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Hintergrund
und Zusammenfassung der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft Matratzenstrukturen und insbesondere
eine Matratzenstruktur mit einem Schaumstoffmatratzenkern. Die Matratzenstruktur
kann als allein stehende Einheit zur Verwendung auf einer beliebigen
Unterlage für
ein Bett ausgelegt werden oder die Matratzenstruktur kann zur Verwendung
mit einem zugehörigen
Grundelement ausgelegt werden. Genauer betrifft die vorliegende
Erfindung eine Matratzenstruktur mit einem Schaumstoffkern, der
so geformt und ausgelegt ist, dass er Trag- und Festigkeitseigenschaften
aufweist, die jenen von Matratzen mit Luftkammern gleich sind.
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Die
Bereitstellung von Schaumstoffkissen, die Halt geben oder von Matratzen,
die einen Benutzer tragen, der sich auf dem Kissen zurücklehnt,
ist bekannt. Zum Beispiel legen U.S. Pat. Nr. 4.879.776, 5.038.433,
5.077.849, 5.111.542 und 5.172.439, alle für Farley, Matratzenauflagen
und Kissen offen, die einen Benutzer halten. Darüber hinaus legen U.S. Pat.
Nr. 4.449.261 für
Magnussen und 4.991.244 für Walker
Matratzenrahmen offen, die Matratzen mit Kern aufnehmen, und U.S.
Pat. Nr. 5.105.488 für
Hutchinson et al., 4.803.744 für
Peck et al., sowie 4.424.600 und 4.435.864 für Callaway legen tragende Flächen offen,
die eine selektiv einstellbare Härte haben.
Schließlich
legt U.S. Patentanmeldung Ser. Nr. 08/565.409 für Washburn et al. eingereicht
am 30. Nov. 1995 und abgetreten an ein angeschlossenes Unternehmen
des Zessionars der vorliegenden Erfindung, dessen Beschreibung durch
Bezugnahme in dieses Patent aufgenommen wird, einen Bausatz für Matratzen
und daraus konstruierte Matratzen offen, die eine Vielzahl von Schaumstoffkernelementen
aufnehmen können.
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U.S.
4862538 unterrichtet über
eine Matratzenauflage mit mehreren Abschnitten für die systematische Druckverteilung.
Die Matratze wird mit zwei Reihen von parallelen Einschnitten geformt,
wobei sich die erste Reihe in Bezug auf die Matratze in Längsrichtung
erstreckt und sich die zweite Reihe in Bezug auf die Matratze quer
erstreckt, so das sich die beiden Reihen von Einschnitten in Winkeln
von 90° schneiden.
Die Matratze ist so ausgelegt, dass sie eine Reihe von unterschiedlichen
Abschnitten hat, die jeweils den verschiedenen Körperteilen eines Benutzers
entsprechen. Das Dokument unterrichtet darüber, dass die Trennung der
quer verlaufenden Einschnitte in einem Abschnitt im Vergleich zu
einem anderen Abschnitt variiert wird, um die Trageigenschaften
dieses bestimmten Abschnitts genau festzulegen. Zum Beispiel haben
die Kopf- und Fußabschnitte
im Vergleich zum Körperabschnitt
eine erhöhte Dichte
von quer verlaufenden Einschnitten.
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Es
wird eine Matratzenstruktur benötigt,
die einen Schaumstoffkern hat, der mit in Längsrichtung im Abstand zueinander
angeordnete quer verlaufende Zonen hat, welche die Trag- und Festigkeitseigenschaften
haben, die üblicherweise
eine Matratze aufweist, die einen Kern einschließt, der in Längsrichtung
zueinander angeordnete Luftkammern hat. Darüber hinaus würden es
die Benutzer schätzen,
wenn eine solche Matratze einen Schaumstoffmatratzenkern einheitlicher
Konstruktion hätte,
der mit einem Bett mit um Gelenke beweglicher Auflage vergleichbar
ist. Eine solche Matratze sollte auch einen Mechanismus einschließen, der
die gegen den Benutzer gerichteten Scherkräfte auf ein Minimum reduziert, wenn
sich das Bett, das die Matratze aufnimmt, um Gelenke bewegt.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung umfasst ein länglicher
Matratzenkern für
eine Matratzenstruktur einen Schaumstoffkern, der eine nach oben
gerichtete Oberseite, eine im Abstand von der Oberseite befindliche
Unterseite, und erste und zweite im Abstand angeordnete längliche
Seiten hat, welche die Ober- und Unterseite verbinden, wobei der
Schaumstoffkern so geformt ist, dass er eine Vielzahl von in Längsrichtung
im Abstand zueinander angeordneten quer verlaufenden Schlitzen enthält, die
sich von der Oberseite nach unten erstrecken, jeder Schlitz an einem
unteren Ende endet, das sich über
einen ersten Abstand im Abstand von der Unterseite befindet und sich
quer von einem ersten Schlitzende, das im Abstand von der ersten
Seite des Schaumstoffkerns angeordnet ist, zu einem zweiten Schlitzende
erstreckt, das sich im Abstand von der zweiten Seite des Schaumstoffkerns
befindet, wobei jedes benachbarte Paar von Schlitzen eine Schaumstoffsäule bildet,
so dass der Schaumstoffkern eine Vielzahl von in Längsrichtung
im Abstand befindlichen und sich quer erstreckenden Schaumstoffsäulen hat,
wobei jede Schaumstoffsäule
ein Paar allgemein senkrechte Säulenseitenwände hat,
welche die Schlitze bilden, wobei jede Säulenseitenwand einen Anti-Scherüberzug einschließt, der
einen niedrigen Reibungskoeffizienten hat, damit sich jede Säule komprimieren
und dekomprimieren kann, ohne dass Zugkräfte, die sich aus der reibenden
Verbindung mit den benachbarten Seitenwänden der Säulen ergeben, das Komprimieren
und Dekomprimieren beeinflussen können.
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In
bevorzugten Ausführungsformen
schließt die
Matratzenstruktur eine Matratzenabdeckung ein, die einen Innenbereich
und einen Schaumstoffkern festlegt, der von dem Innenbereich aufgenommen wird.
Die Oberseite und die Seiten des Schaumstoffkerns werden vorzugsweise
von einer Anti-Scherschicht
bedeckt, die aus einem Material mit niedrigem Reibungskoeffizienten
hergestellt ist und zwischen dem Schaumstoffkern und der Matratzenabdeckung
angebracht ist, damit sich die Matratzenabdeckung in Bezug auf den
Schaumstoffkern verschieben kann. Wenn die Matratzenstruktur nun
auf einem Bett mit einer sich um Gelenke bewegenden Unterlage verwendet
wird, kann sich die Matratzenabdeckung in Bezug auf den Schaumstoffkern
verschieben, wenn sich die Unterlage um Gelenke bewegt, um die Scherkräfte, die
während
der Bewegung der Unterlage und der Matratzenstruktur zwischen der Matratzenabdeckung
und dem Benutzer wirken, auf ein Minimum zu reduzieren und statt
dessen diese Scherkräfte
abzubauen, indem sich die Matratzenabdeckung in Bezug auf den Schaumstoffkern
verschiebt.
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Jede
Schaumstoffsäule
umfasst ein Oberteil, ein Unterteil, die sich allgemein senkrecht
erstreckenden und quer erstreckenden Seitenwände, die das Oberteil und Unterteil
verbinden. Die Seitenwände
von benachbarten Schaumstoffsäulen
bilden zusammen die Vielzahl von in Längsrichtung im Abstand zueinander
angeordneten und quer verlaufenden Schlitzen.
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Vorzugsweise
ist die Abdeckung mit geringer Reibung ein Stoff oder Material mit
einem niedrigen Reibungskoeffizienten, das von dem Schlitz aufgenommen
wird, der von den benachbarten Seitenwänden der benachbarten Schaumstoffsäulen gebildet wird.
Somit enthält
der einheitliche Schaumstoffkern in der Tat in Längsrichtung im Abstand zueinander verlaufende
Schaumstoffzonen, die unabhängig
voneinander wirken, um der Matratzenstruktur in Längsrichtung
verlaufende Zonen zu geben, die den Zonen ähnlich sind, die von Luftkammern
gebildet werden können.
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Wie
oben erwähnt,
hat der Schaumstoffkern einen einheitlichen Aufbau. Darüber hinaus
kann der Schaumstoffkern so ausgelegt werden, dass die Festigkeits-
und Trageigenschaften jeder Schaumstoffsäule vor der Herstellung einzeln
festgelegt werden. Die einzelne Festlegung der Trag- und Festigkeitseigenschaften
jede Schaumstoffsäule
der Matratzenstruktur macht es möglich,
dass die Matratzenstruktur Trag- und Festigkeitseigenschaften aufweist,
die entlang der Schlaffläche
der Matratzenstruktur unterschiedlich sind. Dadurch, dass sie unterschiedliche Trag-
und Festigkeitseigenschaften hat, kann die Matratzenstruktur ein
Profil der Trag- und Festigkeitseigenschaften entlang der Matratzenstruktur
erreichen, das den Trag- und Festigkeitseigenschaften ähnlich ist,
die eine Matratzenstruktur aufweisen kann, die eine Vielzahl von
Luftkammern hat.
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Die
Matratzenstruktur in Übereinstimmung mit
der vorliegenden Erfindung kann als "eigenständige" Ausführungsform zur Verwendung auf
einer Bettunterlage oder einer anderen allgemein waagerechten Fläche oder
als zweite Ausführungsform
einschließlich
eines gesonderten Grundelementes, das die Matratze aufnimmt, bereitgestellt
werden. Bei jeder Ausführungsform
schließt
der Schaumstoffkern einen Schaumstoffrahmen ein, der aus relativ
steifem Schaumstoff hergestellt ist, der mit einem durch die Vielzahl
von Schaumstoffsäulen
gebildeten Umfang verklebt ist. Bei der ersten Ausführungsform
ist der ganze Rahmen an der Vielzahl von Säulen befestigt. Bei der zweiten
Ausführungsform
schließt
der Rahmen ein Oberteil, das an der Vielzahl von Säulen befestigt
ist, und ein Unterteil ein, das an dem Grundelement befestigt ist
und einen Grundrahmen bildet, so dass die zweite Ausführungsform
der Matratzenstruktur den Vorteil einer abgestuften Unterlage und einer
Matratze für
eine abgestufte Unterlage bietet, wie in U.S. Patentanmeldung Ser.
Nr. 08/511.546 für Kramer
et al. und 08/511.547 für
Weismiller et al., beide eingereicht am 4. Aug. 1995 und beide an
ein angeschlossenes Unternehmen des Zessionars der vorliegenden
Erfindung abgetreten.
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Zusätzliche
Gegenstände,
Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind für den Fachmann
aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung der bevorzugten
Ausführungsformen
als zur Zeit bestes Beispiel für
die zur Zeit wahrgenommene Realisierung der Erfindung ersichtlich.
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Die
detaillierte Beschreibung bezieht sich speziell auf die beigefügten Abbildungen;
es zeigen:
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1 eine
perspektivische Ansicht einer "eigenständigen" Matratzenstruktur
in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung, die eine Matratzenabdeckung einschließlich einer
unteren Abdeckung mit Griffen und einer mit der unteren Abdeckung
durch einen Reißverschluss
verbundenen oberen Abdeckung;
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2 einen
auseinander gezogenen Perspektivschnitt der Matratzenstruktur in 1 mit
einem Matratzenkern, der sich zwischen der oberen Abdeckung und
der unteren Abdeckung des Matratzenabdeckung befindet, wobei bei
der unteren Abdeckung ein Teil freigelegt dargestellt ist, um eine Schaumstoffunterseite
zu zeigen sowie den Matratzenkern, der einen Schaumstoffkern einschließlich eines
Kernrahmens umfasst, der Schaumstoffseitenelemente und Schaumstoffendelemente
hat, die aus relativ steifem Schaumstoff hergestellt sind und eine Öffnung in
der Mitte bilden, die eine Vielzahl von in Längsrichtung im Abstand zueinander
angeordneten und quer verlaufenden Schaumstoffsäulen enthält, die an dem Kernrahmen befestigt
sind, damit der Schaumstoffkern eine einheitliche Konstruktion aufweist,
wobei die Schaumstoffsäulen
eine Vielzahl von in Längsrichtung
im Abstand zueinander und quer verlaufende Schlitze hat, die Scherbahnen
aufnehmen, die aus rutschendem Gewebe hergestellt sind und sich
zwischen den Schaumstoffsäulen
befinden, um die unabhängige
Bewegung jeder Schaumstoffsäule
zu gestatten, damit sich jede Schaumstoffsäule ohne Einwirkung von Zugkräften, die
sich aus der reibenden Verbindung mit den benachbarten Schaumstoffsäulen ergeben,
komprimieren und dekomprimieren können, und eine Scherschicht
den Schaumstoffkern umschließt
und so angebracht ist, dass sie sich zwischen dem Schaumstoffkern
und der oberen Abdeckung des Matratzenabdeckung befindet, damit sich
die Matratzenabdeckung in Bezug auf den Schaumstoffkern verschieben
kann;
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3 eine
Plansicht von oben auf die Matratzenstruktur aus 1,
wobei Teile freigelegt dargestellt sind, um eines der Schaumstoffseitenelemente
des Schaumstoffrahmens, an dem Seitenelement befestigte Schaumstoffsäulen zu
zeigen, wobei die Schaumstoffsäulen
Querschlitze zwischen ihnen bilden, Schlitze, die (in der Phantomdarstellung)
mit den Querschlitzen zusammen Öffnungen
bilden, die sich von der Oberseite des Schaumstoffkerns zur Unterseite
des Schaumstoffkerns erstrecken, Scherbahnen aus rutschendem Gewebe,
die sich zwischen den Schaumstoffsäulen befinden, und sich dazwischen über die
Oberseite der Schaumstoffsäulen
erstrecken, wobei die Scherschicht so angeordnet ist, dass sie auf
den Scherbahnen und auf dem Schaumstoffkern liegt, und die obere
Abdeckung der Matratzenabdeckung den Matratzenkern abdeckt;
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4 einen
Querschnitt entlang der Linie 4-4 aus 3, mit der
Darstellung der von der unteren Abdeckung aufgenommenen Matratze
und einschließlich
Schaumstoffsäulen,
die eine Kopfzone, eine Schulterzone, eine Sitzzone, eine Oberschenkelzone
und eine Fußzone
bilden, Schlitzgewebe einschließlich
Endstücke,
die von den Spalten aufgenommen werden, die zwischen den Schaumstoffsäulen gebildet
werden und sich zur Unterseite des Schaumstoffkerns falten, und
jede Schaumstoffsäule in
der Fußzone
schließt
einen oberen Teil der Säule ein,
der aus relativ weichem Schaumstoff hergestellt ist, um den Druck
an der Schnittstelle der Ferse des Benutzers und einem unteren Teil
der Säule
unterhalb des oberen Teils der Säule
auf ein Minimum zu reduzieren, wobei der untere Teil der Säule aus
relativ steifem Schaumstoff hergestellt ist, um zusätzlichen
Halt zu bieten;
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5 einen
auseinander gezogenen Perspektivschnitt der Unterseite des Schaumstoffkerns der
eigenständigen
Matratze mit Darstellung der aus rutschendem Gewebe hergestellten
Scherbahn in verschiedenen Phasen des Einbaus, wobei jede Bahn erste
und zweite Endstücke
einschließt,
die von den Spalten aufgenommen werden, die zwischen den Schaumstoffsäulen des
Schaumstoffkerns gebildet werden, erste und zweite Seitenelemente,
die von den Schlitzen aufgenommen werden, die zwischen den Schaumstoffsäulen gebildet
werden und benachbarte Seitenwände
der benachbarten Schaumstoffsäulen
trennen, und eine obere Bahn, welche die Oberseite der Schaumstoffsäule abdeckt, wobei
die ersten und zweiten Endstücke
unter und gegen die Unterseite des Schaumstoffkerns gefaltet werden
und durch I-förmige
Verbindungsteile miteinander verbunden sind, um jede Scherbahn an
ihrer jeweiligen Schaumstoffsäule
zu halten;
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6 einen
Querschnitt entlang der Linie 6-6 aus 3 mit der
Darstellung von ersten und zweiten Seitenbahnen der Scherbahn, die
sich in dem Schlitz befindet, der zwischen den benachbarten Seitenwänden von
benachbarten Schaumstoffsäulen
gebildet wird, wobei die benachbarten Schaumstoffsäule unter
dem Schlitz aneinander befestigt sind, erste und zweite Endstücke der
Scherbahnen zur Unterseite des Schaumstoffkern gefaltet sind und
mit einem der I-förmigen
Verbindungsteile, die durch die ersten und zweiten Endstücke durchgehen,
verbunden sind, und einen flachen Schlitz, der sich von der Oberseite
der Schaumstoffsäule
nach unten erstreckt, um die Oberflächenspannung über die
erste Schaumstoffsäule
anzupassen und damit die Festigkeits- und Trageigenschaften der
Schaumstoffsäule "abzustimmen";
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7 einen
Querschnitt entlang der Linie 7-7 aus 3 mit der
Darstellung des Schaumstoffendelementes am Kopfende des Schaumstoffkerns, der
ein oberes Schaumstoffendelement einschließt, das eine Oberseite neben
den Oberseiten der Schaumstoffsäulen
hat, und ein unteres Schaumstoffendelement, das eine Unterseite
neben den Unterseiten der Schaumstoffsäulen hat, zwei Schaumstoffsäulen neben
dem Schaumstoffendelement, rutschendes Gewebe einschließlich einer
Scherbahn, die das Schaumstoffendelement und die Schaumstoffsäule neben
dem Schaumstoffendelement umschließt, Spalten zwischen den Schaumstoffsäulen, die
zusammen mit den Schlitzen Öffnungen
bilden, die sich von der Oberseite des Schaumstoffkerns bis zur
Unterseite des Schaumstoffkerns erstrecken, und Scherbahnen, die
erste und zweite Seitenbahnen und Endstücke einschließen, die
sich durch die Schlitze erstrecken, wobei sich die Endstücke durch die
Spalten erstrecken und zur Unterseite des Schaumstoffkerns gefaltet
sind;
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8 eine
perspektivische Ansicht einer zweiten Ausführungsform einer Matratzenstruktur
in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung mit der Darstellung einer Matratzenabdeckung
einschließlich
einer unteren Abdeckung, die Griffe hat und eine untere und obere
Abdeckung bildet, die mit einem Reißverschluss an der unteren
Abdeckung befestigt ist, damit die Matratzenstruktur zur Verwendung
durch einen Benutzer bereit ist;
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9 einen
auseinander gezogenen Perspektivschnitt der Matratzenstruktur aus 8 mit der
Darstellung eines Matratzenkerns zwischen der oberen Abdeckung und
der unteren Abdeckung der Matratzenabdeckung, wobei die untere Abdeckung der
Matratzenabdeckung ein Grundelement abdeckt, das Grundelement einen
rechteckigen Rahmen um seinen Umfang einschließt, der eine zentrale Öffnung darin
bildet und eine Schaumstoffunterseite darin aufnimmt, eine Abdeckung
zur Aufbewahrung über dem
Grundelement, die zur Aufbewahrung des Matratzenkerns verwendet
wird, einen Schaumstoffkern mit einem rechteckigen Kernrahmen, der
eine zentrale Öffnung
darin bildet, die eine Vielzahl von Schaumstoffsäulen aufnimmt, eine Scherschicht,
die den Schaumstoffkern abdeckt, und die obere Abdeckung der Matratzenabdeckung,
die einen Reißverschluss hat,
der in einen Reißverschluss
an der Oberseite der unteren Abdeckung eingreift, um die obere und
untere Abdeckung der Matratzenabdeckung miteinander zu verbinden;
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10 einen
Querschnitt entlang der Linie 10-10 aus 9 mit der
Darstellung des vom Grundelement aufgenommenen Matratzenkerns und
einschließlich
Schaumstoffsäulen,
die eine Kopfzone, eine Schulterzone, eine Sitzzone, eine Oberschenkelzone
und eine Fußzone
bilden, Schlitzgewebe einschließlich
Endstücke,
die von den Spalten aufgenommen werden, die zwischen den Schaumstoffsäulen gebildet
werden und sich zur Unterseite des Schaumstoffkerns falten, und
jede Schaumstoffsäule in
der Fußzone
schließt
einen oberen Teil der Säule ein,
der aus relativ weichem Schaumstoff hergestellt ist, um den Druck
an der Schnittstelle der Ferse des Benutzers und einem unteren Teil
der Säule
unterhalb des oberen Teils der Säule
auf ein Minimum zu reduzieren, wobei der untere Teil der Säule aus
relativ steifem Schaumstoff hergestellt ist, um zusätzlichen
Halt zu bieten; und
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11 eine
Ansicht des Matratzenkerns aus 8, der sich
zwischen der oberen Abdeckung der Matratzenabdeckung und der Abdeckung zur
Aufbewahrung befindet, wobei die Abdeckung zur Aufbewahrung einen
Reißverschluss
um ihren Umfang einschließt,
der in den Reißverschluss
an der Matratzenabdeckung eingreift, um die Abdeckung zur Aufbewahrung
an der oberen Abdeckung der Matratzenabdeckung zu befestigen, um
zur Aufbewahrung des Schaumstoffkerns benutzt zu werden.
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Eine
erste Ausführungsform
einer als Beispiel dienenden Matratzenstruktur 50 in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung ist in 1–7 und
eine zweite als Beispiel dienende Ausführungsform einer Matratzenstruktur 250 ist
in 8–11 dargestellt.
Die als Beispiel dienende erste Ausführungsform der Matratzenstruktur 50 in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung schließt eine Matratzenabdeckung 52 mit
einer oberen Abdeckung 54 und einer unteren Abdeckung 58 ein,
die mit der oberen Abdeckung 54 durch einen Reißverschluss 60 verbunden
ist. Die obere Abdeckung 54 schließt eine nach oben zeigende
Schlaffläche 56 ein,
auf der ein Benutzer ruhen wird. Griffe 62 können entweder
an der oberen Abdeckung 54 oder an der unteren Abdeckung 58,
wie in 1 dargestellt ist, oder an einem Teil der oberen
oder unteren Abdeckungen 54, 58 angebracht werden,
wie dies gewünscht
wird, um den Transport der Matratzenstruktur 50 zu erleichtern.
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Die
oberen und unteren Abdeckungen 54, 58 der Matratzenabdeckung 52 bilden
zusammen einen Innenraum 64 der Matratzenabdeckung 52,
wie in 2 dargestellt ist. Der Innenraum 64 der
Matratzenabdeckung 52 nimmt einen Matratzenkern 76 auf, der
einen Schaumstoffkern 66, Scherbahnen 94, die von
einem Schaumstoffkern 66 getragen werden, und eine Scherschicht 68,
wie in 2 dargestellt ist, auf. In bevorzugten Ausführungsformen
ist der Schaumstoffkern 66 aus einem Schaumgummimaterial
wie zum Beispiel Urethanschaumstoff hergestellt, obwohl jedes geeignete
Material, das ähnliche
Trag- und Festigkeitseigenschaften bietet, wie nachfolgend für Schaumstoffkern 66 beschrieben
sind, verwendet werden können,
ohne den zur Zeit wahrgenommenen Rahmen der Erfindung zu überschreiten.
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Die
Scherschicht 68 schließt
eine obere Bahn 70, sich nach unten erstrechende Seiten 72,
die am Umfang der oberen Bahn 70 angebracht sind, und einen
eingesetzten Teil 74 ein, der an den Seiten 72 befestigt
ist und sich mindestens teilweise unter die obere Bahn 70 erstreckt.
Die obere Bahn 70 bildet zusammen mit den Seiten 72 und
dem angebrachten Teil 74 der Scherschicht 68 einen
Innenraum (nicht abgebildet), der den Schaumstoffkern 66 aufnimmt. Der
zugeschnittene Teil 74 schließt eine Kante 78 ein,
die eine Öffnung
(nicht abgebildet) unter der oberen Bahn 70 bildet, welche
die Bewegung des Schaumstoffkerns 66 in und aus dem Innenraum
der Scherschicht 68 zulässt.
Vorzugsweise ist der zugeschnittene Teil 74 mit einem Elastikband
(nicht abgebildet), einer Schnur zum Herausziehen (nicht abgebildet)
oder einer anderen Struktur versehen, welche die Öffnung des
zugeschnittenen Teils 74 zuzieht, um zu ermöglichen,
dass die Scherschicht 68 den Schaumstoffkern 66 fest
umschließt.
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Die
Matratzenstruktur 50 kann mit einem Bett oder Tisch einschließlich einer
um Gelenke drehbaren Unterlage (nicht abgebildet) verwendet werden, die
kippbare Kopf-, Schulter-, Sitz-, Oberschenkel- oder Beinabschnitte
hat. Wenn sich Teile der Matratzenstruktur 50 bei der Gelenkbewegung
der Unterlage biegen, bewirkt die Bewegung der Matratzenstruktur 50,
dass die Matratzenstruktur 50 in Bezug auf den auf der
Schlaffläche 56 ruhenden
Benutzer verrutscht. Wenn die Matratzenabdeckung in Bezug auf den
Benutzer rutschen und beim Kippen der Unterlage somit an dem Benutzer
reiben würde,
könnte dieses
Reiben und Rutschen eine Reizung der Haut des Benutzers auslösen.
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Die
Scherschicht 68 wird vorzugsweise aus Material, das einen
niedrigen Reibungskoeffizienten hat, wie Nylon oder "Fallschirmstoff", oder aus einem anderen
geeigneten Material hergestellt, das ermöglicht, dass die obere Abdeckung 54 der
Matratzenabdeckung 52 in Bezug auf den Schaumstoffkern 66 rutscht.
Die obere Abdeckung 54 reibt an dem Benutzer, der auf der
Schlaffläche 56 liegt,
so dass die obere Abdeckung 54, wenn der Matratzenkern 76 die Scherschicht 68 einschließt, beim
Kippen der Unterlage versucht, sich zusammen mit dem Benutzer und nicht
mit dem Schaumstoffkern zu bewegen. Somit wird durch Verwendung
der Scherschicht 68 das Reiben der Matratzenstruktur 50 gegen
den Benutzer beim Kippen der Unterlage auf ein Minimum reduziert.
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Der
Schaumstoffkern 66 schließt einen allgemein rechteckigen
Schaumstoffkernrahmen 80 ein, der ein erstes längliches
Schaumstoffseitenelement 82, ein zweites längliches
Schaumstoffseitenelement 84 hat, das im Abstand zum ersten
Seitenelement 82 angebracht ist, ein Schaumstoff endelement 86,
das an die ersten und zweiten Seitenelemente 82, 84 an einem
Kopfende 46 des Schaumstoffkerns anstößt, und ein Schaumstoffendelement 88,
das an die ersten und zweiten Seitenelemente 82, 84 an
einem Fußende 48 des
Schaumstoffkerns 66 anstößt, wie in 2 dargestellt
ist. Der Schaumstoffrahmen 80 bildet eine allgemein rechteckige
zentrale Öffnung 90, über welcher
der Benutzer ruhen wird.
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Eine
Vielzahl von Schaumstoffsäulen 92 wird von
der zentralen Öffnung 90 aufgenommen,
wie in 2 dargestellt ist, und Schaumstoffsäulen 92 sind
am Kernrahmen 80 befestigt. Jede Schaumstoffsäule 92 erstreckt
sich quer von einem ersten Ende 96 der Schaumstoffsäule 92,
stößt dabei
an das erste Seitenelement 82 zu einem zweiten Ende 98 der Schaumstoffsäule 92,
stößt dabei
an das zweite Seitenelement 84. Vorzugsweise ist das erste
Ende 96 jeder Schaumstoffsäule 92 am ersten Seitenelement 82 und
das zweite Ende 98 jeder Schaumstoffsäule 92 am zweiten
Seitenelement 94 befestigt.
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Jede
Schaumstoffsäule 92 schließt erste
und zweite im Abstand voneinander angeordnete Seitenwände 100 ein,
wie am besten in 3 und 4 dargestellt
ist. Die Seitenwände 100 erstrecken
sich quer zwischen den ersten und zweiten Seitenelementen 82, 84 des
Kernrahmens 80. Die Seitenwände 100 erstrecken
sich auch allgemein senkrecht von einer Oberseite 110 zu
einer Unterseite 112. Darüber hinaus schließt jede
Schaumstoffsäule 92 ein
Oberteil 114 und ein Unterteil 116 ein. In bevorzugten
Ausführungsformen
sind Seitenwände 100 neben
dem Unterteil 116 jeder Schaumstoffsäule 92 an den Unterteilen 116 von
benachbarten Seitenwänden 100 von
beiden benachbarten Schaumstoffsäulen 92 befestigt,
so dass der Schaumstoffkern 66 einschließlich Kernrahmen 80 und
Schaumstoffsäulen 92 eine einheitliche
Konstruktion sind.
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Das
Oberteil 114 von jeder Seitenwand 100 jeder Schaumstoffsäule 92 erstreckt
sich von der Oberseite 110 über einen ersten Abstand 118 nach unten,
wie am besten in 6 und 7 dargestellt
ist. Unterteil 116 erstreckt sich von der Unterseite 112 über einen
zweiten Abstand 120 nach oben, um an einer Schnittstelle 122 mit
Oberteil 114 zusammenzutreffen. In bevorzugten Ausführungsformen
ist Unterteil 116 jeder Seitenwand 100 integral
am Unterteil 116 jeder anstoßenden Seitenwand 100 angebracht.
Vorzugsweise sind die Unterteile 116 von anstoßenden Seitenwänden 100 durch
HF Schweißen miteinander
verbunden, obwohl jede geeignete Methode für das Zusammenfügen von
Schaumstoffsäulen 92,
wie zum Beispiel Zusammenkleben der Seitenwände 100, Befestigen
von benachbarten Seitenwänden 100 unter
Verwendung von Kunststoffnieten oder anderen Befestigungsvorrichtungen
(nicht abgebildet), oder beginnend mit einem einheitlichen Schaumstoffblock
und Bearbeiten des Blocks, so dass er eine Vielzahl von in Längsrichtung
im Abstand zueinander und quer ver laufende Schlitze einschließt, die
Schaumstoffsäulen
zwischen ihnen bilden, verwendet werden kann, ohne den zur Zeit wahrgenommenen
Rahmen der Erfindung zu überschreiten.
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In
Längsrichtung
im Abstand zueinander angeordnete Schaumstoffsäulen 92 bilden eine
Vielzahl von Zonen entlang dem Schaumstoffkern 66, die
einem auf der Schlaffläche 56 der
Matratzenstruktur 50, wie in 4 dargestellt,
liegenden Benutzer Trag- und Festigkeitseigenschaften bieten. Als
Beispiel bilden die Schaumstoffsäulen 92 eine
Kopfzone 146 neben dem Kopfende 46 des Schaumstoffkerns 66,
eine Schulterzone 148 neben der Kopfzone 146, eine
Sitzzone 150 neben der Schulterzone 148, eine Oberschenkelzone 152 neben
der Sitzzone 150 und eine Fußzone 154 neben der
Oberschenkelzone 152 und dem Fußende 48 des Schaumstoffkerns 66.
Die Fußzone 154 des
als Beispiel dienenden und bevorzugten Schaumstoffkerns 66 schließt drei
Schaumstoffsäulen 92 ein,
von welchen jede einen oberen Säulenteil 156 und
einen unteren Säulenteil 158 einschließt, wie
am besten in 4 dargestellt ist. Ebenso schließen als
Beispiel dienende und bevorzugte Rahmenendelemente 86, 88 jeweils
ein oberes Endelement 160 und ein unteres Endelement 162 ein.
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Die
Festigkeits- und Trageigenschaften, die jede Schaumstoffsäule 92 bietet,
sind zum Teil von der Einbeulung unter Last (ILD) des Schaumstoffs abhängig, aus
dem jede Schaumstoffsäule 92 hergestellt
ist. Die ILD ist ein bekannter, von der Industrie anerkannter Index,
der die "Festigkeit" von Materialien,
wie zum Beispiel Urethanschaumstoff und andere Schaumstoffsmaterialien,
angibt. Die ILD gibt den Betrag der Einbeulung an, den ein Schaumstoffblock zeigt,
wenn er über
einen bestimmten Bereich des Schaumstoffs einer spezifischen Kraft
ausgesetzt ist. Es liegt im zur Zeit wahrgenommenen Rahmen der Erfindung,
einen Schaumstoffkern 66 bereitzustellen, in dem die Vielzahl
von Schaumstoffsäulen 92 die gleiche
ILD hat, oder einen Schaumstoffkern 66 bereitzustellen,
in dem sich die ILD von mindestens einer Schaumstoffsäule 92 von
der ILD von mindestens einer anderen Schaumstoffsäule 92 unterscheidet.
Zum Beispiel kann der bevorzugte Schaumstoffkern 66 so
konstruiert werden, dass die Schaumstoffsäulen 92 der Kopfzone 146 eine
ILD von 11, die Schaumstoffsäulen 92 der
Schulterzone 148 eine ILD von 11, die Schaumstoffsäulen 92 der
Sitzzone 150 eine ILD von 17, die Schaumstoffsäulen 92 der
Oberschenkelzone 152 eine ILD von 11, die unteren Säulenteile 158 der
Fußzone 154 eine
ILD von 11 und die oberen Säulenteile 156 der
Fußzone 154 eine
ILD von 7 haben. Obwohl bevorzugt wird, dass die Schaumstoffsäulen 92 aus
Schaumstoff hergestellt wird, der die oben beschriebenen ILD hat,
können
die Schaumstoffsäulen 92 aus
Schaumstoffteilen mit unterschiedlichen ILD hergestellt werden,
um die gewünschten
Trag- und Festigkeitseigenschaften für Matratzenstrukturen 50 aufzuweisen.
Zum Beispiel ist es manchmal wünschenswert,
Schaumstoffsäulen 92 bereitzustellen,
die aus Schaumstoff mit einer ILD von 17 in der Schulterzone 148 hergestellt
sind, damit die Matratzenstruktur 50 neben der Schulterzone 148 zusätzliche
Festigkeits- und Trageigenschaften aufweist.
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Die
Fußzone 154 ist
mit oberen und unten Säulenteilen 156, 158 versehen,
um den Druck an der Schnittstelle mit der Ferse des Benutzers zu
entlasten und den Füßen des
Benutzers gleichzeitig auch ausreichenden Halt zu bieten. Dies wird
erreicht, indem obere Säulenteile 156 bereitgestellt werden,
die aus Schaumstoff mit einer relativ geringen ILD und relativ weichen
Trag- und Festigkeitseigenschaften, und untere Säulenteile 158, die
aus Schaumstoff mit einer höheren
ILD hergestellt sind, um zusätzliche
Festigkeit und Halt zu geben.
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Ebenfalls
ersichtlich ist, dass die Kopfendelemente und Fußendelemente 86, 88 jeweils
mit oberen und unteren Endelementen 160, 162 versehen sind,
um ein ähnliches
Ergebnis zu erzielen. Jedes obere Endelement 86 des als
Beispiel dienenden und bevorzugten Schaumstoffkerns 66 ist
aus Schaumstoff mit einer ILD hergestellt, welche zur ILD der benachbarten
Schaumstoffsäule 92 passt.
Zum Beispiel ist das obere Endelement 160 des Schaumelementes
am Kopfende 86 des als Beispiel dienenden Schaumstoffkerns 66 aus
einem Schaumstoff mit einer ILD von nur 11, wie die Schaumstoffsäulen 92 der Kopfzone 46 aus
Schaumstoff mit einer ILD von 11, hergestellt. Ebenso ist das obere
Endelement 160 des Fußendelementes 88 des
als Beispiel dienenden Schaumstoffkerns 66 aus Schaumstoff
mit einer ILD von 7 hergestellt, genau wie die oberen Säulenteile 156 der
Schaumstoffsäule 92 der
Fußzone 154 aus Schaumstoff
mit einer ILD von 7 hergestellt sind. Die unteren Endelemente 162 sind
jedoch vorzugsweise aus Urethanschaumstoff mit einer ILD von 41
hergestellt, die erheblich höhere
Trag- und Festigkeitseigenschaften aufweisen als die oberen Endelemente 160.
Durch Bildung von Kopfende- und Fußendeelementen 86, 88 aus
oberen Endelementen 160, die aus einem Schaumstoff mit ähnlichen
ILD wie die der benachbarten Schaumstoffsäulen 92 und unteren Endelementen 162 hergestellt
sind, die erheblich höhere
Trag- und Festigkeitseigenschaften aufweisen, weisen Kopfende- und Fußendeelemente 84, 86 für einen
Benutzer, der auf der Schlaffläche 56 liegt, Trag-
und Festigkeitseigenschaften auf, die im wesentlichen jenen der
anderen Teile der Schlaffläche 56 entsprechen,
während
sie einem Benutzer, der entweder vom Kopfende 46 oder Fußende 48 die
Matratzenstruktur 50 besteigt oder diese verlässt, zusätzlichen
Halt geben.
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Die
ersten und zweiten Seitenelemente 82, 84 schließen ein
sich in Längsrichtung
erstreckendes oberes Seitenelemente 164 und ein sich in
Längsrichtung
erstreckendes unteres Seitenelement 166 ein, wie in 1 und 5 dargestellt
ist. In der bevorzugten Matratzenstruktur 50 sind die oberen und
unteren Seitenelemente 164, 166 des Schaumstoffkerns 66 jeweils
aus Schaumstoff mit einer ILD von 41 hergestellt, um entlang den
Seiten der Matratzenstruktur 50 zusätzliche Trag- und Festigkeitseigenschaften
zu bieten. Die zusätzlichen
Trag- und Festigkeitseigenschaften entlang den Seiten der Matratzenstruktur 50 unterstützten die
Benutzer, die entlang den Seiten der Matratzenabdeckung 50 die Schlaffläche 56 besteigen
oder diese verlassen. Falls gewünscht,
können
die ersten und zweiten Seitenelemente 82, 84 jeweils
einheitliche Elemente sein.
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Obwohl
die oberen und unten Seitenelemente 164, 166 des
als Beispiel dienenden und bevorzugten Schaumstoffrahmens 80 des
Schaumstoffkerns 66 beide aus Urethanschaumstoff mit einer
ILD von 41 hergestellt sind, liegt es im zur Zeit wahrgenommenen
Rahmen der vorliegenden Erfindung, obere und untere Seitenelemente 164, 166 bereitzustellen,
die andere Trag- und Festigkeitseigenschaften aufweisen. Zum Beispiel
könnte
das obere Seitenelement 164 aus Schaumstoff mit einer ILD
von 17 und das untere Seitenelement 166 aus Schaumstoff
mit einer ILD von 41 hergestellt werden, damit die Seitenelemente 82, 84 des
Schaumstoffrahmens 80 Benutzern, welche die Schlaffläche 56 besteigen oder
verlassen, zusätzlichen
Halt bieten, während
sie einem Benutzer auf der Schlaffläche Trag- und Festigkeitseigenschaften
bieten, die jenen Trag- und Festigkeitseigenschaften von anderen
Teilen der Schlaffläche 56 entsprechen.
Somit können
die Schaumstoffmaterialien und die aus diesen resultierenden Trag-
und Festigkeitseigenschaften unterschiedlich sein, ohne den zur
Zeit wahrgenommenen Rahmen der Erfindung zu überschreiten.
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Jede
Seitenwand 100 neben dem Oberteil 114 der Seitenwand 100 bildet
zusammen mit dem Oberteil 114 der anstoßenden Seitenwand 100 einen quer
verlaufenden Schlitz 130. Seitenwände 100 der Vielzahl
von Schaumstoffsäulen 92 bilden
somit zusammen eine Vielzahl von in Längsrichtung im Abstand zueinander
angeordneten quer verlaufenden Schlitze 130, wie in 2–4, 6 und 7 dargestellt
ist. Jeder Schlitz 130 hat ein oberes Ende neben der Oberseite 110 des
Schaumstoffkerns 66 und ein unteres Ende 130 neben
der Schnittstelle 122 zwischen Ober- und Unterteil 114, 116.
Darüber
hinaus bildet jede Seitenwand 100 neben dem Unterteil 166 von
Seitenwand 100 zusammen mit dem Unterteil 116 der
anstoßenden
Seitenwand 100 einen quer verlaufenden Spalt 132 unterhalb
von Schlitz 130. Seitenwände 100 der Vielzahl von
Schaumstoffsäulen 92 bilden
somit zusammen eine Vielzahl von in Längsrichtung im Abstand zueinander
quer verlaufenden Spalten 132, wobei jede Spalte 132 unterhalb
eines Schlitzes 130 ist, wie am besten in 3, 5 und 7 dargestellt
ist. Als Beispiel ist jeder Spalt 132 mit einem Schlitz 130 verbunden,
der durch die gleichen benachbarten Seitenwände 100 wie Spalt 132 gebildet
wird. Jeder Spalt 132 enthält ein erstes Ende 138,
das im Abstand zum ersten Ende 134 des zugehörigen Schlitzes 130 angeordnet
ist, und ein zweites Ende 140, das im Abstand zum zweiten
Ende 136 des zughörigen
Schlitzes 130 angeordnet ist, so dass sich die als Beispiel
dargestellten Spalten 132 nicht über die gesamte Länge der
Schlitze 130 in Querrichtung erstrecken.
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Beim
als Beispiel dargestellten und bevorzugten Schaumstoffkern 66 sind
drei im Abstand voneinander quer verlaufende Spalten 132 mit
jedem Schlitz 130 verbunden, wie in 3 dargestellt
ist. Die Spalten 132 sind im Abstand zueinander quer angeordnet
und im Abstand zum ersten Seitenelement 82 und zweiten
Seitenelement 84 des Kernrahmens 80 quer angeordnet.
In bevorzugten Ausführungsformen
sind Unterteile 166 von benachbarten Seitenwänden 100 entlang
Teilen von Unterteil 166 zwischen den Schlitzen 132 aneinander
befestigt.
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Wie
oben beschrieben, erstrecken sich Schlitze 130 von der
Oberseite 110 von Schaumstoffkern 66 nach unten,
wie am besten in 6 und 7 dargestellt
ist. Spalten 132 erstrecken sich von der Unterseite 112 nach
oben und bilden zusammen mit Schlitzen 130 Öffnungen,
die sich von der Oberseite 110 zur Unterseite 112 des
Schaumstoffkerns 66 erstrecken, wie am besten in 7 dargestellt
ist.
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Falls
gewünscht,
kann jede Schaumstoffsäule 92 auch
so ausgebildet werden, dass sie einen flachen Schlitz 172 einschließt, wie
am besten in 4, 6 und 7 dargestellt
ist. Jeder flache Spalt 172 erstreckt sich von der Oberseite 110 nach
unten zu einem unteren Ende 174 des flachen Spalts 172,
wobei sich das untere Ende 174 in einem Abstand 176 zur
Unterseite 112 befindet. Üblicherweise ist der Abstand 176 größer als
der Abstand 120 zwischen dem unteren Ende 142 von
Schlitz 130 und der Unterseite 112 von Schaumstoffkern 66.
Somit erstreckt sich der Schlitz 130 von der Oberseite 110 nach
unten in den Schaumstoffkern 66 über einen Abstand, der größer ist,
als sich der flache Spalt 172 von der Oberseite 110 in
den Schaumstoffkern 66 erstreckt.
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Flache
Schlitze 172 werden in Schaumstoffsäulen 92 gebildet,
um die Trag- und Festigkeitseigenschaften, die jede Schaumstoffsäule 92 aufweist "abzustimmen". Flache Schlitze 172 mindern
die Oberflächenspannung,
die sich an der Oberseite 110 jeder Schaumstoffsäule 92 gebildet
hat. Der flache Schlitz 172 mindert die Oberflächenspannung
der Oberseite 110 von Schaumstoffsäule 92 und ermöglicht,
dass die Schaumstoffsäule 92 die
Wirbelsäule von
unten stützt,
statt einen "Hängematteneffekt" zu haben und bietet
seitliche Unterstützung
durch die Oberflächenspannung
in der Oberseite 110.
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Wie
oben beschrieben, können
die Trag- und Festigkeitseigenschaften, die jede Zone 146, 148, 150, 152, 154 des
Schaumstoffkerns 66 aufweist, verändert werden, indem die Schaumstoffsäulen 92 jeder
Zone 146, 148, 150, 152, 154 aus
Schaumstoff hergestellt wird, der einen anderen ILD hat als der ILD
der Schaumstoffsäulen 92 der
anderen Zonen 146, 148, 150, 152, 154.
Darüber
hinaus können
die Trag- und Festigkeitseigenschaften, welche die Schaumstoffsäulen 92 aufweisen,
durch Bildung von Schaumstoffsäulen 92,
die flache Schlitze 172 einschließen, noch weiter angepasst
werden. Der als Beispiel dienende und bevorzugte Schaumstoffkern 66 wird
so geformt, dass jede Schaumstoffsäule 92 mit einem flachen
Schlitz 172 gebildet wird und so, dass ein Abstand 176 zwischen
einem unteren Ende 174 des flachen Schlitzes 172 und
der Unterseite 112 des Schaumstoffkerns 66 für jeden
flachen Schlitz 172 innerhalb von Zone 146, 148, 150, 152, 154 gleich
ist.
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Wie
am besten in 4 dargestellt, ist der Abstand 176 für die flachen
Schlitze 172 von Zone zu Zone 146, 148, 150, 152, 154 unterschiedlich.
Zum Beispiel ist der Abstand 176 für flache Schlitze 172 der
Sitzzone 150 größer als
der Abstand 176 für
flache Schlitze 172 der Oberschenkelzone 152.
Während
die Trag- und Festigkeitseigenschaften der Schaumstoffsäulen 92 der
Sitzzone 150 leicht angepasst werden, indem der Hängematteneffekt
in Sitzzone 150 reduziert wird, werden die Trag- und Festigkeitseigenschaften
der Schaumstoffsäulen 92 der Oberschenkelzone 152 noch
weiter angepasst, indem flache Schlitze 172 vorgesehen
werden, die sich von der Oberseite 110 noch tiefer in den
Schaumstoffkern 66 erstrecken und eine weitere Anpassung der
Oberschenkelzone 152 ermöglichen, so dass die Oberschenkelzone 152 noch
plüschartigere,
weichere Trag- und Festigkeitseigenschaften aufweist, als sonst
vorhanden wären.
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Die
Seitenwände 100 der
Schaumstoffsäulen 92 sind
mit einem "Reibung
verhindernden" Antischerüberzug versehen,
damit sich jede Oberseite 110 jeder Schaumstoffsäule 92 in
Bezug auf die Unterseite 122 des Schaumstoffkerns 66 unabhängig von
der Auf- und Abbewegung der Oberseiten 110 von benachbarten
Schaumstoffsäulen 92 auf
und ab bewegen können,
wenn sich jede Schaumstoffsäule 92 in
Bezug auf die benachbarten Schaumstoffsäulen 92 komprimiert
und dekomprimiert. Die Herstellung des Schaumstoffkerns 66 ohne
Scherüberzug auf
den Seitenwänden 100 würde die
unabhängige Bewegung
jeder Schaumstoffsäule 92 behindern. Statt
dessen würde
jede Schaumstoffsäule 92 mit
jeder benachbarten Schaumstoffsäule 92 zusammenwirken,
wenn jede Seitenwand 100 an der benachbarten Seitenwand 100 reibt.
Dieses Zusammenwirken aufgrund der Reibung der aneinander stoßenden Seitenwände 100 würde die
Fähigkeit
der benachbarten Schaumstoffsäulen 92,
unabhängig
voneinander zu komprimieren und zu dekomprimieren, reduzieren und
somit die Fähigkeit
der Matratzenstruktur 50 reduzieren, Trag- und Festigkeitseigenschaften aufzuweisen,
die jenen gleich sind, welche Matratzenstrukturen mit in Längsrichtung
im Abstand angeordneten Luftkammern haben.
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In
bevorzugten Ausführungsformen
wird der "Reibung
verhindernde" Antischerüberzug von Scherbahnen 94 des
Matratzenkerns 76 gebildet, wie in 5 am besten
dargestellt ist. Jede Scherbahn 94 schließt eine
allgemein waagerechte obere Bahn 186 ein, die zwei Kanten
im Abstand zueinander hat, eine erste Seitenplatte 184 ist
an der ersten Kante der oberen Bahn 186 angebracht und
erstreckt sich von dieser nach unten, ein erstes Endstück 182 ist
an der ersten Seitenbahn 184 angebracht und erstreckt sich
von dieser nach unten, eine zweite Seitenbahn 188 ist an
der zweiten Kante der oberen Bahn 186 angebracht und erstreckt
sich von dieser nach unten, die zweite Seitenbahn 188 ist
im Abstand von der ersten Seitenbahn 184 angebracht, und
ein zweites Endstück 190,
das an der zweiten Seitenbahn 188 angebracht ist, erstreckt
sich von dieser nach unten.
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Erste
und zweite Seitenbahnen 184, 188 werden von den
Schlitzen 130 aufgenommen, wie am besten in 5–7 dargestellt
ist, um die aneinander stoßenden
Seitenwände 100 zu
trennen, damit sich benachbarte Schaumstoffsäulen 92 frei komprimieren
und dekomprimieren können,
ohne durch Reibung an den Seitenwänden 100 von benachbarten
Schaumstoffsäulen 92 behindert
zu werden. Erste und zweite Endstücke 182, 190 werden von
den Spalten 132 aufgenommen und haben freie Enden 192,
die sich durch diese erstrecken, wie am besten in 5 und 7 dargestellt
ist. In bevorzugten Ausführungsformen
ist das freie Ende 192 des ersten Endstücks 182 an dem freien
Ende 192 des zweiten Endstücks 190 befestigt,
um die Scherbahn 94 mit dem Schaumstoffkern 66 zu
verbinden. Obwohl die bevorzugte Installation der Scherbahn 94 das
Verbinden der freien Enden 192 der ersten und zweiten Endstücke 182, 190 einschließt, um die Scherbahn 182 an
dem Schaumstoffkern 66 zu befestigen, können andere Methoden zu Verbindung von
Scherbahn 94 und Schaumstoffkern 66 verwendet
werden, ohne den zur Zeit wahrgenommenen Rahmen der Erfindung zu überschreiten.
Zum Beispiel könne
erste und zweite Seitenbahnen 184, 188 direkt
an der Seitenwand 100 der Schaumstoffsäulen 192 befestigt
werden.
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In
bevorzugten Ausführungsformen
sind die freien Enden 192 der ersten und zweiten Endstücke 182, 188 durch
Verwendung von I-förmigen
Verbindungsteilen 194, wie in 5–7 dargestellt, miteinander
verbunden. Jedes I-förmige
Verbindungsteil 194 enthält eine obere Stange 196,
eine untere Stange 198 und einen Verbindungsstab 200 zwischen
diesen. Vorzugsweise durchdringen die I-förmigen
Verbindungsteile 194 beide freien Enden 192 der
ersten und zweiten Endstücke 182, 188,
so dass die obere Stange 196 so positioniert wird, dass
sie zwischen den freien Enden 192 und dem Schaumstoffkern 66 liegt,
der Verbindungsstab 200 wird von Öffnungen aufgenommen, die in
den freien Enden 192 gebildet werden und erstreckt sich
von der oberen Stange 196 nach unten zur unteren Stange 198, die
so positioniert ist, dass sie unter den freien Enden 192 der
ersten und zweiten Endstücke 182, 190 liegt.
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Jede
Scherbahn 94 ist so geformt, dass sie Öffnungen 210 einschließt, die
so positioniert sind, dass sie zwischen den in Längsrichtung im Abstand zueinander
angeordneten ersten Endstücken
und zusätzlichen Öffnungen 210 liegen,
die so angeordnet sind, dass sie zwischen in Längsrichtung im Abstand zueinander
angeordneten zweiten Endstücken
liegen, wie am besten 5 dargestellt ist. Jede Öffnung 210 wird
durch eine nach unten zeigende erste Kante 212 und Seitenkanten 214 gebildet.
Wenn die Scherbahn 94 im Schaumstoffkern 66 installiert
ist, ist die Kante 212 so positioniert, dass sie neben
der Schnittstelle 22 und dem unteren Ende 142 jedes Schlitzes 130 liegt,
wie in 6 dargestellt ist. Somit ist die Scherbahn so
positioniert, dass sie neben dem oberen Teil 114 jeder
Seitenwand 100 liegt, die an den oberen Teil 144 einer
benachbarten Seitenwand 100 stößt, und dem unteren Teil 166 jeder
Seitenwand 100 liegt, die an den unteren Teil 116 einer
benachbarten Seitenwand 100 stößt, während Öffnungen 210 von Scherbahnen 94 Teilen
des Schaumstoffkerns 66 entsprechen, an dem untere Teile 116 von
Seitenwänden 100 der
aneinander stoßenden Schaumstoffsäulen 92 aneinander
befestigt sind.
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Als
Beispiel dienende Scherbahnen 94 umgeben jeweils eine zugehörige Schaumstoffsäule 92, wie
zum Beispiel in 5 dargestellt ist, damit der Matratzenkern 76 eine
Vielzahl von Scherbahnen 94 einschließt. Es liegt jedoch im zur
Zeit wahrgenommenen Rahmen der Erfindung, Scherplatten 94 bereitzustellen,
die einschließlich
einer Vielzahl von integral angebrachten Scherbahnen 94 zu
einer einzigen Bahn verbunden sind. Zum Beispiel kann sich als vorteilhaft
erweisen, eine Bahn bereitzustellen, die mehrere Scherbahnen einschließt, die
an den Endstücken 182, 190 miteinander
verbunden sind, so dass zweite Endstücke 190 einer ersten
Scherbahn 94 mit ersten Endstücken 182 einer zweiten
Scherbahn 94 verbunden sind. Dieses Muster könnte fortgesetzt
werden, indem zweite Endstücke 190 der zweiten
Scherbahn 94 mit ersten Endstücken 182 einer dritten
Scherbahn 94 usw. wie gewünscht verbunden sind. Somit
liegt es im zur Zeit wahrgenommenen Rahmen der Erfindung, eine Vielzahl
von einzelnen und separaten Scherbahnen 94 bereitzustellen
oder eine Vielzahl von miteinander verbundenen Scherbahnen 94 bereitzustellen.
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Scherbahnen 94 werden
vorzugsweise aus einem Material hergestellt, das einen niedrigen
Reibungskoeffizienten hat, wie zum Beispiel Nylon oder "Fallschirmstoff". Obwohl die Scherbahnen 94 vorzugsweise
aus Nylon hergestellt werden, kann jedes Material, das einen niedrigen
Reibungskoeffizienten hat und das erlaubt, dass benachbarte Schaumstoffsäule 92 sich
unabhängig
voneinander komprimieren und dekomprimieren können, in Schlitze 130 und Spalten 132 eingeführt werden
können,
verwendet werden, ohne den zur Zeit wahrgenommenen Rahmen der Erfindung
zu überschreiten.
Darüber
hinaus liegt es im zur Zeit wahrgenommenen Rahmen der Erfindung,
Scherbahnen 94 an den Seitenwänden 100 der Schaumstoffsäulen 92 zu
befestigen oder haften zu lassen, um den Scherüberzug als zusätzliche,
mit den Seitenwänden 100 verklebte
Schicht zu bilden, oder um Seitenwände 100 zu bilden,
die einen integralen Scherüberzug
beinhalten.
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Die
Verwendung von Scherbahn 94 gestattet somit, dass sich
jede Schaumstoffsäule 92 unabhängig von
jeder benachbarten Schaumstoffsäule 92 komprimieren
und dekomprimieren kann. Es liegt somit im zur Zeit wahrgenommenen
Rahmen der Erfindung, einen "Reibung
verhindernden" Überzug an den
Seitenwänden 100 bereitzustellen,
eine aus Nylon oder einem anderen Material mit niedrigem Reibungskoeffizienten
hergestellte Scherbahn bereitzustellen oder eine Bahn (nicht abgebildet)
aus einem Material mit einem niedrigen Reibungskoeffizienten bereitzustellen,
einschließlich
Bahnen, die von den Schlitzen 130 und Spalten 132 aufgenommen
werden, so dass sich die Schaumstoffsäulen 92 komprimieren
und dekomprimieren können
und die sich die Oberseiten 110 der Schaumstoffsäulen 92 unabhängig von
der Position oder Bewegung von benachbarten Oberseiten 110 von
anstoßenden
Schaumstoffsäulen 92 auf
und ab bewegen können.
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Die
eingeständige
erste Ausführungsform der
Matratzenstruktur 50 schließt einen Matratzenkern 76 ein,
der im Innenbereich 64 der Matratzenabdeckung 52 aufgenommen
wird, wie in 2 und 4 dargestellt
ist. Die Matratzenabdeckung 52 schließt eine obere Abdeckung 54 ein,
die durch den Reißverschluss 60 mit
der unteren Abdeckung 58 verbunden ist, und die untere
Abdeckung 58 schließt ein
Schaumstoffgrundelement 170 ein, das so positioniert ist,
dass es unter dem Matratzenkern 76 liegt. Die Matratzenstruktur 50 kann
einfach dadurch zusammengebaut werden, das ein Schaumstoffkern 66 und
eine Scherschicht 68 des Matratzenkerns 76 in die
untere Abdeckung 58 platziert wird, die obere Abdeckung 54 über den
Matratzenkern 76 und die Scherschicht 68 platziert
wird und dass die obere Abdeckung 54 unter Verwendung des
Reißverschlusses 60 mit
der unteren Abdeckung 58 verbunden wird.
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Der
Matratzenkern 76 schließt den Schaumstoffkern 66 ein,
der Scherbahnen 94 und eine Scherschicht 68 trägt, die
so geformt ist, dass sie einen Innenbereich einschließt, der
den Schaumstoffkern 66 und die Scherbahnen 94 aufnimmt.
Der Schaumstoffkern 66 ist so geformt, dass er eine Vielzahl
von in Längsrichtung
im Abstand zueinander angeordneten Schaumstoffsäulen 92 einschließt. Die
Scherbahnen 94 wirken so, dass die Reibung zwischen den
aneinander stoßenden
Seitenwänden 100 der
Schaumstoffsäulen 92 auf
ein Minimum reduzieren, damit sich die Schaumstoffsäule 92 unabhängig von
aneinander stoßenden
Schaumstoffsäulen 92 komprimieren
und dekomprimieren können,
und damit sich die Oberseite 110 jeder Schaumstoffsäule 92 unabhängig von
der Position der Oberseiten 110 von aneinander stoßenden Schaumstoffsäulen 92 auf
und ab bewegen kann. Diese unabhängige
Bewegung von benachbarten Schaumstoffsäulen verleiht der Matratzen struktur 50 Trag-
und Festigkeitseigenschaften, die ähnlich jenen sind, die vorhanden
sind, wenn die Matratzenstruktur 50 einen Matratzenkern 76 einschließt, der
eine Veilzahl von in Längsrichtung
im Abstand angeordneten Luftkammern statt des Schaumstoffkerns 66 hat.
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Die
Matratzenstruktur 50 ist mit Betten kompatibel, die sich
um Gelenke bewegende Unterlagen haben, auf welchen die Matratzenstruktur 50 aufliegt, so
dass in Längsrichtung
im Abstand zueinander angeordnete Zonen der sich um Gelenke bewegenden Unterlagen
in Bezug zueinander bewegen. Manche herkömmliche Matratzen, die auf
sich um Gelenke bewegenden Unterlagen verwendet werden, lenken die
während
der Bewegung der Matratze auf der Unterlage entstehenden Scherkräfte direkt
zum Benutzer, der auf der Schlaffläche der herkömmlichen
Matratze ruht. Diese Scherkräfte
ergeben sich aus dem Ausdehnen und Zusammenziehen der Schlaffläche und
aus den Bewegungen des Benutzers, der auf der Schlaffläche aufliegt,
aufgrund dessen, dass sich diese Oberflächen bei der Bewegung der Unterlage
biegen und wieder gerade ausrichten. Die Matratzenstruktur 50 jedoch
schließt
eine Scherschicht 68 ein, die so positioniert ist, dass
sie zwischen der oberen Abdeckung 54 der Matratzenabdeckung 52 und
dem Schaumstoffkern 66 liegt. Die Scherschicht 68 gestattet
der oberen Abdeckung 54, sich in Bezug auf den Schaumstoffkern 66 zu
verschieben. Die obere Abdeckung 54 reibt an dem Benutzer,
so dass die obere Abdeckung 54 sich mit dem Benutzer ausdehnen
und zusammenziehen wird und sich in Bezug zum Schaumstoffkern 66 verschiebt
und somit die durch die Matratzenstruktur 50 gegen den
Benutzer auf der Schlaffläche 56 gerichteten
Scherkräfte
reduziert.
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Die
eigenständige
erste Ausführungsform der
Matratzenstruktur 50 kann auf jede allgemein waagerechte
nach oben gerichtete Fläche
gelegt werden, auf der ein Benutzer liegen kann. Die in 9–11 dargestellte
zweite Ausführung
der Matratzenstruktur 250, kann auch auf eine allgemein waagerechte,
nach oben gerichtete Fläche
gelegt werden. Die Matratzenstruktur 250 schließt jedoch einen
Matratzenkern 276 ein, der so geformt ist, dass er mit
einem Grundelement 259 verwendet werden kann.
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Die
Matratzenstruktur 250 schließt eine Matratzenabdeckung 252 mit
einer oberen Abdeckung 254 und einer unteren Abdeckung 258 ein,
die durch einen Reißverschluss 260,
wie in 8 dargestellt ist, mit der oberen Abdeckung 254 verbunden
ist. Die obere Abdeckung 254 schließt eine nach oben zeigende
Schlaffläche 256 ein,
auf der ein Benutzer ruhen wird. Griffe 262 können entweder
an der oberen Abdeckung 254 oder an der unteren Abdeckung 258, wie
in 8 dargestellt ist, oder an einem anderen Teil
der oberen oder unteren Abdeckungen 254, 258 angebracht
werden, wie dies gewünscht
wird, um den Transport der Matratzenstruktur 250 zu erleichtern.
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Die
oberen und unteren Abdeckungen 254, 258 der Matratzenabdeckung 252 bilden
zusammen einen Innenraum 264 der Matratzenabdeckung 252, wie
in 9 dargestellt ist. Die untere Abdeckung 258 schließt ein Grundelement 259 ein,
das so geformt ist, dass es eine zentrale Öffnung 261 einschließt, die
einen Teil des Innenraums 264 der Matratzenabdeckung 252 bildet.
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Der
Innenraum 264 der Matratzenabdeckung 252 nimmt
einen Matratzenkern 276 auf, der einen Schaumstoffkern 266,
Scherbahnen 294, die von einem Schaumstoffkern 266 getragen
werden, und eine Scherschicht 268, wie in 9 dargestellt ist,
auf. In bevorzugten Ausführungsformen
ist der Schaumstoffkern 266 aus einem Schaumgummimaterial
wie zum Beispiel Urethanschaumstoff hergestellt, obwohl jedes geeignete
Material, das ähnliche Trag-
und Festigkeitseigenschaften bietet, wie weiter oben für Schaumstoffkern 66 und
weiter unten für Schaumstoffkern 266 beschrieben
sind, verwendet werden können,
ohne den zur Zeit wahrgenommenen Rahmen der Erfindung zu überschreiten.
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Die
Scherschicht 268 schließt eine obere Bahn 270,
sich nach unten erstreckende Seiten 272, die am Umfang
der Bahn 270 angebracht sind, und einen eingesetzten Teil 274 ein,
der an den Seiten 272 befestigt ist und sich mindestens
teilweise unter die obere Bahn 270 erstreckt. Die obere
Bahn 270 bildet zusammen mit den Seiten 272 und
dem angebrachten Teil 274 der Scherschicht 268 einen
Innenraum (nicht abgebildet), der den Schaumstoffkern 266 aufnimmt.
Der zugeschnittene Teil 274 schließt eine Kante 278 ein,
die eine Öffnung
(nicht abgebildet) unter der oberen Bahn 270 bildet, welche
die Bewegung des Schaumstoffkerns 266 in und aus dem Innenraum
der Scherschicht 268 zulässt. Vorzugsweise ist der zugeschnittene
Teil 274 mit einem Elastikband (nicht abgebildet), einer
Schnur zum Herausziehen (nicht abgebildet) oder einer anderen Struktur versehen,
welche die Öffnung
des zugeschnittenen Teils 274 zuzieht, um zu ermöglichen,
dass die den Schaumstoffkern einschließende Scherschicht 268 den
Schaumstoffkern 266 fest umschließt.
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Der
Schaumstoffkern 266 schließt einen allgemein rechteckigen
Schaumstoffkernrahmen 280 ein, der ein erstes längliches
Schaumstoffseitenelement 282, ein zweites längliches
Schaumstoffseitenelement 284 hat, das im Abstand zum ersten
Seitenelement 282 angebracht ist, ein Schaumstoffendelement 286,
das an die ersten und zweiten Seitenelemente 282, 284 an
einem Kopfende 246 des Schaumstoffkerns 266 anstößt, und
ein Schaumstoffendelement 288, das an die ersten und zweiten
Seitenelemente 282, 284 an einem Fußende 248 des Schaumstoffkerns 266 anstößt, wie
in 9 dargestellt ist. Der Kernrahmen 280 bildet
eine allgemein rechteckige zentrale Öffnung 290, über welcher
der Benutzer ruhen wird.
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Eine
Vielzahl von Schaumstoffsäulen 292 wird
von der zentralen Öffnung 290 aufgenommen, wie
in 9 und 10 dargestellt ist, und Schaumstoffsäulen 292 sind
an dem Schaumstoffrahmen 280 befestigt. Jede Schaumstoffsäule 292 erstreckt
sich quer vom ersten Ende 296 der Schaumstoffsäule 292,
stößt dabei
an das erste Seitenelement 282 zu einem zweiten Ende 298 der Schaumstoffsäule 292,
stößt dabei
an das zweite Seitenelement 284. Vorzugsweise ist das erste
Ende 296 jeder Schaumstoffsäule 292 am ersten
Seitenelement 282 und das zweite Ende jeder Schaumstoffsäule 292 am
zweiten Seitenelement 284 befestigt.
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Jede
Schaumstoffsäule 292 schließt erste und
zweite im Abstand voneinander angeordnete Seitenwände 300 ein,
wie am besten in 10 dargestellt ist. Die Seitenwände 300 erstrecken
sich quer zwischen den ersten und zweiten Seitenelementen 282, 284 des
Kernrahmens 280. Die Seitenwände 300 erstrecken
sich auch allgemein senkrecht von der Oberseite 310 zu
einer Unterseite 312. Darüber hinaus schließt jede
Schaumstoffsäule 292 ein Oberteil 314 und
ein Unterteil 316 ein. In bevorzugten Ausführungsformen
sind Seitenwände 300 neben dem
Unterteil 316 jeder Schaumstoffsäule 292 an den Unterteilen 316 von
benachbarten Seitenwänden 300 von
beiden benachbarten Schaumstoffsäulen 292 befestigt,
so dass der Schaumstoffkern 266 einschließlich Kernrahmen 280 und
Schaumstoffsäulen 292 eine
einheitliche Konstruktion sind.
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Das
Oberteil 314 von jeder Seitenwand 300 jeder Schaumstoffsäule 292 erstreckt
sich von der Oberseite 310 über einen ersten Abstand 318 nach unten,
wie am besten in 10 dargestellt ist. Unterteil 316 erstreckt
sich von der Unterseite 312 über einen zweiten Abstand 320 nach
oben, um an einer Schnittstelle 322 mit Oberteil 314 zusammenzutreffen.
In bevorzugten Ausführungsformen
ist Unterteil 316 jeder Seitenwand 300 integral
am Unterteil 316 jeder anstoßenden Seitenwand 300 angebracht.
Vorzugsweise sind die Unterteile 316 von anstoßenden Seitenwänden 300 durch
HF Schweißen
miteinander verbunden, obwohl jede geeignete Methode für das Zusammenfügen von
Schaumstoffsäulen,
wie zum Beispiel Zusammenkleben der Seitenwände 300, Befestigen
von benachbarten Seitenwänden 300 unter Verwendung
von Kunststoffnieten oder anderen Befestigungsvorrichtungen (nicht
abgebildet), oder beginnend mit einem Schaumstoffblock und Bearbeiten des
Blocks, so dass er eine Vielzahl von in Längsrichtung im Abstand zueinander
und quer verlaufende Schlitze einschließt, die Schaumstoffsäulen zwischen
ihnen bilden, verwendet werden kann, ohne den zur Zeit wahrgenommenen
Rahmen der Erfindung zu überschreiten.
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Wie
bei Schaumstoffkern 66 bilden in Längsrichtung im Abstand zueinander
angeordnete Schaumstoffsäulen 292 von
Schaumstoffkern 266 eine Vielzahl von Zonen entlang dem
Schaumstoffkern 266, die einem auf der Schlaffläche 256 der
Matratzenstruktur 250, wie in 10 dargestellt,
liegenden Benutzer Trag- und Festigkeitseigenschaften bieten. Als
Beispiel bilden die Schaumstoffsäulen 292 eine
Kopfzone 346 neben dem Kopfende 246 des Schaumstoffkerns 266,
eine Schulterzone 348 neben der Kopfzone 346,
eine Sitzzone 350 neben der Schulterzone 348,
eine Oberschenkelzone 352 neben der Sitzzone 350 und
eine Fußzone 354 neben
der Oberschenkelzone 352 und dem Fußende 248 des Schaumstoffkerns 266.
Die Fußzone 354 des
als Beispiel dienenden und bevorzugten Schaumstoffkerns 266 schließt drei
Schaumstoffsäulen 292 ein,
von welchen jede einen oberen Säulenteil 356 und
einen unteren Säulenteil 358 einschließt, wie
am besten in 11 dargestellt ist, damit die Fußzone 354 aus
Schaumstoffmaterial mit unterschiedlichen ILD hergestellt werden
kann, die ermöglichen,
dass die Schaumstoffsäulen 292 an
der Fußzone 254 den
Druck an der Schnittstelle mit der Ferse des Benutzers reduzieren,
während
sie den Füßen des
Benutzers auch ausreichenden Halt bieten.
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Jede
Seitenwand 300 neben dem Oberteil 314 der Seitenwand 300 bildet
zusammen mit dem Oberteil 314 der anstoßenden Seitenwand 300 einen quer
verlaufenden Schlitz 330. Seitenwände 300 der Vielzahl
von Schaumstoffsäulen 292 bilden
somit zusammen eine Vielzahl von in Längsrichtung im Abstand zueinander
angeordneten quer verlaufenden Schlitze 330, wie in 10 dargestellt
ist. Darüber hinaus
bildet jede Seitenwand 300 neben dem Unterteil 366 von
Seitenwand 300 zusammen mit dem Unterteil 316 der
anstoßenden
Seitenwand 300 einen quer verlaufenden Spalt 332 unterhalb
von Schlitz 330. Seitenwände 300 der Vielzahl
von Schaumstoffsäulen 292 bilden
somit zusammen eine Vielzahl von in Längsrichtung im Abstand zueinander
quer verlaufenden Spalten 332, wobei jede Spalte 332 unterhalb eines
Schlitzes 330 ist, wie am besten in 10 dargestellt
ist. Jeder Spalt 332 ist mit einem Schlitz 330 verbunden,
der durch die gleichen benachbarten Seitenwände 300 wie Spalt 332 gebildet
wird. Jeder Spalt 332 des als Beispiel dargestellten Schaumstoffkerns 266 enthält ein erstes
Ende (nicht abgebildet), das im Abstand zum ersten Ende 334 seines
zugehörigen
Schlitzes 330 angeordnet ist, und ein zweites Ende (nicht
abgebildet), das im Abstand zum zweiten Ende 336 des zugehörigen Schlitzes 330 angeordnet ist,
so dass sich die als Beispiel dargestellten Spalten 332 nicht über die
gesamte Länge
der Schlitze 330 in Querrichtung erstrecken.
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Wie
bei Schaumstoffkern 66 erstrecken sich Schlitze 330 von
Schaumstoffkern 266 von der Oberseite 310 von
Schaumstoffkern 266 nach unten, wie am besten in 10 dargestellt
ist. Spalten 332 erstrecken sich von der Unterseite 312 nach
oben und bilden zusammen mit Schlitzen 330 Öffnungen,
die sich von der Oberseite 310 zur Unterseite 312 des Schaumstoffkerns 266 erstrecken.
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Falls
gewünscht,
kann jede Schaumstoffsäule 292 auch
so ausgebildet werden, dass sie einen flachen Schlitz 372 einschließt, wie
am besten in 10 dargestellt ist. Jeder flache
Spalt 372 erstreckt sich von der Oberseite 310 nach
unten zu einem unteren Ende 374 des flachen Spalts 372,
wobei sich das untere Ende 374 in einem Abstand 376 zur Unterseite 312 befindet. Üblicherweise
ist der Abstand 376 größer als
der Abstand 320 zwischen dem unteren Ende 342 von
Schlitz 330 und der Unterseite 312 von Schaumstoffkern 266.
Somit erstreckt sich der Schlitz 330 von der Oberseite 310 nach
unten in den Schaumstoffkern 266 über einen Abstand, der größer ist,
als sich der flache Spalt 372 von der Oberseite in den
Schaumstoffkern 266 erstreckt.
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Die
Seitenwände 300 der
Schaumstoffsäulen 292 sind
mit einem "Reibung
verhindernden" Antischerüberzug versehen,
damit sich jede Oberseite 310 jeder Schaumstoffsäule 292 in
Bezug auf die Unterseite 312 des Schaumstoffkerns 266 unabhängig von
der Auf- und Ab-Bewegung der Oberseiten 310 von benachbarten
Schaumstoffsäulen 292 auf
und ab bewegen können,
wenn sich jede Schaumstoffsäule 292 in
Bezug auf die benachbarten Schaumstoffsäulen 292 komprimiert
und dekomprimiert. Der Reibung verhindernde Scherüberzug reduziert
das Zusammenwirken aufgrund der Reibung der aneinander stoßenden Seitenwände 300,
die, wenn kein Scherüberzug
vorhanden wäre,
die Fähigkeit
der benachbarten Schaumstoffsäulen 292,
unabhängig voneinander
zu komprimieren und zu dekomprimieren, erheblich reduzieren könnte und
somit die Fähigkeit
der Matratzenstruktur 250 reduzieren würde, Trag- und Festigkeitseigenschaften
aufzuweisen, die jenen gleich sind, welche Matratzenstrukturen mit
in Längsrichtung
im Abstand angeordneten Luftkammern haben. In bevorzugten Ausführungsformen wird
der Reibung verhindernde Antischerüberzug von Scherbahnen 294 des
Matratzenkerns 276 gebildet, wie in 9 und 10 am
besten dargestellt ist.
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Die
Scherbahnen 294 werden vorzugsweise aus einem Material
hergestellt, das einen niedrigen Reibungskoeffizienten hat, wie
zum Beispiel Nylon oder Fallschirmstoff Obwohl die Scherbahnen 94 vorzugsweise
aus Nylon hergestellt werden, kann jedes Material, das einen niedrigen
Reibungskoeffizienten hat und das die Reibung zwischen den aneinander stoßenden Seitenwänden 100 des
Schaumstoffsäulen 292 auf
ein Minimum reduziert und das erlaubt, dass benachbarte Schaumstoffsäulen 292 sich
unabhängig
voneinander komprimieren und dekomprimieren können, in Schlitze 330 und
Spalten 332 eingeführt
werden können,
verwendet werden, ohne den zur Zeit wahrgenommenen Rahmen der Erfindung
zu überschreiten.
Ebenso wird die Scherschicht 268 vorzugsweise aus einem
Material mit einem niedrigen Reibungskoeffizienten, wie zum Beispiel
Nylon, Fallschirmstoff oder einem anderen geeigneten Material mit
einem niedrigen Reibungskoeffizienten hergestellt, das ermöglicht,
dass sich die obere Abdeckung 254 in Bezug auf den Matratzenkern 276 und den
Schaumstoffkern 266 bei der Falt- oder Biegebewegung von
Teilen der Matratzenstruktur 250 in Bezug auf andere Teile
der Matratzenstruktur 250 verschiebt.
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Wie
oben beschrieben, bilden die obere Abdeckung 254 und untere
Abdeckung 258 zusammen einen Innenraum 264 der
Matratzenabdeckung 252, wie in 9 und 10 dargestellt
ist. Darüber
hinaus bedeckt die untere Abdeckung 258 das Grundelement 259,
das eine zentrale Öffnung 261 bildet, die
einen Teil des Innenraums 264 einschließt. Das Grundelement 259 schließt ein allgemein
waagerechtes Schaumstoffgrundelement 370 ein, das von einem
Grundrahmen 368 umgeben ist.
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Der
Grundrahmen 368 schließt
ein Kopfendeelement 362, ein Fußendeelement 364,
das in Längsrichtung
im Abstand zum Kopfendeelement 362 angeordnet ist, und
quer im Abstand zueinander angeordnete Seitenelemente 366 ein,
die am Kopf- und Fußendeelement 362, 364,
wie in 9 dargestellt ist, befestigt sind. Somit ist jedes
der Endelemente 362, 364 und Seitenelemente 366 am Schaumstoffgrundelement 370 integral
angebracht, wie in 10 dargestellt ist, und jedes
schließt
eine Seitenfläche
ein, die zusammen mit den Seitenflächen jedes anderen Elements 362, 364, 366 eine nach
innen gerichtete Seitenfläche 369 des
Grundrahmens 368 bilden. Das Schaumstoffgrundelement 370 schließt eine
Oberseite 374 ein und die Oberseiten der Seitenelemente 366 und
Endelemente 362, 364 bilden zusammen eine allgemein
ebene Oberfläche 376 des
Grundrahmens 368. Das als Beispiel dienende Schaumstoffgrundelement 370 wird
vorzugsweise aus einem relativ steifen Schaumstoff hergestellt,
wie zum Beispiel Schaumstoff mit einer ILD von 44, und die Endelemente 362, 364 und
Seitenelemente 366 werden ebenfalls vorzugsweise aus Schaumstoff
mit einer ILD von 44 hergestellt, um eine Matratzenstruktur 250 mit
relativ festen Trag- und Festigkeitseigenschaften um den Umfang
der Matratzenstruktur 250 zu bilden. Die Bereitstellung
einer Matratzenstruktur 250 einschließlich eines Grundrahmens 370 mit
relativ festen Trag- und Festigkeitseigenschaften um den Umfang
der Matratzenstruktur 250 unterstützen den Benutzer beim Besteigen
oder Verlassen der Schlaffläche 256 der
Matratzenstruktur 250.
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Die
Elemente 282, 284, 286, 288 des
Kernrahmens 280 erstrecken sich vorzugsweise von der Oberseite 310 des
Schaumstoffkerns 266 über
einen Abstand 318 zu den Unterseiten neben der Schnittstelle 322 nach
unten, wie in 10 dargestellt ist, damit die
Unterseiten der Elemente 282, 284, 286, 288 des
Kernrahmens 280 zusammen eine allgemein ebene, nach unten
gerichtete Unterseite 378 des Kernrahmens 280 bilden,
wie in 9 und 10 dargestellt ist. Wenn der
Matratzenkern 276 vom Grundelement 259 aufgenommen
wird, liegt die Unterseite 378 des Kernrahmens 280 auf
der Oberseite 376 des Grundrahmens 368. In bevorzugten Ausführungsformen,
wenn der Matratzenkern 276 vom Grundelement 259 aufgenommen
wird, liegt ferner die Unterseite 312 des Schaumstoffkerns 266 auf der
Oberseite 374 des Schaumstoffgrundelements 370.
Somit schließt
das Grundelement 259 den Grundrahmen 368 ein,
der Seitenelemente 366 und Endelemente 362, 364 hat,
die sich von der Oberseite 374 des Schaumstoffgrundelements 370 nach oben
erstrecken, und schließen
nach innen gerichtete Seitenflächen 369 ein,
die am Matratzenabdeckung 276 anliegen, um zu verhindern,
dass sich der Matratzenkern 276 in Bezug auf das Grundelement 259 in
Längsrichtung
oder Querrichtung verschiebt. Ebenso ist der Matratzenkern 276 so
ausgelegt, das er entsprechend in das Grundelement 259 passt.
Somit bieten Grundelement 259 und Matratzenkern 276 einige
der Vorteile einer abgestuften Unterlage und Matratze, wie in U.S.
Patentanmeldung Ser. Nr. 08/511.546 für Kramer et al. und 08/511.547
für Weismiller
et al., beide eingereicht am 4. August 1995 beschrieben ist, deren
Beschreibungen durch Bezugnahme hierin aufgenommen werden.
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Die
Matratzenstruktur 250 schließt auch ein Unterteil der Abdeckung
zur Aufbewahrung 382, wie in 9 und 11 dargestellt,
ein. Das Unterteil der Abdeckung zur Aufbewahrung 382 gehört nicht zum
Matratzenkern 276 und wird nicht vom Innenraum 264 der
Matratzenabdeckung 252 aufgenommen. Statt dessen bildet
das Unterteil der Abdeckung zur Aufbewahrung 382 zusammen
mit der oberen Abdeckung 254 der Matratzenabdeckung 252 eine Abdeckung
zur Aufbewahrung 384, um den Matratzenkern 276 bei
der Aufbewahrung des Matratzenkerns 276 zu schützen. Das
Unterteil der Abdeckung zur Aufbewahrung 382 schließt einen
Reißverschluss 386 um
seinen Umfang ein, der in den Reißverschluss 260 an
der oberen Abdeckung 254 eingreift, um das Unterteil der
Abdeckung zur Aufbewahrung 382 an der oberen Abdeckung 254 zu
befestigen.
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Das
Unterteil der Abdeckung zur Aufbewahrung 382 und die obere
Abdeckung 254 bilden zusammen einen Innenraum der Abdeckung
zur Aufbewahrung 384, die den Matratzenkern 276,
wie in 9 dargestellt, aufnimmt. Das Unterteil der Abdeckung
zur Aufbewahrung 382 schließt eine untere Bahn 388 mit
einer allgemein rechteckigen Kante 394 an ihrem Umfang,
Seiten 390, die sich von der Kante am Umfang 394 nach
oben erstrecken, und einen allgemein waagerechten Rand 392 ein,
der sich von den Seiten 390 nach außen erstreckt. Der Rand 392 schließt eine
allgemein rechteckige Außenkante
um seinen Umfang ein und der Reißverschluss 386 ist
an der Kante von Rand 392 befestigt, wie in 9 dargestellt
ist.
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Die
untere Bahn 388 und die Seiten 390 der Abdeckung
zur Aufbewahrung 382 bilden zusammen den Aufbewahrungsraum 384,
der den Matratzenkern 276 aufnimmt, wie in 9 dargestellt
ist. Vorzugsweise sind Matratzenkern 276 und Unterteil
der Abdeckung zur Aufbewahrung 382 so ausgelegt, dass die
Unterseite 378 des Kernrahmens 280 auf dem hervorspringenden
Rand aufliegt und dass die Unterseite 312 des Schaumstoffkerns 266 auf
der unteren Bahn 388 des Unterteils der Abdeckung zur Aufbewahrung 382 liegt,
wenn der Schaumstoffkern 266 von der Abdeckung zur Aufbewahrung 384 aufgenommen
wird. Nachdem der Matratzenkern 276 vom Innenraum des Abdeckung
zur Aufbewahrung 384 aufgenommen wurde und der Reißverschluss 386 geschlossen
wurde, um den Unterteil der Abdeckung zur Aufbewahrung 382 mit
der oberen Abdeckung 254 zu verbinden, kann der Matratzenkern 276 leicht
aufbewahrt werden und ein anderer Matratzenkern (nicht abgebildet)
kann mit dem Grundelement 259 verwendet werden.
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Obwohl
die Erfindung in Bezug auf die bevorzugten Ausführungsformen detailliert beschrieben wurde,
gibt es im Rahmen der Erfindung Abweichungen und Änderungen,
die in den folgenden Ansprüchen
beschrieben und definiert sind.