realisieren, daß nur jede zweite Tasche mit einer Tasche des angrenzenden Stranges verbunden wird, wie dies in der in Figur 1 dargestellten Ausführung der Fall ist.
Auf diese Weise erhält man schräg-parallele Reihen von haftenden Taschen, die sich über verschiedene Stränge von in Taschen eingehüllten Spiralfedern erstrecken. Figur 2 zeigt zum Beispiel eine Punktlinie 6, die sich durch haftende Kontaktflächen aufeinanderfolgender Stränge 1a, 1b, usw. zieht.
Figur 3 stellt gemäß der Erfindung ein drittes, ebenfalls quadratisch angeordnetes Innenfedergefüge dar.
Die dritte Ausführung unterscheidet sich von der in Figur 1 vorgeschlagenen Ausführung dadurch, daß die Verbindung von Taschen angrenzender Stränge eine Fünfpunktanordnung aufweist, mit abwechselnd zwei angrenzenden, haftenden Taschen und zwei angrenzenden, nicht haftenden Taschen in jeder Reihe 5a, 5b, usw., und zwar senkrecht auf den Achsen der Stränge 1a, 1b usw. Der Klebstoff ist also gleichmäßig über das gesamte Innenfedergefüge verteilt.
Die vierte in Figur 4 dargestellte Ausführung des Innenfedergefüges gemäß der Erfindung unterscheidet sich von der genannten Ausführung dadurch, daß die Taschen der äußersten Reihe 5a, usw. alle haften, was in der in Figur 3 dargestellten Ausführung nicht der Fall ist, da im letztgenannten Fall der Klebstoff nur auf jede zweite Tasche aufgebracht ist. Dies ist insofern eine wesentliche Verbesserung als den äußersten Reihen eine Schlüsselbedeutung in bezug auf die Festigkeit und Widerstandsfähigkeit eines Innenfedergefüges zukommt.
Figur 5, ein - vergrößerter - Abschnitt längs der Linie V-V in Figur 3, zeigt eindeutig eine bestimmte Ausführung eines Stranges 1 mit auf einanderfolgenden Taschen 2, die trommelförmige, entlang der Längsachse parallel zueinander angeordnete Federn 3 einhüllen.
Bei dieser besonderen Ausführung besteht ein Strang 1 aus einer aus thermoplastischen Faser, z.B. aus Polyethylen- oder Polypropylen-Faser, gefertigten Bespannung 4. Die Taschen 2 dieses Bespannungsgewebes werden durch Ultraschallschweißen geformt. Die Bespannung 4 besteht also aus einem länglichen Stück eines elastischen, an der Längsachse zweifach gefalteten Gewebes, das durch eine Schweißnaht 7 an den gefalteten Längskanten verbunden wurde. Die Querschweißnähte 8 werden zwischen zwei aufeinanderfolgenden Federn angebracht. Jede zweite Tasche ist mit einem Klebstoff 16 beschichtet, der fast die gesamte Höhe und Breite der Tasche bedeckt.
Bei der Herstellung von Innenfedergefügen gemäß der Erfindung beginnt man mit einem Strang 1 von Taschen 2, die Federn 3 einhüllen. Diese Federn können zuvor entsprechend abgelängt worden sein. Der Strang ist vorzugsweise aus der oben erwähnten Bespannung 4 gefertigt.
In einem ersten Schritt wird ein Klebstoff auf mindestens einer der Längsseiten des ersten, entsprechend abgelängten und mit getrennten Federn bestückten Streifens aufgesprüht. Auf diese Weise wird - entweder auf jeder entsprechenden Seite einer Tasche 2 oder auf jeder zweiten oder dritten Tasche - eine gleichmäßige, dünne Beschichtung auf eine möglichst große Fläche aufgesprüht. In einem weiteren Schritt wird die Klebstoffschicht so auf eine der Seiten eines zweiten Stranges von Federn aufgepreßt, daß die Federn dieser Stränge in einer Quadrat- oder Fünfpunktstruktur angeordnet werden. Der Kleberauftrag- und preßvorgang wird dann an weiteren Strängen von in Taschen eingehüllten Federn wiederholt bis ein Innenfedergefüge mit der gewünschten Größe und Anordnung angrenzender Bespannungen hergestellt ist.
Vorzugsweise wird folgendes in Figur 6 und 7 dargestellte Herstellungsverfahren angewandt:
Ein Strang 1 auf einanderfolgender, in Taschen 2 eingehüllter Federn 3 wird so auf eine horizontale Fördereinrichtung 9 gelegt, daß sich die Achsen der Federn horizontal und vertikal zur Bewegungsrichtung 10 der Fördereinrichtung befinden. Die Fördereinrichtung wird eine bestimmte Zeit lang an einer feststehenden Auftragseinrichtung vorbeigeführt. Dabei wird eine Klebstoffbeschichtung entweder kontinuierlich oder chargenweise zumindest auf den mittleren Teil einer Taschenseite aufgesprüht, während sich die Fördereinrichtung bewegt. Der Sprühzyklus kann so programmiert werden, daß nur auf jede zweite Tasche Klebstoff aufgetragen wird.
In dem nächsten in Figur 7 dargestellten Schritt wird der Strang um 90º gedreht, wie durch den Pfeil 12 angegeben, so daß die Federn und ihre Achsen in eine vertikale Position geraten. Der Strang wird nun auf einen ähnlichen Strang eingehüllter Federn gepreßt, der gegebenenfalls bereits an einen anderen, ähnlichen Strang geklebt worden ist.
Der Zyklus wird wiederholt bis ein Innenfedergefüge gewünschter Größe hergestellt ist.
Bereits zusammengefügte Stränge eingehüllter Federn werden zwischen zwei Platten 13 und 14 leicht zusammengedrückt und durch einen nachfolgenden Beschichtungsstrang vorwärts geschoben, wie durch den Pfeil 15 angegeben. Auch wenn das oben beschriebene Verfahren für die Herstellung von Innenfedergefügen gemäß der Erfindung bevorzugt wird, ist der Anwendungsbereich der Erfindung keineswegs auf dieses Verfahren beschränkt. Es kann eine bewegliche Auftragsvorrichtung zum Einsatz gelangen, die über einen feststehenden, horizontal oder vertikal positionierten Strang eingehüllter Federn geführt werden kann.

Claims

1. Innenfedergefüge für Matratzen, Polster und ähnliches, das Stränge von Taschen (2) umfaßt, die separate Spiralfedern (3) umhüllen, die entsprechend ihrer Längsachsen parallel angeordnet sind, wobei die Taschen aus länglichen Streifen von Bespannung (4) hergestellt werden, die mittels eines Klebstoffes (16) angeklebt werden, so daß die separaten Spiralfedern (3) mit ihrer Längsachse quer zur Längsachse der Streifen von Bespannung angeordnet sind, wobei die Spiralfedern in die eng anliegenden Taschen eingeführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Klebstoff aus einer flexiblen Beschichtung besteht, die kontinuierlich über den Hauptteil der Kontaktfläche zwischen wenigstens bestimmten aneinandergrenzenden Taschen (3) benachbarter Streifen von Bespannung (4) so verteilt ist, daß Verformung entlang der Längsachse der Spiralfedern und entlang der Kontaktflächen der aneinandergrenzenden Taschen möglich bleibt.

2. Innenfedergefüge nach Anspruch 1, wobei die Beschichtung (16) nahezu die gesamte Kontaktfläche von zwei Taschen (2) benachbarter Streifen von Bespannung (4) bedeckt, die miteinander verklebt sind.

3. Innenfedergefüge nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Beschichtung (16) aus einem Klebstoff mit anhaltenden Hafteigenschaften besteht.

4. Innenfedergefüge nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei die flexible Beschichtung aus Kunststoffschmelzkleber besteht, wie beispielsweise dem Schmelzklebstoff, der von der Firma National Starch & Chemical hergestellt und unter dem Warenzeichen "Instarveld H362" vertrieben wird.

5. Innenfedergefüge nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Streifen von Bespannung (4), die Spiralfedern (3) umhüllen, in parallelen Reihen (1 a, 1 b, usw.) zueinander angeordnet sind.

6. Innenfedergefüge nach Anspruch 5, wobei die Taschen (2) paralleler Streifen von Bespannung (4) in einer quadratischen Struktur angeordnet sind.

7. Innenfedergefüge nach Anspruch 5, wobei die Taschen (2) zwei aufeinanderfolgender Streifen von Bespannung (4) in einer Fünfpunkt-Struktur angeordnet sind.

8. Innenfedergefüge nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei benachbarte Streifen von Bespannung nur bei jeder zweiten oder dritten Tasche (2) verklebt sind.

9. Innenfedergefüge nach einem Ansprüche 1 bis 8, wobei die Spiralfedern trommelförmig sind.

10. Verfahren zur Herstellung eines Innenfedergefüges nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in einer ersten Phase Klebstoff, der eine flexible Beschichtung bildet, kontinuierlich über den Hauptteil der Kontaktfläche zwischen wenigstens bestimmten aneinandergrenzenden Taschen (3) benachbarter Streifen von Bespannung (4) so aufgetragen wird, daß Verformung entlang der Längsachse der Spiralfedern und entlang der Kontaktflächen der aneinandergrenzenden Taschen möglich bleibt, und daß in einer zweiten Phase die Tangentialseite von zwei Streifen von Bespannung (4), die Federn (3) umhüllen, entsprechend der Kontaktflächen verbunden werden, und dieser Ablauf wiederholt wird, bis ein Innenfedergefüge gewünschter Größe und Anordnung benachbarter Streifen von Bespannung zueinander hergestellt ist.

11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei ein Schmelzklebstoff mit einer Viskosität von ungefähr 1500 bis 1700 mPa's bei 170ºC verwendet wird, die Erweichung bei 65ºC bis 75ºC beginnt, der Schmelzklebstoff bei einer Temperatur von 120ºC bis 180ºC auf die Streifen von Bespannung (4) aufgesprüht wird, die verbunden werden sollen, und die separate Taschen (2) enthalten, die Federn (3) umhüllen.

12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein Strang (1) aufeinanderfolgender, in Taschen eingehüllter Federn (3) auf eine horizontale Fördereinrichtung (9) gelegt wird, so daß die Achsen der Federn horizontal und quer zur Bewegungsrichtung (10) der Fördereinrichtung (9) sind, daß die Fördereinrichtung (9) über ein bestimmtes Intervall unter einer feststehenden Aufbringungsvorrichtung (11) durchgeführt wird, die eine Beschichtung von Klebstoff wenigstens auf den mittleren Teil einer Taschenseite aufsprüht, während sich die Fördereinrichtung bewegt, daß der Strang beschichteter Taschen um 90º geneigt wird, so daß die Federn und ihre Achsen in eine vertikale Position kommen, daß der Strang auf einen ähnlichen Strang in Taschen eingehüllter Federn gedrückt wird, der bereits an einen weiteren ähnlichen Strang angeklebt worden sein kann, und dieser Ablauf wiederholt wird, bis ein Innenfedergefüge gewünschter Größe hergestellt ist.