АМОРТИЗИРУЮЩАЯ ПОДКЛАДКА, ИМЕЮЩАЯ ВСТРОЕННЫЕ АВТОМАТИЧЕСКИ ЗАПОЛНЯЕМЫЕ ВОЗДУШНЫЕ ТРУБКИ, И СПОСОБ ЕЕ ИЗГОТОВЛЕНИЯ
PADDING WITH INTEGRATED AUTOMATICALLY FILLED AIR TUBES  AND METHOD OF ITS MANUFACTURE

1. Область техники
Настоящее изобретение относится к подкладке, имеющей встроенные автоматически заполняемые воздушные трубки, и к способу ее изготовления, и более конкретно, к подкладке, имеющей встроенные автоматически заполняемые воздушные трубки, которая может использоваться как амортизирующая подкладка для различных покрытий, например постельных принадлежностей, включающих в себя матрас и подушку, и к способу изготовления амортизирующей подкладки.
2. Уровень техники
В качестве материалов амортизирующей подкладки для постельных принадлежностей, имеющих силу демпфирования и силу упругого восстановления, обычно используют латекс, обладающий силой демпфирования и упругого восстановления, а также пружины, обладающие упругой поддерживающей силой.
Проблема материалов амортизирующей подкладки для постельных принадлежностей, использующих латекс или пружины, заключается в том, что при использовании в течение длительного времени упругая поддерживающая сила уменьшается из-за старения пружины и сила упругости и восстановления латекса снижается за счет нагрузки, постоянно приложенной к латексному материалу.
Для решения данной проблемы в известном уровне техники предложен материал амортизирующей подкладки, составленный из множества пластиковых баллонов, созданных при помощи пневматического формования и обладающих собственной упругостью для выпуска или всасывания воздуха при деформировании или восстановлении в результате воздействия внешней силы, и внутренних подкладок, размещенных между пластиковыми баллонами, в которой пластиковые баллоны при помощи нитей выполнены за одно целое с находящимися между ними внутренними амортизирующими подкладками.
Соответственно, можно дополнительно вводить воздух в пластиковые баллоны или выпускать воздух из пластиковых баллонов в зависимости от веса пользователя и таким образом регулировать упругость материала амортизирующей подкладки, и соответственно, пользователь может получить оптимальную с точки зрения использования амортизирующую подкладку, регулируя количество воздуха в пластиковых баллонах.
Однако пластиковые баллоны и внутренние амортизирующие подкладки не выполнены за одно целое, так что невозможно поддерживать части тела человека с соответствующим давлением.
Это значит, что когда к любому из пластиковых баллонов приложена нагрузка, пластиковый баллон сдавлен и сторона наклонена к внутренней подкладке, но внутренняя амортизирующая подкладка и пластиковый баллон не выполнены за одно целое на стыке, поэтому сторона пластикового баллона отделена от контактной поверхности внутренней амортизирующей подкладки и, соответственно, распределение нагрузки с помощью пластиковых баллонов и внутренних подкладок значительно ухудшено.
Принимая во внимание данную проблему, заявитель(и) подал(и) заявку "Пластиковые баллоны для надувных матрасов" (10-1032462 (2011.04.25)), согласно которой весь объем может быть минимизирован путем сжатия внутренних пространств пластиковых баллонов, при его хранении или переноске, "Надувная кровать, использующая пластиковые баллоны", которая может поддерживать и распределять нагрузку по кровати, при одновременном регулировании упругости надувного матраса даже в случае, если нагрузка сконцентрирована на участке, и "Кровать для пациента, использующая пластиковые баллоны" (Патент Кореи №10-0956662 (2010.04.29)), в которой матрас для кровати может легко складываться вдоль элементов каркаса.
Однако пластиковые камеры баллонного типа или амортизирующие подкладки, заявленные в патентах, увеличивают в объеме с помощью искусственно подаваемого воздуха, и они не могут надуваться самостоятельно, поэтому для введения воздуха в пластиковые камеры баллонного типа или в амортизирующей подкладки необходим насос с большой пропускной способностью, и поэтому размер и пропускная способность насоса возрастают, при работе насоса генерируется шум и стоимость изготовления увеличивается.
Дополнительно, пластиковые камеры баллонного типа или амортизирующие подкладки, заявленные в патентах, собирают в виде основной части амортизирующей подкладки для кровати или другого использования только после сборки частей (камер и подкладок и других), поэтому эффективность работы по сборке снижается и для изготовления изделия требуется много этапов работ.
Дополнительно, когда пластиковые камеры баллонного типа или амортизирующие подкладки, заявленные в патентах, изготавливают в виде основных частей амортизирующей подкладки для кровати или другого использования, их трудно переносить или транспортировать, если они недостаточно сжаты, поэтому для их хранения требуется большое пространство и увеличиваются расходы на транспортировку, что невыгодно при экспорте.
Дополнительно, пластиковые баллоны, заявленные в патентах, содержат разделяющие пеноматериалы (разделители), в которых удерживается воздух, и поэтому способность сжиматься и восстанавливаться является низкой, и объемы пластиковых баллонов невозможно уменьшить, соответственно, объем для перевозок (в частности, для перевозок на экспорт) оказывается большим, в результате чего стоимость транспортировки увеличивается.
Патент Кореи №10-0510004, с названием "Матрасы", принадлежащий заявителю, предлагает изделие, в котором латекс, который является наружным материалом матраса, и воздушная трубка, которая является внутренним материалом, выполнены за одно целое.
В данном матрасе воздух вводят в воздушную трубку и латекс в жидком состоянии помещают в форму с расположенной в центре формы воздушной трубкой, удерживающей воздух, так что латекс формуется вокруг воздушной трубки и сформированный наружный материал усиливают.
Однако в матрасе данного типа секции расположены независимо, так что увеличение давления в воздушной трубке делает трубку только более жесткой и ограничивает функциональность амортизирующей подкладки. Чем жестче трубка, тем больше возрастает прижимной контакт, что увеличивает неудобство.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение разработано с целью решения данной проблемы и задачей настоящего изобретения является создание амортизирующей подкладки, в которой расширяющиеся воздушные трубки располагают в виде прямоугольных параллелепипедов с постоянными интервалами, материал амортизирующей подкладки подают под давлением в полость формы для вспенивания, так что материал амортизирующей подкладки покрывает воздушные трубки и присоединяется с получением цельной конструкции к внешним поверхностям воздушных трубок, высокоупругую силу демпфирования подкладки создают путем объединения в одно целое воздушных трубок и материала подкладки с обеспечением пространства, имеющего прямоугольное поперечное сечение, герметизированного в подкладке после вспенивания, при этом нагрузка распределена равномерно, деформация наружной формы подкладки предотвращена, а когда после уменьшения объема при сжатии внешнюю силу снимают, амортизирующая подкладка самостоятельно расширяется.
Другой задачей настоящего изобретения является создание амортизирующей подкладки со встроенной воздушной трубкой, которая может автоматически восстанавливаться после снятия давления, которая позволяет экономить материал, и большое количество которых можно переносить благодаря минимизации объема.
Другой задачей настоящего изобретения является создание амортизирующей подкладки, имеющей встроенную воздушную трубку, в которой при приложении внешней нагрузки к конкретной воздушной трубке и возрастании давления и деформации в трубке давление передается и распределяется в смежные воздушные трубки.
Чтобы решить задачу настоящего изобретения, вариант осуществления настоящего изобретения создает амортизирующую подкладку, имеющую встроенную воздушную трубку, которая включает в себя: множество воздушных трубок, заполненных воздухом, расположенных с постоянными интервалами и имеющих прямоугольное поперечное сечение; высокоупругий материал амортизирующей подкладки, полученный путем вспенивания, покрывающий воздушные трубки и присоединенный с получением цельной конструкции к внешним поверхностям воздушных трубок; и блок ввода/выпуска воздуха для ввода/выпуска воздуха в/из воздушных трубок.
Блок ввода/выпуска воздуха включает в себя: отходящие шланги для подачи воздуха, которые сообщаются с воздушными трубками, соответственно; один основной шланг для подачи воздуха, который сообщается с концами отходящих шлангов для подачи воздуха; и пробку, присоединенную к концу одного основного шланга для подачи воздуха.
Отходящие шланги для подачи воздуха и основной шланг для подачи воздуха встраивают с получением цельной конструкции в материал амортизирующей подкладки при вспенивании материала амортизирующей подкладки, и пробку, присоединенную к концу основного шланга для подачи воздуха, выводят наружу из материала амортизирующей подкладки.
Чтобы решить задачу настоящего изобретения, другой вариант осуществления настоящего изобретения обеспечивает способ изготовления амортизирующей подкладки, имеющей встроенную автоматически заполняемую воздушную трубку, который включает в себя: размещение множества воздушных трубок в нижней полости, образованной в нижней части формы для изготовления амортизирующей подкладки; соединение верхней формы, имеющей верхнюю полость, с нижней формой; и вспенивание материала амортизирующей подкладки таким образом, что материал амортизирующей подкладки оказывается присоединен с получением цельной конструкции к внешним поверхностям воздушных трубок и покрывает воздушные трубки путем подачи под давлением материала амортизирующей подкладки во входное отверстие формы.
При вспенивании отходящие шланги для подачи воздуха, сообщающиеся с воздушными трубками, и один основной шланг для подачи воздуха, сообщающийся с концами отходящих шлангов для подачи воздуха, но исключая данные концы, встраивают с получением цельной конструкции в материал амортизирующей подкладки.
Дополнительно, множество шпилек, которые поддерживают верхние части воздушных трубок, заполненных воздухом, расположены вертикально в верхней полости верхней формы и шпильки имеют достаточную высоту для поддержки верхних частей воздушных трубок. Соответственно, расширяющиеся воздушные трубки поддерживаются шпильками, не отделяясь при вспенивании.
Предпочтительно, множество шпилек, которые поддерживают стороны воздушных трубок, заполненных воздухом, расположены вертикально в нижней полости, так что трубки могут сохранять прямоугольные поперечные сечения.
Посредством описанной выше конфигурации настоящее изобретение обеспечивает следующие эффекты.
Согласно настоящему изобретению обеспечена трубка, при этом множество воздушных трубок, расширяющихся в прямоугольном поперечном сечении, расположено с постоянными интервалами в форме, например, матраса или подушки, и материал амортизирующей подкладки, являющийся высокоупругим материалом, который покрывает и прикреплен с получением цельной конструкции к внешним поверхностям воздушных трубок, что предотвращает деформацию, воздушные трубки и материал амортизирующей подкладки составляют единое целое и воздушные трубки автоматически заполнены воздухом до уровня атмосферного давления.
В частности, поскольку воздушные трубки прямоугольного поперечного сечения расположены с постоянными интервалами с получением цельной конструкции в материале амортизирующей подкладки, материал амортизирующей подкладки между воздушными трубками сжимается при приложении нагрузки, и поэтому поддерживающая сила увеличивается и воздушные трубки преобразуют вертикальную нагрузку в горизонтальную нагрузку, так что при уменьшении веса нагрузка распределяется через отверстия для воздуха, и соответственно, создается упругая поддерживающая сила и нагрузка может распределяться равномерно.
Дополнительно, можно регулировать давление воздуха в воздушных трубках путем ввода/выпуска воздуха в/из воздушных трубок, так что можно обеспечить силу демпфирования и упругую поддерживающую силу, соответствующую желанию пользователя.
Дополнительно, за счет сжатия материала амортизирующей подкладки после того, как воздух полностью выпущен из воздушных трубок, общий размер уменьшается, и материал амортизирующей подкладки можно легко разместить в небольшом шкафу или в сумке.
Дополнительно, поскольку по настоящему изобретению воздушные трубки автоматически заполняются воздухом до уровня атмосферного давления, отсутствует необходимость ввода большого количества воздуха, соответственно для ввода воздуха достаточно небольшого насоса, и благодаря использованию небольшого насоса можно снизить стоимость изготовления и шум.
Дополнительно, для перевозки или переноски можно уменьшить объем амортизирующей подкладки, имеющей встроенные воздушные трубки по настоящему изобретению, путем сжатия материала амортизирующей подкладки, при этом амортизирующая подкладка автоматически восстанавливается при удалении внешней силы за счет самопроизвольного притока воздуха, так что стоимость погрузки и транспортировки на экспорт можно снизить за счет уменьшения объема для транспортировки.
Дополнительно, поскольку множество воздушных трубок соединено, при приложении давления к конкретной воздушной трубке снаружи давление передается и распределяется в другие воздушные трубки и тело человека может комфортно поддерживаться.
Поскольку амортизирующая подкладка, имеющая встроенные автоматически заполняемые трубки, является легкой, с ней удобно обращаться, количество исходного материала, например латекса или пены, уменьшено, и, соответственно, снижена стоимость изготовления.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг. 1 - вид в перспективе, показывающий наружную форму амортизирующей подкладки согласно настоящему изобретению, имеющей встроенную воздушную трубку.
Фиг. 2 - вид в перспективе с частичным поперечным сечением, показывающий амортизирующую подкладку согласно настоящему изобретению, имеющую встроенную воздушную трубку.
Фиг. 3 - вид поперечного сечения, показывающий амортизирующую подкладку согласно настоящему изобретению, имеющую встроенную воздушную трубку.
Фиг. 4 - вид поперечного сечения, показывающий амортизирующую подкладку согласно настоящему изобретению, которая сжата после того, как воздух удален из воздушной трубки в подкладке.
Фиг. 5а-5с - виды, схематически показывающие способ изготовления амортизирующей подкладки согласно настоящему изобретению со встроенной воздушной трубкой, имеющей размер подушки.
Фиг. 6а-6с - виды, схематически показывающие способ изготовления амортизирующей подкладки согласно настоящему изобретению со встроенной воздушной трубкой, имеющей размер матраса для кровати.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНОГО ВАРИАНТА ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
Ниже в данном документе подробно описаны предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи.
Настоящее изобретение направлено на предотвращение деформации путем объединения в одно целое воздушной трубки и материала амортизирующей подкладки, автоматического заполнения, обеспечения высокоупругой силы демпфирования, функции равномерного распределения нагрузки и удобства использования в качестве амортизирующей подкладки, особенно для постельных принадлежностей, включающих в себя матрас и подушку и различные покрытия, путем создания амортизирующей подкладки, в которой воздушные трубки, образующие прямоугольное поперечное сечение при расширении и расположенные с постоянными интервалами, покрыты материалом амортизирующей подкладки, и материал амортизирующей подкладки присоединен с получением цельной конструкции к внешним поверхностям воздушных трубок.
Следует отметить, что в качестве амортизирующей подкладки согласно настоящему изобретению и способу изготовления амортизирующей подкладки описана амортизирующая подкладка для постельных принадлежностей, имеющая размер подушки, и аналогичную структуру и способ изготовления применяют для других постельных принадлежностей, например матраса для кровати и подкладок для покрытий.
Как показано на фиг. 1-3, амортизирующая подкладка 10 по настоящему изобретению включает в себя множество воздушных трубок 12, имеющих прямоугольное поперечное сечение и расположенных с постоянными интервалами, а также высокоупругий материал 14 амортизирующей подкладки, покрывающий воздушные трубки 12, который присоединен с получением цельной конструкции к внешним поверхностям воздушных трубок 12 и образован путем вспенивания.
Предпочтительно, воздушные трубки 12 изготавливают имеющими размер, который вставляется в желаемое изделие амортизирующей подкладки, например матрас, подушку и покрытие, с очертаниями, аналогичными наружным очертаниям требуемого изделия амортизирующей подкладки, и фиксируются в форме, создающей прямоугольное поперечное сечение с закругленными краями.
Материал 14 амортизирующей подкладки может быть обычным пористым материалом, предпочтительно имеющим множество неравномерно распределенных пор, или может быть сделан из композитной полимерной смолы, обеспечивающей демпфирующую способность амортизирующей подкладки благодаря использованию множества пор.
Амортизирующая подкладка 10 включает в себя блок ввода/выпуска воздуха 20 для ввода воздуха в воздушные трубки 12 или выпуска воздуха из воздушных трубок 12.
Подробно, блок ввода/выпуска воздуха 20 составлен из множества отходящих шлангов для подачи воздуха 22, которые сообщаются с воздушными трубками 12, соответственно, и один основной шланг 24 для подачи воздуха, который сообщается с концами отходящих шлангов для подачи воздуха 22, и, в частности, пробка 26, которую открывают/закрывают вручную для ввода/выпуска воздуха и которая присоединена к концу одного основного шланга 24 для подачи воздуха.
Если материал 14 амортизирующей подкладки, покрывающий воздушные трубки 12 и присоединенный с получением цельной конструкции к внешним поверхностям воздушных трубок 12, изготовлен путем вспенивания, отходящие шланги 22 для подачи воздуха и основные шланги 24 для подачи воздуха размещены с получением цельной конструкции в материале 14 амортизирующей подкладки и пробка 26, присоединенная к концу основного шланга 24 для подачи воздуха, выведена наружу из материала 14 амортизирующей подкладки таким образом, что его можно открывать/закрывать.
Использование амортизирующей подкладки, имеющей встроенные воздушные трубки представленной выше конфигурации, описано ниже в данном документе.
Сначала, поскольку воздушные трубки 12 образованы с получением цельной конструкции и покрыты материалом 14 амортизирующей подкладки, имеющим высокую упругость, воздушные трубки 12 расширяются и выталкиваются восстанавливающей силой материала 14 амортизирующей подкладки, так что воздух всасывается в воздушные трубки 12 через открытую пробку 26, достигая уровня атмосферного давления даже без использования воздушного насоса.
Далее, если пользователь желает дополнительно подать воздух, пользователь открывает пробку 26 и вручную присоединяет воздушный насос (не показан) к основному шлангу 24 для подачи воздуха и затем, когда воздуха подается к основному шлангу 24 для подачи воздуха при помощи насоса, воздух проходит в воздушные трубки 12 по отходящим шлангам 22 для подачи воздуха и воздушные трубки 12 расширяются.
Пока давление воздуха в воздушных трубках 12 достигает желаемого пользователем уровня, операция с использованием небольшого воздушного насоса может быть остановлена и затем пробку 26 закрывают, или если воздушные трубки 12 расширены и вытолкнуты восстанавливающей силой материала 14 амортизирующей подкладки и наружный воздух всосан в воздушные трубки 12, пробку 26 закрывают, таким образом, амортизирующая подкладка готова к использованию.
Соответственно, когда пользователь размещает часть своего тела, например голову, на подкладке 10, материал 14 амортизирующей подкладки сжимается под нагрузкой от пользователя и воздушные трубки 12 расширяются в материале 14 амортизирующей подкладки, распределяя и поддерживая нагрузку, так что пользователь испытывает комфорт.
С другой стороны, для уменьшения давления воздуха в воздушных трубках 12, чтобы использовать амортизирующую подкладку 10, пробку 26 открывают, так что материал 14 амортизирующей подкладки сжимается, и соответственно, воздух выпускается из воздушных трубок 12 в материал 14 амортизирующей подкладки.
То есть, воздух в воздушных трубках 12 выпускается наружу через открытую пробку 26 после последовательного прохождения по отходящим шлангам 22 для подачи воздуха и основному шлангу 24 для подачи воздуха, и когда заданное количество воздуха выпущено, воздушное давление в воздушных трубках 12 уменьшено до уровня, которого хочет пользователь, пробку 26 закрывают.
Когда сжимающая сила, приложенная к материалу 14 амортизирующей подкладки, удалена, материал 14 амортизирующей подкладки расширяется и воздушные трубки 12 принимают первоначальные формы под действием восстанавливающей силы (упругой силы) материала 14 амортизирующей подкладки, то есть, поскольку воздух проходит обратно в поры пористого материала, которым является материал 14 амортизирующей подкладки, сжатые воздушные трубки 12 наполняются наружным воздухом и амортизирующая подкладка 10, составленная из воздушных трубок 12 и материала 13 амортизирующей подкладки, легко восстанавливает свою первоначальную форму.
Дополнительно, чтобы хранить амортизирующую подкладку 10 по настоящему изобретению в конкретном месте (в небольшом шкафу или сумке), пользователь открывает пробку 26 и непрерывно сжимает материал 14 амортизирующей подкладки, пока воздух полностью не выпущен из воздушных трубок 12 в материале 14 подкладки.
Соответственно, как показано на фиг. 4, когда материал 14 подкладки продолжают сжимать после того, как воздух из воздушных трубок 12 полностью выпущен, воздушные трубки 12 также сжимаются, так что полный объем подкладки 10 уменьшается, и, таким образом, амортизирующую подкладку 10 уменьшенного объема можно удобно хранить в небольшом шкафу или сумке.
Очевидно, что когда амортизирующую подкладку 10 вынимают из небольшого шкафа и оставляют, воздух проходит в поры пористого материала, которым является материал 14 амортизирующей подкладки, так что когда воздушные трубки 12, заполняются воздухом до уровня атмосферного давления, амортизирующая подкладка 10 восстанавливает свою первоначальную форму.
В качестве варианта осуществления изготовления амортизирующей подкладки, имеющей встроенную воздушную трубку согласно настоящему изобретению в описанной выше конфигурации, описан пример изготовления амортизирующей подкладки для подушки со ссылкой на фиг. 5а-5с.
Сначала для изготовления амортизирующей подкладки множество воздушных трубок 12 располагают с постоянными интервалами и расширяют путем ввода воздуха в нижнюю полость 32 нижней формы 31 формы 30.
На фиг. 5а-5с показана форма 30 большого размера, соответствующая подушке, но очевидно, что она может быть выполнена так, чтобы соответствовать матрасу или покрытию.
Множество шпилек 35 расположено вертикально и образовано с получением цельной конструкции в нижней полости 32 нижней формы 32 для поддержки сторон воздушных трубок 12, заполненных воздухом, причем шпильки 35 имеют достаточную высоту, чтобы поддерживать стороны воздушных трубок 12.
Соответственно, воздушные трубки 12 располагают и фиксируют, размещая их между шпильками 35, так что они могут сохранять свое положение при вспенивании материала 14 амортизирующей подкладки.
Затем верхнюю форму 33, имеющую верхнюю полость 34, соединяют с нижней формой 31. Шпильки 36, предотвращающие соскакивание воздушных трубок 12, выполняют с постоянными интервалами в верхней полости 34 верхней формы 33.
Затем путем выполнения вспенивания, то есть подачи под давлением и вспенивания материала 14 амортизирующей подкладки, являющегося пористым материалом, через впускное отверстие (не показано) в материале формы 30 в верхнюю и нижнюю полости 34 и 34, материал 14 амортизирующей подкладки покрывает воздушные трубки 12, вспенивается и присоединяется с получением цельной конструкции к внешним поверхностям воздушных трубок 12.
Отходящие шланги 22 для подачи воздуха, сообщающиеся с воздушными трубками 12, и один основной шланг 24 для подачи воздуха, сообщающийся с концами отходящих шлангов 22 для подачи воздуха, также размещают в нижней форме 31, так что они встраиваются в материал 14 амортизирующей подкладки при вспенивании.
Дополнительно, конец основного шланга 24 для подачи воздуха выводят наружу от формы, так что конец основного шланга 24 для подачи воздуха выступает из материала 14 амортизирующей подкладки, и пробку 26 присоединяют к выведенному концу основного шланга 24 для подачи воздуха, тем самым изготавливая амортизирующую подкладку для подушки по настоящему изобретению.
Амортизирующая подкладка по настоящему изобретению может быть изготовлена как амортизирующая подкладка для матраса для кровати, показанная на фиг. 6b, по аналогичной технологии изготовления, после изготовления большой формы, как показано на фиг. 6а, и может быть изготовлена для покрытий с другими размерами.