Сжатый гнездовой пружинный матрас, способ изготовления гнездового пружинного матраса и устройство для предварительного сжатия установленных в гнезда цилиндрических пружин

 

Изобретение относится к мебели, в частности к пружинным матрасам, содержащим пружины, заключенные в карманы, так называемому гнездовому пружинному матрасу, а также к способу и устройству для изготовления такого матраса. Изобретение позволяет расширить эксплуатационные возможности, обеспечив возможности изготовления тонких матрасов для кроватей, подушек сидений, повышение комфортности изделий, индивидуальной гибкости, долговечности при простоте и дешевизне производства. Матрас содержит множество взаимно соединенных цилиндрических пружин, заключенных в карманы. По меньшей мере для одной пружины участки кармана, расположенные на концах пружины, сдвигают по направлению друг к другу сквозь пружину и соединяют с помощью соединительного средства. 3 с. и 24 з.п. ф-лы, 4 ил.

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к пружинному матрасу, содержащему пружины, заключенные в карманы, так называемому гнездовому пружинному матрасу, а также к способу и устройству для изготовления такого матраса.

Предшествующий уровень техники

Обычным способом изготовления пружинных матрасов является так называемый гнездовой способ. Это означает, что пружины установлены в гнезда, т.е. они индивидуально заключены в материал кармана. Таким способом пружины становятся относительно индивидуально упругими так, что они могут прогибаться индивидуально, не затрагивая соседних пружин, за счет чего повышается комфорт для пользователя, поскольку его вес более равномерно распределяется по поверхности, которая принимает нагрузку.

Недостатком такой конструкции, однако, является то, что трудно изготовить тонкие матрасы. Если уменьшить длину пружины без соответствующего уменьшения ее диаметра, пружина будет стремиться поворачиваться внутри кармана, особенно если ее длина сравнима с диаметром витка, что резко снижает комфортабельность матраса. При производстве такого матраса существующая технология требует применения значительно большего количества пружин. Следовательно, существенно вырастает себестоимость производства и его сложность. Кроме того, трудно предотвратить увеличение жесткости таких матрасов, поскольку невозможно использовать более тонкую проволоку для изготовления пружин.

По этим причинам пружинные матрасы невозможно было использовать для многих целей, где требуются тонкие матрасы, например, матрасы для кроватей, подушек сидений и т.п. Несмотря на это пружинные матрасы имеют некоторые свойства, которые делают их желательными для применения, и к этим свойствам относятся прекрасный комфорт, индивидуальная гибкость, долговечность и простота и дешевизна производства.

Сущность изобретения

Следовательно, целью настоящего изобретения является создание пружинного матраса упомянутого выше типа, а также способа и устройства для его изготовления, в котором указанные недостатки устранены полностью или, по меньшей мере, частично.

Эта цель согласно первому аспекту изобретения достигается за счет пружинного матраса, содержащего множество взаимно соединенных цилиндрических пружин, заключенных в карманы для, по меньшей мере, одной пружины, при этом участки карманов, расположенные на концах пружины, смещены по направлению друг к другу, пропущены сквозь пружину и соединены с помощью соединительного средства, причем участки кармана на концах пружины соединены так, что пружина остается сжатой.

Предпочтительно, чтобы участки кармана были смещены по направлению друг к другу так, что контактируют друг с другом.

Целесообразно, чтобы соединительное средство было расположено с возможностью создания требуемого нахлеста между участками кармана, при этом полученный таким образом нахлест определяет степень сжатия пружины.

Желательно, чтобы соединительное средство представляло собой механический соединительный элемент, предпочтительно скобу.

Возможно, чтобы соединительное средство представляло собой поверхностное соединение, такое как клей, сварной шов и т.п.

Полезно, чтобы карман был предпочтительно выполнен из тканого материала, поддающегося сварке.

Целесообразно, чтобы пружина была сжата так, что длина пружины в сжатом состоянии составляла менее 2/3 длины той же пружины в свободном состоянии и предпочтительно менее 1/2.

Предпочтительно, чтобы отношение длины пружины к ее диаметру в сжатом состоянии составляло менее 2, предпочтительно менее 1 и наиболее предпочтительно менее 1/2.

Желательно, чтобы матрас содержал множество сжатых пружин, где, по меньшей мере, некоторые пружины сжаты в разной степени.

Полезно, чтобы пружины были сжаты в разной степени так, чтобы образовать участки матраса разной толщины.

Эта цель согласно второму аспекту изобретения достигается за счет способа изготовления пружинного матраса, содержащего множество взаимно соединенных цилиндрических пружин, заключенных в карманы, согласно которому заключают пружины в материал карманов; сжимают, по меньшей мере, одну из пружин и взаимно соединяют пружины, при этом стадия, на которой сжимают пружины, частично включает стадии, на которых участки карманов, расположенные на концах пружины, сдвигают по направлению друг к другу и соединяют их соединительными элементами.

Предпочтительно, чтобы участки карманов сводили по направлению друг к другу для их контакта.

Целесообразно, чтобы степенью сжатия пружин управляли путем позиционирования соединительного средства и полученным таким образом нахлестом между участками кармана.

Желательно, чтобы соединительное средство представляло собой механический соединительный элемент, предпочтительно скобу.

Возможно, чтобы соединительное средство представляло собой поверхностное соединение, такое как клей, сварной шов и т.п.

Полезно, чтобы пружины, заключенные в материал карманов, сначала взаимно соединяли последовательно в ряды, после чего их сжимали и, наконец, соединяли такие ряды.

Целесообразно, чтобы по существу все пружины в матрасе сжимали.

Предпочтительно, чтобы этап сжатия выполняли таким образом, что длина пружины в сжатом состоянии составляла менее 2/3 длины той же пружины в свободном состоянии и предпочтительно менее 1/2.

Желательно, чтобы этап сжатия выполняли таким образом, что отношение длины пружины к ее диаметру в сжатом состоянии составляло менее 2, предпочтительно менее 1 и наиболее предпочтительно менее 1/2.

Возможно, чтобы сжимали множество пружин, при этом отдельные пружины сжимали в разной степени.

Полезно, чтобы пружины были сжаты так, чтобы образовать участки матраса различной толщины.

Эта цель согласно последнему аспекту изобретения достигается за счет устройства для сжатия цилиндрических пружин, заключенных в карманы, содержащего толкатель и противодействующее средство, расположенное на расстоянии от него, при этом толкатель и противодействующее средство выполнены с возможностью совершения относительных возвратно-поступательных перемещений по направлению друг к другу и друг от друга для проведения материала кармана, расположенного на концах установленной между ними пружины, сквозь пружину, и фиксирующие средство для установки фиксирующих элементов, соединяющих такие сведенные вместе участки материала кармана с двух концов пружины.

Целесообразно, чтобы противодействующее средство представляло собой пассивный упорный элемент, а толкатель был выполнен с возможностью перемещения по направлению к этому упорному элементу и от него.

Предпочтительно, чтобы толкатель заходил за упорный элемент, а фиксирующее средство было расположено на противоположной стороне упорного элемента.

Желательно, чтобы нахлест, т.е. расстояние, на которое толкатель заходит за упорный элемент, являлся регулируемым.

Возможно, чтобы фиксирующее средство было выполнено с возможностью скрепления сведенных вместе участков материала кармана механическим крепежным элементом, например, скобой.

Полезно, чтобы фиксирующее средство было выполнено с возможностью скрепления сведенных вместе участков материала кармана поверхностным соединительным элементом, таким как клей или сварной шов.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 - устройство для изготовления матраса согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг.2 - матрас согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг.3 - схематическое сечение устройства по фиг.1, вид сверху;

Фиг.4а - схематическое сечение устройства по фиг.1, вид сбоку, где толкатель заведен за упорный элемент;

Фиг.4b - схематическое сечение, вид сбоку, готового пружинного элемента согласно настоящему изобретению.

Описание предпочтительных вариантов осуществления изобретения

Далее следует более подробное описание настоящего изобретения на примере варианта его осуществления со ссылками на сопроводительные чертежи.

Пружинный матрас согласно настоящему изобретению содержит множество взаимно соединенных цилиндрических пружин 1, заключенных в карманы 2. Карман изготовлен из тканого материала, предпочтительно поддающегося сварке, но могут использоваться и другие материалы, например, различные типы пластмасс. Можно использовать и не поддающийся сварке тканый материал, например, хлопковую ткань. Такие матрасы, именуемые “гнездовые пружинные матрасы”, известны, и способ их изготовления не является объектом настоящего изобретения. Обычно полосы взаимно соединенных пружин, заключенных в карманы, изготавливают автоматически, после чего эти полосы разрезают на требуемые по длине отрезки и соединяют их боками, чтобы сформировать матрас.

Согласно настоящему изобретению по меньшей мере для одного из отрезков участки карманов, охватывающие концы пружины, сдвигают друг к другу сквозь пружину и соединяют с помощью соединительного средства для создания, по меньшей мере, определенной степени сжатия. Предпочтительно, участки карманов сдвигают друг к другу так, чтобы они касались друг друга, но их можно соединять и другими способами, например, проволокой, длинным зажимом и пр. Соединительное средство может содержать механический соединительный элемент, например, зажим, заклепку и пр., или поверхностные соединительные средства, такие как клей, сварной шов и т.п. Можно использовать и другие фиксирующие элементы. Нагрузка на такой фиксирующий элемент обычно невелика, поскольку фиксирующие элементы нагружаются, только когда матрас не нагружен, тогда как при нагрузке на матрас нагрузка на фиксирующий элемент отсутствует.

Матрас согласно настоящему изобретению можно изготавливать, вставляя пружины в материал кармана, сжимая по меньшей мере одну пружину и взаимно соединяя пружины. Сжатие пружины в данном случае означает сдвигание участков кармана, охватывающих концы пружины, по направлению друг к другу и соединение их соединительным элементом так, чтобы пружина в сжатом состоянии имела меньшую длину, чем в первоначальном, свободном состоянии. Такое сжатие производится либо немедленно после заключения пружины в карман, т.е. до сборки пружин в матрас, или после того, как матрас собран. Предпочтительно, однако, сжатие производят после того, как пружины размещены в отрезке, и таким образом производят сжатие всех пружин в одном ряду пружин матраса.

Устройство для осуществления вышеописанного способа содержит согласно настоящему изобретению толкатель 11 и упорное средство 12, расположенное на расстоянии от него. При работе пружины располагают так, чтобы один их конец был направлен к толкателю, а другой - к упорному средству. Толкатель выполнен с возможностью возвратно-поступательного перемещения относительно упорного средства для смещения материала кармана с одного конца пружины сквозь эту пружину к материалу кармана на другом конце. Кроме того, предусмотрено фиксирующее средство 13 для формирования фиксирующих элементов, соединяющих материал обоих концов пружины. Предпочтительно толкатель выполнен с возможностью захода за упорное средство, а фиксирующее средство расположено на противоположной от него стороне, как показано на чертеже. Таким способом толкатель может сдвигать материал кармана и с переднего и с заднего конца пружины и проводит его в отверстие в упорном элементе, тогда как упорный элемент удерживает пружину на месте. После этого фиксирующее средство может скрепить друг с другом концы материала кармана с помощью механического фиксирующего элемента, например скобы, или путем склеивания или сварки.

Система согласно настоящему изобретению может содержать множество параллельных устройств, например, два устройства, работающих параллельно, как показано на чертеже. Фиг.3 представляет собой вид сверху устройства согласно одному варианту настоящего изобретения, находящегося в положении, когда толкатель 11 еще не вошел в упорный элемент 12. На фиг.4а показано то же устройство, но сбоку, где толкатель 11 прошел сквозь отверстие в упорном элементе 12. Материал 2 кармана проталкивается толкателем и скрепляется фиксирующим средством 13 с помощью скобы и пр. Готовый пружинный элемент согласно настоящему изобретению схематически показан на фиг.4b.

Разумеется, что можно применять и другие типы фиксирующих средств. Можно использовать и подвижный упорный элемент, и в этом случае оба конца пружины будут сдвигаться по направлению друг к другу, после чего можно осуществлять скрепление, сварку или эквивалентную операцию соединения. При этом, однако, ограничивается свобода выбора места установки фиксирующего элемента.

Согласно настоящему изобретению можно использовать цилиндрические пружины различных размеров и, по существу, любых размеров. Однако предпочтительно использовать пружины диаметром 2-10 см, а наиболее предпочтительно - приблизительно 6 см.

Более того, предпочтительно осуществлять сжатие пружин так, чтобы длина пружины в сжатом состоянии составляла менее 2/3 от длины той же пружины в свободном состоянии и предпочтительно менее 1/2 этой длины. Кроме того, предпочтительно, чтобы отношение длины пружины к ее диаметру в сжатом состоянии было менее 2, предпочтительно - менее 1 и наиболее предпочтительно - менее 1/2.

Как указывалось выше, карманы с пружинами предпочтительно располагают в последовательные ряды, после чего такие ряды боками крепятся друг к другу, как показано на фиг.2. Предпочтительно, такие ряды крепятся друг к другу в 2-3 точках, распределенных в вертикальном направлении перед каждой пружиной. Разумеется, можно применять меньшее или большее количество точек крепления. Можно также вместо точек крепления применить длинный фиксирующий шнур, проходящий, по существу, параллельно продольному направлению пружин. Соединение рядов можно осуществлять и с помощью сварки или склеивания. Все такие соединения альтернативно могут выполняться с помощью скоб, “липучки” или другим удобным способом.

В матрасе согласно настоящему изобретению достигается возможность контроля за пружиной, что препятствует ее повороту. Таким образом, появляется возможность изготовления очень тонкого матраса, имеющего при необходимости толщину от одного до нескольких сантиметров. Следовательно, настоящее изобретение может быть использовано для производства подушек для сидений, кроватных матрасов, которые укладываются поверх матраса другого типа и для тому подобных изделий, где необходимо получить тонкий матрас. Настоящее изобретение позволяет изготавливать кроватные матрасы из цилиндрических пружин, не только делая их тоньше, что повышает их комфорт, но и долговечнее, поскольку в пружинах со временем не возникает усталости, что происходит в таких материалах, как полиэтилен, и ему подобных. Матрас по настоящему изобретению можно сделать очень легким, мягким и удобным, но благодаря сжатым пружинам он может быть и достаточно жестким и твердым, если это необходимо.

С помощью настоящего изобретения легко контролировать высоту пружин, изменяя положение фиксирующего элемента. Чем больше края кармана с концов пружины сдвигаются по направлению друг к другу и чем больше они нахлестываются друг на друга при соединении, тем тоньше и более компактным получается матрас.

Таким же способом можно придавать различную толщину разным участкам матраса или производить матрасы разной толщины, ничего не меняя в производственном процессе, кроме точки соединения. Таким образом производство становится очень гибким и управляемым. В частности, появляется возможность изготовить матрас чашеобразной или подобной формы, который используется как подушка сиденья, или другие матрасы, предназначенные для использования в качестве сидений. Такие изменения высоты могут применяться в других матрасах для того, чтобы контролировать положение пользователя на этом матрасе.

За счет того, что материал кармана, согласно настоящему изобретению, натянут на пружины, весь матрас в некоторой степени приобретает напряженное состояние. В результате матрас стабилизирован и не требует какого-либо каркаса и т.п. Более того, такое напряжение может заставить пружины в определенной степени сцепиться, захватывая между витками материал кармана, что является желательным, поскольку предотвращает возникновение шума, вызываемого соприкосновением неизолированных витков пружины друг с другом.

Настоящее изобретение было описано лишь посредством примера. Однако возможны и другие варианты. Например, как упоминалось выше, можно использовать крепежные элементы другого типа, другие материалы карманов, другие размеры пружин и т.д. Более того, устройство и способ могут реализовываться различными путями. Такие варианты осуществления изобретения следует считать входящими в объем патентной защиты настоящего изобретения, определяемого прилагаемой формулой.

Формула изобретения

1. Пружинный матрас, содержащий множество взаимно соединенных цилиндрических пружин (1), заключенных в карманы (2) для, по меньшей мере, одной пружины, при этом участки карманов, расположенные на концах пружины, смещены по направлению друг к другу, пропущены сквозь пружину и соединены с помощью соединительного средства, причем участки кармана на концах пружины соединены так, что пружина остается сжатой.

2. Матрас по п.1, в котором участки кармана смещены по направлению друг к другу так, что контактируют друг с другом.

3. Матрас по п.2, в котором соединительное средство расположено с возможностью создания требуемого нахлеста между участками кармана, при этом полученный таким образом нахлест определяет степень сжатия пружины.

4. Матрас по любому из пп.2 и 3, в котором соединительное средство представляет собой механический соединительный элемент, предпочтительно скобу.

5. Матрас по любому из пп.2 и 3, в котором соединительное средство представляет собой поверхностное соединение, такое, как клей, сварной шов и т. п.

6. Матрас по любому из пп.1-5, в котором карман предпочтительно выполнен из тканого материала, поддающегося сварке.

7. Матрас по любому из пп.1-6, в котором пружина сжата так, что длина пружины в сжатом состоянии составляет 2/3 длины той же пружины в свободном состоянии и предпочтительно менее 1/2.

8. Матрас по любому из пп.1-7, в котором отношение длины пружины к ее диаметру в сжатом состоянии составляет менее 2, предпочтительно менее 1 и наиболее предпочтительно менее 1/2.

9. Матрас по любому из пп.1-8, который содержит множество сжатых пружин, где по меньшей мере некоторые пружины сжаты в разной степени.

10. Матрас по п.9, в котором пружины сжаты в разной степени так, чтобы образовать участки матраса разной толщины.

11. Способ изготовления пружинного матраса, содержащего множество взаимно соединенных цилиндрических пружин (1), заключенных в карманы (2), согласно которому заключают пружины в материал карманов, сжимают, по меньшей мере, одну из пружин и взаимно соединяют пружины, при этом стадия, на которой сжимают пружины, частично включает стадии, на которых участки карманов, расположенные на концах пружины, сдвигают по направлению друг к другу и соединяют их соединительными элементами.

12. Способ по п.11, в котором участки карманов сводят по направлению друг к другу для их контакта.

13. Способ по п.12, в котором степенью сжатия пружин управляют путем позиционирования соединительного средства и полученным таким образом нахлестом между участками кармана.

14. Способ по любому из пп.12 и 13, в котором соединительное средство представляет собой механический соединительный элемент, предпочтительно скобу.

15. Способ по любому из пп.12 и 13, в котором соединительное средство представляет собой поверхностное соединение, такое, как клей, сварной шов и т.п.

16. Способ по любому из пп.11-15, в котором пружины, заключенные в материал карманов, сначала взаимно соединяют последовательно в ряды, после чего их сжимают и, наконец, соединяют такие ряды.

17. Способ по любому из пп.11-16, в котором, по существу, все пружины в матрасе сжимают.

18. Способ по любому из пп.11-17, в котором этап сжатия выполняют таким образом, что длина пружины в сжатом состоянии составляет менее 2/3 длины той же пружины в свободном состоянии, предпочтительно менее 1/2.

19. Способ по любому из пп.11-18, в котором этап сжатия выполняют таким образом, что отношение длины пружины к ее диаметру в сжатом состоянии составляет менее 2, предпочтительно менее 1 и наиболее предпочтительно менее 1/2.

20. Способ по любому из пп.11-19, в котором сжимают множество пружин, при этом отдельные пружины сжимают в разной степени.

21. Способ по п.20, в котором пружины сжаты так, чтобы образовать участки матраса различной толщины.

22. Устройство для сжатия цилиндрических пружин (1), заключенных в карманы (2), содержащее толкатель и противодействующее средство, расположенное на расстоянии от него, при этом толкатель и противодействующее средство выполнены с возможностью совершения относительных возвратно-поступательных перемещений по направлению друг к другу и друг от друга для проведения материала кармана, расположенного на концах установленной между ними пружины, сквозь пружину, и фиксирующее средство для установки фиксирующих элементов, соединяющих такие сведенные вместе участки материала кармана с двух концов пружины.

23. Устройство по п.22, в котором противодействующее средство представляет собой пассивный упорный элемент, а толкатель выполнен с возможностью перемещения по направлению к этому упорному элементу и от него.

24. Устройство по п.23, в котором толкатель заходит за упорный элемент, а фиксирующее средство расположено на противоположной стороне упорного элемента.

25. Устройство по п.24, в котором нахлест, т.е. расстояние, на которое толкатель заходит за упорный элемент, является регулируемым.

26. Устройство по любому из пп.22-25, в котором фиксирующее средство выполнено с возможностью скрепления сведенных вместе участков материала кармана механическим крепежным элементом, например, скобой.

27. Устройство по любому из пп.22-25, в котором фиксирующее средство выполнено с возможностью скрепления сведенных вместе участков материала кармана поверхностным соединительным элементом, таким, как клей или сварной шов.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5