[0001] Die Erfindung betrifft einen Federkern für eine Matratze mit mehreren gleich geformten,
in Reihen nebeneinander angeordneten, Schraubenfedern, von denen jede aus einem Drahtstück
geformt ist und jeweils eine obere und untere zueinander fluchtende Endwindung aufweist,
die jeweils annähernd U-förmig gebogen ist und deren einander gegenüberliegende Schenkel
durch einen Basissteg miteinander verbunden sind, wobei benachbarte Schraubenfedern
an ihren Endwindungen entlang der jeweils aneinander anliegenden Schenkel durch schraubenförmige
Verbindungsfedern miteinander verbunden sind.
[0002] Ein eingangs genannter Federkern ist mit der auf den gleichen Anmelder zurückaehenden
DE-OS 3 321 991 bekannt geworden. Die einander gegenüberliegenden Schenkel der U-förmig
gebogenen Endwindungen sind jedoch dort gleich lang ausgebildet. Bei einer automatischen
Montage des Federkerns werden benachbarte Schraubenfedern an ihren Endwindungen entlang
der jeweils aneinanderliegenden Schenkel durch schraubenförmige Verbindungsfedern
miteinander verbunden. Bei der Montage von Schraubenfedern nach dem Gegenstand der
DE-OS 3 321 991 hat sich gezeigt, daß es zu einem Versatz der Schraubenfedern kommt,
das heisst, ohne Korrekturmaßnahmen in der automatischen Montagemaschine würde der
in seinen Außenumrissen rechteckige oder quadratische Federkern zu einer Raute verzerrt
werden. Die zeilen- und spaltenförmig angeordneten Schraubenfedern bilden also keinen
Winkel von 90°, sondern einen davon abweichenden Winkel, was insgesamt zu rautenförmigen
Außenabmessungen des Federkerns führen würde, würde man nicht entsprechendeKorrekturmaßnahmenbei
der automatischen Montagemaschine vornehmen. Damit ist jedoch ein erhöhter Aufwand
verbunden.
[0003] Die Erfindung hat daher die Aufgabe, einen Federkern nach dem Gegenstand der DE-OS
3 321 991 so weiterzubilden, daß eine automatische Montage eines solchen Federkerns
ohne besondere Korrekturmaßnahmen möglich ist. Der vorher beschriebene Versatz der
Schraubenfedern soll also vermieden werden.
[0004] Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die
Länge des einen Schenkels größer ist als die Länge des anderen Schenkels und daß mit
Ausnahme eines Randbereichs des Federkerns alle Schraubenfedern gleich ausgerichtet
sind.
[0005] Durch die Wahl unterschiedlicher Längen der einander gegenüberliegenden U-Schenkel
der U-förmig gebogenen Endwindun
- gen hat sich nämlich gezeigt, daß der sonst eintretende Versatz der Schraubenfedern
verhindert wird.
[0006] Wesentlich ist hierbei, daß im Verbindungsbereich benachbarter, aneinander anliegender
Endwindungen von benachbarten Schraubenfedern die schraubenförmige Verbindungsfeder
stets einen langen Schenkel der einen Schraubenfeder und einen kurzen Schenkel der
anderen Schraubenfeder umfasst..
[0007] Hierbei wird es nach dem Gegenstand des Anspruches 7 bevorzugt, wenn die Anzahl der
Federwindungen der schraubenförmigen Verbindungsfeder, welche einen langen Schenkel
umfassen, um eine Federwindung größer ist, als die Anzahl der Federwindungen, welche
einen kurzen. Schenkel umfassen.
[0008] Im Verbindungsbereich benachbarter, aneinander anliegender Endwindungen wird also
der kurze Schenkel der einen Endwindung einer bestimmten Schraubenfeder, z.B. von
vier Windungen der schraubenförmigen Verbindungsfeder , umfasst, während der längere
Schenkel der benachbarten Endwindung der benachbarten Schraubenfeder von fünf Windungen
der schraubenförmigen Verbindungsfeder umfasst wird.
[0009] Hierdurch wird eine einfache Montage der zeilen- und spaltenförmig angeordneten Schraubenfedern
durch die Verbindungsfedern erreicht. Ein Versatz tritt nicht mehr ein, weil vergleichsweise
eine automatische Korrektur des sonst vorhandenen Versatzes eintritt. Dadurch können
aufwendige Korrekturmaßnahmen an der Montagemaschine entfallen, und die Montage ist
einfacher und kostengünstiger durchzuführen.
[0010] Zur Lösung der gestellten Aufgabe dient das zweitgenannte Merkmal im kennzeichnenden
Teil des Anspruches 1 , weil alle Schraubenfedern mit Ausnahme der Schraubenfedern
an den schmalseitigen Stirnseiten gleich ausgerichtet werden können und sich trotzdem
ein homogener Federkern mit ausgezeichneter Abstützung ergibt.
[0011] An den Schmalseiten werden die Schraubenfedern umgedreht eingesetzt, um zu vermeiden,
daß die nach außen offenen Endwindungen zur Außenseite der Matratze hin zeigen. Hierbei
bestünde die Gefahr, daß diese nach außen gerichteten, offenen Endwindungen die Polsterung
durchscheuern. Durch die im Randbereich nach innen weisenden Endwindungen ist es möglich,
rings um den Federkern jeweils in der oberen und unteren Ebene einen umlaufenden Umfassungsdraht
zu verlegen, der durch eine zugeordnete , randseitig umlaufende Verbindungsfeder mit
den randseitigen Schenkeln der Endwindungen der Schraubenfedern verbunden ist.
[0012] Durch die leicht bogenförmige Krümmung der beiden einander gegenüberliegenden Schenkel
der U-förmig gebogenen Endwindungen wird ein Ergreifen dieser Endwindungen durch die
Zangen der Montagemaschine erleichtert.
[0013] Nach dem Gegenstand des Anspruches 4 wird es bevorzugt, wenn jeweils am freien Ende
des längeren Schenkels ein leicht bogenförmig gekrümmtes Drahtstück ansetzt, welches
leicht einwärts in Richtung zur Federachse gebogen ist. Am vorderen, freien Ende dieses
Drahtstücks sitzt ein Knickende an, welches aus der Ebene der Endwindungen heraus
jeweils schräg nach innen in Richtung zur Federachse gebogen ist. Hierdurch wird gewährleistet,
daß das Ende der Endwindungen nicht die Polsterung aufschürft und nicht mit den Schraubenfedern
(auch bei extremer Belastung derselben) in Berührung kommt. Entsprechende Berührungsgeräusche
werden damit vermieden.
[0014] In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist jede Endwindung
mit fünf Biegestellen versehen. Die erste Biegestelle bildet hierbei den Übergang
der Schraubenwindung der Schraubenfeder in den kürzeren Schenkel. Die zweite Biegestelle
bildet den Übergang des kürzeren Schenkels in dem Basissteg und die dritte Biegestelle
den Übergang des Basisstegs in den längeren Schenkel der U-förmig gebogenen Endwindung.
Die vierte Biegestelle bildet den Übergang des längeren Schenkels in das abgebogene
Drahtstück und die fünfte Biegestelle den Übergang des Drahtstücks in das schräg abgebogene
Knickende. Durch die vorgeschlagene Anordnung der Biegestellen wird eine ausgezeichnete
Fixierung der Schenkel in der sie umgreifenden schraubenförmigen Verbindungsfeder
erreicht. Es kommt hierbei nur zu minimalen Verschiebungen der Schraubenfeder in der
Verbindungsfeder; schädliche Quietsch- und Kratzgeräusche treten nicht mehr auf.
[0015] Der Erfindungsgegenstand der vorliegenden Erfindung ergibt sich nicht nur aus dem
Gegenstand der einzelnen Patentansprüche, sondern auch aus der Kombination der einzelnen
Patentansprüche untereinander.
[0016] Alle in den Unterlagen offenbarten Angaben und Merkmale, insbesondere die in den
Zeichnungen dargestellte, räumliche Ausbildung werden als erfindungswesentlich beansprucht,
soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.
[0017] Im folgenden wird die Erfindung anhand von lediglich einen Ausführungsweg darstellende
Zeichnungen näher erläutert. Hierbei gehen aus den Zeichnungen und ihrer Beschreibung
weitere erfindungswesentliche Merkmale und Vorteile der Erfindung hervor.
[0018] Es zeigen:
Figur 1: perspektivische Seitenansicht einer Schraubenfeder nach der Erfindung,
Figur 2: Draufsicht auf die Stirnseite der Schraubenfeder nach Figur 1,
Figur 3: perspektivische Seitenansicht eines Teils eines Federkerns,
Figur 4: Draufsicht auf die Eckpartie eines Federkerns nach Figur 3,
Figur 5: Stirnansicht des Federkerns in Richtung des Pfeiles V in Figur 3 und 4.
[0019] Die in Figur 1 dargestellte Schraubenfeder 10 weist bevorzugt zwei aufeinanderfolgende
Schraubenwindungen 15,16 auf, wobei die obere Schraubenwindung 15 in der oberen Ebene
1 des Federkerns in eine U-förmig gebogene Endwindung 11 ausläuft, während die untere
Schraubenwindung 16 in der unteren Ebene 2 des Federkerns in eine untere Endwindung
31 ausläuft. Beide Endwindungen 11,31 sind gleich, so daß die Beschreibung einer Endwindung
genügt. Die Endwindungen 11,31 liegen bezüglich der Federachse 17 fluchtend übereinander.
Die aktive Länge des Drahtes, welche die Federeigenschaft der Schraubenfeder 10 bestimmt,
reicht von der Position 23 der oberen Endwindung 11 bis hinunter zur Position 24 der
unteren Endwindung 31. Das heisst, an der Federarbeit nehmen auch Teile der Endwindungen
11,31 teil, insbesondere der Basissteg 18 und der sich daran anschließende, kürzere
Schenkel 13 der jeweiligen U-förmig gebogenen Endwindung 11,31. Dies erklärt die sehr
günstige Drahtausnutzung, d.h. mit relativ wenig Draht werden überlegene Federungseigenschaften
erzielt.
[0020] Zur Erläuterung der Formgebung der jeweilig U-förmig gebo - genen Endwindungen 11,31
wird auf die Darstellung in Figur 1 und Figur 2 verwiesen. In Figur 2 ist die Unteransicht
der unteren Endwindung 31 in durchgezogenen Linien dargestellt, während die darüber
liegenden Teile, insbesondere die obere Endwindung 11, in gestrichelten Linien angedeutet
ist. Der Übersichtlichkeit halber ist der kürzere Schenkel 13 der oberen Endwindung
11 in Figur 2 nicht dargestellt.
[0021] Wichtig ist zunächst, daß die U-förmig gebogene Endwindung einen seitlichen Abstand
von den Schraubenwindungen 15,16 aufweist. Dies wird durch den Abstand 3 des längeren
Schenkels 12 der Endwindung von der zugeordneten Schraubenwindung 16 dargestellt,
während auf der gegenüberliegenden Seite der kürzere Schenkel 13 einen kleineren Abstand
4 von der Schraubenwindung 16 der Schraubenfeder 10 aufweist. Diese Abstände 3,4 gewährleisten,
daß die Endwindungen auch bei extremer Belastung der Schraubenfeder 10 nicht in Berührung
mit den Schraubenwindungen 15,16 gelangen.
[0022] Wie eingangs beschrieben, ist die jeweilige Endwindung 11,31 U-förmig gebogen. Die
in Figur 2 in durchgezogenen Linien dargestellte Endwindung 31 wird aus einem kürzeren
Schenkel 13,dem die Basis des U bildenden Basissteg 18 und dem längeren Schenkel 12
gebildet.
[0023] Der kürzere Schenkel 13 der U-förmigen Endwindung 31 schließt über eine erste Biegestelle
5 an die absteigende Schraubenwindung 16 der Schraubenfeder 10 an.
[0024] Der kürzere Schenkel 13 weist hierbei eine Länge 26 auf. Über eine zweite Biegestelle
6 verläuft der kürzere Schenkel 13 in den Basissteg 18 ein, der seinerzeit leicht
gekrümmt ist. Am gegenüberliegenden Ende des Basissteges 18 ist eine dritte Biegestelle
7 angeordnet, an die sich das eine Ende des längeren Schenkels 12 anschließt. Dieser
verläuft wiederum leicht gekrümmt mit einer Länge 25 bis zu der vierten Biegestelle
8. Dort setzt,wiederum leicht gekrümmt und aus der Ebene 1, 2 der Matratze herausgebogen,ein
Drahtstück 28 an, an dessem vorderen freien Ende über eine fünfte Biegestelle 9 das
Knickende 14 ansetzt.
[0025] Die Bedeutung des abgebogenen Drahtstückes 28 mit dem daran ansetzenden Knickende
14 ist aus Figur 5 zu entnehmen. Dort ist sichtbar, daß im Federkern die Drahtstücke
28 mit den daran ansetzenden Knickenden 14 jeweils schräg einwärts in Richtung zur
Federachse 17 gebogen sind, so daß weder eine Berührung mit den Schraubenwindungen
15,16 der Schraubenfedern 10, 10',noch ein Aufschürfen der Polsterung zu befürchten
ist. Das jeweilige Drahtende der offenen Endwindung 11,31 ist hierdurch also optimal
geschützt.
[0026] In analoger Weise zur unteren Endwindung 31 ist die obere Endwindung 11 ausgebildet,
wie sich aus der gestrichelten Darstellung in Figur 2 ergibt.
[0027] Wesentlich hierbei ist, daß sich die beiden längeren Schenkel 12 und die beiden kürzeren
Schenkel 13 der beiden übereinanderliegenden und fluchtenden Endwindungen 11,13 genau
spiegelsymmetrisch bezüglich einer Längsmittengeraden durch die Federachse 17 gegenüber
liegen. Hierdurch wird eine symmetrische Belastung der Schraubenfeder 10 erreicht.
[0028] Die Figuren 3 bis 5 zeigen einen teilweise montierten Federkern. In den Figuren 3
und 4 ist jeweils auch der Randbereich 27 des Federkerns gezeigt, wo ersichtlich ist,
daß nur in diesem Randbereich 27 die sonst gleich ausgerichteten Schraubenfedern 10
umgedreht sind, so daß dort jeweils die sonst untere Endwindung 31 oben liegt.
[0029] Dadurch wird erreicht, daß stets der Basissteg 18 die Außenkante des Federkerns bildet
und damit wird möglich, einen umlaufenden Umfassungsdraht 32 in der oberen und unteren
Ebene 1,2 des Federkerns randseitig an die Endwindungen der zugeordneten Schraubenfedern
anzuschließen und mit der randseitig umlaufenden Verbindungsfeder 33 mit diesen Schraubenfedern
zu befestigen.
[0030] Die Figuren 3 und 4 zeigen die zeilen- und spaltenförmig angeordneten Schraubenfedern
10. Die Verbindungslinien 19 durch die Federachsen 17 bilden hierbei in der Zeichenebene
der Figur 4 vertikale Geraden, während in analoger Weise horizontale Linien durch
die Verbindungslinien 19a definiert werden. Die Verbindungslinien 19,19a schneiden
sich im rechten Winkel, so daß die Randseiten des so zusammenqesetzten Federkerns
ebenfalls rechte Winkel bilden. Durch die Bildung der besagten rechten Winkel kommt
es nicht zu dem vorher in Zusammenhang mit der DE-OS 33 21 991 beschriebenen Versatz,
der nur durch entsprechende Korrekturen an der Montagemaschine beseitigt werden konnte.
[0031] Die rechten Winkel werden gemäss der Darstellung in Figur 4 dadurch erhalten, daß
bei der schraubenförmigen Verbindungsfeder an der einen Federwindung 20 sowohl der
längere Schenkel 12 der einen Schraubenfeder als auch der kürzere Schenkel 13 der
benachbarten Schraubenfeder austritt, während an der gegenüberliegenden Seite nach
dem Durchlauf von vier Federwindungen der kürzere Schenkel 13 der einen Schraubenfeder
an der Federwindung 21 austritt, während der längere Schenkel 12 der benachbarten
Schraubenfeder eine Federwindung später, nämlich an der Federwindung 22
taustritt.
[0032] Ferner ergibt sich aus Figur 3 und Figur 4, daß aufgrund der Knickstellen 5,6 im
Bereich der kürzeren Schenkel 13 eine ausgezeichnete Fixierung dieses Schenkels 13
im Bereich der Verbindungsfeder 30 erfolgt..In analoger Weise wird auch der längere
Schenkel 12 im Bereich der Knickstellen 7,8 in der Verbindungsfeder 30 fixiert.
[0033] Im Randbereich 27 sind die Schraubenfedern umgedreht, so daß die ansonsten unten
liegende Endwindung 31 oben liegt.
[0034] In Figur 5 sind zwei nebeneinanderliegende, benachbarte Schraubenfedern dargestellt.
Damit ersichtlich ist, welches Teil zu welcher Schraubenfeder gehört, sind alle Bezugszeichen
der in Figur 5 rechts dargestellten Schraubenfeder mit einem hochgestellten Strich
versehen. Die gleichen Bezeichnungen sind auch in Figur 4 links unten enthalten, so
daß erkennbar ist, wo die in Figur 5 gezeigten beiden Schraubenfedern 10,10' im Federkern
angeordnet sind.
[0035] Aus der Darstellung in Figur 5 wird deutlich, daß im Bereich der Verbindungsfedern
30 , welche jeweils einen längeren Schenkel 12 der einen Schraubenfeder 10 und einen
kürzeren Schenkel 13' der benachbarten Schraubenfeder 10' aufnimmt, diese beiden Schenkel
12,13' übereinander im lichten Querschnitt der Verbindungsfeder 30 angeordnet sind.
Hierdurch sind diese Schenkel 12,13' optimal gegen Verschiebung gesichert, was gewährleistet,
daß keine unerwünschten Kratz- oder Quietschgeräusche auftreten können.
[0036] Aus der Darstellung wird ferner deutlich, daß die abgebogenen Drahtstücke 28 mit
den daran ansetzenden Knickenden 14 jeweils einwärts in Richtung zur Federachse 17,
17' gebogen sind. Sie sind jeweils aus der Ebene 1,2 des Federkerns heraus nach innen
gebogen, so daß auf jeden Fall eine unerwünschte Berührung mit dem Polstermaterial
ausgeschlossen ist.
[0037] Aus Figur 5 wird ferner deutlich, daß die Basisstege 18, 18' einander benachbarter
Schraubenfedern 10,10' sich sozusagen dachziegelförmig überlappen, was zu dem besagten
festen Sitz der Schenkel 12,13' bzw. 12', 13 in den Verbindungsfedern 30 führt. Um
die besagte Überlappung zu erreichen, ist es erforderlich, daß die Längsachsen der
Basisstege 18,18' im Winkel 29 zur Horizontalen geneigt sind, so wie dies aus Figur
5 zu entnehmen ist.
[0038] Durch die beschriebene gleichsinnige Anordnung aller Schraubenfedern mit Ausnahme
der im Randbereich 27 umgedrehten Schraubenfedern und durch die ungleich lange Ausbildung
einander benachbarter Schenkel 12,13 wird der Vorteil einer überraschend schnellen
und einfachen Montage erreicht, ohne daß besondere Vorkehrungen getroffen werden müssen,
um den beschriebenen Versatz zu vermeiden .
ZEICHNUNGS-LEGENDE
[0039]
1 obere Ebene (Endwindung 11)
2 untere Ebene (Endwindung 31)
3 Abstand
4 Abstand
5 erste Biegestelle
6 zweite Biegestelle
7 dritte Biegestelle
8 vierte Biegestelle
9 fünfte Biegestelle
10 Schraubenfeder
11 Endwindung, obere
12 langer Schenkel
13 kurzer Schenkel
14 Knickende
15 Schraubenwindung
16 Schraubenwindung
17 Federachse
18 Basissteg
19 Verbindungslinie 19a
20 Federwindung
21 Federwindung
22 Federwindung
23 Position
24 Position
25 Länge ( Schenkel 12)
26 Länge (Schenkel 13)
27 Randbereich
28 Drahtstück
29 Winkel
30 Verbindungsfeder
31 untere Endwindung
32 Umfassungsdraht
33 Verbindungsfeder, randseitig
1. Federkern für eine Matratze mit mehreren gleich geformten in Reihen nebeneinander
angeordneten Schraubenfedern (10), von denen jede aus einem Drahtstück geformt ist
und jeweils eine obere und untere zueinander fluchtende Endwindung (11,31) aufweist,
die jeweils annähernd U-förmig gebogen ist und deren einander gegenüberliegende Schenkel
(12,13) durch einen Basissteg (18) miteinander verbunden sind, wobei benachbarte Schraubenfedern
(10) an ihren Endwindungen (11) entlang der jeweils aneinander anliegenden Schenkel
(12,13) durch schraubenförmige Verbindungsfedern (30) miteinander verbunden sind,
dadurch gekennzeichnet , daß die Länge (25) des einen Schenkels (12) größer ist als
die Länge (26) des anderen Schenkels (13) und daß mit Ausnahme. eines Randbereichs
(27) des Federkerns alle Schraubenfedern (10) gleich ausgerichtet sind.
2. Federkern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß jeder Schenkel (12,13)
leicht bogenförmig gekrümmt ist.
3. Federkern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Basisschenkel (18)
leicht bogenförmig gekrümmt ist.
4. Federkern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils am freien Ende des
längeren Schenkels (12) ein leicht bogenförmig gekrümmtes Drahtstück (28) ansetzt,
welches leicht einwärts in Richtung zur Federachse (17) gebogen ist und an dessen
vorderem freien Ende ein Knickende (14) ansetzt, welches aus der Ebene (1,2) der Endwindungen
(11,31) heraus jeweils schräg nach innen in Richtung zur Federachse (17) gebogen ist.
5. Federkern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß jede Endwindung (11,31)
fünf Biegestellen (5-9) aufweist, von denen die erste Biegestelle (5) den Übergang
der Schraubenwindung (15,16) in den kürzeren Schenkel (13) definiert; die zweite Biegestelle
(6) den Übergang des kürzeren Schenkels (13) in den Basissteg (18); die dritte Biegestelle
(7) den Übergang des Basisstegs (18) in den längeren Schenkel (12); die vierte Biegestelle
(8) den Übergang des längeren Schenkels (12) in das abgebogene Drahtstück (28); und
die fünfte Biegestelle (9) den Übergang des Drahtstücks (28) in das schräg abgebogene
Knickende (14).
6. Federkern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß im Verbindungsbereich benachbarter,
aneinander anliegender Endwindungen (11,11'; 31,31') von benachbarten Schraubenfedern
(10,10') die schraubenförmige Verbindungsfeder (30) stets einen langen Schenkel (12)
der einen Schraubenfeder (10) und einen kurzen Schenkel (13') der anderen Schraubenfeder
(101) umfasst.
7. Federkern nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Anzahl der Federwindungen
(20-22) der schraubenförmigen Verbindungsfeder (30), welche einen langen Schenkel
(12) umfassen, um eine Federwindung (20-22) größer ist als die Anzahl der Federwindungen
(20-22) , welche einen kurzen Schenkel (13) umfassen.