Мягкая основа элемента мебели
Заявляемая полезная модель относится к мебельной промышленности, в частности к конструкции мягких основ элементов, образующих места для сидения и лежания в предметах мягкой мебели. Получаемый при осуществлении полезной модели основной технический результат, заключающийся в улучшении формообразования мягкой основы элемента мягки мебели, в том числе устранении неустойчивости пружинного блока в горизонтальных направлениях, достигается за счет того, что блок независимых пружин помещен в короб из мягкого упругого материала, дном которого служит настил на верхнюю поверхность блока, а роль элементов, усиливающих форму блока в его боковой части, выполняют стенки этого короба. Предложенный принцип формирования основы мягкого элемента с использованием блока независимых пружин применим в предметах мягкой мебели с основаниями с изменяемой геометрией плоскости спального места. Описанные приемы изменения пространственной геометрии пружинного блока и, соответственно, короба, в частных случаях исполнения полезной модели, влияют на художественную выразительность предмета мягкой мебели, увеличивая возможность создания большего количества вариантов художественного образа предметов, что, соответственно, приводит к расширению ассортимента выпускаемых предметов мягкой мебели.
Заявляемая полезная модель (далее - ПМ) относится к мебельной промышленности, в частности к конструкции мягких основ элементов, образующих места для сидения и лежания в предметах мягкой мебели.
В мягкой мебели основами считаются детали и сборные элементы из различных материалов, которые впоследствии облицовываются мебельно-декоративными и техническими тканями, натуральной или искусственной кожей, а также другими материалами используемыми в производстве мебели.
Матрацы, образующие места для сидения и лежания и представляющие собой мягкие основы в чехлах, являются главными элементами мягкой мебели. Маты, матики, подушки сидений и спальных мест - разновидности матрацев, отличающиеся от последних геометрическими формами и размерами. Мягкость матрацев зависит в большей степени от вида наполнителя (материалы или изделия, формирующие мягкие элементы), регламентируется государственным стандартом для различных предметов мягкой мебели в зависимости от их назначения и классифицируется по 5-ти категориям (0-4).
Примеры конструктивных форм мягких элементов мягкой мебели:
- съемные матрацы односторонней и двусторонней мягкости,
- несъемные матрацы односторонней мягкости на жестких, гибких, эластичных и комбинированных основаниях сидений и спальных мест.
Наполнителями матрацев, которые выполняют функции заполнителей объемов и амортизаторов, могут служить вспененные полимеры, волокнистые и сыпучие материалы, а также пружинные элементы, как отдельными пружинами, так и соединенные в блоки (группа пружин заранее собранных в один неразъемный элемент для облегчения монтажа при сборке).
Использование полнотелых пенополиуретановых матрацев имеет сомнительную долговечность и считается переизбытком синтетического наполнителя. Пенополиуретаны разрушаются с течением времени. Это обусловлено ячеистой структурой микропор, в которых содержатся воздушно-газовые смеси с парами влаги. Из-за поверхностного натяжения в самых микроскопических ячейках вода приобретает свойства твердого тела разрушающего полиуретановые стенки ячейки. Колебания температур, влажности и состава воздуха воздействуют отрицательно на губчатый материал. Изготовителями пенополиуретанов декларируются следующие сроки службы:
- срок службы полнотелых мягких основ из блочного резаного пенополиуретана получаемого ящичным способом (название технологического метода) или на линии непрерывного вспенивания (оба способа при низком давлении) 5-10 лет;
- срок службы полнотелых мягких основ из пенополиуретана получаемого формованием под давлением в прессформах - 10-15 лет.
Отдельные единичные примеры 30-летней сохранности изделий из формованного пенополиуретана изготовленных по рецептурам 40 и 30 летней давности (крайне токсичные и экологически опасные в прошлом технологии) не доказывают, что современные (менее токсичные и менее экологически опасные технологии) рецептуры обеспечат такую же долговечность.
Известна классическая пружинная структура для матраца (см. Патент №2228701 С1, «Пружинная структура для матраца»), содержащая множество пружин, известных как пружины Боннелли (Bonnell), сформированных в параллельные ряды посредством стягивающих элементов, расположенных между нижней и верхней лицевыми поверхностями пружинной структуры. Соседние пружины в ряду взаимосвязываются попарно посредством проволочных спиралей, которые наматываются вокруг смежных частей витков в соответствующей соседней пружине. Таким образом, спирали проходят параллельно поверхности матрацев, то есть поперек центральных осей пружин, либо по длине, либо по ширине матраца.
Классический матрац с таким наполнителем имеет повышенные шумовые свойства при эксплуатации из-за касания и трения связанных между собой стягивающими элементами металлических поверхностей соседних деталей (верхних витков соседних бонельных пружин) пружинного блока друг о друга вследствие невозможности их строго вертикального сжатия. Состояние напряжения в бонельной пружине задается принципом навивания, который включает наличие спиральных узелков по концам проволочной спирали и замыкающих верхние и нижние витки в кольцо. Узелки удерживают витки пружины в рабочем положении. Со временем витки узелка ослабевают (действующие технологии не обеспечивают необходимой прочности посадки), основная спираль при эксплуатации начинает со скрипом смещаться внутри узелка, напряжение пружины частично утрачивается, пружину перекашивает, и, таким образом, возникают дополнительные касания металлических поверхностей, а, следовательно, возрастают нежелательные при эксплуатации шумы. Так как спирали практически жестко соединяют витки соседних пружин, пружины теряют свою индивидуальную упругость. В результате, нагрузка на одну из пружин матраца будет вызывать отклонение не только этой пружины, но также и соседних пружин. Это является недостатком, так как снижает свойства приспособляемости матраца, и, поскольку последний не будет равномерно распределять поддерживающую силу по всей поверхности тела пользователя, матрац, как следствие, ощущается как менее комфортабельный. В обычных бонельных блоках, отклонения по высоте от номинала составляют в лучшем случае ±7 мм, что обусловлено различием в жесткости отдельных пружин. Различие в жесткости пружин проявится в процессе
эксплуатации в виде неравномерного восстановления поверхности и будет ощущаться телом как неравномерность рельефа и вызывать дискомфорт пользователя.
Известна пружинная структура матраца (Патент №2215459 С2, «Пружинный матрац»), содержащая ряд пружинных элементов, взаимосвязанных посредством поверхностных элементов в виде отрезков полос выполненных из текстильного или пластмассового материала. Отрезки полос проходят между парами соседних элементов и прикреплены к парам соседних пружинных элементов, осуществляя таким образом их взаимосвязь. Данная конструкция матраца обладает высокой комфортностью и приспособляемостью для распределения поддерживающей силы по всему телу пользователя.
Указанный в патенте №2215459 С2 пружинный блок обладает частичной независимостью пружин, проявляющейся по диагональным направлениям, что можно принять как преимущество перед бонельным блоком, но связанность пружин в перпендикулярных направлениях не устраняет полностью отрицательного «эффекта гамака», свойственного бонельным блокам. Связка проходит по верхним виткам, и эластичность поверхности на связанных участках резко отличается по сравнению с несвязанны, кроме того, пружины связаны по три, что также снижает эластичность блока. Указанный в патенте пружинный блок не предназначен для применения для изделий с изменяемой геометрией поверхности и для изделий со сложной формой оснований из-за отсутствия достаточной степени свободы между продольными рядами пружин и групповой связкой в шахматном порядке верхних витков.
Применение бонельных блоков в мягкой мебели для сидения и лежания широко распространено для изготовления сидений диванов, кресел, кушеток, тахты, канапе, оттоманок, спальные места кроватей, диванов-кроватей, кресел-кроватей и др. предметов мягкой мебели.
Известна более совершенная конструкция пружинного блока матраца (Патент №2233790, С2, «Способ и устройство для изготовления внутреннего пружинного комплекта и внутренний пружинный комплект»), содержащая гирлянды заложенных в карманы (ячейки) независимых пружин. Гирлянды блока независимых пружин (далее - БНП) соединенных между собой при помощи клеящего вещества, наносимого на примыкающие друг к другу поверхности карманов гирлянд, прилегающих одна к другой.
Помещенные каждая в свою ячейку пружины не касаются друг друга, следовательно, в изделии исключается трение металлических поверхностей. Возникновение звуков скрипа трущихся поверхностей исключено также вследствие отсутствия у пружин блока металлических спиральных узелков по концам проволочной спирали и замыкающих верхние и нижние витки в кольцо. Пружины в БНП изготавливаются, как правило, бочкообразной формы, поэтому серединные витки имеют одинаковый диаметр и образуют цилиндр, верхний и нижний витки меньшего диаметра.
При сжатии верхний и нижний витки такой пружины вкладываются в серединные и, поскольку пружины не скреплены между собой, сжатие серединных витков проходит в вертикальном направлении до касания в положении полного сжатия. В условиях нормальной эксплуатации невозможно сжатие по одной из сторон пружин, заключенных каждая в свой чехол. Касание витков при нормальной эксплуатации отсутствует. Высота пружин в блоке обуславливается размерами карманов и колеблется в пределах от номинала ±2,5 мм. При заключении в карман пружина принимает высоту заданную его внутренними размерами. Материал карманов практически не вытягивается от воздействия упругости пружин. Сочетание отсутствия остаточной деформации пружин, которая не обнаруживается даже точным (штангенциркуль) измерительным инструментом, и точного метода исполнения карманов, обеспечивает стабильность высоты гирлянды и блока в целом.
Блоки независимых пружин - гибкие, легко прогибаются под собственным весом. вследствие независимости пружин, составляющих блок, при незначительных нагрузках изменяют свою геометрию в разных направлениях, что является основным преимуществом изделий с БНП, так как они свободно принимают форму подложки (пользователя).
Таким образом, матрацы, имеющие в качестве наполнителя БНП, обладают значительными преимуществами по сравнению с традиционными пружинными матрацами:
- изделие, подвергающееся значительным циклическим нагрузкам на сжатие и изгиб в процессе эксплуатации и обеспечивающих нулевую и первую категории мягкости (ГОСТ 19917-93 - до 120 мм при нагрузке 70 даН), имеет высокую долговечность;
- отсутствует шумовой эффект в процессе эксплуатации изделия,
- поверхность изделия быстро восстанавливается,
поверхность изделия хорошо облегает форму тела человека, что препятствует искривлению позвоночника при лежании на боку;
- в мягких элементах мебели устраняются эффекты «гамака» и наклонной плоскости при одновременном пользовании двумя или тремя потребителями со значительной разницей в массе тела.
Однако, независимость пружин в БНП и гибкое сцепление карманов в бескордовом блоке не сохраняет в незафиксированном состоянии необходимую плотность пружин на квадратный метр пружинного блока. Поэтому блоки независимых пружин неустойчивы в горизонтальных направлениях.
Широко известно применение БНП в мягких основах элементов кроватей.
Так, известна принятая нами за прототип по совокупности сходных существенных признаков, конструкция кроватного матраца (см. Патент №2135061 С1, «Матрас с различной жесткостью и способ изготовления такого матраса»), содержащего множество
связок из помещенных в карманы витых пружин, установленных в прямоугольную структуру в виде сверху и образующих блок пружин. Связки расположены параллельно друг другу, при этом продольные верхние концы всех помещенных в карманы витых пружин лежат в общей плоскости, перпендикулярной продольным осям помещенных в карманы пружин для образования верхней плоской поверхности каркаса. Карманы (ячейки) для пружин выполнены в виде труб из чувствительного к нагреву материала в виде длинных непрерывных связок путем ультразвукового сваривания материала в перемычках, образованных между соседними пружинами.
Матрац имеет настил (накладка) из мягкого упругого материала, расположенный на верхней плоской поверхности матраса и, по существу, одинаковый по площади с каркасом, обеспечивающий, в основном, плоскую поверхность на верхней стороне каркаса. Матрац может иметь нижнюю сторону, выполненную аналогично верхней стороне и содержащую настил (простеганное покрытие), имеющий одинаковую площадь с нижней поверхностью пружинного блока. Верхний настил соединен с нижним непрерывным бордюром, выполненным из полосы ткани. Расположенная по периметру каркаса широкая защитная лента и уголки усиливают форму каркаса.
Указанное в патенте №2135061 С1 решение боковой (бурлетной) части матраца, усиливая форму в целом, не создает условий для использования такой конструкции матраца в предметах мягкой мебели. Макетное моделирование, близкое к описываемому решению выявило, следующие нижеуказанные недостатки.
Ширина ленты должна быть всегда менее высоты заключенных в карманы пружин, иначе крайние ряды утратят свободный ход. В направлениях от углов к центру блока защитная лента и уголки повышают плотность пружинного элемента, но эти направления лежат в плоскости, проходящей по середине высоты блока. Верхняя и нижняя поверхности свободны. Если внутренние ряды пружин удерживают друг друга, то в крайних рядах происходит выпячивание верхних и нижних частей пружин. Чем меньше размер блока, тем больше выпячивание. Можно рассчитать натяжение ленты, но полностью избежать этого эффекта не удается. Этот эффект предусмотрен автором конструкции для поддержания строгой формы бордюра, и для данного изделия, предназначенного для отдыха лежа является положительным, но отрицательным для мягкой основы элемента мягкой мебели, предназначенного для сидения и лежания. Таким образом, не полностью фиксируемая лентой боковая часть пружинного блока не обладает достаточной устойчивостью в горизонтальных направлениях, особенно под воздействием бедер сидящего человека. Большая степень деформации создает дискомфорт при вставании из-за отсутствия достаточного сопротивления для опоры подколенной областью бедра. Данное заключение можно сделать при условии если процент продольного растяжения ленты равен нулю. Если учесть, что лента имеет свойство растягиваться, то даже при незначительном растяжении притягивание боковой
поверхности блока неравномерно распределится по длине ленты с ослабеванием от углов к середине ленты. Кроме того, при выполнении защитной ленты и уголков из гибкого эластичного материала с некой долей упругости, происходит трение материала о материал карманов пружин, что будет вызывать звуки шелеста или шуршания.
Указанная конструкция известного кроватного матраца приемлема только для эксплуатации в горизонтальном положении также и потому, что не обеспечено соединение пружинного блока (в данном случае пружинной) с тканевым чехлом, образованным настилами и бордюром. При использовании данной конструкции в вертикальном или близком к вертикальному наклонном положении в трансформируемых изделиях, «начинка» чехла под собственным весом будет смещаться. Из-за потери точной формы изделия, возникнет проблема стыковки с другими поверхностями при складывании и раскладывании спального места. В процессе эксплуатации неоднократные смещения приведут к утрате товарного вида и эксплуатационных свойств, что потребует периодического вмешательства специалиста для придания матрацу надлежащей формы.
В дополнении к вышесказанному, известная конструкция ограничивает возможности объемно-пластических вариантов художественного образа предметов мягкой мебели и возможности конструирования этих вариантов.
На дату подачи заявки заявителю не известно о применении БНП в качестве пружинного наполнителя в сиденьях диванов, кресел, кушеток, тахты, канапе, оттоманок, спальных мест диванов-кроватей, кресел-кроватей и др. предметов мягкой мебели, то есть в конструкции мягких основ элементов, образующих места для сидения и лежания, в предметах мягкой мебели.
Мебельная промышленность выпускает мягкую мебель различного назначения для потребителей разного класса. Основные требования к потребительским свойствам изделий - качество, долговечность службы, комфорт. Наряду с этими требованиями существенными являются выдвинутые заявителем дополнительные требования к полезности мягкой мебели для здоровья человека:
- минимизация применения синтетических наполнителей,
- исключение нежелательных шумовых свойств сидений и спальных мест,
- улучшение ортопедических свойств спальных мест и сидений.
Задача, на решение которой направлена заявляемая ПМ, состоит в создании предметов мягкой мебели повышенной комфортности для сидения и/или лежания с применением БНП.
Основной технический результат, который может быть получен при осуществлении полезной модели заключается в улучшении формообразования мягкой основы элемента мягки мебели, в том числе устранении неустойчивости пружинного блока в горизонтальных направлениях.
Указанный технический результат при осуществлении полезной модели достигается тем, что в известной мягкой основе элемента мебели, содержащей пружинный блок, образованный множеством соединенных между собой гирлянд из заключенных в карманы пружин, оси которых расположены параллельно друг другу, а продольные верхние концы пружин лежат в общей плоскости, перпендикулярной их продольным осям, с образованием верхней плоской поверхности блока, покрытой настилом, и элементы, усиливающие форму блока в его боковой части, пружинный блок помещен в короб из мягкого упругого материала, дном которого служит настил на верхнюю поверхность блока, а роль элементов, усиливающих форму блока в его боковой части, выполняют стенки короба.
Выполненный из мягкого упругого материала короб, служит для формирования мягкой основы элемента мягкой мебели. Стенки короба фиксируют положение блока, устраняя тем самым его неустойчивость в горизонтальных направлениях и, соответственно, дискомфорт, который имел бы место при использовании конструкции основы прототипа в элементах мягкой мебели.
Если учесть вектора нагрузок, возникающих при пользовании сиденьем (элемент мягкой мебели), то схема взаимодействия частей основы сиденья отличается от схемы взаимодействия частей кроватного матраца или его основы.
Верхняя часть короба прогибается, растягиваясь от краев к опорной части частично, за счет упругости материала, тянет стенку короба, наклоняя ее внутрь. Пружинный блок сжимается в опорной части, частично раздвигая ряды пружин к краям от опорной части и наклоняя крайние ряды наружу. В месте соприкосновения встречных деформаций возникает противодействие, вызывающее минимальное, но достаточное уплотнение, необходимое для упора в подколенной части бедра. При сидении на всю глубину сиденья, это уплотнение не вызывает ощущение дискомфорта, поскольку вес тела перераспределен на торс. При приседании на край, уплотнение отсутствует. Значения жесткости пружин и стенок короба близки друг к другу. При вставании, человек наклоняет торс вперед для перераспределения веса тела на ноги. Упорными местами касания становятся икры ног. Давление икр на сиденье осуществляется по внешней стенке короба, а крайние ряды пружинного блока под весом бедер максимально стремятся к выпячиванию наружу. Противодействующие силы в месте соприкосновения блока со стенками короба максимально уплотняют зону упора икр ног, что не затрудняет вставание с сиденья имеющего меньшую высоту от пола, чем спальное место кровати. При лежании по оси спального места, верхняя часть короба также притягивает стенку короба. При перемещении лежащего человека на край спального места, натяжение между верхней частью короба и стенкой короба значительно уменьшается и поверхность спального места воспринимается равномерно эластичной.
Наличие по периметру пружинного блока стенок короба приводит к сохранению постоянной плотности элементов блока и увеличению жесткости боковой части изделия, создании опоры в подколенной области бедра при вставании пользователя, что повышает комфортность изделия и улучшает его ортопедические свойства, так как:
- комфортность при сидении характеризуется не только степенью деформации мягкого слоя под весом тела, но и возможностью менять позы, фиксируя тело в различных положениях, вставать с сиденья без посторонней помощи и не сгибаясь до колен, садиться, не рискуя завалиться на спину,
- при комфортном сидении грудная клетка должна быть поддержана, но не зажата, позвонки поясничного отдела не должны принимать положение, которое они принимают в положении стоя или при ходьбе, а опорно-двигательный аппарат человека должен находиться в состоянии расслабления с минимальным тонусом мускульных тканей.
Таким образом, дополнительно сконструированный короб из мягкого упругого материала расширяет область применения мягких основ элементов мебели на основе БНП, позволяя использовать их в качестве элемента для сидения и/или лежания в предметах мягкой мебели, повышает комфортность и ортопедические свойства изделия.
Настил, являющийся дном короба, не является частью конструкции чехла матраца, а потому его внешняя (наружная) поверхность может определять некоторым образом дизайн изделия за счет придания ей в частных случаях исполнения ПМ более сложной формы для художественной выразительности предмета мягкой мебели (пышность форм, рисунок членений деталей сшивного чехла).
В частном случае исполнения ПМ, пружинный блок может быть выполнен прямоугольным в плане сверху, в этом случае стенки короба выполнены в виде брусков, расположенных по периметру пружинного блока вдоль его боковых сторон. Однако, предусмотрев дополнительные гирлянды иной длины или исключив в блоке отдельные карманы, а также, к примеру, заменив группу или группы карманов с пружинами другим материалом, можно получить форму пружинного блока в плане (вид сверху), отличную от прямоугольной: трапецию, параллелограмм и иную фигуру с более сложным контуром. Принципиально возможно изготовление основы дисковой формы за счет спиралевидного в плане расположения гирлянд.
Данные приемы изменения пространственной геометрии пружинного блока и, соответственно, короба, в частных случаях исполнения ПМ, влияют на художественную выразительность предмета мягкой мебели, увеличивая возможность создания большего количества вариантов художественного образа предметов, что, соответственно, приводит к расширению ассортимента выпускаемых предметов мягкой мебели.
Пружинный блок мягкой основы с плотной ячеистой структурой образован гирляндами из заключенных в карманы независимых пружин, которые могут быть соединены между собой, в том числе, при помощи клеящего вещества, нанесенного на
прилегающие друг к другу поверхности карманов, прилегающих соседних гирлянд на уровне высоты серединных витков пружин. Не исключено применение гирлянд и в раздельном состоянии при соответствующих технических решениях короба.
Обычно в качестве одного из материалов для изготовления карманов гирлянд используют Спанбод - нетканый синтетический пленкоподобный материал, получаемый методом поверхностного термического скрепления волокон с образованием пленок на обеих поверхностях материала. При эксплуатации спанбонд издает шуршание при трении, при частых деформациях и при трении о металл пружин поверхностные пленки материала нарушаются, волокна расслаиваются (длина волокон при разрыве 5-7 мм), что приводит к преждевременному разрыву материала при эксплуатации. Предпочтительно в качестве материала для пружин применять нетканый синтетический фиброподобный материал, не издающий посторонних шумов при эксплуатации, получаемый без образования поверхностных пленок, с длиной высвобождающихся при разрыве волокон не менее 20 мм, типа Файбертекс. Чем длиннее волокна, тем надежней их сплетение и, как следствие, прочнее материал.
Соприкосновение материала карманов пружин с изготовленными из мягкого упругого материала элементами короба не создает шумового эффекта при эксплуатации изделия. В качестве материала короба может использоваться эластичный пенополиуретан, в этом случае толщина элементов короба имеет нижеприведенные значения.
Толщина настила (дна) короба составляет, как правило, 20-40 мм, при этом минимальное значение определяется свойствами настила (маркой пенополиуретана и показателями характеризующими его износоустойчивость и эластичность), при которых исключается ощущение ячеистой поверхности пружинного блока и обеспечивается необходимые прочностные показатели, а максимальное, наряду с показателями характеризующими износоустойчивость и эластичность, - повышенными деформационными свойствами пенополиуретана, создающими в процессе эксплуатации дополнительные локальные натяжения ткани чехла, нарушающие ее структуру и приводящие к возникновению складок, вмятин, выпуклостей на тканевой поверхности. Чем больше толщина настила, тем больше проявляется остаточная деформация ткани чехла.
Толщина стенок короба из эластичного пенополиуретана находится в интервале 60-120 мм, а высота - не более высоты пружин в свободном состоянии. В местах, где нет воздействия от сидящего человека (местах примыкания к подлокотникам спинкам и другим конструктивным элементам предметов мягкой мебели исключающим возможность долговременного отдыха сидя в естественной позе без опасности повредить изделие или причинить вред здоровью.), минимальная толщина стенок короба для блоков высотой до 100 мм составляет 60 мм, и для блоков высотой от 110 и до 140 мм минимальная
толщина стенок короба - 80 мм. В местах, где имеется механическое воздействие при сидении, присаживании и вставании 120 мм. Оптимальная толщина стенок - 100 мм наиболее технологична, однако, ее выбор зависит от размеров основы и дискретности размеров блока (кратности диаметрам пружин), а так же высоты пружин, поскольку существенное значение имеет оптимальное сечение стенок короба, идеальной формой которого является квадрат.
При выборе толщины стенок короба следует также учитывать имеет ли место крепление стенок короба к заглушине со стороны нижней части блока. Стенки короба, соединенные нижней поверхностью с заглушиной, при достаточной толщине деформируются при эксплуатации, в основном, на сжатие, с незначительным сдвигом верхней плоскости относительно нижней и небольшим искривлением внутренней и внешней поверхностей. При недостаточной толщине, стенки изгибаются в наружном направлении и не могут удержать гибко соединенные элементы пружинного блока: крайние гирлянды блока при сжатии плющит и выдавливает, пружины выворачивает. Цикличность нагрузок ведет к потере первоначальной формы мягкого элемента и, как следствие, утрате потребительских свойств изделия в части его внешнего вида.
Замена защитной ленты и уголков, используемых в кроватных матрацах, для усиления блока в его боковой части, на стенки короба из мягкого упругого материала увеличивает также долговечность изделия, так как стенки короба, как правило, выполняются из материала, значения жесткости которого подбираются близкими к значениям жесткости пружинного блока, блок не крепится к стенкам короба, пожтому при эксплуатационных деформациях в нормальных условиях стенки короба и пружины блока работают автономно.
Поверхности оснований, на которых формируются основы мягких элементов, в зависимости от конструкций бывают сплошными, решетчатыми, сетчатыми, перфорированными, ячеистыми, сетчатыми, образованными синусовидными проволочными пружинами, резинотканевыми лентами и ремнями из различных материалов, причем не всегда с ровной поверхностью. Основанием может служить с немалым количеством выступающих частей встроенный механизм трансформации спального места, а также сам пружинный блок. Во избежание повреждений основ мягких элементов при эксплуатационных нагрузках, поверх поверхности оснований накладываются дополнительные защитные элементы называемыми покрытиями оснований. В частном случае исполнения, роль такого защитного элемента выполняет заглушина, закрывающая нижнюю открытую поверхность пружинного блока и являющаяся составной частью конструкции основы мягкого элемента. Площадь заглушины равна, как правило (возможны частные случаи, при которых заглушина может иметь технологические свесы и или наоборот иметь отступы от краев нижней части короба), площади дна короба. За счет того, что заглушина соединена со стенками
короба (с нижними поверхностями стенок), она выполняет функцию детали соединяющей пружинный блок с коробом и не дает блоку выпасть из короба, то есть осуществляет фиксацию блока в коробе.
Без нижней заглушины можно обойтись при формирования основы непосредственно на основании сиденья или спального места, при условии соответствующей поверхности основания. В частном случае исполнения ПМ нижняя часть пружинного блока помещается внутрь жесткого основания, выполненного в форме открытого короба, размеры полости которого, как правило, соответствуют (с учетом припусков) размерам помещаемой в нее части пружинного блока, при этом нижняя поверхность блока может быть неподвижно соединена с плоскостью основания. Такое решение оправдано для предметов мягкой мебели с несъемными матрацами в целях сокращения расхода дорогостоящих обивочных материалов. Кроме того, оно позволяет уменьшить высоту сформированного сиденья (или спального места), а, следовательно, соблюсти условия комфортности (при высоте сидения от пола 440-450 мм) для изделий с принципом трансформации «еврокнижка» с навесными боковинами (подлокотниками), навесной панелью, отделяющей спальное место от стены помещения, за счет уменьшения зазора между навесной панелью и спальным местом.
Устанавливаемый в мягкую основу пружинный блок по отношению к эластичному мягкому упругому коробу является пружинящим основанием. Верхняя поверхность блока, имеющая жесткую ячеистую структуру, не должна непосредственно соприкасаться с внутренней поверхностью дна короба, поэтому обычно для защиты короба и смягчения проволочной поверхности блока применяется покрытие. Опыты по креплению верхней поверхности блока к покрытию в первых экспериментальных изделиях показали, что независимые пружины перестают работать автономно, свойства блока становятся идентичны свойствам бонельного блока со связанными между собой пружинами. Покрытие срабатывает подобно натянутому тенту и выполняет функции скрепляющей горизонтальной спирали бонельного блока.
Соединение, как правило, путем приклеивания, нижней поверхности блока с заглушиной не связывает верхние витки пружин, и в зоне необходимых деформаций пружины работают автономно. Необходимость такой операции возникает при недостаточной толщине боковых стенок короба (брусков). Крепление блока к заглушине исключает смещения блока внутри основы, увеличивая долговечность изделия, снижает вероятность нежелательных звуков (шелест, шуршание) при эксплуатации, улучшая тем самым его потребительские свойства.
В качестве материалов покрытий обычно выбираются стойкие к истиранию ткани, искусственные фетры, войлоки и т.п. Применение конкретного материала с его механическими и гигиеническими свойствами, ценой, доступностью для приобретения и
поставок, обуславливается особенностями конструкции конкретного изделия и его ценовым уровнем.
Перечень фигур и чертежей, поясняющих сущность заявленной ПМ:
Фиг.1 - разрез мягкой основы, вид спереди;
Фиг.2 - изображение мягкой основы в изометрии;
Фиг.3 - пример матраца, вкладываемого в жесткую конструкцию основания (поверхности на которой формируются мягкие элементы сидений, спинок, подлокотников, спальных мест) на глубину менее 1/3 высоты царги;
Фиг.4 - пример накладного матраца, накладываемого на жесткую конструкцию;
Фиг.5 - пенополиуретановый короб, фрагмент конструкции;
Фиг.6 - фрагмент пенополиуретанового короба с фасонными вставками;
Фиг.7 - типовые конструкции исполнения основ мягких элементов:
Тип-а - частный случай использования ПМ: формирование основы на гибком основании (заглушка).
Тип-б - частный случай использования ПМ: формирование основы на плоском жестком основании.
Тип-в - частный случай использования ПМ: формирование основы на жестком основании, выполненном в форме открытого короба;
Фиг.8 - пенополиуретановый короб, фрагмент конструкции матраца с жестким основанием предмета мебели;
Фиг.9 - изображение открытого короба жесткого основания;
Фиг.10 - конструкция матраца, сформированного на открытом жестком основании;
Фиг.11 - конструкция предмета мягкой мебели с изогнутыми поверхностями оснований.
Сведения, подтверждающие возможность использования полезной модели с получением вышеуказанного технического результата, представлен на нижеприведенном частном, но не единственном примере исполнения мягкой основы элемента мягкой мебели, образующего место для сидения и лежания.
Мягкая основа элемента, образующая места для сидения и лежания в мягкой мебели, состоит (фиг.1, 2) из пружинного блока 1 плотной ячеистой структуры, образованного множеством соединенных между собой гирлянд 2 из заключенных в карманы 3 витых пружин 4. Оси пружин расположены параллельно друг другу, а продольные верхние концы пружин лежат в общей плоскости, перпендикулярной их продольным осям, с образованием верхней плоской поверхности блока 5. Пружинный блок помещен в короб 6 из мягкого эластичного упругого материала с боковыми стенками 7 и дном 8, в качестве которого используется настил. Нижняя поверхность 9 пружинного блока закрыта заглушиной 10, выполненной из мебельного войлока или брезентовой ткани и соединенной со боковыми стенками короба. Нижняя поверхность пружинного
блока крепится к заглушине. Иногда роль заглушины выполняет жесткое основание 11 (фиг.7, 8). При выполнении жесткого основания в форме открытого короба, нижняя поверхность блока может быть неподвижно соединена с основанием.
Пружинный блок прямоугольной формы имеет плотную ячеистую структуру, образованную множеством гирлянд из заключенных в карманы витых пружин.
Гирлянды расположены параллельно друг другу и соединены между собой карман к карману эллипсообразной спайкой термоплавким клеем. Спайки расположены посередине высоты гирлянды. Полоса термоплавкого материала складывается вдоль пополам и разделяется на ячейки, поперечными периодическими термосварными швами, которые располагаются на расстоянии от краев полосы и на расстоянии от линии сгиба. В образовавшиеся карманы вставляют пружины. Кромки полосы прикладываются друг к другу и на небольшом расстоянии от края соединяются периодическим термосварным швом по всей длине образовавшейся гирлянды.
Конструкция гирлянд предусматривает запас свободного хода 40 мм для верхних витков, что обеспечивает равномерную эластичность во всех направлениях лежащих в плоскости перпендикулярной сжатию. В качестве материала карманов используется нетканый синтетический фиброподобный материал, получаемый методом глубокого термического скрепления волокон без образования поверхностных пленок, с длинной высвобождающихся при разрыве волокон не менее 20 мм.
Пружины имеют бочкообразную форму: серединные витки одного диаметра и образуют цилиндр, верхний и нижний витки меньшего диаметра. При сжатии верхний и нижний витки вкладываются в соседние. Поскольку пружины не скреплены между собой, сжатие серединных витков проходит в вертикальном направлении до касания в положении полного сжатия. В условиях нормальной эксплуатации невозможно сжатие по одной из сторон пружин, заключенных каждая в свой карман. Касание витков при нормальной эксплуатации исключено. Пружины изготавливаются из высокоуглеродистой стальной проволоки, проходят камерную обработку в строго заданном термическом режиме. Остаточная деформация пружин применяемых для НПБ равна нулю.
Каждая пружина блока имеет 40 мм свободной деформации по вертикальной оси. Свободный наклон плоскости верхнего витка относительно горизонтальной плоскости составляет 45°. Шар диаметром 80 мм свободно, не затрагивая соседних, деформирует четыре смежные пружины в середине блока, «погружаясь» в блок на глубину своего диаметра. Несущая способность пружины (Н=100 мм) составляет 1,8 кГс. Сопротивление на сжатие при 40 мм свободного хода составляет 0,85 кГс для блоков высотой от 80 мм.
Пружинный блок может быть изготовлен, например, с применением способа и устройства, описанных в Патенте №2233790, С2.
Основа мягкого элемента образована комбинацией вкладного пружинного блока и накладываемого поверх него клееного короба из блочного резаного
(усовершенствованный вариант - короб формованный под давлением) пенополиуретана (пенополиуретан эластичный для мебельной промышленности по ТУ ОП 13-0273258-36-95) с толщиной боковых стенок, имеющих форму брусков, не менее 60 мм (фиг.5). Такая толщина брусков не позволяет элементам блока «расползаться» в стороны при нагрузках, благодаря чему достигается возможность использования матраца не только вкладным на глубину менее трети высоты бурлета (фиг.3), но накладным на гибкие и эластичные основания (фиг.4). Ширина нижней кромки боковых стенок короба (брусков) обеспечивает достаточную площадь склейки с нижней заглушкой или жестким основанием (фиг.2, 6, 7). Толщина стенок прочно удерживает свободную часть блока. Плотность пенополиуретана для изготовления коробов не менее 35 кг/м3. Углы короба могут быть оформлены в виде фасонных пенополиуретановых вставок (фиг.6), обеспечивающих необходимый дизайн изделия. Толщина настила (дна) короба из эластичного пенополиуретана составляет 40 мм. В сочетании с таким настилом и высотой пружинного блока 140 мм деформация мягкого элемента составляет 120 мм (соответствует «0» категории мягкости готового изделия).
В частном случае исполнения ПМ формирование основы производится на рамочно-щитовом жестком основании, выполненном в форме открытого короба (фиг.9). Размеры полости основания с (припусками) соответствуют размерам помещаемой в нее части пружинного блока. БНП, как правило, закрепляется в основании клеевым способом. Подстилающий слой из мебельного войлока крепится с помощью клея и мебельной скобы. Нижняя поверхность БНП неподвижно соединяется с основанием клеевым раствором.
Рассматриваемое техническое решение мягкой основы элемента мягкой мебели позволяет применять поверх короба различные конструкции чехлов.
В качестве доказательства осуществления ПМ приводятся примеры типовых конструкций исполнения основ мягких элементов, образующих в мягкой мебели места для сидения и лежания (фиг.7).
Конструктивные формы мягких элементов:
- съемные матрацы односторонней и двусторонней мягкости,
- несъемные матрацы односторонней мягкости на жестких, гибких, эластичных и комбинированных основаниях сидений и спальных мест.
Конструкция ПМ с использованием в качестве наполнителя БНП для формирования основ мягких элементов может быть реализована, в частности, в следующих предметах мягкой мебели: диваны-кровати, угловые диваны-кровати, кресла-кровати, оттоманки, банкетки мягкие, кресла для отдыха, канапе, тахты, диваны.
Предложенный заявителем принцип формирования основы мягкого элемента с использованием БНП применим в предметах мягкой мебели с основаниями с изменяемой геометрией плоскости спального места, что подтверждается возможностью
использования данного принципа на всех видах мебельных оснований в том числе с изогнутыми поверхностями (фиг.11).
1. Мягкая основа элемента мебели, содержащая пружинный блок, образованный множеством соединенных между собой гирлянд из заключенных в карманы пружин, оси которых расположены параллельно друг другу, а продольные верхние концы пружин лежат в общей плоскости, перпендикулярной их продольным осям, с образованием верхней плоской поверхности блока, покрытой настилом, и элементы, усиливающие форму блока в его боковой части, отличающаяся тем, что пружинный блок помещен в короб из мягкого упругого материала, дном которого служит настил на верхнюю поверхность блока, а роль элементов, усиливающих форму блока в его боковой части, выполняют стенки короба.
2. Основа по п.1, отличающаяся тем, что она содержит заглушину, соединенную с нижней поверхностью пружинного блока и стенками короба.
3. Основа по п.1, отличающаяся тем, что пружинный блок выполнен прямоугольным в плане сверху, а стенки короба выполнены в виде брусков, расположенных по периметру пружинного блока вдоль его боковых сторон.
4. Основа по п.1, отличающееся тем, что стенки и дно короба выполнены из эластичного пенополиуретана.
