ПРОФИЛЬНЫЙ ЭЛЕМЕНТ МАТРАСА

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Полезная модель относится к мебельному производству, в частности к эластичным элементам матрасов для мебели.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Из уровня техники известны профильные элементы матраса, имеющие сложный профиль рабочей поверхности, обеспечивающий создание растягивающей нагрузки для позвоночника лежащего на ней человека.
В частности, из RU 2290912 (публ. 10.01.2007, МПК A61H 1/02) известна опора для корпуса лежащего пациента, содержащего профильный элемент, выполненный из пенополиуретана. Указанный профильный элемент имеет зону для ягодичной области и ног, зону для спины и головы и зону для поясничных позвонков. Профильный элемент содержит основание, на котором выполнены выступающие вверх ребра, расположенные под углом к основанию. Указанные ребра по меньшей мере в одной из зоны для ягодичной области ног и зоны для спины и головы расположены стреловидно и образуют с продольной средней линией основания некоторый угол. Зона для ягодичной области и ног и зона головы опоры образованы в виде отдельных элементов, соединенных между собой.
Из SU 1526566 (публ. 30.11.1986, МПК A47C 27/15) известен матрас для кровати или сидения, выбранный в качестве прототипа, который выполнен из пенополиуретана и содержит профильный элемент, состоящий из соединенных между собой основания и ребер, обращенных свободными концами в сторону рабочей поверхности матраса. Матрас имеет зону для ягодичной области и ног, зону для спины и головы и зону для поясничных позвонков, при этом ребра в первых двух зонах выполнены наклоненными в сторону соответствующего конца матраса, а в зоне для поясничных позвонков выполнены перпендикулярно продольной плоскости матраса. Каждое ребро имеет один или два выступа, полученных формованием. Профильный элемент выполнен составным в поперечном направлении, при этом отдельные элементы соединены посредством склеивания.
Выполнение известных конструкций матрасов составными значительно снижает срок службы известных матрасов, так как места сопряжения элементов конструкции подвержены более быстрому разрушению, чем сами элементы конструкции. Кроме того, производство таких матрасов требует выполнения последовательности ряда операций с использованием различных видов оборудования, что увеличивает время и затраты, требуемые для их изготовления. При этом использование формования в качестве способа изготовления элементов матрасов не позволяет обеспечить хорошую растягивающую нагрузку для позвоночника.
СУЩНОСТЬ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
Технический результат настоящей полезной модели заключается в улучшении характеристик эксплуатационной надежности в процессе разгружающего и растягивающего действия на позвоночник.
Указанный технический результат обеспечивается созданием профильного элемента матраса, выполненного из пенополиуретана, содержащего основание, на котором выполнены ребра, расположенные перпендикулярно к продольной средней линии основания и под углом к основанию, на свободном конце каждого из которых имеется выступ, проходящий в сторону соседнего ребра и по меньшей мере частично перекрывающий зазор между ребрами, при этом профильный элемент матраса имеет зону для спины и головы, зону для ягодичной области и ног и зону для поясничных позвонков, причем основание и ребра выполнены за одно целое посредством автоматической резки из одного куска материала.
Выполнение профильного элемента из одного куска материала посредством автоматической резки позволяет упростить конструкцию профильного элемента, обеспечить разгружающее и растягивающее действие на позвоночник, с одновременным обеспечением улучшенных характеристик эксплуатационной надежности.
Согласно возможному варианту выполнения профильного элемента матраса,  в зоне для спины и головы и в зоне для ягодичной области и ног ребра имеют наклон к концу соответствующей зоны профильного элемента матраса. Угол наклон ребер относительно основания может находиться в диапазоне от 70° до 80°.
Согласно еще одному варианту реализации профильного элемента матраса выступ каждого ребра может быть направлен в сторону, противоположную стороне наклона ребра.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Далее предлагаемая полезная модель описывается более подробно со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:
фиг. 1 изображает схематичный вид сбоку профильного элемента матраса согласно предлагаемой полезной модели;
фиг. 2 изображает схематичный вид сверху профильного элемента матраса, показанного на фиг. 1.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
На фиг. 1 показан предлагаемый профильный элемент 1 матраса, предназначенный для использования в качестве единственного слоя матраса или в качестве одного из нескольких слоев матраса. Профильный элемент 1 матраса содержит основание 2, на котором выполнены ребра 3, проходящие от основания 2 в сторону рабочей поверхности профильного элемента 1. Ребра расположены перпендикулярно к продольной средней линии основания (фиг. 2) и под углом α к основанию (фиг. 1). На конце каждого ребра 3 выполнен выступ 4, проходящий в сторону соседнего ребра и перекрывающий по меньшей мере часть зазора между ребрами 3.
Основание 2 и ребра 3 с выступами 4 выполнены заодно целое из одного куска материала посредством автоматической резки, выполняемой на автоматизированном оборудовании для резки поролона, оснащенном лезвиями для фигурной резки. Такое выполнение профильного элемента позволяет обеспечить повышение его структурной целостности и долговечности, и, следовательно, повышенной его эксплуатационной надежности.
В частности, может быть использована автоматизированная установка для контурной резки OFS-HE3 фирмы Bäumer, которая позволяет изготавливать предлагаемый профильный элемент за один проход. Использование автоматизированной установки при производстве профильного элемента матраса позволяет повысить точность воспроизведения параметров рабочей поверхности профильного элемента матраса. Автоматизации производства профильного элемента матраса позволяет снизить трудоемкость и технологическую себестоимость изготовления изделия.
Профильный элемент 1 имеет зону 5 для спины и головы, зону 6 для ягодичной области и ног и зону 7 для поясничных позвонков (фиг. 1 и 2). В зонах 5 и 6 ребра 3 наклонены в сторону наружного конца соответствующей зоны. В зоне 7 выполнено по меньшей мере одно ребро, которое расположено перпендикулярно продольной плоскости основания.
Разное направление наклона ребер придает профильному элементу 1 необходимую общую устойчивость, а также позволяет обеспечить растягивающую нагрузку для позвоночника лежащего на нем человека.
Каждый выступ 4 в зонах 5 и 6 предпочтительно проходит в сторону, противоположную стороне наклона соответствующего ребра, а ребро, расположенное в зоне 7 предпочтительно имеет выступы, проходящие в обе стороны от середины ребра. Соотношения ширины зазоров между ребрами и ширины выступов 4 выбирают таким образом, чтобы сформировать достаточно ровную поверхность для лежания, но при этом обеспечить наличие требуемых упругих свойств профильного элемента матраса.
Толщина ребер в зоне 5 может отличаться от толщины ребер в зоне 6. Уменьшение или увеличение толщины ребер обуславливается необходимостью правильного распределения веса лежащего. Например, в зоне 6 ребра могут иметь большую толщину, чем в зоне 5, так как сила воздействия в этой зоне максимальна. В рассматриваемом примере толщина ребер в зоне 6 составляет 3,15 см, а толщина ребер в зоне 5 составляет 2,15 см. При этом длина выступов 4 в указанных зонах составляет соответственно 4,15 см и 3,15 см. Указанные параметры могут варьироваться в зависимости требуемых характеристик изделия.
Угол α наклона ребер 3 относительно основания 2 выбирают исходя из необходимости обеспечения требуемой поддержки и растягивающей нагрузки для позвоночника лежащего на нем человека с сохранением упругих свойств профильного элемента. Опытным путем установлено, что для создания оптимальной поддержки наклон ребер может составлять угол α, находящийся в диапазоне от 70 до 80°. В рассматриваемом примере указанный угол составляет около 78°.
3
В качестве материала для изготовления матраса используют материал с длительной упругостью, например, может быть использован пенополиуретан типов ST, S и EL, обладающий плотностью, например, 25, 35 или 40 кг/м и жесткостью 2,5 и 4 кПа. В рассматриваемом примере использован пенополиуретан марки ST 3540.
Предлагаемая полезная модель позволяет повысить уровень технологичности конструкции изделия и эффективности его производства за счет автоматизации способа производства изделия, в результате чего происходит снижение трудоемкости и технологической себестоимости изготовления изделия.