МАТРАС С ПРУЖИНАМИ КАРМАННОГО ТИПА МАЛОЙ ПЛОТНОСТИ С ВСТРОЕННЫМИ АМОРТИЗИРУЮЩИМИ ПОДУШКАМИ
MATTRESS WITH LOW DENSITY POCKET SPRINGS WITH BUILT-IN SHOCK ABSORBER PILLOWS

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к пружинному матрасу такого типа, в котором пружины заключены в чехлы, известному как матрас с пружинами карманного типа, и к способу изготовления матраса такого типа.
Уровень техники
Одной из общепринятых технологий изготовления пружинного матраса является так называемая карманная технология. В соответствии с этой технологией, пружины заключаются в карманы, т.е. они индивидуально заключаются в материал чехла. Благодаря такой структуре пружины становятся относительно индивидуально упругими, так что каждая пружина может сгибаться по отдельности без влияния на смежные пружины, что повышает комфорт пользователя, поскольку нагрузка будет распределяться более равномерно по принимающей нагрузку поверхности.
Одна из проблем, присущая этому типу матрасов, заключается в том, что, как бы то ни было, они намного дороже в производстве, чем многие другие типы пружинных матрасов. Решение этой проблемы ранее выдвигалось в патентном документе US 7048263 тем же заявителем. Раскрытый в нем матрас представляет собой матрас карманного типа, в котором спиральные пружины более отделены друг от друга, чем в традиционных пружинных матрасах карманного типа, за счет обеспечения двух отдельных поперечных соединительных линий между парами смежных спиральных пружин. Таким образом, плотность пружин в матрасе была значительно понижена, что делает матрас менее дорогим в производстве. В тоже время неожиданным образом было обнаружено, что это снижение плотности пружин не оказывает никакого негативного влияния на общий комфорт матраса.
Однако, кровати и устройства для сидения с использованием матрасов этого типа все еще являются относительно сложными и дорогими в изготовлении. Увеличенное разделительное расстояние в матрасе необходимо поддерживать надежным образом, например это влечет необходимость прикреплять наружный обод матраса к жесткой раме, например, изготовленной из стали, устойчиво закреплять матрас на основании кровати или т.п. Кроме того, в целях обеспечения высокого уровня комфорта часто необходимо предусмотреть один или несколько слоев обивки, такой как пеноматериал, ткань и тому подобное, чтобы обеспечить ровную и удобную опорную поверхность. Такие слои обивки усложняют изготовление матраса/кровати и делают его более дорогим, а также снижают присущую индивидуальную упругость и комфорт сердечника из карманных пружин.
Таким образом, до сих пор существует необходимость в улучшенном матрасе с пружинами карманного типа, обеспечивающем тот же самый или даже больший уровень комфорта, но который можно производить и использовать более экономически эффективно. Также необходимы такие спиральные пружины, помещенные в отдельные карманы, и матрасы с пружинами карманного типа, которые обеспечивают повышенную упругость и увеличенную силу отклика и которые позволяют использовать меньшее количество амортизирующего или уплотняющего материала по верху изделия для лежания или сидения после сборки пружин. Более того, существует потребность в таких спиральных пружинах, помещенных в отдельные карманы, и матрасах с пружинами карманного типа, которые являются более прочными и сохраняющими свои свойства в течение длительного периода времени и длительного использования.
Раскрытие сущности изобретения
Таким образом, целью настоящего изобретения является обеспечение матраса карманного типа такого типа, который указан во введении, и способа изготовления такого матраса, посредством которых недостатки, упомянутые выше, можно по меньшей мере частично уменьшить.
Эта цель достигается за счет матраса с пружинами карманного типа и способа изготовления такого матраса, как охарактеризовано в прилагаемой формуле изобретения.
Согласно первому аспекту изобретения, предусмотрен матрас с пружинами карманного типа для использования в изделии для лежания или сидения, содержащий множество соединенных друг с другом спиральных пружин, заключенных в сплошные чехлы, образующие ряды карманов, которые вмещают спиральные пружины, при этом спиральные пружины в каждом ряду отделены за счет поперечных соединительных линий, и множество таких рядов расположены параллельно друг другу и соединены между собой, причем смежные спиральные пружины в каждом ряду расположены на разделительном расстоянии друг от друга, причем указанное разделительное расстояние превышает по меньшей мере 20% диаметра наибольшего из спиральных витков смежных спиральных пружин, при этом каждая спиральная пружина имеет верхний и нижний концы, причем матрас с пружинами карманного типа дополнительно содержит амортизирующую подушку, расположенную над верхним концом каждой спиральной пружины, причем чехлы образуют первые отсеки, вмещающие спиральные пружины, и вторые отсеки, вмещающие амортизирующие подушки, причем указанные первый и второй отсеки отделены друг от друга, и при этом каждая из амортизирующих подушек имеет удлинение в продольном направлении рядов, превышающее диаметр наибольшего из спиральных витков соответствующих спиральных пружин. Таким образом, два отсека образуют карманный блок, при этом отсеки расположены друг над другом, а множество таких карманных блоков распределены по ширине и длине матраса.
Под «соответствующими спиральными пружинами» в настоящей заявке подразумевается спиральная пружина, над которой расположена та или иная отдельная амортизирующая подушка, т.е. спиральная пружина, расположенная в том же карманном блоке, что и амортизирующая подушка.
Разделение спиральных пружин внутри рядов при этом достигается таким же образом, как и в вышеприведенном документе US 7048263, таким образом, указанный документ полностью включен в настоящее описание путем отсылки. Однако, в отличие от указанного ранее известного решения, обеспечение наличия амортизирующих подушек над каждой спиральной пружиной и в специально предназначенных встроенных отсеках, расположенных над отсеками, вмещающими спиральные пружины, позволяет достичь несколько весьма неожиданных положительных эффектов.
Увеличенное разделение между спиральными пружинами делает матрас более легким и менее дорогим в производстве, а также улучшает циркуляцию и вентиляцию матраса. Кроме того, большое разделение не влияет на свойства и комфорт матраса, и было установлено, что он не хуже или даже лучше, чем традиционные матрасы с пружинами карманного типа.
Применение встроенных амортизирующих подушек в матрасе с пружинами карманного типа как таковое известно из патентного документа US 2016/045034, также того же заявителя, и таким образом, полностью включенного в настоящий документ путем отсылки. Однако, в настоящем изобретении амортизирующие подушки расположены над спиральными пружинами с большим разделением. Кроме того, амортизирующие подушки имеют длину в продольном направлении рядов, которая превышает диаметр наибольшего из спиральных витков спиральных пружин. Амортизирующие подушки также надежно закреплены по отношению к спиральным пружинам путем их размещения в отдельных отсеках, образованных в рядах. Таким образом, положения амортизирующих подушек надежны и прочно удерживаются в течение всего времени, и, таким образом, большая длина амортизирующих подушек поддерживает разделение между спиральными пружинами в ряду. Следовательно, при использовании матраса этого нового типа, больше нет какой-либо необходимости в стальных рамах и других сложных и дорогих мерах для поддержания разделения спиральных пружин. Напротив, большие амортизирующие подушки охватывают поверхность матраса, и, таким образом, фактически обеспечивают то, чтобы находящиеся ниже спиральные пружины держались в заданных, существенно разделенных положениях.
Кроме того, благодаря обеспечению по меньшей мере одной амортизирующей подушки внутри каждого отдельного кармана, каждая спиральная пружина работает независимо, что увеличивает комфорт изделия для лежания или сидения. Таким образом, поддерживается индивидуальная упругость спиральных пружин в карманах, что обеспечивает превосходный комфорт и распределение давления.
Кроме того, в этом новом типе матраса с пружинами карманного типа, отсутствует необходимость в дополнительных слоях набивки, поскольку амортизирующая подушка уже встроена в каждый карманный блок. Дополнительно, так как используются очень большие амортизирующие подушки, они будут охватывать верхнюю поверхность матраса, таким образом формируя плоскую и очень ровную верхнюю поверхность, которая при этом является индивидуально упругой. Таким образом, уменьшается потребность в слоях обивки и т.д., и матрас можно использовать, например, совсем без каких-либо слоев обивки или только с тонким слоем текстильного материала, ткани или подобного материала. Таким образом, это делает матрас и использование матраса для формирования устройств кроватей и изделий для сидения и т.п.еще более рентабельными и вместе с тем, обеспечивает повышенный комфорт для пользователя.
Кроме того, изготовление этого нового типа матраса с пружинами карманного типа является относительно простым и экономичным, так как, например, отсутствует необходимость в соединении амортизирующей подушки непосредственно со спиральными пружинами. Напротив, амортизирующая подушка расположена в отдельном отсеке, размещенном наверху кармана, вмещающего спиральную пружину. Это позволяет использовать традиционную технологию производства для изготовления матраса карманного типа и просто добавить отдельный отсек наверху каждого карманного блока для встраивания амортизирующей подушки. Таким образом, настоящее изобретение очень хорошо подходит для автоматизированных и экономически эффективных производств, а также настоящее изобретение относительно простое в отношении внедрения дополнительных этапов обеспечения отдельного отсека для амортизирующей подушки и установки таких амортизирующих подушек в указанные отсеки в ранее известные и используемые производственные процессы и оборудование.
Кроме того, тот факт, что спиральная пружина и амортизирующая подушка в каждом карманном блоке отделены друг от друга и расположены в отдельных отсеках, гарантирует то, что амортизирующая подушка будет всегда оставаться на месте. Обшивной материал отсека, заключающего спиральную пружину, препятствует смещению амортизирующей подушки в процессе эксплуатации. Соответственно, внешний вид и комфорт матраса будет сохраняться даже в течение продолжительного периода использования, что обеспечивает длительный срок службы изделия.
Матрас с пружинами карманного типа согласно изобретению можно использовать в самых различных устройствах кроватей и сидений. В качестве одного из примеров можно привести применение в устройстве кровати или сидения, в котором матрас может растягиваться и сжиматься между разложенным состоянием, в котором площадь матраса больше, а плотность пружин меньше, например, для сна, и сложенным состоянием, в котором площадь матраса меньше, а плотность пружин выше, например, для сидения. Такие матрасы известны как таковые, и, например, весьма удобны в транспортных средствах, таких как грузовые автомобили/фуры. Такие раскладные/складные матрасы и устройства кроватей и сидений как таковые известны, например, из патентных документов US 2017/086597, US 8176589, US 8635727 и US 9554656, все того же заявителя, и полностью включенных в настоящий документ путем отсылки. Использование матраса по настоящему изобретению в таких раскладных/складных устройствах кроватей и сидений обеспечивает дополнительные неожиданные преимущества. Так как амортизирующие подушки, как правило, являются упруго сжимаемыми, поверхность матраса будет сохраняться плоской и гладкой как в разложенном, так и в сложенном состоянии. Кроме того, амортизирующие подушки, благодаря своей упругости, будут обеспечивать силу для перевода матраса из сложенного состояния в разложенное состояние. Это упрощает переход из сложенного состояния в разложенное состояние, а также гарантирует, что пружины и карманы всегда будут равномерно распределены как в сложенном состоянии, так и в разложенном состоянии, а также в любом промежуточном состоянии между ними.
Разделительное расстояние между смежными спиральными пружинами может быть обеспечено различными путями. В одном из вариантов, поперечные соединительные линии имеют ширину в продольном направлении рядов, образующую указанное разделительное расстояние. Таким образом, поперечные соединительные линии могут содержать сплошную широкую непрерывную соединительную линию или, альтернативно, могут содержать линию, образованную отдельными элементами, расположенными друг за другом вдоль протяженности соединительных линий, таких как относительно широкие прямоугольники, круги, овалы и т.п.В другом варианте разделительное расстояние может быть обеспечено двумя, предпочтительно параллельными, поперечными соединительными линиями, предусмотренными между смежными спиральными пружинами, причем линии расположены на расстоянии друг от друга в продольном направлении рядов для образования разделительного расстояния. Соединительные линии могут быть образованы ультразвуковой сваркой, сшиванием, зажатием, склеиванием или любым другим подходящим способом.
Материал чехла, образующий два отсека, может содержать первый отрезок текстильного материала, образующий указанный первый отсек, и второй отрезок текстильного материала, образующий указанный второй отсек. Таким образом, первый отрезок текстильного материала может использоваться традиционным образом для обеспечения рядов спиральных помещенных в отдельные карманы пружин, а затем может быть добавлен второй отрезок текстильного материала для обеспечения дополнительного отсека для размещения амортизирующей подушки как во время образования ряда первого текстильного материала, так и впоследствии, после образования ряда первого текстильного материала.
Предпочтительно, первый отрезок текстильного материала полностью вмещает спиральную пружину, а второй отрезок текстильного материала расположен так, что частично вмещает первый отсек и прикреплен к первому отрезку текстильного материала. Таким образом, первый отрезок текстильного материала может быть расположен так, чтобы полностью окружать спиральные пружины, по сути образуя первые отсеки, в то время как второй отрезок текстильного материала может быть расположен так, чтобы частично окружать амортизационную подушку. В связи с этим, второй текстильный материал может иметь два края, каждый из которых соединен с первым текстильным материалом на противоположных сторонах ряда. Вторые отсеки в этом варианте осуществления изобретения образованы вторым текстильным материалом, формирующим верхнюю и боковые стенки отсеков, и первым текстильным материалом, формирующим нижнюю стенку отсеков.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения второй отрезок текстильного материала прикреплен к первому отрезку текстильного материала вдоль нескольких поперечных соединительных линий, проходящих параллельно продольному направлению спиральной пружины, причем указанные соединительные линии предпочтительно представляют собой поверхностное соединение, такое как клеевое соединение, сварное соединение или т.п.Таким образом, соединение второго отрезка текстильного материала может быть легко внедрено в традиционный процесс изготовления карманной пружины.
В этом варианте осуществления на первом текстильном материале могут быть предусмотрены первые поперечные соединительные линии, образующие разделительное расстояние между спиральными пружинами, например путем использования двух параллельных отдельных первых поперечных соединительных линий между каждой парой смежных пружин. Кроме того, на втором текстильном материале могут быть предусмотрены более тонкие вторые поперечные соединительные линии, например, тонкая единственная вторая поперечная соединительная линия, между каждой парой смежных амортизирующих подушек, так что амортизирующие подушки расположены близко друг к другу без какого-либо разделительного расстояния между ними или только с очень маленьким разделительным расстоянием.
В этом варианте осуществления второй текстильный материал может быть соединен с первым текстильным материалом посредством первых поперечных соединительных линий в области, где первый и второй текстильные материалы перекрываются путем прохождения соединительных линий в этой области как через первый, так и через второй текстильный материал. Дополнительно или в качестве альтернативы, второй текстильный материал может быть соединен с первым текстильным материалом посредством вторых поперечных соединительных линий в области, где первый текстильный материал и второй текстильный материал перекрываются путем прохождения соединительной линии как через первый, так и через второй текстильный материал. Дополнительно или в качестве альтернативы, может быть предусмотрено отдельное соединение между первым и вторым текстильными материалами. Такое отдельное соединение может быть расположено с перекрытием или примыканием к первым и/или вторым поперечным соединительным линиям.
Предпочтительно, второй текстильный материал прикреплен к первому текстильному материалу исключительно по соединительным точкам или соединительным линиям, образованным или расположенным с перекрытием или примыканием к первым и/или вторым поперечным соединительным линиям. Однако, в качестве альтернативы, вместо этого или в дополнение также могут быть предусмотрены соединительные точки или соединительные линии между первым текстильным материалом и вторым текстильным материалом в других положениях, например, посередине между поперечными соединительными линиями, образующими каждый карман, т.е. поверх спиральных пружин.
Однако, вместо формирования двух отсеков из двух отдельных отрезков текстильного материала, первый отсек и второй отсек, в качестве альтернативы, могут быть образованы одним отрезком текстильного материала. Например, можно расположить текстильный материал в форме буквы S для формирования отдельных отсеков, как это раскрыто в патентном документе US 6397418 того же заявителя, таким образом указанный документ полностью включен в настоящее описание путем отсылки.
Таким же образом, как в раскрытом выше первом варианте осуществления, в этом варианте осуществления также могут быть предусмотрены первые поперечные соединительные линии, образующие разделительное расстояние между спиральными пружинами, например путем использования двух параллельных отдельных первых поперечных соединительных линий между каждой парой смежных пружин, и более тонких вторых поперечных соединительных линий, например, тонкой единственной второй поперечной соединительной линии, между каждой парой смежных амортизирующих подушек, так что амортизирующие подушки расположены близко друг к другу без какого-либо разделительного расстояния между ними или только с очень маленьким разделительным расстоянием. Кроме того, свободные края одного отрезка текстильного материала можно соединить вместе в областях перекрытия с помощью первых и/или вторых поперечных соединительных линий или, дополнительно или в качестве альтернативы, с помощью отдельного соединения.
Независимо от того, образованы отсеки из одного текстильного материала или из двух, каждый карманный блок здесь может рассматриваться как два перекрывающихся отсека, образованных общим наружным чехлом, окружающим оба отсека, и общей перегородкой, соединенной с наружным чехлом или являющейся его неотъемлемой частью и проходящей между спиральной пружиной и амортизирующей подушкой, таким образом разделяя два отсека.
Протяженность перегородки между пересечениями с наружным чехлом предпочтительно превышает поперечные размеры спиральных пружин, т.е. превышает диаметр наибольшего спирального витка/оборота. Это может быть обеспечено, например, за счет соединения второго текстильного материала с первым текстильным материалом таким образом, чтобы протяженность первого текстильного материала, проходящего между этими соединениями со вторым текстильным материалом, и, таким образом, образующего указанную перегородку, превышала диаметр спиральных пружин. Благодаря такой структуре, часть перегородки, к которой примыкают пружина и амортизирующая подушка, является подвижной между верхним и нижним крайними положениями, без воздействия на наружный чехол в зонах пересечения перегородки с наружным чехлом. Таким образом, каждая пара пружин и амортизирующих подушек может индивидуально изгибаться между этими крайними положениями в пределах зоны растяжения внутри кармана. Такая структура перегородки, являющейся подвижной между верхним и нижним крайними положениями, как таковая известна из документа US 6397418 того же заявителя, таким образом указанный документ полностью включен в настоящее описание путем отсылки.
Размеры кармана, т.е. наружного чехла, спиральных пружин и амортизирующих подушек предпочтительно такие, что спиральные пружины поддерживаются в смещенном состоянии, и при этом перегородки поддерживаются в верхнем крайнем положении при отсутствии внешнего давления. Таким образом, карманные блоки становятся даже более независимыми в отношении упругости.
Однако, также возможно поддерживать перегородку, когда карманные блоки не смещены, между верхним и нижним крайними положениями. Такая структура гарантирует, что габаритные размеры карманных блоков будут сохранены, даже если размеры амортизирующих подушек меняются во время использования. Например, общепринято, что амортизирующие подушки такого типа будут терять часть своей первоначальной формы в процессе использования, например, терять часть своей первоначальной толщины. Однако, смещенная спиральная пружина и перегородка, не находящиеся в самом верхнем положении, будут компенсировать это, и верхняя поверхность карманного блока и матраса будут сохраняться в той же форме и том же положении. Таким образом, матрас, содержащий такие карманные блоки, будет сохранять свою гладкую и равномерную верхнюю поверхность, и, соответственно, свой первоначальный вид, даже после значительного периода использования и даже когда происходит некоторый износ амортизирующих подушек.
Каждая спиральная пружина предпочтительно содержит верхний концевой виток, нижний концевой виток и множество оборотов между указанными концевыми витками. Предпочтительно, спиральная пружина содержит 2-10 оборотов, и наиболее предпочтительно 5-8 оборотов.
На стороне матраса, противоположной амортизирующим подушкам, с рядами может быть соединен упрочняющий лист. Этот упрочняющий лист предпочтительно выполнен из гибкого материала, и может, например, содержать текстильный материал, такой как нетканый материал, и предпочтительно проходит по всей поверхности матраса. Лист может быть соединен с нижней стороной рядов с помощью клея, сварки или т.п. Таким образом, упрочняющий лист придает устойчивость матрасу на стороне, противоположной амортизирующим подушкам, и способствует удержанию спиральных пружин в вертикальных разделенных положениях.
Однако, в качестве альтернативы, матрас с пружинами карманного типа может дополнительно содержать вторые амортизирующие подушки, расположенные под нижним концом каждой спиральной пружины. Такие вторые амортизирующие подушки могут быть расположены в третьем отсеке, образованном в ряду, причем третий отсек отделен от первого и второго отсеков. Таким образом, каждый карманный блок содержит две амортизирующие подушки, расположенные выше и ниже концевых витков спиральной пружины, соответственно. Тем самым, с обеих сторон матраса будут предусмотрены амортизирующие подушки, вследствие чего любая из сторон матраса может быть верхней при использовании. Амортизирующие подушки на обоих концах могут быть одинаковыми или схожими, что обеспечивает одинаковые свойства с обеих сторон. Это увеличивает срок службы карманных блоков и матраса. Однако, амортизирующие подушки также могут быть разными, что предоставляет выбор для пользователя между различными свойствами за счет выбора того, какую сторону использовать в качестве верхней стороны. Вторые амортизирующие подушки также предпочтительно имеют удлинение в продольном направлении рядов, превышающее диаметр наибольшего из спиральных витков соответствующих спиральных пружин.
При формировании ряда пружин, после того, как полоса текстильного материала будет обмотана вокруг ряда выровненных спиральных пружин, продольные края полосы текстильного материала соединяются вместе с помощью продольной линии соединения любым известным способом, таким как сшивание, сварка или склеивание. Противоположные слои полосы текстильного материала на противоположных сторонах спиральных пружин соединяют вместе между спиральными пружинами с помощью поперечных линий соединения, которые аналогично могут быть швами ультразвуковой сварки, строчками сшивания, клеевыми швами или любыми другими способами соединения слоев друг с другом. Дополнительные отсеки для размещения амортизирующих подушек могут быть обеспечены с помощью дополнительных отрезков текстильного материала или путем оборачивания того же самого текстильного материала с обеспечением дополнительных отсеков. Полоса текстильного материала также предпочтительно содержит по меньшей мере одну продольную соединительную линию, проходящую параллельно продольному направлению ряда, которая определяет указанные карманы вместе со множеством поперечных соединительных линий, проходящих поперек продольного направления ряда.
Амортизирующие подушки могут содержать по меньшей мере один кусок пеноматериала, и предпочтительно пеноматериал выполнен из уретана или латекса. Одна или несколько амортизирующих подушек также могут содержать отрезок ткани, прикрепленный к куску пеноматериала. Например, амортизирующая подушка может представлять собой кусок уретанового или латексного пеноматериала, и, опционально, размещенный в качестве слоя между одним или двумя отрезками ткани. Однако, амортизирующая подушка также может содержать любое количество кусков пеноматериала. В дополнение к пеноматериалу, могут быть использованы другие материалы для формирования амортизирующей подушки, такие как пеноматериал с эффектом памяти, гель или вата.
В одном из вариантов осуществления изобретения амортизирующие подушки имеют слоистую конфигурацию, содержащую слои более мягкого пеноматериала и более твердого пеноматериала. В такой конфигурации более мягкий пеноматериал предпочтительно расположен наверху более твердого пеноматериала, так что более мягкий пеноматериал обращен к верхней поверхности матраса, а более твердый пеноматериал обращен к спиральной пружине.
Амортизирующие подушки могут иметь уширение в направлении ширины рядов, причем уширение меньше, чем удлинение, причем указанное уширение предпочтительно по существу равно диаметру наибольшего из спиральных витков спиральных пружин. Однако, в качестве альтернативы, уширение каждой амортизирующей подушки также может превышать диаметр наибольшего из спиральных витков соответствующей спиральной пружины.
Удлинение амортизирующих подушек предпочтительно превышает диаметр наибольшего из спиральных витков соответствующей спиральной пружины по меньшей мере на 15%, и предпочтительно по меньшей мере на 20%. Более предпочтительно, удлинение амортизирующих подушек превышает диаметр наибольшего из спиральных витков соответствующей спиральной пружины на 75-100% разделительного расстояния между спиральными пружинами, более предпочтительно на 80-100%, и наиболее предпочтительно на 90-100%.
Разделительное расстояние между спиральными пружинами предпочтительно превышает 25% диаметра наибольшего из спиральных витков смежных пружин, предпочтительно превышает 30%, и наиболее предпочтительно превышает 50%.
Разделительное расстояние между спиральными пружинами предпочтительно превышает 2 см, более предпочтительно превышает 4 см, и наиболее предпочтительно превышает 6 см.
Амортизирующие подушки предпочтительно имеют удлинение в продольном направлении рядов, превышающее диаметр наибольшего из спиральных витков соответствующих спиральных пружин по меньшей мере на 15%, предпочтительно по меньшей мере на 20%, более предпочтительно по меньшей мере на 25%, и наиболее предпочтительно по меньшей мере на 50%.
Амортизирующие подушки предпочтительно имеют удлинение в продольном направлении рядов, превышающее диаметр наибольшего из спиральных витков соответствующих спиральных пружин по меньшей мере на 2 см, более предпочтительно по меньшей мере на 3 см, и наиболее предпочтительно по меньшей мере на 5 см.
Особенно предпочтительно, чтобы матрасы в соответствии с изобретением имели плотность пружин, по меньшей мере в одном продольном направлении, в котором предусмотрены разделительные расстояния, меньшую, чем 15 пружин на метр, предпочтительно меньшую, чем 13 пружин на метр. Получаемый в результате матрас намного более простой и менее дорогой, чем традиционные матрасы, которые, как правило, имеют 30 пружин и более в продольном направлении матраса.
Амортизирующие подушки предпочтительно расположены наверху спиральных пружин таким образом, что амортизирующие подушки выходят за пределы соответствующих спиральных пружин в продольном направлении рядов. Предпочтительно, амортизирующие подушки по существу центрированы относительно каждой соответствующей спиральной пружины так, что амортизирующие подушки выходят за пределы спиральной пружины на по существу равные расстоянии с каждой стороны как в направлении длины, так и в направлении ширины рядов. Таким образом, улучшается поддержка, оказываемая амортизирующими подушками, в частности, в промежутке между спиральными пружинами, что увеличивает удобство матраса.
В одном из вариантов осуществления амортизирующие подушки имеют в целом прямоугольную конфигурацию, и предпочтительно имеют скошенные или закругленные углы. Таким образом, амортизирующие подушки будут покрывать по существу всю верхнюю поверхность матраса. Однако, в качестве альтернативы, амортизирующие подушки могут иметь круглую, шестиугольную, восьмиугольную формы, а также возможны многие другие геометрические конфигурации.
Кожух предпочтительно выполнен из пригодного для сварки текстильного материала.
Параллельные ряды предпочтительно расположены рядом друг с другом и соединены друг с другом поверхностным соединением между примыкающими поверхностями, причем поверхностное соединение, предназначенное для соединения между собой рядов, предпочтительно содержит по меньшей мере одно из склеивания и сварки. Однако, могут также применяться другие традиционные средства крепления, такие как обжимные скобки.
Поскольку между спиральными пружинами предусмотрено разделительное расстояние, матрас становится менее плотным, в результате чего требуется меньше пружин, облегчается производственный этап заключения пружин в чехлы и так далее. Таким образом, матрас становится одновременно проще и дешевле в производстве. Однако, неожиданно было обнаружено, что меньшая плотность незначительно затрагивает свойства матраса, но при этом в матрасе по изобретению достигаются по существу те же характеристики комфорта что и в традиционных матрасах с пружинами карманного типа. Фактически даже было обнаружено, что в некоторых случаях увеличенное расстояние между пружинами увеличивает индивидуальную упругость пружин, что повышает комфорт, поскольку каждая отдельная пружина способна нести нагрузки относительно независимо. В то же время, большие амортизирующие подушки обеспечивают плавную, удобную и относительно плотную поверхность матраса.
Согласно другому аспекту изобретения, предусмотрен способ изготовления пружинного матраса такого типа, который содержит множество соединенных между собой спиральных пружин, заключенных в сплошные чехлы, образующие ряды карманов, которые вмещают спиральные пружины, включающий в себя следующие этапы:
заключают пружины в сплошной материал чехла;
формируют карманы в сплошном материале чехла за счет обеспечения поперечных соединительных линий между смежными спиральными пружинами; и соединяют несколько рядов друг с другом;
причем смежные спиральные пружины в каждом ряду располагают на разделительном расстоянии друг от друга, причем указанное разделительное расстояние превышает по меньшей мере 25% диаметра наибольшего из спиральных витков смежных спиральных пружин, при этом каждая спиральная пружина имеет верхний и нижний концы, и дополнительно предусматривают амортизирующую подушку над верхним концом каждой спиральной пружины, причем чехлы образуют первые отсеки, вмещающие спиральные пружины, и вторые отсеки, вмещающие амортизирующие подушки, причем указанные первый и второй отсеки отделены друг от друга, и при этом амортизирующие подушки имеют удлинение в продольном направлении рядов, превышающее диаметр наибольшего из спиральных витков соответствующих спиральных пружин.
Следует отметить, что порядок указанных выше этапов способа может меняться. Например, заключение пружин и заключение амортизирующих подушек в чехол в автоматизированном производственном процессе может быть выполнено в любом порядке, и также может быть выполнено одновременно. Кроме того, соединительные линии могут быть образованы в любом порядке, а также могут быть образованы одновременно.
В соответствии с этим аспектом, достигаются такие же преимущества и характерные признаки, как обсуждалось выше в отношении первого аспекта. Кроме того, преимущества и варианты осуществления изобретения будут очевидны из последующего подробного описания изобретения.
Краткое описание чертежей
Эти и другие аспекты настоящего изобретения будут раскрыты в данном документе более подробно, со ссылкой на прилагаемые чертежи, демонстрирующие варианты осуществления изобретения.
На фиг. 1 схематично показан вид в аксонометрии варианта осуществления матраса согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
На фиг. 2 показан вид в поперечном разрезе помещенной в отдельный карман спиральной пружины в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения.
На фиг. 3 показан вид в поперечном разрезе помещенной в отдельный карман спиральной пружины в соответствии со вторым вариантом осуществления настоящего изобретения.
На фиг. 4 показан вид сбоку части ряда в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
На фиг. 5 показан вид сверху ряда по фиг. 4.
На фиг. 6 схематично показан вид в аксонометрии и с частичным поперечным разрезом, иллюстрирующий различные этапы способа изготовления помещенных в отдельные карманы спиральных пружин по фиг. 2.
На фиг. 7а и 7b схематично показаны виды в аксонометрии, иллюстрирующие различные этапы способа изготовления помещенных в отдельные карманы спиральных пружин по фиг. 3.
На фиг. 8 показана часть ряда, содержащего разделенные пружины в соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения.
На фиг. 9 показана часть ряда, содержащего разделенные пружины в соответствии с другим вариантом осуществления изобретения.
На фиг. 10 схематично показан вид производственного устройства для использования вместе со способом, показанным на фиг. 7.
На фиг. 11 показан вид сверху части матраса в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения, в котором ряды расположены со смещением.
На фиг. 12 показан вид в поперечном разрезе помещенной в отдельный карман спиральной пружины в соответствии с еще одним вариантом осуществления настоящего изобретения.
Осуществление изобретения
На фиг. 1-10 проиллюстрирован матрас 1, воплощающий изобретение согласно данной заявке. Хотя проиллюстрирован матрас, настоящее изобретение может быть применено для изготовления любых изделий для лежания или сидения. Матрас 1 содержит множество блоков 2 помещенных в отдельные карманы спиральных пружин.
Матрас 1 в данном случае сформирован из множества параллельных рядов 3 блоков 2 помещенных в отдельные карманы спиральных пружин. Каждый ряд 3 помещенных в карманы спиральных пружин 2 предпочтительно содержит чехол из текстильного материала или полосу текстильного материала 31, внутри которой расположен ряд или последовательность выровненных спиральных пружин. В данном случае отдельные карманы сформированы продольными соединительными линиями 32, проходящими вдоль рядов, например, сверху или по центру рядов, и поперечными соединительными линиями 33, проходящими в осевом направлении пружин. Смежные ряды пружин 3 могут быть прикреплены друг к другу с помощью поверхностных соединений на смежных поверхностях, например, путем склеивания, ультразвуковой сварки, обжимных скобок или любых других средств.
В описанных выше вариантах осуществления блоки помещенных в отдельные карманы спиральных пружин размещены в виде непрерывных рядов, расположенных бок о бок, и проходящих параллельно друг другу в направлении ширины или длины матраса или любого другого пружинного механизма. Однако, допустимы некоторые альтернативные конфигурации. Например, ряды могут быть нелинейными, змеевидной формы или т.п. Кроме того, блоки помещенных в отдельные карманы спиральных пружин могут быть предусмотрены в виде единичных блоков или более коротких рядов, состоящих только из нескольких помещенных в отдельные карманы спиральных пружин.
Как лучше всего видно на фиг. 2-4, каждый блок помещенных в отдельные карманы спиральных пружин содержит кожух 31, формирующий карман и образующий первый отсек 21, вмещающий спиральную пружину 4, и второй отсек 22, вмещающий амортизирующую подушку 5. Первый и второй отсеки отделены друг от друга. Каждая спиральная пружина имеет верхний конец 41 и нижний конец 42. Второй отсек 22 расположен над первым отсеком 21, так что амортизирующая подушка 5 находится над верхним концом 41 спиральной пружины 4. Таким образом, амортизирующие подушки могут удерживаться на месте исключительно благодаря заключению в отсеки, без необходимости какой-либо дополнительной фиксации.
Смежные спиральные пружины в каждом ряду расположены на разделительном расстоянии друг от друга, превышающем по меньшей мере 25% диаметра наибольшего из спиральных витков смежных спиральных пружин. Кроме того, каждая из амортизирующих подушек, расположенных над верхним концом каждой спиральной пружины в отдельном отсеке кожуха кармана, имеет удлинение в продольном направлении рядов, превышающее диаметр наибольшего из спиральных витков соответствующей спиральной пружины. Таким образом, амортизирующие подушки заполняют пространство, образованное между пружинами, тем самым сохраняя разделительное расстояние между пружинами, а также обеспечивая гладкую верхнюю поверхность матраса.
Разделительное расстояние между смежными спиральными пружинами может быть обеспечено различными способами. В одном варианте поперечные соединительные линии имеют ширину в продольном направлении рядов, образующую указанное разделительное расстояние. Таким образом, поперечные соединительные линии могут содержать сплошную широкую непрерывную соединительную линию или, в качестве альтернативы, могут содержать линию, образованную отдельными элементами, расположенными друг за другом вдоль протяженности соединительных линий, таких как относительно широкие прямоугольники, круги, овалы и т.п. Такой вариант осуществления показан на фиг. 9, где предусмотрены широкие поперечные соединительные линии 33', в данном случае они образованы в виде прерывистой линии.
В другом варианте разделительное расстояние может быть образовано двумя, предпочтительно параллельными, поперечными соединительными линиями, предусмотренными между смежными спиральными пружинами, причем линии разнесены в продольном направлении рядов для образования указанного разделительного расстояния. Соединительные линии могут быть образованы ультразвуковой сваркой, сшиванием, зажатием, склеиванием или любым другим подходящим способом. Эти соединительные линии также могут быть образованы как непрерывные линии или как прерывистые линии, содержащие точки, короткие линии, прямоугольники или т.п. Такой вариант осуществления проиллюстрирован на фиг. 8, где две отдельные соединительные линии 33а и 33b предусмотрены между каждой парой смежных спиральных пружин 31 в каждом ряду.
Соединительные линии можно получить путем соединения материала чехла на каждой стороне рядов с помощью сварки, либо непрерывным сварным швом, либо точечным сварным швом. В качестве альтернативы, вместо этого можно предусмотреть один или несколько соединительных элементов для соединения материала чехла, например, одну или несколько швейных строчек, зажимов и т.д.
Эти разделительные расстояния предпочтительно расположены между по существу всеми пружинами в продольном направлении рядов, которое может рассматриваться как направление длины или ширины матраса.
Амортизирующие подушки могут иметь уширение в направлении ширины рядов, причем уширение меньше, чем удлинение. Уширение может, например, по существу быть равно диаметру наибольшего из спиральных витков спиральных пружин. Однако, в качестве альтернативы, уширение каждой амортизирующей подушки также может превышать диаметр наибольшего из спиральных витков соответствующей спиральной пружины.
Удлинение амортизирующих подушек предпочтительно превышает диаметр наибольшего из спиральных витков соответствующих спиральных пружин по меньшей мере на 20%. Более предпочтительно, удлинение амортизирующих подушек превышает диаметр наибольшего из спиральных витков соответствующих спиральных пружин на 75-100% разделительного расстояния между спиральными пружинами, более предпочтительно на 80-100%, и наиболее предпочтительно на 90-100%.
Разделительное расстояние между спиральными пружинами предпочтительно превышает 2 см, более предпочтительно превышает 4 см, и наиболее предпочтительно превышает 6 см.
Амортизирующие подушки предпочтительно имеют удлинение в продольном направлении рядов, превышающее диаметр наибольшего из спиральных витков соответствующих спиральных пружин по меньшей мере на 15%, предпочтительно по меньшей мере на 20%, более предпочтительно по меньшей мере на 25%, и наиболее предпочтительно по меньшей мере на 50%.
Особенно предпочтительно, чтобы матрасы в соответствии с изобретением имели плотность пружин по меньшей мере в одном продольном направлении, в котором предусмотрены разделительные расстояния, меньшую, чем 15 пружин на метр, и предпочтительно меньшую, чем 13 пружин на метр. Получаемый в результате матрас намного более простой и менее дорогой, чем традиционные матрасы, которые, как правило, имеют 30 пружин и более в продольном направлении матраса.
Амортизирующие подушки предпочтительно расположены наверху спиральных пружин таким образом, что амортизирующие подушки выходят за пределы соответствующих спиральных пружин в продольном направлении рядов. Предпочтительно, амортизирующие подушки по существу центрированы относительно каждой соответствующей спиральной пружины так, что амортизирующие подушки выходят за пределы спиральной пружины по существу на равные расстоянии с каждой стороны как в направлении длины рядов, так и в направлении ширины рядов. Таким образом, улучшается поддержка, оказываемая амортизирующими подушками, в частности, в промежутке между спиральными пружинами, что увеличивает удобство матраса.
Каждый карманный блок содержит по меньшей мере два отсека: один для размещения спиральной пружины и один для размещения амортизирующей подушки на одной из сторон матраса. Однако, также возможно предусмотреть три или более отсеков. Например, блоки помещенных в отдельные карманы спиральных пружин могут содержать отсек, вмещающий амортизирующую подушку как на верхнем, так и на нижнем концах спиральных пружин. Таким образом, амортизирующие подушки будут предусмотрены с обеих сторон матраса.
Спиральная пружина предпочтительно содержит верхний концевой виток, нижний концевой виток и множество оборотов между указанными концевыми витками. Предпочтительно, спиральная пружина содержит 2-10 оборотов, и наиболее предпочтительно 5-8 оборотов.
Каждый кожух/карман содержит по меньшей мере одну, и предпочтительно только одну цилиндрическую спиральную пружину. Пружина может иметь спиральный виток диаметром приблизительно от 2 до 10 см, и предпочтительно около 6 см. Предпочтительно, спиральные пружины имеют бочкообразную форму, у которой верхний и нижний витки имеют меньший диаметр, чем витки в центре пружины. Однако, в качестве альтернативы, все обороты могут иметь одинаковый диаметр или могут иметь другие варианты диаметров. Например, спиральные пружины могут иметь форму песочных часов или любую другую форму.
Высота амортизирующих подушек предпочтительно имеет тот же порядок, что и высота спиральных пружин. Высота амортизирующих подушек предпочтительно находится в диапазоне 2-10 см, предпочтительно в диапазоне 3-7 см, и наиболее предпочтительно в диапазоне 5-6 см. Высота амортизирующих подушек предпочтительно соответствует 50-100% высоты соответствующих спиральных пружин, предпочтительно соответствует 50-90% высоты соответствующих спиральных пружин, и наиболее предпочтительно 60-80%.
Амортизирующие подушки могут быть сформированы из одного материала или из нескольких различных материалов. Например, амортизирующие подушки могут иметь слоистую структуру, например, содержащую центральную часть из пеноматериала, верхнюю часть из текстильного материала и нижнюю часть из текстильного материала. Верхняя и нижняя части из текстильного материала могут быть приклеены или прикреплены иным способом к верхней и нижней поверхностям центральной части из пеноматериала. В качестве альтернативы, амортизирующая подушка может содержать один или несколько кусков пеноматериала с отрезками текстильного материала или без них. Кусок пеноматериала может быть выполнен из полиурентана, латекса или любого другого традиционного вспененного материала. В качестве альтернативы можно применять подушки из ваты или любого другого материала. Также можно использовать подушки из геля или т.п., опционально заключенные в оболочки.
Хотя показано, что амортизирующие подушки имеют в целом прямоугольную форму с закругленными или скошенными углами, в качестве альтернативы, они могут быть любой другой формы или конфигурации, например, овальной формы, квадратной формы или какой-либо другой требуемой формы. Аналогично, высота амортизирующих подушек может изменяться в соответствии с любым конкретным применением.
Различные амортизирующие подушки и/или спиральные пружины также могут использоваться в различных блоках помещенных в отдельные карманы спиральных пружин, в целях обеспечения различных свойств в разных частях матраса. Это может применяться, например, для образования в матрасе зон, имеющих разные свойства.
Как показано на фиг. 1, матрас 1 имеет в целом плоскую верхнюю поверхность, образованную индивидуально упругими амортизирующими подушками.
Отсеки в кожухе могут быть образованы различными способами, и два примерных варианта осуществления показаны на фиг 2 и фиг. 3.
В варианте осуществления, показанном на фиг. 2, первый отсек и второй отсек сформированы одним отрезком текстильного материала. Материал кожуха в данном случае расположен в форме буквы S для образования отдельных отсеков способом, аналогичным раскрытому в US 6397418 и WO 2014/166927 того же заявителя, таким образом указанные документы полностью включены в настоящую заявку путем отсылки. Первая часть материала кожуха формирует первый отсек 21, и данный отсек закрыт с помощью продольной соединительной линии 32, расположенной сбоку блока. Часть материала проходит за продольную соединительную линию 32 и возвращается на другую сторону блока и там соединяется со стороной первого отсека 21 с помощью второй продольной соединительной линии 34. Таким образом, второй отсек 22 образован наверху первого отсека 21.
В альтернативном варианте осуществления, показанном на фиг. 3, первый отрезок материала кожуха используется для формирования первого отсека, а второй отрезок текстильного материала формирует второй отсек способом, аналогичным раскрытому в WO 2014/166927 того же заявителя, таким образом указанный документ полностью включен в настоящую заявку путем отсылки. Таким образом, в этом варианте осуществления первый отрезок материала кожуха образует традиционные карманы для размещения в них спиральных пружин, а второй отрезок текстильного материала образует дополнительный второй отсек для размещения амортизирующей подушки.
Таким образом, первый отрезок текстильного материала предпочтительно полностью вмещает спиральную пружину, а второй отрезок текстильного материала расположен так, что он размещен поверх первого отсека, частично вмещая первый отсек, и прикреплен к первому отрезку текстильного материала.
Второй отрезок текстильного материала может быть соединен с первым отсеком с помощью продольных соединительных линий 35 и/или с помощью поперечных соединительных линий 33а-с.
В этом варианте осуществления на первом текстильном материале могут быть предусмотрены первые поперечные соединительные линии 33а и 33b, образующие разделительное расстояние между спиральными пружинами, как лучше всего видно на фиг. 4. Кроме того, на втором текстильном материале могут быть предусмотрены более узкие вторые поперечные соединительные линии 33 с, например, узкая единственная вторая поперечная соединительная линия, между каждой парой смежных амортизирующих подушек, так что амортизирующие подушки расположены близко друг к другу без какого-либо значительного разделительного расстояния между ними.
В этом варианте осуществления второй текстильный материал может быть соединен с первым текстильным материалом с помощью первых поперечных соединительных линий 33а, 33b в области, где первый и второй текстильные материалы перекрываются, путем прохождения соединительных линий в этой области по первому и второму текстильным материалам. Дополнительно или в качестве альтернативы, второй текстильный материал может быть соединен с первым текстильным материалом с помощью вторых поперечных соединительных линий 33 с в области, где первый и второй текстильные материалы перекрываются, путем прохождения соединительной линии по первому и второму текстильным материалам. Дополнительно или в качестве альтернативы, может быть предусмотрено отдельное соединение между первым и вторым текстильными материалами. Такое отдельное соединение может быть расположено с перекрытием или рядом с первыми и/или вторыми поперечными соединительными линиями. Также возможно, в качестве альтернативы или дополнительно, соединить второй отрезок текстильного материала с первым отрезком текстильного материала с помощью продольных соединительных линий 35.
Предпочтительно, второй текстильный материал прикреплен к первому текстильному материалу исключительно по соединительным точкам или соединительным линиям, образованным или расположенным с перекрытием или рядом с первыми и/или вторыми поперечными соединительными линиями 33а-с. Таким образом, соединение второго отрезка текстильного материала может быть легко внедрено в традиционный процесс изготовления карманной пружины.
Вышеупомянутые соединительные линии, расположенные продольно или поперечно, предпочтительно содержат поверхностное соединение, такое как клеевое соединение, сварное соединение или т.п. Соединительные линии могут быть выполнены как непрерывные ровные или неровные линии или как прерывистые линии, содержащие точки или т.п., расположенные вдоль линии.
Таким же образом, как в вышеописанном варианте осуществления, содержащем два отрезка материала, как проиллюстрировано на фиг. 3, в варианте осуществления, в котором используется только один отрезок материала для образования отсеков, как показано на фиг. 2, также можно предусмотреть первые поперечные соединительные линии 33а, 33b, образующие разделительное расстояние между спиральными пружинами, например путем использования двух параллельных отдельных первых поперечных соединительных линий между каждой парой смежных пружин и более узких вторых поперечных соединительных линий 33 с, например, узкой единственной второй поперечной соединительной линии, между каждой парой смежных амортизирующих подушек, так чтобы амортизирующие подушки были расположены близко друг к другу без какого-либо разделительного расстояния между ними или только с очень маленьким разделительным расстоянием. Кроме того, свободные края единственного отрезка текстильного материала могут быть соединены вместе в областях перекрытия с помощью первых и/или вторых поперечных соединительных линий 33а-с или, дополнительно или в качестве альтернативы, с помощью отдельного соединения, например, с помощью продольных соединительных линий 32, 34.
На стороне матраса, противоположной амортизирующим подушкам, с рядами может быть соединен упрочняющий лист 7. Этот упрочняющий лист предпочтительно выполнен из гибкого материала, и может, например, содержать текстильный материал, такой как нетканый материал, и предпочтительно проходит по всей поверхности матраса. Лист может быть соединен с нижней стороной рядов с помощью клея, сварки или т.п. Таким образом, упрочняющий лист придает устойчивость матрасу на стороне, противоположной амортизирующим подушкам, и способствует удержанию спиральных пружин в вертикальных разделенных положениях.
Однако, в качестве альтернативы, матрас с пружинами карманного типа, как уже обсуждалось, может дополнительно содержать вторые амортизирующие подушки, расположенные под нижним концом каждой спиральной пружины.
На фиг. 6 схематично показаны способ изготовления и устройство для изготовления непрерывного ряда помещенных в отдельные карманы спиральных пружин типа, описанного выше со ссылкой на фиг. 2.
Сначала непрерывный текстильный материал складывают или сворачивают для образования двух слоев текстильного материала, соединенных друг с другом с одной стороны. В качестве альтернативы, два отдельных слоя текстильного материала могут быть соединены друг с другом с одной стороны. Сжатые спиральные пружины вставляют между слоями, как показано в позиции А. Затем слои соединяют друг с другом по открытому краю вдоль продольной соединительной линии 32, таким образом окружая вставленную спиральную пружину. В этой позиции спиральные пружины можно повернуть, если они вставлены в повернутом положении, и дать возможность разжаться. Один из слоев проходит за соединительную линию 32. Далее на верх вложенной спиральной пружины помещают амортизирующую подушку 5. Этот этап показан в позиции В. Затем продолжающийся слой заворачивают поверх амортизирующей подушки, как показано в позиции С.
Завернутый слой может быть соединен с другой стороны вдоль продольной соединительной линии 34. Однако, также возможно соединить завернутый слой только с помощью поперечных соединительных линий. Этот этап показан на фиг. D.
Затем формируют поперечные соединительные линии 33, разделяющие ряд на отдельные карманы, так что каждый отдельный блок содержит два отсека, и так что каждый отсек содержит только одну спиральную пружину или только одну амортизирующую подушку. Этот этап проиллюстрирован на фиг. Е. Поперечные соединительные линии 33 в данном случае служат множеству целей. Одна или несколько поперечных соединительных линий 33а и 33b, расположенные на нижнем крае между спиральными пружинами, отделяют спиральные пружины друг от друга, образуя отдельные отсеки карманов для пружин, а также образуют разделительное расстояние между пружинами. Поперечная соединительная линия 33 с на верхнем крае отделяет амортизирующие подушки друг от друга, образуя отдельные отсеки карманов для амортизирующих подушек и позволяя расположить амортизирующие подушки близко друг к другу вдоль длины ряда. Кроме того, одна или обе из верхней или нижней поперечных соединительных линий также предпочтительно соединяют материал, образующий вторые отсеки, с первыми отсеками в областях перекрытия.
Поперечные соединительные линии 33а-с могут быть образованы, например, сваркой. Например, возможно использовать нагревательный элемент 6а для образования нижних поперечных соединительных линий 33а-b, и отдельный нагревательный элемент 6b для образования верхней поперечной соединительной линии 33с. Однако, в качестве альтернативы, можно использовать один нагревательный элемент для формирования всех поперечных соединительных линий 33а-с, либо друг за другом, либо одновременно. Нагревательные элементы предпочтительно представляют собой ультразвуковые нагревательные элементы, выполненные с возможностью передвижения к ряду, таким образом прикладывая тепло для формирования сварного шва в требуемых положениях. Однако, также возможны другие способы формирования сварных швов, как хорошо известно специалистам в данной области.
На фиг. 7 схематично показаны способ изготовления и устройство для изготовления непрерывного ряда помещенных в отдельные карманы спиральных пружин типа, описанного выше со ссылкой на фиг. 3.
Сначала непрерывный текстильный материал складывают или сворачивают для образования двух слоев текстильного материала, соединенных друг с другом с одной стороны. В качестве альтернативы, два отдельных слоя текстильного материала могут быть соединены друг с другом с одной стороны. Сжатые спиральные пружины вставляют между слоями. Затем слои соединяют друг с другом по открытому краю вдоль продольной соединительной линии 32, таким образом окружая вставленную спиральную пружину. В этой позиции спиральные пружины можно повернуть, если они вставлены в повернутом положении, и дать возможность разжаться. Этот этап схематично показан на фиг. 5а.
Затем второй отрезок текстильного материала располагают над спиральными пружинами, а между вложенными спиральными пружинами и вторым отрезком текстильного материала предусматривают амортизирующие подушки. Это также схематически показано на фиг. 5а.
Второй отрезок текстильного материала заворачивают поверх амортизирующих подушек и поверх вложенных спиральных пружин. После этого образуют поперечные соединительные линии 33а-с, разделяющие ряд на отдельные карманы, так чтобы каждый отдельный карманный блок содержал два отсека, и так чтобы каждый отсек содержал только одну спиральную пружину или только одну амортизирующую подушку. Поперечные соединительные линии 33а-с в данном случае служат целям разделения отсеков, вмещающих спиральные пружины, друг от друга, разделения отсеков, вмещающих амортизирующие подушки, друг от друга, образования разделительного расстояния между спиральными пружинами и соединения второго материала, образующего вторые отсеки, с первыми отсеками. Это схематически проиллюстрировано на фиг. 5b.
Как и в предыдущем примере, поперечные соединительные линии 33 могут быть образованы, например, сваркой. Например, возможно использовать один или несколько нагревательных элементов, например, ультразвуковое сварочное оборудование, выполненное с возможностью передвижения к ряду, таким образом прикладывая тепло для формирования сварного шва в заданных положениях. Однако, также возможны другие способы формирования сварных швов, как хорошо известно специалистам в данной области.
Нижние поперечные соединительные линии 33а-b предпочтительно проходят в целом от нижней поверхности ряда пружин к верхней поверхности ряда пружин и предпочтительно проходят по меньшей мере на длину, приблизительно соответствующую высоте пружин. Однако, удлинение также может быть более ограниченным. Верхние поперечные соединительные линии 33 с предпочтительно проходят в целом от верхней поверхности ряда пружин к нижней поверхности ряда пружин и предпочтительно проходят по меньшей мере на длину, приблизительно соответствующую высоте амортизирующих подушек. Однако, удлинение также может быть более ограниченным, и, в качестве альтернативы, может также быть больше, например, проходить в область между спиральными пружинами, и возможно даже проходить по всей высоте ряда.
Первый и второй отрезки текстильного материала могут подаваться непрерывно и одновременно, как схематично показано на фиг. 10. Таким образом, первый текстильный материал может быть подан из первого рулона 61 материала, а второй текстильный материал может быть подан из второго рулона 62 материала. Затем текстильные материалы направляют в устройство 63 для изготовления, где из материалов формируют карманы, каждый из которых имеет два отсека, способом, описанным выше. Амортизирующие подушки предпочтительно предусмотрены между слоями текстильного материала. Например, предварительно нарезанные амортизирующие подушки могут быть размещены в источнике 64 амортизирующих подушек, таком как магазин или источник другого типа, и распределяться между двумя листами текстильного материала с помощью раздаточного устройства 65 или т.п. В качестве альтернативы, амортизирующие подушки могут быть поданы в виде непрерывного ряда, который разрезают на соответствующие отрезки непосредственно перед распределением.
Благодаря такой конфигурации обеспечивается правильное позиционирование амортизирующих подушек очень удобным и эффективным способом. Амортизирующие подушки будут перемещаться вместе со слоями текстильного материала в течение всего производственного процесса и будут фиксироваться и удерживаться в правильном положении за счет трения листов.
Таким образом, в обоих описанных выше способах возможно использовать традиционный производственный процесс для изготовления матрасов карманного типа и просто добавить отдельный отсек наверху каждого карманного блока для встраивания амортизирующей подушки. Таким образом, настоящее изобретение очень хорошо подходит для автоматизированных и экономичных производств, а также относительно простое для внедрения дополнительных этапов обеспечения отдельного отсека для амортизирующей подушки и для вставки таких амортизирующих подушек в указанные отсеки в ранее известных и используемых производственных процессах.
Следует отметить, что порядок указанных выше этапов способа может меняться. Например, заключение пружин и заключение амортизирующих подушек в автоматизированном производственном процессе может быть выполнено в любом порядке, и также может быть выполнено одновременно. Кроме того, соединительные линии могут быть образованы в любом порядке, а также могут быть образованы одновременно.
Для формирования матраса с пружинами карманного типа для использования в изделии для лежания или сидения, содержащего множество параллельных рядов помещенных в отдельные карманы спиральных пружин, ряды, образованные, как описано выше, могут быть соединены вместе, бок о бок, например, обеспечивая поверхностное соединение между примыкающими поверхностями. Например, для соединения таких рядов можно использовать клей, застежку-липучку, ультразвуковую сварку, зажимы или т.п.
Поверхностные соединения предпочтительно выполнены по центру каждой спиральной пружины, где пружины в смежных рядах находятся ближе всего друг к другу. Поверхностные соединения могут быть образованы соединительными линиями, проходящими по всей высоте ряда или по части высоты ряда. В качестве альтернативы, поверхностные соединения могут быть образованы в прерывистых положениях, например, соединительных точках и т.п. Такой вариант осуществления проиллюстрирован на фиг. 4 и фиг. 5. В данном случае соединительные точки 34а сформированы на верхней части ряда, соединительные точки 34b сформированы на центральной части ряда, а соединительные точки 34с сформированы на нижней части ряда. Однако, можно использовать больше или меньше соединительных точек. Например, возможно использовать только соединительные точки 34b и 34с, только соединительные точки 34b, только соединительные точки 34с и т.д.
Предпочтительно, отсутствует соединение между смежными рядами в верхних частях рядов, а части, вмещающие амортизирующие подушки, и возможно также части, вмещающие верхнюю часть спиральных пружин, остаются несоединенными. Это улучшает индивидуальную упругость карманных блоков и увеличивает комфорт матраса.
Поверхностное соединение, соединяющее ряды вместе, может быть предусмотрено между каждой парой смежных спиральных пружин, как проиллюстрировано на примере на фиг. 4 и фиг. 5. Однако, также можно использовать меньшее количество соединений, например, выполняя поверхностные соединения только в каждом втором или каждом третьем карманном блоке по длине ряда.
В вариантах осуществления, описанных ранее, ряды расположены так, что карманы разных рядов выровнены друге другом и, вследствие этого, граничат друг с другом крайними сторонами, максимально удаленными от продольных осевых линий каждого ряда. Однако, в качестве альтернативы, возможно размещать ряды со смещением, как схематично показано на фиг. 11. Предпочтительно, ряды смещены на расстояние, соответствующее половине длины кармана. Таким образом, площадь контакта между рядами становится больше, что обеспечивает более прочное соединение между рядами. Такое расположение также наделяет матрас большей прочностью и большей плотностью. В такой конфигурации ширина амортизирующих подушек может быть немного меньше, чем в обсуждаемых ранее вариантах осуществления, в то время как длина амортизирующих подушек остается прежней.
Так как амортизирующие подушки поддерживают устойчивость матраса, в целом нет необходимости в какой-либо дополнительной конструкции для увеличения устойчивости. Однако, комплект параллельных рядов пружин может быть опционально соединен с верхними и/или нижними в целом прямоугольными окаймляющими тросами, расположенными на верхней или нижней плоскостях изделия для лежания или сидения, такими как стальная рама. В частности, такую раму можно использовать на стороне матраса, где нет амортизирующих подушек.
Кроме того, благодаря гладкой поверхности, обеспечиваемой амортизирующими подушками, в целом отсутствует необходимость в каком-либо дополнительном покрытии или обивке. Однако, в некоторых случаях покрывающая подушка может быть расположена над пружинным комплектом и/или обивочное покрытие может быть размещено над матрасом с пружинами карманного типа.
Матрас может быть заключен в чехол, например, изготовленный из текстильного материала.
Каждый ряд пружин предпочтительно содержит ряд отдельных спиральных пружин, полосу текстильного материала, окружающую спиральные пружины, и множество амортизирующих подушек, расположенных над спиральными пружинами снаружи текстильного материала, заключающего спиральные пружины. Полоса текстильного материала в каждом ряду разделена на множество карманов, расположенных на расстоянии друг от друга с помощью поперечных линий соединения. Каждый карман содержит одну спиральную пружину, а дополнительный отсек над каждой спиральной пружиной вмещает по меньшей мере одну амортизирующую подушку, расположенную над спиральной пружиной. Материал кожуха предпочтительно выполнен из пригодного для сварки текстильного материала.
В другом варианте осуществления, как проиллюстрировано на фиг. 12, дополнительная амортизирующая подушка или подушки могут быть расположены под спиральной пружиной в дополнительном отсеке, например, образованном и соединенном таким же способом, как и верхний отсек.
Матрас может дополнительно содержать вспененный материал, например, выполненный из полиэфира, расположенный на одной или нескольких длинных боковых сторонах или коротких боковых сторонах матраса. Вспененный материал предпочтительно разрезан на прямоугольные блоки и прикреплен к боковым сторонам рядов. В частности, предпочтительно добавлять блоки пеноматериала на одну или обе длинные боковые стороны матраса. Блоки пеноматериала, например, могут иметь тот же размер, что и ряды, что позволяет прикрепить блок пеноматериала к боковым сторонам внешних рядов в процессе сборки матраса таким же способом, что и способ, в котором ряды прикрепляют друг к другу. Таким образом, нет необходимости в дополнительных производственных этапах или процессах, и больше нет какой-либо необходимости в размещении матраса в традиционном полиэфирном коробе или т.п.
Матрас можно использовать для многих разных целей, например, в кровати, диван-кровати и других видах мебели, предназначенных для сна, отдыха и сидения. Матрас особенно хорошо подходит для использования в транспортных средствах, например, в качестве спального места в грузовых автомобилях.
Специалист в данной области должен понимать, что настоящее изобретение никоим образом не ограничено предпочтительными вариантами осуществления, раскрытыми выше. Наоборот, в пределах прилагаемой формулы изобретения возможно множество модификаций и вариаций. Например, более чем одна амортизирующая подушка может быть расположена в каждом блоке помещенных в отдельные карманы спиральных пружин. Кроме того, разделительное расстояние между спиральными пружинами может меняться от матраса к матрасу, а также меняться внутри одного матраса, например, для образования в матрасе зон, имеющих разные свойства. Например, возможно использовать большие разделительные расстояния в областях, которые при нормальном применении матраса меньше подвергаются нагрузкам, и меньшие разделительные расстояния в областях, подверженных более значительным нагрузкам. Кроме того, отдельные отсеки блоков могут быть образованы разными способами, например, с помощью одного отрезка текстильного материала или двух, или более отдельных отрезков текстильного материала. Такие и другие модификации карманных блоков и матраса, образованного такими блоками, являются частью настоящего изобретения, охарактеризованного в прилагаемой формуле изобретения.