МАТРАС КАРМАННОГО ТИПА, СОДЕРЖАЩИЙ ПРОЕМЫ В МАТЕРИАЛЕ ЧЕХЛА
POCKET TYPE MATTRESS CONTAINING OPENINGS IN CASE MATERIAL

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к пружинному матрасу, содержащему пружины, заключенные в чехлы, т.е. так называемому «матрасу карманного типа». Изобретение также относится к способу и устройству для производства таких матрасов.
Уровень техники
Одной из известных технологий изготовления пружинных матрасов является так называемая «карманная» технология. Это означает, что пружины заключены в карманы, т.е. каждая из них по отдельности заключена в материал чехла. Это обеспечивает возможность относительной индивидуальной упругой деформации пружин с возможностью их индивидуального сгибания без воздействия на соседние пружины и, тем самым, повышает удобство для пользователя за счет более равномерного распределения веса тела по поверхности, воспринимающей нагрузку.
Одним из недостатков данного типа матрасов является трудность изготовления тонких матрасов. Если уменьшить длину пружины без соответствующего уменьшения ширины, то, особенно в случае приближения длины пружины к размеру ее диаметра, возникнет тенденция к поворачиванию пружины в чехле, что сделает матрас значительно менее удобным. При изготовлении таких матрасов известная технология предусматривает применение значительно большего числа пружин. Как следствие, стоимость и сложность изготовления существенно возрастают. Кроме того, сложно сделать так, чтобы такие матрасы не были более жесткими, так как слишком тонкие пружины использовать невозможно.
По этим причинам, нельзя было использовать пружинные матрасы во многих случаях, когда нужны более тонкие матрасы, например, в качестве покрывных матрасов, подушек для сидений и т.п. Однако пружинные матрасы обладают рядом качеств, например, такими, как превосходное удобство, возможность индивидуальной упругой деформации, долговечность, простота и экономичность в изготовлении, благодаря которым их применение в указанных случаях является желательным.
Решение данной проблемы было предложено заявителем по настоящей заявке в документах US 6591438, US 7748065 и US 8087114. В данных случаях концевые части чехлов смещены навстречу друг другу и соединены друг с другом сквозь пружины, тем самым поджимая пружину и создавая очень компактный и удобный матрас. Это позволяет изготавливать очень тонкие пружинные матрасы карманного типа.
Однако все еще существует потребность в улучшении матрасов карманного типа в части их удобства и качества для сна. Также существует общая потребность в улучшении долговечности матрасов.
Раскрытие изобретения
Целью настоящего изобретения является создание пружинного матраса карманного типа, а также способа и устройства для его изготовления, позволяющих, по меньшей мере, частично преодолеть или уменьшить вышеуказанные недостатки.
Указанная цель достигается путем создания пружинного матраса, а также способа и устройства для его изготовления, согласно формуле изобретения.
Данная цель и другие цели достигаются путем создания пружинного матраса, содержащего множество соединенных друг с другом витых пружин, заключенных в чехлы, отличающегося тем, что части чехла, расположенные у концов по меньшей мере одной из пружин, соединены друг с другом сквозь пружину посредством сочленения, при этом сочлененные части чехла образуют проем сквозь пружину.
Данный матрас относится к общему типу, раскрытому в документах US 6591438, US 7748065 и US 8087114 заявителя по настоящей заявке, включенных в настоящую заявку посредством отсылки, в связи с чем обладает по существу всеми преимуществами матраса данного типа, такими как возможность изготовления матраса малой толщины, полезное поджатие пружин и т.п. При этом предлагаемый матрас также обладает рядом дополнительных преимуществ.
Создание проема в межсоединении частей чехла сквозь пружины улучшает сквозную аэрацию и вентиляцию матраса. Во время сна тело испаряет влагу в значительном объеме.
Улучшенная аэрация/вентиляция позволяет более эффективно решить проблему данной влаги и предотвратить увлажнение матраса. Отвод влаги от тела пользователя и от матраса будет происходить более эффективно. Кроме того, это повышает удобство и качество сна, а также обеспечит более стабильную температуру и влажность для пользователя во время сна. Терморегуляция для пользователя станет проще. Кроме того, уменьшение содержания влаги в матрасе предотвратит скопление и рост числа пылевых клещей, плесневых грибков, бактерий и т.п. и, тем самым, позволит значительно дольше поддерживать матрас в гигиеничном состоянии. Это также снизит риск развития аллергических реакций. Также будет снижен риск возникновения нежелательных запахов. В целом, улучшенная аэрация и вентиляция позволят поддерживать матрас в чистом и гигиеничном состоянии значительно дольше и, тем самым, увеличат его долговечность.
В основе настоящего изобретения лежит идея о том, что в матрасе данного частного типа, т.е. пружинном матрасе карманного типа, в котором части чехла, расположенные у концов пружины, сочлененные друг с другом сквозь пружину, можно без труда обеспечить аэрацию и вентиляцию путем создания проема сквозь сочленение, т.е. сквозь пружину. Это значительно улучшает сквозную аэрацию и вентиляцию матраса, при этом ни в коей мере не ухудшая иные свойства матраса и не оказывая какого-либо влияния на них. Матрас функционирует так же, как и известные матрасы того же типа, но со значительным улучшением аэрации и вентиляции.
По настоящему изобретению, каждый карман, т.е. чехол, заключающий в себе каждую пружину, формируют в виде тороида по форме баранки с образованием кольцевого отсека, заключающего в себе пружину.
Части чехла могут быть сочленены опосредованно, т.е. без непосредственного соприкосновения друг с другом. При этом предпочтительно, чтобы части чехла были выполнены с возможностью смещения навстречу друг другу настолько, чтобы входить в соприкосновение друг с другом. Также предпочтительно, чтобы части чехла у концов пружины были выполнены с возможностью смещения навстречу друг другу настолько, чтобы пружины были поджаты. В связи с возможностью вхождения частей чехла в соприкосновение друг с другом, нужен только один общий проем сквозь пружину.
Предпочтительно, чтобы соединение частей чехла было по размеру и форме выполнено так, чтобы обеспечить достаточную прочность и устойчивость соединения.
Кроме того, соединение можно выполнять в разных формах и размерах для создания разных степеней поджатия пружин. Это облегчает изготовление разных матрасов с разным поджатием, а также одного и того же матраса с разным поджатием разных пружин. В предпочтительном варианте соединение образует симметричную зону сочленения.
В одном из предпочтительных вариантов проем расположен в пределах периметра сочленения частей чехла.
Форма проема может быть разной, например, квадратной, прямоугольной или овальной. При этом предпочтительно, чтобы проем был выполнен симметричным по форме, при этом наиболее предпочтительно, чтобы проем был выполнен по существу по форме кольца.
В предпочтительном варианте диаметр проема в среднем составляет от 2 до 50% среднего диаметра пружины, предпочтительно от 5 до 30% и наиболее предпочтительно от 10 до 25%. Кроме того, соотношение среднего диаметра пружины и среднего диаметра проема может составлять от 2 до 8, предпочтительно от 3 до 6 и наиболее предпочтительно от 3 до 4.
Средний диаметр проема может составлять в среднем от 0.1 до 3 см, предпочтительно от 0.5 до 2 см и наиболее предпочтительно от 0.7 до 1.5 см.
Размер проема может зависеть от типа пружины и желаемой вентиляции матраса.
Сочленение может быть образовано механическим соединительным элементом, предпочтительно - зажимом. Или же сочленение может быть образовано поверхностным сочленением, например, клеевым, сварным или каким-либо подобным.
Части чехла могут быть соединены множеством сварных точек, распределенных вокруг проема. Например, сочленение может содержать 2, 3, 4, 6 или 8 сварных точек. Или же части чехла могут быть соединены непрерывной сваркой вокруг проема. Сварка вокруг проема обеспечивает надлежащую прочность в межсоединении, несмотря на наличие проема. Сварные точки могут быть симметрично расположены вокруг проема для обеспечения достаточной прочности в межсоединении.
Чехлы могут образовывать множество секций, соединенных друг с другом бок о бок, при этом каждая секция включает в себя сплошной материал чехла, при этом чехлы ограничены по меньшей мере одной продольной соединительной линией, проходящей параллельно продольному направлению секции, и множеством поперечных соединительных линий, проходящих перпендикулярно продольному направлению секции, и витые пружины, расположенные в чехлах секции. В предпочтительном варианте соединительные линии расположены сбоку от пружин и, таким образом, между соседними пружинами.
Соединительные линии, проходящие поверх концов пружин, создают проблему так называемых «ложных перекрытий», т.е. скоплений материала поверх пружин, увеличивающих высоту матраса, но не обладающих упругостью и, в связи с этим, не делающих матрас более удобным. С другой стороны, такие ложные перекрытия могут создавать комковатую и неровную поверхность, тем самым снижая удобство. Указанное расположение соединительных линий в новом матрасе позволяет эффективно предотвратить образование таких ложных перекрытий, при этом высота матраса по существу соответствует высоте пружин, с образованием единого гладкого слоя чехла поверх концов пружин. Относительно гладкий чехол у концов пружин также позволяет без труда скрепить концевые части чехла друг с другом сквозь пружины, например, путем сварки, что делает процесс изготовления очень эффективным и экономичным.
Продольные соединительные линии и поперечные соединительные линии секций предпочтительно проходят по существу под прямыми углами к продольным осям пружин. Кроме того, продольные соединительные линии и поперечные соединительные линии секций предпочтительно проходят по существу в одной и той же плоскости, в предпочтительном варианте по существу перпендикулярной продольным осям пружин.
Было установлено, что соединение секций между собой посредством продольных соединительных линий создает значительное преимущество. Продольные соединительные линии, обычно представляющие собой сварные швы, во многих случаях выступающие из секций, автоматически создают преимущество в виде разделения секций. Более того, таким образом секции соединены друг с другом только вдоль линии и, предпочтительно, только в нескольких точках вдоль этой линии. Было установлено, что это обеспечивает значительную гибкость матраса и крайне высокую степень подвижности соседних пружин относительно друг друга.
При этом имеются и другие осуществимые пути создания матраса с множеством чехлов, образующих индивидуальные карманы. Например, чехлы могут быть образованы относительно большим верхним полотном и относительно большим нижним полотном, при этом полотна соединены друг с другом по продольным и боковым соединительным линиям, например, с образованием шахматной конфигурации, тем самым образуя индивидуальные карманы для пружин. В таком варианте карманы сопряжены друг с другом одним и тем же материалом не только в одном направлении, как в раскрытых выше вариантах с секциями, а в двух направлениях, т.е. и в направлении по длине, и в направлении по ширине.
Чехол предпочтительно представляет собой текстильный материал, предпочтительно - поддающийся сварке текстильный материал.
Части чехла у концов пружины могут быть соединены так, чтобы пружина была поджата. Поджатие пружины позволяет создать матрас, толщина которого меньше, чем можно было бы обеспечить в ином случае.
Соединительные средства могут быть расположены с возможностью создания желаемого нахлеста между частями чехла, при этом созданный таким образом нахлест определяет поджатие пружины.
Пружина может быть поджата так, чтобы длина пружины в поджатом состоянии была меньше 2/3 длины той же пружины в неподжатом состоянии, предпочтительно меньше 1/2.
Высота пружины может быть меньше ширины пружин, предпочтительно менее 2/3 ширины и наиболее предпочтительно около 1/2 ширины или менее.
Поджатие пружин, уменьшающее длину пружин, позволяет уменьшить толщину матраса, что обеспечивает преимущества в ряде случаев применения.
В одном из вариантов осуществления изобретения пружинный матрас содержит множество поджатых пружин, причем, по меньшей мере, некоторые пружины поджаты по-разному. Пружины могут быть поджаты по-разному с возможностью образования частей матраса разной толщины.
Разное поджатие пружин позволяет обеспечить разную поддержку и упругость в разных областях матраса, например, в области головы, в области тазобедренных суставов и в области ног в матрасе для кровати.
Согласно второму аспекту настоящего изобретения, предложено устройство для поджатия витых пружин, заключенных в чехлы, содержащее монтажный инструмент и расположенный на расстоянии от него противодействующий инструмент, при этом монтажный инструмент и противодействующий инструмент выполнены с возможностью относительного перемещения навстречу друг другу и друг от друга для приближения материалов чехла у концов пружины, расположенной между ними, навстречу друг другу сквозь пружину, тем самым поджимая пружину, а также соединительный инструмент для формирования сочленения, соединяющего сближенные таким образом материалы чехла с двух концов пружины, отличающееся тем, что устройство дополнительно содержит пробойник для пробивания проема в межсоединении между материалами чехла с двух концов пружины.
Указанное устройство обеспечивает возможность изготовления матраса раскрытого выше типа и создания преимуществ, относящихся к данному новому матрасу и способу.
В предпочтительном варианте средство для смещения частей чехла, расположенных у концов пружины, навстречу друг другу и соединения их друг с другом включает в себя сварочное оборудование с возможностью смещения в направлении пружины. В предпочтительном варианте сварочное оборудование является регулируемым, что обеспечивает возможность регулирования размера создаваемого сварного шва. В результате, можно без труда регулировать и изменять поджатие пружин и высоту матраса, как в разных матрасах, изготавливаемых с помощью одного и того же устройства, так и в одном и том же матрасе для создания зон с разными свойствами в пределах матраса.
В одном варианте монтажный инструмент и противодействующий инструмент могут быть расположены с возможностью и создания соединения, например, путем сварки, и формирования проема, например, путем пробивки.
В соответствии с еще одним аспектом настоящего изобретения, предложен способ изготовления пружинного матраса, содержащего множество соединенных друг с другом витых пружин, заключенных в чехлы, включающий в себя этапы, на которых заключают пружины в материал чехла, поджимают по меньшей мере одну пружину, и соединяют пружины друг с другом, при этом этап поджатия пружины содержит промежуточные этапы, на которых: смещают части чехла, расположенные у концов пружины, навстречу друг другу сквозь пружину и соединяют их друг с другом посредством сочленения, и дополнительно содержит этап, на котором формируют проем в сочленении сквозь пружину.
Данный способ обеспечивает возможность изготовления матраса раскрытого выше типа и создания относящихся к данному новому матрасу преимуществ.
Этап формирования проема в сочленении можно осуществлять до формирования сочленения, после формирования сочленения или одновременно с формированием сочленения. Если формирование проема осуществляют до формирования сочленения, формирование проема можно осуществлять до монтажа пружины в чехол/карман или, в альтернативном варианте, после монтажа пружины.
Указанные и прочие преимущества настоящего изобретения станут очевидны из нижеследующего подробного описания конкретных вариантов осуществления.
Краткое описание чертежей
Настоящее изобретение будет подробнее раскрыто на примерах прилагаемых чертежей вариантов осуществления изобретения.
Фиг. 1 - вид в аксонометрии части матраса по одному из вариантов осуществления изобретения;
Фиг. 2 - вид сбоку в разрезе части матраса на Фиг. 1, если смотреть в направлении секции;
Фиг. 3 - вид в аксонометрии наискосок сверху от матраса на Фиг. 1 и 2;
Фиг. 4 - схематический вид в аксонометрии наискосок сверху устройства для изготовления матраса по одному из вариантов осуществления изобретения;
Фиг. 5 - вид сверху части матраса;
Фиг. 6 - схематический вид в аксонометрии наискосок сверху этапа пробития отверстий при изготовлении матраса по альтернативному варианту осуществления изобретения;
Фиг. 7а - вид в разобранном состоянии матраса по другому варианту осуществления изобретения, а Фиг. 7b - вид в аксонометрии того же самого матраса в собранном состоянии; и
Фиг. 8 - схематический вид сверху в аксонометрии, иллюстрирующий изготовление матраса на Фиг. 7.
Слои и области на фигурах могут быть представлены в увеличенном размере для наглядности и, в связи с этим, служить для того, чтобы в целом проиллюстрировать конструкции вариантов осуществления настоящего изобретения. На всех чертежах аналогичные номера позиций обозначают аналогичные элементы.
Осуществление изобретения
Изобретение будет подробнее раскрыто ниже на примере одного из вариантов осуществления и прилагаемых чертежей.
Пружинный матрас по одному из вариантов осуществления изобретения содержит множество соединенных друг с другом витых пружин 1, заключенных в чехлы 2, как показано на Фиг. 1 и 2. Чехол выполнен из подходящего, предпочтительно поддающегося сварке, текстильного материала, при этом он также может быть выполнен из иных материалов, например, пластмассовых материалов разнообразных типов. Также возможно применение неподдающихся сварке текстильных материалов, например, хлопчатобумажной ткани.
Матрас содержит секции 3 материала 2 чехла, в которых расположено множество карманов 4. Карманы в данном случае ограничены по меньшей мере одной продольной соединительной линией 5, проходящей параллельно продольному направлению секции, и множеством поперечных соединительных линий 6, проходящих перпендикулярно продольному направлению секции. Предпочтительно, секции включают в себя материал чехла в виде согнутого куска материала, при этом линия сгиба проходит в продольном направлении секции. Замыкающая продольная соединительная линия 5 расположена на противоположной стороне секции. Поперечные соединительные линии проходят между линией сгиба и продольной соединительной линией. Или же возможно применение двух или более кусков материала для создания каждой секции, в связи с чем могут потребоваться дополнительные соединительные линии.
В данном случае пружины в матрасе ориентированы в карманах так, что соединительные линии расположены сбоку от пружин и, таким образом, между соседними пружинами. В предпочтительном варианте по существу отсутствуют иные соединения частей материала чехла у концов пружин. Однако продольная соединительная линия также может быть расположена поверх секций, покрывая концы пружин.
В одном из вариантов осуществления изобретения части чехла, расположенные у концов по меньшей мере одной из пружин, смещены навстречу друг другу, сквозь пружину, и соединены друг с другом соединительным средством 7 для создания по меньшей мере некоторой степени поджатия. Части чехла предпочтительно смещены навстречу друг другу настолько, чтобы они вошли в соприкосновение друг с другом, при этом разумеется, что они могут быть соединены друг с другом и иным образом - проволокой, длинным зажимом или чем-либо подобным. Соединительное средство может представлять собой механический соединительный элемент, например, зажим, заклепку или нечто подобное, или поверхностное сочленение, например, адгезив, сварной шов или нечто подобное. При этом также возможно применение иных крепежных элементов. Нагрузка на крепежный элемент обычно небольшая, поскольку крепежные элементы нагружены только тогда, когда не нагружен матрас, при этом, когда матрас нагружен, какая-либо нагрузка на них отсутствует. В одном из предпочтительных вариантов сочленение образовано одним или несколькими сварными швами.
Концевые части содержат проем 9 сквозь сочленение и сквозь пружину. Проем 9 может предпочтительно быть по существу кольцевым, однако возможно применение и иных форм. Проемы 9 по всей длине пружины могут способствовать надлежащей вентиляции матраса. В данном случае, проем является по существу кольцевым, как видно из Фиг. 5, однако проем может быть выполнен и по иным формам. Диаметр проема может составлять, например, от 5 мм до 50 мм, предпочтительно от 10 мм до 30 мм, предпочтительнее от 15 мм до 25 мм.
Концевые части в данном случае соединены сварными точками 10, распределенными вокруг по существу кольцевого проема 9, как видно из Фиг. 5. В данном случае четыре сварные точки распределены вокруг проема, при этом возможно применение любого числа сварных точек, например, трех, шести или восьми. Или же сварной шов вокруг проема может быть непрерывным. Концевые части предпочтительно соединены друг с другом путем сварки, при этом поверхность сварного шва расположена с возможностью соединения концевых частей друг с другом. Предпочтительно, чтобы размер и/или местоположение сварного шва можно было регулировать и выбирать для создания желаемой высоты матраса и поджатия пружин.
Настоящее изобретение допускает применение витых пружин многих размеров, при этом, по сути, размер пружины может быть любым. Однако предпочтительный диаметр пружин составляет 2-10 см, наиболее предпочтительно - около 6 см. Число витков пружин предпочтительно составляет по меньшей мере три, предпочтительно менее 10 витков. Кроме того, предпочтительно, чтобы пружины были выполнены из спиральной проволоки толщиной от 0.5 до 3.0 мм, предпочтительно от 1.25 до 2.50 мм. Предпочтительно, чтобы пружины были выполнены в некоторой степени бочкообразными, то есть с более мелкими витками в верхней и нижней частях.
В раскрытом выше матрасе, проиллюстрированном на Фиг. 1 и 3, секции и пружины предпочтительно расположены бок о бок и прикреплены друг к другу. Предпочтительно, чтобы ряды были соединены друг с другом точками 8 крепления, предпочтительно соединяющими продольную соединительную линию 5 одной секции 15 с боковой стороной соседней секции. Разумеется, число точек крепления может быть меньше или больше, чем показано. Также возможно применение более длинной линии крепления вместо множества более коротких точек крепления. Соединение секций друг с другом может быть выполнено путем сварки или склеивания. В предпочтительном варианте поверхность сварки или склеивания распределена вокруг проема для придания надлежащей прочности межсоединению. Это возможно, например, за счет создания точечных поверхностей, симметрично распределенных вокруг проема, или непрерывной линейной поверхности вокруг проема. При этом, в качестве альтернативы, указанное соединение также может быть образовано зажимами, текстильной липучкой или каким-либо иным подходящим способом.
Межсоединение секций посредством продольной соединительной линии автоматически обеспечивает разделение секций без необходимости дополнительного материала чехла. С одной стороны, это обеспечивает преимущество, состоящее в создании матраса с меньшим числом пружин, что, как было установлено, предпочтительно с точки зрения удобства, а с другой стороны - повышает экономичность матраса.
Решение с секциями из сплошного материала чехла, предусматривающее индивидуальные чехлы для пружин, является не более чем одним из множества путей реализации изобретения. Например, изобретение может включать в себя индивидуальные чехлы для пружин, впоследствии прикрепляемые друг к другу, или сплошное полотно материала чехла для целого матрас, содержащее чехлы для отдельных пружин, или любое другое решение в том, что касается материала чехла.
Предложенный матрас можно изготавливать путем заключения пружин в карманы в секциях материала чехла, при этом карманы выполнены из сплошного материала чехла с по меньшей мере одной продольной соединительной линией, проходящей параллельно продольному направлению секции, и множеством поперечных соединительных линий, проходящих перпендикулярно продольному направлению секции. Кроме того, способ включает в себя этапы, на которых: смещают части чехла, расположенные у концов пружины, навстречу друг другу, соединяют их друг с другом и пробивают или иным образом создают проем сквозь части чехла у концов пружины. Также возможен дополнительный этап, на котором соединяют секции друг с другом бок о бок.
Например, могут быть изготовлены секции путем сгибания материала чехла вдвое и выполнены поперечные сварные швы, расположенные с возможностью образования открытых карманов. Далее сжатые пружины монтируют в карманы, после чего карманы запаивают сварным швом, проходящим вдоль секции. Кроме того, выполняют, предпочтительно без поворачивания пружин, дополнительный сварной шов сквозь каждую пружину для соединения концевых частей друг с другом, пробивают проем сквозь части чехла у концов, предпочтительно посередине среди некоторого числа сварных точек или непрерывного сварного шва, и сочленяют множество пружин бок о бок с образованием матраса, при этом продольные сварные швы расположены между секциями.
Указанные этапы можно выполнять в разном порядке и так, чтобы соединительные линии были расположены сбоку от пружин и, следовательно, между соседними пружинами. Этап, на котором смещают концевые части навстречу друг другу, обычно подразумевает создание поджатия за счет соединения посредством соединительных элементов так, чтобы пружины в поджатом состоянии в продольном направлении проходили на меньшее расстояние, чем в исходном, неподжатом состоянии. Такое поджатие может быть создано либо непосредственно после заключения пружин в материал чехла, то есть до их сборки с образованием матраса, либо как только матрас будет собран. При этом в предпочтительном варианте поджатие происходит до заключения пружин в карманы секций, благодаря чему возможно применение существенно меньшего количества материала чехла. В частности, количество материала чехла может быть тем меньше, чем больше поджатие и чем тоньше матрас. Таким образом, все пружины в слое матраса будут поджаты.
Как сказано выше, при изготовлении матрасов по меньшей мере две соседние секции можно соединять друг с другом с образованием промежуточного разделительного расстояния между ними.
Кроме того, секции с пружинами в предпочтительном варианте соединены друг с другом бок о бок, например, как указано на Фиг. 3. Как сказано выше, это возможно за счет размещения точек крепления на продольных соединительных линиях для прикрепления на боковой стороне соседних секций.
Устройство для осуществления раскрытого выше способа содержит средства для заключения витых пружин в карманы секций, при этом карманы выполнены из сплошного материала чехла с по меньшей мере одной продольной соединительной линией, проходящей параллельно продольному направлению секции, и множеством поперечных соединительных линий, проходящих перпендикулярно продольному направлению секции. Данные средства могут включать в себя устройство сгибания материала чехла вокруг ряда пружин и оборудование для сварки соединительных линий в согнутом материале чехла, как схематически проиллюстрировано на Фиг. 4.
Вместо того, чтобы сжимать пружины при размещении в чехол и во время сгибания чехла поверх них, в альтернативном варианте можно осуществлять сжатие пружины по отдельности и монтировать их в сжатом состоянии в согнутый чехол.
Сварочное оборудование предпочтительно содержит контактные колодки 11, 12 с возможностью перемещения в сторону материала чехла и соответствующие опоры 13, 14 на противоположной стороне. Предпочтительно, отдельные элементы сварочного оборудования размещены с возможностью создания продольных соединительных линий и поперечных соединительных линии соответственно. Средство для заключения витых пружин выполнено с возможностью размещения соединительных линий сбоку от пружин так, чтобы они были расположены между соседними пружинами в готовом матрасе.
Устройство также содержит средство для смещения частей чехла, расположенных у концов пружины, навстречу друг другу и соединения их друг с другом и средство для соединения секций друг с другом бок о бок.
Средство для смещения частей чехла, расположенных у концов пружины, навстречу друг другу и соединения их друг с другом предпочтительно включает в себя монтажный инструмент 15 и расположенную на расстоянии от него опору или противодействующий инструмент 16. Во время использования, пружины располагают одним концом в сторону монтажного инструмента, а другим - в сторону опоры. Монтажный инструмент выполнен с возможностью перемещения в сторону опоры и от нее для смещения материала чехла у одного конца пружины сквозь пружину к материалу чехла на другой стороне. Монтажный инструмент 15 предпочтительно представляет собой контактную колодку для создания соединительного сварного шва. При этом в альтернативном варианте могут быть созданы иные крепежные средства. Также возможно применение подвижной опоры, при этом обе стороны пружины сжимают навстречу друг другу, после чего может быть выполнено сшивание, сваривание или соединение аналогичным образом.
Устройство также содержит средство для пробивки отверстий в частях чехла у концов пружин. В данном случае пробойник содержит пробойную часть 17 и упор или опору 18, при этом в данном случае пробойник 17 пробивают сквозь пружину в сторону упора 18, тем самым пробивая по существу кольцевой проем в частях чехла у концов пружины. Или же проемы могут быть, например, вырезаны. В чехле также могут быть предварительно выполнены отверстия для создания проемов перед выполнением прочих этапов.
Межсоединение частей чехла также может быть выполнено на том же этапе, на котором создают проем, например, путем создания сварных точек вокруг места пробивки одновременно с ее выполнением, как видно из Фиг. 6. Кольцевое монтажное средство 15 в данном случае прикреплено к кольцевому соединителю 16, в то время как происходит перемещение пробойника 17 сквозь выполненный по форме трубки монтажный инструмент и пробивка им отверстия в частях чехла сквозь пружину. Соединитель в данном случае содержит четыре выступа 19 на боку части, соединяемой с монтажным средством, при этом выступы ограничивают сварные точки, которые должны быть созданы между частями чехла.
В предпочтительном варианте система согласно изобретению может содержать множество параллельных устройств, например, два устройства, работающих параллельно.
Кроме того, предусмотрены средства для создания межсоединения секций с пружинами, предпочтительно - бок о бок, как указано на Фиг. 3, например. Как сказано выше, это возможно путем размещения точек крепления на продольных соединительных линиях для прикрепления к боковой стороне соседних секций.
Предпочтительно выполнять поджатие пружин так, чтобы длина пружин в поджатом состоянии составляла менее 2/3 длины тех же самых пружин в исходном неподжатом состоянии, и предпочтительно менее 1/2. Также предпочтительно, чтобы соотношение длины пружин и их диаметра в поджатом состоянии было менее 2, предпочтительно менее 1 и наиболее предпочтительно менее 1/2.
В другом варианте матраса на Фиг. 7а и 7b также предложен матрас с множеством чехлов, образующих индивидуальные карманы, однако в данном случае чехлы образованы относительно большим верхним полотном 3'а и относительно большим нижним полотном 3'b. Указанные полотна предпочтительно проходят по всей ширине и всей длине матраса. При этом также возможно применение полотен меньшего размера, проходящих, например, только частично по ширине и/или длине, которые могут быть расположены, например, с нахлестом друг на друга с образованием прочного соединения между полотнами.
Полотна соединены друг с другом продольными соединительными линиями 5' и поперечными соединительными линиями 6, например, выполненными путем сварки так же, как описано выше для ранее раскрытого варианта. Продольные и поперечные соединительные линии образуют прямоугольные, предпочтительно - квадратные, отсеки, каждый из которых предназначен для вмещения пружины. При этом полотна, соединенные друг с другом по продольным и боковым соединительным линиям, могут, например, образовывать шахматную конфигурацию, тем самым образуя индивидуальные карманы/чехлы для пружин. Таким образом, в данном варианте карманы сопряжены друг с другом одним и тем же материалом не только в одном направлении, как в раскрытых выше вариантах с секциями, а в двух направлениях, т.е. и в направлении по длине, и в направлении по ширине.
Кроме того, как и в раскрытом ранее варианте, концевые части каждого чехла соединены друг с другом сквозь пружины, а в пределах этих соединений выполнены проемы 9, расположенные в сочленениях.
Для изготовления матраса по данному второму варианту, проиллюстрированному на Фиг. 8, можно взять полотна 3'а и 3'b в рулонах и переместить их в сборочное оборудование с верхней и нижней стороны. Ряды пружин 1 вводят в сборочное оборудование между полотнами. Каждый ряд пружин предпочтительно содержит все пружины, необходимые для формирования матраса, т.е. все пружины для всей ширины или длины матраса. Далее полотна сжимают поверх пружин и формируют поперечные соединительные линии, например, посредством контактных колодок 11', с образованием соединительных линий, проходящих между рядами пружин, и формируют продольные соединительные линии, например, посредством контактных колодок 12', с образованием соединительных линий, проходящих между пружинами в каждом ряду. Соединение материала чехла сквозь каждую пружину и формирование проемов в этих сочленениях можно осуществлять так же, как было раскрыто выше для первого варианта осуществления.
Как и в ранее раскрытом варианте, выполнение производственных этапов не обязательно должно происходить в данном конкретном порядке. Например, продольные соединительные линии можно формировать до формирования поперечных соединительных линий или одновременно с ними. Кроме того, соединение материала чехла сквозь пружины можно выполнять до формирования поперечных и/или продольных соединительных линий.
Раскрытые выше варианты осуществления матрасов обеспечивают направление пружин, тем самым предотвращая их поворачивание или нечто подобное. В отличие от известных матрасов, новый матрас содержит секции с карманами, в которые вмонтированы пружины через проемы в поперечном направлении, которые затем сваривают друг с другом, но без поворачивания пружин. В результате, сварной шов будет расположен вдоль боковых сторон пружин, а не поверх их концов. Кроме того, гладкие концевые части смещены навстречу друг другу и скреплены путем сварки, например. Так можно создавать очень тонкие матрасы, по существу толщиной до одного сантиметра или малого числа сантиметров. Например, можно создать матрас толщиной 25 мм. Таким образом, изобретение может найти применение в подушках для сидений, покрывных матрасах для размещения поверх других матрасов и в схожих случаях, когда существует потребность в тонких матрасах. Возможность изготовления покрывных пружинных матрасов карманного типа также создает значительное преимущество не только потому, что их можно сделать более мягкими, тем самым повысив удобство, но и потому, что со временем обычно не возникает состояние усталости пружин, как это происходит с полиэтиленом или подобными материалами. Матрасы по настоящему изобретению можно изготавливать не только очень легкими, мягкими и удобными, но и, за счет поджатия, очень жесткими и твердыми, в зависимости от того, что необходимо. Проем сквозь пружину также создает хорошую вентиляцию матраса, тем самым улучшая высыхание, охлаждение и/или нагрев, уменьшая рост бактерий и т.п., и повышая удобство.
Изобретение позволяет без труда регулировать высоту пружинных элементов, используя крепежные средства в разных положениях и разных размеров при соединении концевых частей друг с другом. Это также упрощает создание разных частей матраса с разной толщиной или создание матрасов разной толщины без внесения дополнительных изменений в процесс изготовления в связи с этим. Процесс изготовления станет очень гибким и регулируемым. В частности, можно создавать матрасы по форме чаши или чего-либо подобного для применения в качестве подушек для сидений или иные матрасы, предназначенные для сидения. Аналогичные изменения высоты также можно применять в других матрасах для регулирования положения пользователя на матрасе.
Изобретение было раскрыто выше на примере вариантов его осуществления. При этом могут прийти на ум различные вариации изобретения. Например, как сказано выше, возможно применение крепежных элементов иных типов, как и иных решений для материала чехла, размеров пружин и т.п. Кроме того, устройство и способ могут быть спроектированы иным образом. Подобные очевидные вариации надлежит рассматривать как входящие в объем изобретения, определенный прилагаемой формулой изобретения.