МАТРАС
MATTRESS

Изобретение относится к матрасу, имеющему по меньшей мере один первый слой, второй слой и третий слой, причем второй слой содержит пружинные элементы и расположен между первым и третьим слоем, обычно расположен непосредственно между первым и третьим слоем. Такие матрасы являются в целом известными. Первый и третий слой обычно состоят из эластичного материала, такого как, например, вспененный материал. В случае с известными матрасами, все из слоев имеют однородную толщину, и, следовательно, для того, чтобы сформировать прямоугольный матрас, три прямоугольных слоя располагают друг на друге, а именно, самый нижний прямоугольный слой вспененного материала, над ним - пружинные элементы в прямоугольной конфигурации, при необходимости установленные в каркас, и над последним - часть из вспененного материала в качестве третьей части.
Когда человек ложится на матрас, на разные точки матраса воздействуют разные веса. Например, область бедер человека тяжелее области плеч, а голова и ступни - еще легче. Известно принятие этой информации в расчет посредством расположения разных пружинных элементов, имеющих разную силу упругости, в различных конфигурациях вдоль протяженности матраса в длину, т.е. вдоль его направления лежания, в котором область головы, область плеч, область бедер и область ступней следуют друг за другом. Такая конфигурация является очень сложной в изготовлении.
Задача изобретения заключается в разработке матраса в соответствии с предыдущим уровнем техники таким образом, чтобы учитывать локальные веса человека, лежащего на матрасе, но в то же время обеспечивать возможность более простого и эффективного в отношении затрат изготовления матраса. В соответствии с изобретением задача решена путем локального варьирования толщины третьего слоя (причем толщина определена как расстояние от наружной поверхности третьего слоя, обращенной по направлению от второго слоя, ко второму слою) по протяженности, которая выходит за пределы протяженности, заранее определенной поверхностной структурой третьего слоя на его наружной поверхности. Несмотря на то, что, следовательно, может присутствовать некоторая переменчивость поверхности, обуславливающая отклонение от плоской наружной поверхности, общая переменчивость толщины третьего слоя больше. Это приводит к тому, что поверхность третьего слоя, обращенная ко второму слою, не является плоской, а вместо этого обеспечивает переменчивость толщины посредством подходящей структуры.
Хотя матрас в соответствии с изобретением может быть дополнительно оснащен пружинными элементами переменной силы пружины, особенное преимущество заключается в том, что разная сила пружины заранее определена вследствие переменчивости толщины третьего слоя посредством материала третьего слоя и, при необходимости, первого слоя. В результате наличия соответствующих упругих элементов, таких как упругие элементы первого слоя, пружинные элементы второго слоя и третьего слоя, большая или меньшая толщина первого слоя является важным фактором. Следовательно, это возможно осуществить просто посредством подходящего резания или придания подходящей формы первому слою в целом для очень быстрого обеспечения переменчивости силы пружины по площади матраса.
В предпочтительном варианте реализации наружная поверхность третьего слоя является плоской по меньшей мере в участках и предпочтительно непрерывно. Таким образом, наружная поверхность третьего слоя может образовывать сторону лежания непосредственно или в качестве основы для в определенной степени более тонкого четвертого слоя, или наоборот, образовывать сторону, обращенную к реечному каркасу кровати.
В еще одном предпочтительном варианте реализации изобретения обеспечено непрерывное варьирование в одном направлении, т.е. не постепенное. Таким образом, обеспечивается возможность расположения третьего слоя на пружинных элементах второго слоя особенно простым образом. В матрасе хорошо известным образом предусмотрено наличие протяженности в длину с областью головы, областью плеч, областью бедер и областью ступней, и варьирование толщины третьего слоя предусмотрено в точности по направлению протяженности в длину для учета разных требований весовой нагрузки в области головы, плеч, бедер и ступней человека, лежащего на матрасе.
Дополнительно, предпочтительно предусмотрено, что матрас также проходит в поперечном направлении, перпендикулярном протяженности в длину, причем толщина третьего слоя в поперечном направлении остается неизменной на разных точках протяженности в длину. Следовательно, продольный разрез через матрас является в целом идентичным. Таким образом учитывается то, что разные люди имеют свойство лежать на разных точках матраса, кто-то по центру матраса, а кто-то на краю. Несмотря на это, также возможно альтернативно обеспечить варьирование толщины в поперечной протяженности, чтобы человек лежал, например, в углублении.
В частности, без варьирования в поперечном направлении, преимущественно обеспечение множества углублений, проходящих с постоянным перечным сечением в поперечном направлении, причем поперечное сечение предпочтительно зависит от толщины третьего слоя. Посредством этих углублений, протяженность которых в соответствии с определением меньше варьирования толщины, третий слой может в некоторой степени прогибаться в продольном направлении для того, чтобы лучше поддаваться силам, которые подобны сдвигающим усилиям и которые возникают вследствие переменной толщины. Альтернативно или дополнительно, углубления могут быть также образованы в первом слое.
Несмотря на то, что варьирование толщины может быть непрерывно увеличивающимся или уменьшающимся, толщина предпочтительно изначально уменьшается, а затем снова увеличивается в направлении протяженности в длину. Следовательно, в центральной области протяженности в длину есть по меньшей мере одна точка, в которой толщина третьего слоя достигает своего максимума.
Толщина предпочтительно уменьшается несколько раз и/или увеличивается несколько раз, т.е. уменьшается в разных областях, которые отделены по меньшей мере от одной области, имеющей увеличивающуюся толщину третьего слоя, и/или увеличивается в разных областях, отделенных по меньшей мере от одной области, имеющей уменьшающуюся толщину третьего слоя. Следовательно, матрас может быть индивидуально приспособлен к телу конкретного человека.
В другом предпочтительном варианте реализации изобретения толщина первого слоя, которая определена как расстояние от наружной поверхности первого слоя, обращенной по направлению от второго слоя, до второго слоя, увеличивается в направлении, в котором толщина третьего слоя уменьшается, и наоборот. Следовательно, первый слой по меньшей мере частично компенсирует переменчивость третьего слоя. В результате переменчивость толщины в корпусе матраса в целом не очень заметна с наружной стороны. Особенно предпочтительно, предусмотрено, что общая толщина матраса является постоянной по меньшей мере в участках. Это действительно так, если увеличение толщины первого слоя в одном направлении равняется уменьшению толщины третьего слоя и наоборот. В таком случае, с наружной стороны матрас выглядит как обычный матрас, т.е. может быть, в частности, прямоугольным.
Переменчивость толщины третьего и/или первого слоя предпочтительно составляет по меньшей мере одну треть, предпочтительно по меньшей мере половину и еще более предпочтительно по меньшей мере две трети толщины второго слоя. Следовательно, не все пружинные элементы перпендикулярны, а вместо этого, расположены немного поперечно, в результате чего обеспечивается возможность особенно простого регулирования локально действующей силы пружины.
Хорошо известным образом, первый и/или третий слой выполнены из вспененного материала или содержат вспененный материал.
Пружинные элементы могут содержать пружинные блоки, сердечники пружин и/или пружины из вспененного материала, и предпочтительно выполнены как пружины из вспененного материала из ЕР 2421410 В1: указанная пружина из вспененного материала имеет трубчатый упругий корпус, выполненный из вспененного материала и образующий наружную стенку, с отверстиями, проходящими по направлению внутрь от наружной поверхности к внутренней поверхности, при этом указанные отверстия расположены в шахматной симметрии и имеют по существу ромбовидную форму, при этом трубчатый корпус имеет отверстия только в ограниченной части своей поверхности, и при этом указанная ограниченная часть через одинаковые промежутки чередуется с ограниченной частью поверхности, которая не содержит отверстий и которая образует продольно направленные усиливающие ребра в стенке трубчатого корпуса пружины.
Также предпочтительно предусмотрено, что четвертый слой расположен на третьем слое матраса, причем толщина четвертого слоя предпочтительно остается постоянной по всем направлениям протяженности.
Ниже будут более подробно описаны предпочтительные варианты реализации матраса в соответствии с изобретением со ссылкой на чертежи, на которых:
На фиг. 1 показан перспективный вид первого варианта реализации матраса в соответствии с изобретением,
На фиг. 2 показан вид в продольном разрезе матраса по фиг. 1,
На фиг. 3 показан перспективный вид модификации матраса по фиг. 1,
На фиг. 4 показан перспективный вид второго варианта реализации матраса в соответствии с изобретением,
На фиг. 5 показан вид в продольном разрезе матраса по фиг. 4, и
На фиг. 6 показан вид в продольном разрезе третьего варианта реализации матраса в соответствии с изобретением.
1
2
3
1
2
3
4
Матрас, в общем обозначенный как 1, в соответствии с первым вариантом реализации содержит первый слой 10 вспененного материала, второй слой 12 пружинных элементов 16 и третий слой 14 вспененного материала. Пружинные элементы 16 могут быть выполнены из металла или могут быть разработаны как пружинный элемент из вспененного материала в соответствии с ЕР 2421410 В1. Как показано на виде в продольном разрезе по фиг. 2, в случае матраса 1 толщина a, а, а третьего слоя 14 варьируется по протяженности в длину. Протяженность в длину соответствует оси х, которая показана на фиг. 1. Поперечная протяженность матраса соответствует оси у, показанной на фиг. 1. Толщина проходит вдоль оси z. Толщина третьего слоя определена как расстояние между поверхностью 17 третьего слоя 14, которая обращена по направлению от второго слоя 12, и вторым слоем 12. В случае матраса 1, толщина в области головы обозначена a и уменьшается до области а плеч. Далее в направлении х по направлению к ступням, толщина далее увеличивается до размера а с последующим повторным уменьшением на конце стоп до а. Другими словами толщина матраса уменьшается один раз, затем снова увеличивается и затем снова незначительно уменьшается. Форма приблизительно соответствует синусоидальной кривой, но не ограничена ей. Матрас 1 имеет по существу прямоугольную форму: увеличение толщины первого слоя 10 равно уменьшению толщины третьего слоя 14 и наоборот, и, следовательно, суммарная толщина остается неизменной, когда толщина второго слоя 12 не изменяется.
В случае матраса 1, варьирование толщины в поперечном направлении (в соответствии с осью у) не предусмотрено. На поверхности 17 могут быть образованы мелкие структуры, а именно, в частности, в форме углублений 18а, 18b и 18с, причем углубления 18а третьего слоя 14 имеют наибольший размер на средней толщине, очень малый размер в случае малого размера и аналогично очень малый размер при большой толщине, см. ссылочные позиции 18b и 18с. Первый слой имеет соответствующие углубления, имеющие постоянное поперечное сечение по всему поперечному направлению (ось у), см. углубления 19а и 19b на фиг. 1.
В случае модификации матраса 1' в соответствии с фиг. 3, четвертый слой 21 обеспечен как дополнительный слой, причем четвертый слой может быть аналогично выполнен из вспененного материала и, например, выполнен из в некоторой степени более жесткого вспененного материала, чем слои 10 и 14 вспененного материала. В равной мере, четвертый слой 21 может также быть выполнен из вспененного материала или из абсолютно другого материала, такого как, например, лист пластмассы.
Во всех вариантах реализации изобретения вспененный материал всего матраса может в целом иметь постоянную жесткость в одном слое или иметь переменную жесткость. Таким образом, в одном варианте реализации обеспечена возможность поддержания эффекта меньшей или большей толщины путем варьирования жесткости вспененного материала, т.е. меньшая жесткость также присутствует при меньшей толщине, а большая жесткость - при большей толщине, или обеспечивается противоположный эффект, т.е. меньшая жесткость при большей толщине и большая жесткость при меньшей толщине.
1
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
1
2
3
10
i
i
i
1
2
2
3
3
4
4
5
5
6
6
7
7
8
8
9
9
10
В случае второго варианта реализации матраса 2, показанного на фиг. 4, толщина матраса варьируется по существу более интенсивно. В области w над головой, толщина d имеет средний размер для уменьшения до области за головой до толщины d, причем толщина d снова увеличивается в месте лежания головы, а толщина d снова уменьшается в месте лежания шеи. В области плеч толщина d снова увеличивается, а затем снова уменьшается до d в следующей области верхней части тела, увеличивается в области ягодиц до d, уменьшается до d в области бедер и коленей, увеличивается снова до d в области ступней и уменьшается снова до d на конце ступней. Параллельно, соответствующие значения толщины d', d', d', …, d' первого слоя 20 варьируются противоположно толщине первого слоя, и, следовательно, для каждого d, где i=1 до 10, всегда применимо следующее: d+I+d'=D, где D является постоянной толщины матраса 2. В примере, например, расстояние от w до w составляет 10 см, от w до w составляет 20 см, от w до D составляет 15 см, от w до w составляет 25 см, от w до w составляет 30 см, от w до w составляет 30 см, от w до w составляет 25 см, от w до w составляет 25 см и от w до w составляет 10 см.
1
2
2
3
i
Переменчивость толщины, например, d минус d, d минус d и т.д., предпочтительно больше, чем толщина пружинного элемента I по меньшей мере для отдельных пар последовательных d. Так как толщина второго слоя 22 прямо соответствует толщине  отдельных пружинных элементов 26, следовательно, толщина третьего слоя 24 и толщина первого слоя 20 варьируется в большей степени, чем толщина второго слоя 22. Степень варьирования составляет по меньшей мере одну треть толщины  второго слоя 22, предпочтительно по меньшей мере половину и предпочтительно по меньшей мере две трети.
Использование пружин из вспененного материала, имеющих трубчатую форму и достаточно большую длину, является распространенным признаком показанных ранее матрасов 1, 1' и 2. На фиг. 6 показана модифицированная форма с первым слоем 30, вторым слоем 32 и третьим слоем 34, которая отличается от варианта реализации в соответствии с фиг. 1 использованием больших пружин 36 из вспененного материала.
Во всех вариантах реализации благодаря тому, что толщина первого слоя и третьего слоя изменяются надлежащим образом относительно друг друга, предусмотрено, что элементы 16, 36 из вспененного материала в двухмерно расположенном слое не всегда расположены параллельно направлению z толщины, а вместо этого наклонно (также относительно перпендикуляра поверхности 17). Таким образом, обеспечивается возможность бокового отклонения. Это увеличивает комфорт при лежании на матрасе. Когда разные точки тела ощущают толщину третьего слоя 14, 24, 34 по-разному в зависимости от участка, на котором лежит человек и, в частности, когда наклоненное положение пружинных элементов 16, 36 обеспечивает поперечные силы, человек на матрасе испытывает особенный комфорт.