Die Erfindung betrifft eine Federkernmatratze, sowie eine Vorrichtung zum Rollen einer solchen Federkernmatratze zu einem Matratzenwickel, gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 und 8.

Aus dem Stand der Technik sind unterschiedliche Arten von Matratzen bekannt, die als mehr oder minder bequeme ergonomisch geformte Schlafunterlagen dienen.

Bei den in diesem Zusammenhang eingesetzten Federkernmatratzen wird eine Anordnung von einer Vielzahl von zusammenhängenden Federkernen, insbesondere in Form von Taschenfederkernen oder Bonell-Federkernen, als Federkernkörper in einer vorbereiteten Wanne aus Schaumstoffteilen positioniert, die zuvor durch entsprechendes Zuschneiden und Verkleben der Schaumstoffteile erstellt werden muss.

Nach dem Einsetzen des Federkernkörpers in die Schaumstoff Wanne wird diese dann üblicherweise durch Aufkleben eines die gesamte Oberseite der Matratze überspannenden Schaumstoffdeckels verschlossen, der sowohl mit den Rändern der Schaumstoff Wanne, als auch zumindest punktweise mit den Stirnflächen der Federkerne verklebt wird.

Aufgrund der großen Anzahl von benötigten Schaumstoffteilen und dem Einsatz von Kleber ist der Fertigungsaufwand vergleichsweise hoch, wodurch es aufgrund der überwiegend manuell ausgeführten Arbeiten bei der Erstellung der Schaumstoffwannen zu hohen Herstellungskosten kommt.

Darüber hinaus stellt es bei den bekannten Federkernmatratzen ein Problem dar, dass diese sich im Gegensatz zu bekannten reinen Schaumstoffmatratzen oder Latexmatratzen nicht in den üblichen Rollvorrichtungen – wie sie beispielsweise aus der DE 196 29 606 C2 bekannt sind – zu einem Matratzenwickel zusammen rollen lassen. Dies ist unter anderem darauf zurückzuführen, dass es aufgrund der durch die Vorspannung der Federn in den Federkernen hervorgerufenen geringen Steilheit der Federkernlinie mitunter problematisch ist, die Federkernmatratze durch Reibschluss mittels der auf der Oberseite und Unterseite anliegenden Vorformrollen in den nachgeordneten Kompressionsspalt und durch diesen hindurch in die Wickeltrommel zu fördern, in welcher die Matratze dann in bekannter Weise in mehreren übereinander liegenden Lagen zu einem Matratzenwickel zusammengerollt und anschließend durch einen Auswurfstempel seitlich in eine Kunststofffolie oder einen Kunststoffsack hinein herausgedrückt wird.

Demgemäß ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Federkernmatratze zu schaffen, die sich mit weniger Arbeitsschritten und damit in kostengünstigerer Weise fertigen lässt.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zum Rollen einer solchen Federkernmatratze zu einem Matratzenwickel zu schaffen, welcher sich aufgrund des reduzierten Raumbedarfs kostengünstig lagern und transportieren lässt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale von Anspruch 1 und 8 gelöst.

Gemäß der Erfindung umfasst eine Federkernmatratze eine erste, den Liegebereich aufweisende Seite und eine dieser gegenüberliegende zweite Seite, die als Auflagefläche dient, auf der die Matratze z. B. auf einem Lattenrost eines Bettgestells aufliegt.

Die Federkernmatratze umfasst weiterhin eine Vielzahl von miteinander verbundenen, insbesondere in Reihen angeordneten Federkernen, bevorzugt Taschenfederkernen, die im Bereich des Liegebereichs durch eine die oberen Stirnflächen der Federkerne überdeckende Polsterung abgedeckt sind.

Gemäß der Erfindung ist der Liegebereich, in welchem die Polsterung, vorzugsweise eine rechteckig zugeschnittene Schaumstoffplatte oder Kokosplatte mit einer Stärke von beispielsweise von 2,5 bis 7 cm, bevorzugt durch punktförmiges Verkleben mit den Stirnflächen der Federkerne des Liegebereichs aufgenommen ist, als Vertiefung oder Ausnehmung ausgestaltet. Diese Vertiefung wird dadurch definiert, dass die dem Liegebereich zugeordneten Federkerne eine reduzierte Höhe von z.B. 8 cm besitzen und von weiteren randseitigen Federkernen umgeben werden, die eine demgegenüber größere Höhe von beispielsweise 12 cm aufweisen.

Anders ausgedrückt, wird die dem Liegebereich zugeordnete Vertiefung durch Federkerne mit einer ersten Höhe und darum herum in Reihen angeordnete und mit diesen verbundene zweite Federkerne definiert, deren Höhe größer ist als die Höhe der ersten Federkerne.

Die zweiten Federkerne sind dabei bevorzugt in zwei nebeneinander liegenden Reihen um den Liegebereich herum angeordnet, können jedoch auch als Einzelreihe oder in Form von drei oder auch mehr Reihen um den Liegebereich herum angeordnet sein.

Durch die Erfindung ergibt sich aufgrund des Wegfalls der aufwendig zu fertigenden Schaumstoffwanne der Vorteil, dass die erfindungsgemäße Federkernmatratze mit erheblich weniger Arbeitsschritten und in kürzerer Zeit gefertigt werden kann.

Hierzu wird in einem ersten Arbeitsschritt der Federkernkörper bestehend aus den kürzeren, im Liegebereich angeordneten Federkernen sowie den in zwei Reihen darum herum angeordneten weiteren Federkernen durch Verbinden der Federkerne miteinander erstellt, was im Falle von Taschenfederkernen in der Regel maschinell durch Vernähen erfolgen kann.

In einem zweiten Arbeitsschritt wird die Schaumstoffplatte durch Abtrennen einer Schaumstoffbahn erhalten, die bevorzugt eine der Breite der Vertiefung entsprechende Breite aufweist, und die Schaumstoffplatte anschließend unter Zugabe von Klebstoff in die Ausnehmung eingelegt und mit den Stirnflächen der kürzeren ersten Federkerne verklebt.

Die bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung eingesetzten Federkerne sind bevorzugt Taschenfederkerne, die durch Vernähen der bei einer Anordnung in Form von in Reihen aneinander liegenden Stoßlinien der Ummantelungen oder Taschen in bekannter Weise bevorzugt maschinell miteinander verbunden werden, um den Federkernkörper in einer gewünschten Größe bereitzustellen.

Um eine für den Körper angenehme Auflage und zudem eine Stabilisierung des gesamten Federkernkörpers sowie der aufgebrachten Polsterungen zu erhalten, kann die gesamte Anordnung von Federkernkörper und Polsterungen anschließend mit einem Schutzüberzug versehen werden, der neben einer äußeren Lage eines strapazierfähigen, körperfreundlichen Gewebes, zudem noch eine innere dünne Schaumstofflage besitzen kann, um eine zusätzliche Polsterung im Bereich der Stirnflächen sowie der rückseitigen Stirnflächen der Federkerne und auch der weiteren Federkerne im Randbereich zu erhalten.

Der Schutzüberzug kann beispielsweise als ein entsprechend vorbereiteter taschenförmiger Überzug bereitgestellt werden kann, in welchen die geformte Matratze z.B. durch einen Schlitz hindurch von einer Seite her eingeschoben wird, der anschließend durch einen Reißverschluss oder dergleichen verschlossen wird.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann es zur Bildung einer Wendematratze, die auf beiden Seiten einen entsprechenden Liegebereich besitzt, vorgesehen sein, dass eine in gleicher Weise wie die erste Vertiefung ausgestaltete zweite Vertiefung auf der gegenüberliegenden zweiten Seite der Federkernmatratze geformt wird, die in entsprechender Weise durch eine zweite Polsterung ausgefüllt wird, die mit den rückseitigen Stirnflächen der dem Liegebereich zugeordneten kürzeren Federkerne verklebt oder vernäht ist.

Die Federkerne können hierbei beispielsweise einen Durchmesser im Bereich von 5 cm bei einer Drahtstärke von beispielsweise 2 mm besitzen.

Anstelle des zuvor beschriebenen Schaumstoffmaterials zum Ausfüllen der ersten und/oder zweiten Vertiefung, kann es ebenfalls vorgesehen sein, dass ein anderes im Zusammenhang mit der Fertigung von Matratzen her bekanntes Material, wie beispielsweise Kokos, zum Einsatz gelangt, wobei durch die erfindungsgemäße Konstruktion bei einer Wendematratze auch die Möglichkeit eröffnet wird, die erste Vertiefung mit einer Kokosmatte und die zweite Vertiefung mit einer entsprechenden Schaumstoffplatte auszufüllen, welche dementsprechend in vorteilhafter Weise mit einem jeweils geeigneten Kleber mit den zugehörigen Stirnflächen der Federkerne verklebt werden.

Nach einem weiteren der Erfindung zu Grunde liegenden Gedanken eignen sich die zuvor beschriebenen Federkernmatratzen in vorteilhafter Weise dazu, zu einem Federkern-Matratzenwickel zusammengerollt zu werden, wie er bisher sonst lediglich von reinen Schaumstoff oder Latexmatratzen her bekannt ist.

Hierbei begünstigt die unterschiedliche Höhe der Federkerne im Liegebereich sowie im Randbereich den Aufrollvorgang, wodurch sich die Möglichkeit eröffnet, die erfindungsgemäßen Federkernmatratzen bei Vornahme entsprechender geringfügiger Modifikationen, selbst in Rollvorrichtungen zusammenzurollen, die sonst lediglich zum Zusammenrollen von reinen Schaumstoffmatratzen geeignet sind.

Dementsprechend umfasst eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Rollen einer Federkernmatratze zu einem Matratzenwickel eine Vorkompressionseinheit, der die Federkernmatratze mit ihrer ursprünglichen Dicke im unkomprimierten Zustand zugeführt wird. Der Vorkompressionseinheit, die insbesondere auch einen Zuführtisch umfassen kann, auf dem die Matratze im unkomprimierten Zustand aufliegt, ist eine beispielsweise aus der eingangs genannten DE 196 29 606 C2 bekannte Wickeltrommel mit einem eingangsseitigen Kompressionsspalt nachgeordnet, der eine erste und eine zweite Rolle umfasst, die in einem Abstand zueinander angeordnet sind, der im Wesentlichen der Enddicke einer Matratzenlage im fertigen Matratzenwickel entspricht.

Die Vorkompressionseinheit weist eine Vielzahl von Vorformrollen auf, die zur Bildung eines trichterförmigen Einlaufbereichs in Abstand zu einer Zuführebene, beispielsweise zur Oberfläche eines Zuführtisches, angeordnet sind, entlang welcher die unkomprimierte Matratze in Richtung des Kompressionsspalts zugeführt wird.

Die erfindungsgemäße Rollvorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass die Vorformrollen über eine Verstelleinrichtung in einer im Wesentlichen senkrecht zur Zuführebene verlaufenden Richtung einzeln oder auch gruppenweise verfahrbar sind, derart, dass die auseinander gefahrenen Vorformrollen nach dem Zuführen der Matratze gruppenweise und bevorzugt auch in Etappen in Anlage mit der ersten und zweiten Seite der Matratze gebracht werden, um diese flächig komprimieren.

Die Vorformrollen sind beispielsweise über eine Exzentereinrichtung verstellbar und werden einzeln oder auch in Gruppen durch einen entsprechenden, bevorzugt winkellagegeregelten Motor angetrieben, um die Matratze im einfachsten Falle unter Ausübung einer Reibungskraft – die in diesem Falle jedoch in vorteilhafter Weise großflächig durch eine Vielzahl von Rollen gleichzeitig auf die Matratze übertragen wird – in den Kompressionsspalt zu fördern.

Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfassen die Vorformrollen jedoch Eingriffselemente in Form von Nocken, die – in axialer Richtung der Vorformrollen betrachtet – z.B. nebeneinander im Abstand von einem Federkerndurchmesser – über den Umfang der Vorformrollen hinweg angeordnet sind, und die zur Erzeugung eines Formschlusses für den Transport der Federkernmatratzen formschlüssig in die Stirnflächen der Federkerne eingreifen.

Hierbei ist es nach einer weiteren Ausgestaltung des der Erfindung zugrunde liegenden Gedankens möglich, dass die Nocken zweier benachbarter Vorformrollen kammartig ineinander greifen, wozu die Nocken einer ersten Vorformrolle mit einer zentralen nutartigen Ausnehmung, und die Nocken der vorhergehenden und nachfolgenden Vorformrolle mit einem schmaleren, in die Ausnehmung eintauchenden Nocken versehen sind. Hierdurch können die Vorformrollen dichter beieinander angeordnet werden und nacheinander fortlaufend in die zu komprimierende Matratze, bzw. die Stirnflächen der Federkerne eingreifen, um jeweils eine formschlüssige Verbindung zu erzeugen, welche die mitunter nicht unbeachtlichen Kräfte zum Vorschub der Matratzen überträgt.

Die Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die Zeichnungen anhand von bevorzugten Ausführungsformen beschrieben.

In den Zeichnungen zeigen:

1 eine schematische Aufsicht auf eine erfindungsgemäße Federkernmatratze in teilweise transparenter Darstellung,

2 eine schematische abgebrochene Querschnittsansicht durch eine erfindungsgemäße Matratze,

3 eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäße Vorrichtung zum Rollen einer Federkernmatratze zu einem Matratzenwickel und

4 eine teilweise abgebrochene Aufsicht auf zwei mit Nocken versehene Vorformrollen zum formschlüssigen Transport der Federkernmatratzen in der Vorkompressionseinheit.

Wie in 1 und 2 gezeigt ist, umfasst eine erfindungsgemäße Federkernmatratze 1 eine erste Seite 2 und eine zweite Rückseite 4 sowie einen Federkernkörper 6, der aus einer Vielzahl von in Reihen angeordneten Federkernen 8a und 8b besteht, die beispielsweise im Falle von Taschenfederkernen durch Vernähen der die metallenen Federn enthaltenden Taschen an den seitlichen Stoßstellen maschinell erzeugt wird.

Wie der Darstellung von 2 weiterhin entnommen werden kann, besitzen die ersten Federkerne 8a, die unterhalb eines in 1 gezeigten bevorzugt recheckigen Liegebereichs 10 angeordnet sind, eine Länge oder Höhe H1, die beispielsweise 8 cm beträgt, und die kleiner ist als die Höhe H2 der zweiten Federkerne 8b, die gemäß der Darstellung von 1 in zwei parallel verlaufenden umlaufenden Reihen 12, 14 um die ersten, den Liegebereich 10 der Matratze bildenden Federkerne 8a herum angeordnet sind, und die auf Grund des Überstandes bzw. der Höhendifferenz eine dem ersten Liegebereich 10 zugeordnete Vertiefung 16 bilden, in welche eine in der Querschnittsdarstellung von 2 gezeigte erste Polsterung 18 eingesetzt ist, deren Ränder im wesentlichen tangential an den inneren Rändern der den Randbereich 20 definierenden längeren Federkerne 8b anliegt.

Wie der Darstellung von 2 weiterhin entnommen werden kann, besitzt die erste Polsterung 18 eine Höhe, die im wesentlichen der Höhendifferenz H2-H1 zwischen den Stirnflächen 22b der zweiten randseitigen Federkerne 8b und den Stirnflächen 20a der ersten kürzeren Federkerne 8a entspricht.

Die Polsterung 18 ist hierbei bevorzugt durch nicht dargestellten Klebstoffzumindest punktweise mit den Stirnflächen 22a verbunden, und schließt auf ihrer Oberseite bevorzugt im wesentlichen bündig mit den Stirnflächen 22b der zweiten Federkerne 8b ab.

Gemäß der Darstellung von 2 ist zur Bildung einer in 2 gezeigten Wendematratze auch die der ersten Seite 2 gegenüber liegende, normalerweise als Auflage dienende zweite Rückseite 4 mit einer zweiten Polsterung 24 versehen, die in der gleichen Weise wie die erste Polsterung 18 bevorzugt als passgenau zugeschnittene rechteckige Schaumstoffplatte in die durch die rückseitigen Stirnflächen 26a und 26b definierte rückseitige Ausnehmung oder Vertiefung 28 eingeklebt ist.

Um den Federkernkörper 6 herum ist bevorzugt ein den Federkernkörper schützender und gleichzeitig auch stabilisierender Überzug 30 aus textilem Material angeordnet der bevorzugt die Form einer Tasche besitzt, in die der Federkernkörper 6 eingeschoben wird.

Gemäß der Darstellung von 3 umfasst eine Vorrichtung 100 zum Wickeln der zuvor beschriebenen erfindungsgemäßen Federkernmatratze 1 zu einem in den Figuren nicht näher bezeichneten Matratzenwickel eine Vorkompressionseinheit 102, welcher die Federkernmatratze 1 mit einer ersten Ausgangsdicke H2 entlang einer z.B. durch die Oberseite eines Zufuhrtisches 104 definierten Zuführebene 106 zugeführt wird. In der Vorkompressionseinheit 102 sind eine Vielzahl von Vorformrollen 108a, 108b angeordnet, die, wie in 3 gezeigt, beiderseits der Zuführebene 106 angeordnet sein können und die einen in 3 in übertriebener Weise zusammenlaufend dargestellten trichterförmigen Einlaufbereich bilden, entlang welchem die Matratze 1 in Richtung des Pfeils 110 zugeführt wird.

Am Ende des trichterförmigen Einlaufbereichs ist eine aus dem Stand der Technik an sich bekannte Rolleinheit 112 angeordnet, welche eine erste und eine zweite Rolle 114a, 114b umfasst, die in einem bevorzugt veränderbaren Abstand zueinander angeordnet sind, und die einen Kompressionsspalt 116 definieren, durch welchen hindurch die Matratze 1 gefördert wird, um anschließend im inneren der eine Wickeltrommel bildenden radial auseinander- und zusammenfahrbaren Rollen 118 sukzessive in mehreren Lagen übereinander zu einem Matratzenwickel zusammengerollt zu werden, der anschließend über eine in den Zeichnungen nicht näher gezeigte bekannte Auswurfeinheit in axialer Richtung aus der Rolleinheit 112 heraus in einen vorbereiteten Kunststoffsack oder eine Kunststofffolie hinein gepresst wird, um den Matratzenwickel im zusammengerollten Zustand unter hohem Druck in seiner rollenartigen Form zu halten, in welcher der Wickel dann in vorteilhafter Weise transportiert, gelagert sowie auch verkauft werden kann.

Wie der Darstellung von 3 sowie auch 4 weiterhin entnommen werden kann, sind die Vorformrollen 108a, 108b mit Nocken 120a und 120b versehen, die jeweils paarweise aufeinander gegenüber liegenden Seiten einer jeden Vorformrolle 108a, 108b angeordnet sind.

Wie hierbei der Darstellung von 4 im Detail entnommen werden kann, sind zur Verringerung des Abstandes zwischen zwei Vorformrollen 108a, 108b die ersten Nocken 120a als zentrale, im Querschnitt rechteckige Nocken ausgestaltet, wohingegen die Nocken 120b eine im Querschnitt U-förmige Gestalt besitzen, in deren Zentrum die ersten Nocken 120a zur Reduzierung des Abstandes zwischen den beiden Vorformrollen 108a, 108b kammartig eintauchen.

Wie in der Darstellung von 3 anhand der hier lediglich schematisch in gepunkteten Linien eingezeichneten Federkerne 8 angedeutet ist, sind die Vorformrollen 108a, 108b in einem solchen Abstand zueinander angeordnet, dass die Nocken jeweils in die Stirnflächen der Federkerne 8 eintauchen, und hierdurch eine zumindest teilweise formschlüssige Verbindung zwischen den Federkernen und den Nocken erzeugen, welche die im Falle von Federkernmatratzen mitunter sehr hohen Vortriebskräfte ohne ein Durchrutschen der Nocken auf der Oberseite der Matratze 1 übertragen.

Wie der Darstellung von 3 weiterhin entnommen werden kann, sind die Vorformrollen hierbei über eine in 3 beispielhaft als verschwenkbare Einheit dargestellte Versteileinrichtung 122 relativ zueinander in einer senkrecht zur Zuführebene 106 verlaufenden Richtung verfahrbar, was beispielsweise dadurch erfolgen kann, dass die Vorformrollen 108a an einem gemeinsamen Gestell 124 aufgenommen sind, welches über nicht näher gezeigte Antriebe in Richtung des Pfeils 126 auf- und abwärts bewegbar ist.

In gleicher Weise ist es möglich, dass die in dieser Weise gleichzeitig flächig auf die Oberseite und auch die Unterseite der zu komprimierenden Matratze 1 wirkenden Vorformrollen 108a, 108b durch einen Exzentermechanismus oder eine sonstige bekannte lineare Verstelleinrichtung gemeinsam linear in Richtung zur Zuführebene 106 hin verfahren werden, anstelle wie in 3 gezeigt, verschwenkt zu werden.

1

Federkernmatratze

2

erste Seite

4

zweite Rückseite

6

Federkernkörper

8a

erste kure Federn

8b

zweite lange Federn

10

Liegebereich

12

erste Reihe

14

zweite Reihe

16

Vertiefung

18

erste Polsterung

20

Randbereicht

22a

Stirnflächen der kurzen Federn

22b

Stirnflächen der langen Federn

24

zweite Polsterung

26a

rückseitige Stirnflächen der kurzen Federn

26b

rückseitige Stirnflächen der langen Federn

28

zweite rückseitige Vertiefung

30

Überzug

H1

Höhe der ersten Federkerne

H2

Höhe der zweiten Federkerne

100

Rollvorrichtung

102

Vorkompressionseinheit

104

Zuführtisch

106

Zuführebene

108a

Vorformrolle

108b

Vorformrolle

110

Pfeil

112

Rolleinheit

114a

Rollen des Kompressionsspalts

114b

Rollen des Kompressionsspalts

116

Kompressionsspalt

118

Walzen

120a

erster Nocken

120b

zweiter Nocken

122

Verstelleinrichtung

126

Pfeil