BR112020007481B1 - Colchão de molas, dispositivo para solicitar molas helicoidais, e, método para fabricar um colchão de molas - Google Patents

Abstract

É descrito um colchão de molas, compreendendo uma pluralidade de molas helicoidais interconectadas (1) encerradas em invólucros (2), formando assim um colchão de molas ensacadas. Para pelo menos uma das molas, as porções de invólucro arranjadas nas extremidades da mola são movidas uma em direção à outra, através da mola e interconectadas com o auxílio de meios de conexão, como uma solda. Além disso, as porções de invólucro nas extremidades da mola compreendem uma abertura através da mola. Por este meio, o invólucro forma um formato toroidal ou anular encerrando a mola.

Description

Campo técnico da invenção

[001] A presente invenção refere-se a um colchão de molas que compreende molas encerradas em invólucros, o chamado colchão ensacado. A invenção também se refere a um método e dispositivo para a produção de tais colchões.

Fundamentos da invenção

[002] Uma técnica comum de fazer colchões de molas é a chamada técnica de ensacamento. Isso significa que as molas são encerradas em sacos, isto é, são encerradas individualmente por um material de invólucro. Dessa maneira, as molas serão relativamente resilientes individualmente, para que possam flexionar individualmente, sem afetar as molas vizinhas e, assim, o conforto do usuário aumenta, pois o peso será distribuído de maneira mais uniforme sobre a superfície que recebe a carga.

[003] Uma desvantagem desse tipo de colchão, no entanto, é que é difícil prover colchões finos. Se o comprimento das molas for reduzido sem uma redução correspondente da largura, a mola, especialmente quando o comprimento se aproximar do comprimento do diâmetro da mola, tenderá a girar no invólucro, o que deteriora drasticamente o conforto do colchão. Quando esses colchões devem ser fabricados, a técnica existente requer o uso de um número muito maior de molas. Consequentemente, a fabricação será consideravelmente mais cara e mais complicada. Além disso, é difícil impedir que esses colchões também sejam mais rígidos, pois não podem ser usados fios de mola muito finos.

[004] Por esses motivos, não foi possível usar colchões de molas para muitas finalidades em que são necessários colchões mais finos, como colchões de sobreposição, almofadas de assento e similares. Apesar disso, os colchões de molas têm várias propriedades, tornando-se desejável usá-los também nesses contextos, como excelente conforto, flexibilidade individual, longa vida útil e fabricação fácil e barata.

[005] Uma solução para esse problema foi apresentada pelo mesmo requerente nos documentos US 6591438, US 7748065 e US 8087114. Aqui, as porções finais dos invólucros são movidas uma em direção à outra e conectadas umas às outras através das molas, o que fornece uma solicitação das molas e um colchão muito compacto e útil. Isso permite a produção de colchões de molas ensacadas muito finos.

[006] No entanto, ainda é necessário melhorar os colchões ensacados em termos de conforto e qualidade do sono. Há também uma necessidade geral de melhorar a longevidade dos colchões.

Sumário da invenção

[007] É um objetivo da presente invenção prover um colchão de molas ensacadas, bem como um método e um dispositivo para fabricar o mesmo, que supere pelo menos parcialmente ou alivie os problemas discutidos acima.

[008] Esse objetivo é alcançado por um colchão de molas, bem como por um método e um dispositivo para fabricar o mesmo de acordo com as reivindicações.

[009] Este e outros objetivos são alcançados por um colchão de molas compreendendo uma pluralidade de molas helicoidais interconectadas encerradas em invólucros, em que, pelo menos para uma das molas, porções de invólucro arranjadas nas extremidades da mola são conectadas entre si através da mola por uma junta, e as porções de invólucro unidas compreendem uma abertura através da mola.

[0010] Esse colchão é do tipo geral, conforme descrito nos documentos US 6591438, US 7748065 e US 8087114 pelo mesmo requerente, que são incorporados por referência a este documento e, portanto, tem essencialmente todas as vantagens associadas a esse tipo de colchão, como a possibilidade de tornar o colchão fino, a solicitação vantajosa das molas, etc. No entanto, o colchão da invenção também oferece várias vantagens adicionais.

[0011] Ao prover uma abertura na interconexão das porções de invólucro através das molas, a aeração e a ventilação através do colchão são melhoradas. Um volume significativo de umidade deixa o corpo durante o sono. Graças à melhor aeração/ventilação, essa umidade será tratada com mais eficiência e sem deixar o colchão úmido. A umidade será removida com mais eficiência do corpo do usuário e mantida longe do colchão. Além disso, isso melhora o conforto e a qualidade do sono, além de permitir uma temperatura e umidade mais estáveis para o usuário. Isso facilitará a regulação da temperatura para o usuário. Além disso, a redução de umidade no colchão neutralizará a reunião e o crescimento de ácaros, mofo, bactérias etc., e assim manterá o colchão em uma condição higiênica por muito mais tempo. Isso também reduzirá o risco de desenvolvimento de alergias. Também reduzirá o risco de odores indesejados. No geral, a aeração e ventilação aprimoradas tornarão possível manter o colchão em um estado limpo e higiênico por um período muito maior, aumentando assim a longevidade do colchão.

[0012] A presente invenção baseia-se na constatação de que, nesse tipo específico de colchão, isto é, um colchão de molas ensacadas no qual as porções de invólucro arranjadas nas extremidades da mola foram unidas umas às outras através da mola, aeração e ventilação podem ser facilmente providas através de uma abertura através da junta, isto é, através da mola. Isso não apenas melhora muito a aeração e ventilação através do colchão, como também não deteriora nem afeta as outras propriedades do colchão. O colchão funciona funcionalmente da mesma maneira que os colchões do mesmo tipo conhecidos anteriormente, mas com uma aeração e ventilação muito melhoradas.

[0013] De acordo com a presente invenção, cada saco, isto é, o invólucro que encerra cada mola, é formado como um toroide, tendo uma formato de rosca, formando um compartimento circular que encerra a mola.

[0014] As porções de invólucro podem ser unidas indiretamente, isto é, sem estar em contato direto umas com as outras. No entanto, preferivelmente as porções de invólucro podem ser movidas tanto em direção uma à outra de modo a entrar em contato uma com a outra. Também é preferido que as porções de invólucro nas extremidades da mola sejam movidas tanto em direção uma à outra que as molas sejam solicitadas. Ao deixar as porções de invólucro entrarem em contato, é necessária apenas uma abertura comum através da mola.

[0015] A conexão das porções de invólucro é preferivelmente de tal tamanho e formato que a conexão obtém resistência e estabilidade suficientes. Além disso, o formato e o tamanho da conexão podem variar para fornecer diferentes graus de solicitação das molas. Dessa maneira, é possível variar facilmente a solicitação entre colchões diferentes e também entre molas diferentes no mesmo colchão. Preferivelmente, a conexão forma uma área de junta simétrica.

[0016] Em uma modalidade preferida, a abertura é arranjada dentro do perímetro da junta das porções de invólucro.

[0017] A abertura pode ter várias formatos, como quadrático, retangular ou oval. No entanto, preferivelmente a abertura tem um formato simétrico e mais preferivelmente a abertura é substancialmente circular.

[0018] O diâmetro médio da abertura está preferivelmente dentro da faixa de 2 a 50% do diâmetro médio da mola, e preferivelmente na faixa de 5 a 30%, e mais preferivelmente na faixa de 10 a 25%. Além disso, a razão do diâmetro médio da mola para o diâmetro médio da abertura pode estar entre 2 e 8, preferivelmente entre 3 e 6, e mais preferivelmente entre 3 e 4. A abertura pode ter um diâmetro médio na faixa de 0,1 a 3 cm, e preferivelmente na faixa de 0,5 a 2 cm, e mais preferivelmente na faixa de 0,7 a 1,5 cm.

[0019] Podem ser usados tamanhos diferentes da abertura, dependendo do tipo de mola e da ventilação desejada para o colchão.

[0020] A junta pode ser formada por um elemento de conexão mecânico, preferivelmente um grampo. Alternativamente, a junta pode ser formada por uma junta de superfície, tal como uma cola, uma solda ou similar.

[0021] As porções de invólucro podem ser conectadas por uma pluralidade de pontos de solda distribuídos em torno da abertura. Por exemplo, a junta pode compreender 2, 3, 4, 6 ou 8 pontos de solda. Alternativamente, as porções de invólucro podem ser conectadas por uma soldagem contínua ao redor da abertura. Ao fornecer soldagem em torno da abertura, a resistência adequada é mantida na interconexão, apesar da abertura. Os pontos de solda podem ser arranjados simetricamente ao redor da abertura para garantir resistência suficiente na interconexão.

[0022] Os invólucros podem formar uma pluralidade de cordões interconectados lado a lado, cada cordão compreendendo um material de invólucro contínuo, os invólucros sendo definidos por pelo menos uma linha de conexão longitudinal que se estende paralelamente à direção longitudinal do cordão e uma pluralidade de linhas de conexão transversais se estendendo transversalmente na direção longitudinal do cordão e molas dispostas nos invólucros do cordão. Preferivelmente, as linhas de conexão são arranjadas ao lado das molas e, portanto, entre as molas vizinhas.

[0023] As linhas de conexão que se estendem sobre as extremidades das molas causam problemas com os chamados falsos volumes, ou seja, acúmulos de material sobre as molas que aumentam a altura do colchão, mas não apresentam resiliência e, portanto, não aumentam o conforto do colchão. Pelo contrário, esses volumes falsos podem dar uma superfície irregular e desnivelada, o que reduz o conforto. Ao arranjar as linhas de conexão no novo colchão, a ocorrência de volumes falsos é efetivamente evitada, e a altura do colchão corresponde substancialmente à altura das molas, com uma única camada de invólucro suave nas extremidades das molas. O invólucro relativamente liso nas extremidades das molas também oferece a possibilidade de fixar facilmente as porções de extremidade do invólucro através das molas, por exemplo, por soldagem, o que permite uma fabricação muito eficiente e econômica.

[0024] As linhas de conexão longitudinais e as linhas de conexão transversais dos cordões se estendem preferivelmente substancialmente em ângulos retos aos eixos geométricos longitudinais das molas. Além disso, as linhas de conexão longitudinais e as linhas de conexão transversais dos cordões se estendem preferivelmente essencialmente no mesmo plano, cujo plano é preferivelmente substancialmente perpendicular aos eixos geométricos longitudinais das molas.

[0025] A conexão dos cordões uns aos outros através das linhas de conexão longitudinais foi considerada muito vantajosa. Pelas linhas de conexão longitudinais, que tipicamente consistem em soldas, em muitos casos projetando-se do cordão, é obtida automaticamente uma separação vantajosa dos cordões. Além disso, os cordões são assim afixados um ao outro ao longo de uma linha e, preferivelmente apenas em vários pontos ao longo dessa linha. Verificou-se que isso gerava um colchão muito flexível, onde as molas são extremamente móveis em relação às vizinhas.

[0026] No entanto, também são possíveis outras formas de prover um colchão com uma pluralidade de invólucros formando sacos individuais. Por exemplo, os invólucros podem ser formados por uma folha superior relativamente grande e uma folha inferior relativamente grande, as folhas sendo conectadas ao longo de linhas de conexões longitudinais e laterais, por exemplo, formando um padrão quadriculado, formando assim os sacos individuais das molas. Assim, em tal modalidade, os sacos são integrados entre si pelo mesmo material, não apenas em uma direção, como nas modalidades de cordão discutidas acima, mas em duas direções, isto é, na dimensão de comprimento e largura.

[0027] O invólucro é preferivelmente um material têxtil e, preferivelmente um material têxtil soldável.

[0028] A conexão das porções de invólucro nas extremidades da mola pode ser tal que a mola seja inclinada. Ao solicitar as molas, pode ser provido um colchão de menor espessura, do que o que é possível de outra forma.

[0029] Os meios de conexão podem ser arranjados de maneira a prover uma sobreposição desejada entre as porções de invólucro, a sobreposição assim obtida determinando a solicitação da mola.

[0030] A mola pode ser solicitada de modo que o comprimento da mola no estado solicitado seja menor que 2/3 do comprimento da mesma mola em um estado solicitado, preferivelmente menor que 1/2.

[0031] A mola pode ter uma altura menor que a largura das molas, preferivelmente menor que 2/3 da largura, e a mais preferida é cerca de 1/2 da largura ou menos.

[0032] A solicitação das molas, criando molas de pequeno comprimento, proporciona uma espessura menor do colchão, o que é vantajoso em várias aplicações.

[0033] De acordo com uma modalidade da invenção, o colchão de molas compreende uma pluralidade de molas solicitadas, em que pelo menos algumas das molas são solicitadas diferentemente. As molas podem então ser solicitadas de forma diferente, de modo a formar porções do colchão de espessura variável.

[0034] Ao solicitar as molas, é possível obter apoio e elasticidade diferentes em diferentes regiões do colchão, por exemplo, na região da cabeça, região do quadril e região do pé de um colchão para uma cama.

[0035] De acordo com um segundo aspecto da invenção, é provido um dispositivo para solicitar molas helicoidais encerradas em invólucros, compreendendo um inseridor e um neutralizador arranjado a uma distância do mesmo, o inseridor e o neutralizador sendo adaptados para realizar um deslocamento relativo em direção um ao outro e para longe um do outro para trazer materiais de invólucro nas extremidades da mola de uma mola arranjada entre os mesmos através da mola, de modo que a mola se torna solicitada, e um interconector para formar uma junta que conecta os materiais de invólucro assim aproximados das duas extremidades da mola, distinguido pelo fato de que o dispositivo compreende adicionalmente um punção para perfurar uma abertura na interconexão entre os materiais de invólucro das duas extremidades da mola.

[0036] Com esse dispositivo, um colchão do tipo discutido acima pode ser fabricado e as vantagens correspondentes relacionadas a esse novo colchão e método são alcançadas por esse dispositivo.

[0037] Preferivelmente, os meios para mover porções de invólucro arranjadas para as extremidades da mola uma em direção à outra e conectá-las uma à outra compreendem equipamento de soldagem móvel na direção da mola. O equipamento de soldagem é preferivelmente ajustável, o tamanho da solda gerada sendo controlável. Como resultado, a solicitação das molas e a altura do colchão podem ser facilmente controladas e variadas, tanto entre diferentes colchões fabricados pelo mesmo dispositivo quanto em um mesmo colchão, para obter zonas com propriedades diferentes dentro do colchão.

[0038] Em uma modalidade, o inseridor e o neutralizador podem ser ambos arranjados para prover a conexão, por exemplo, por soldagem, e para formar a abertura, por exemplo, por perfuração.

[0039] De acordo com ainda um outro aspecto da presente invenção, é provido um método para fabricar um colchão de molas compreendendo uma pluralidade de molas helicoidais interconectadas encerradas em invólucros, compreendendo as etapas de encerrar as molas em um material de invólucro, solicitar pelo menos uma das molas, e interconectar as molas, a etapa de solicitar as molas que compreendem as etapas parciais de mover porções de invólucro arranjadas para as extremidades da mola uma em direção à outra, através da mola e interconectá-las por meio de uma junta, e compreendendo adicionalmente formar uma abertura na junta, através da mola.

[0040] Com esse método, um colchão do tipo discutido acima pode ser fabricado e as vantagens correspondentes relacionadas a esse novo colchão são alcançadas.

[0041] A etapa de formar a abertura na junta pode ser realizada antes da formação da junta, após a formação da junta ou simultaneamente com a formação da junta. No caso de a formação da abertura ser feita antes da formação da junta, a formação da abertura pode ser feita antes da inserção de uma mola no invólucro/saco ou, alternativamente, após a inserção da mola.

[0042] Estas e outras vantagens da presente invenção serão evidentes a partir da seguinte descrição detalhada de modalidades específicas.

Breve descrição dos desenhos

[0043] A presente invenção será descrita em mais detalhes com referência aos desenhos anexos, mostrando modalidades da invenção.

[0044] A Fig. 1 é uma vista em perspectiva de uma parte de um colchão de acordo com uma modalidade da invenção; a Fig. 2 é uma vista lateral em corte de parte do colchão na Fig. 1 vista na direção do cordão; a Fig. 3 é uma vista em perspectiva obliquamente de cima do colchão nas Figs. 1 e 2; a Fig. 4 é uma vista esquemática em perspectiva obliquamente de cima de um dispositivo para fabricar um colchão de acordo com uma modalidade da invenção; a Fig. 5 é uma vista de parte do colchão como visto de cima; a Fig. 6 é uma vista em perspectiva esquemática obliquamente de cima da etapa de fazer orifícios na fabricação de um colchão de acordo com uma modalidade alternativa da invenção; a Fig. 7a é uma vista explodida de um colchão de acordo com outra modalidade da invenção, e a Fig. 7b é uma vista em perspectiva do mesmo colchão em um estado montado; e a Fig. 8 é uma vista em perspectiva esquemática de cima ilustrando a fabricação do colchão na Fig. 7.

[0045] Como ilustrado nas figuras, os tamanhos de camadas e regiões podem ser exagerados para fins ilustrativos e, assim, podem ser providos para ilustrar as estruturas gerais das modalidades da presente invenção. Numerais de referência iguais se referem a elementos iguais em todo.

Descrição detalhada da invenção

[0046] Para fins de exemplificação, a invenção será agora descrita em mais detalhes por meio de uma modalidade e com referência aos desenhos anexos.

[0047] Um colchão de molas de acordo com uma modalidade da invenção compreende uma pluralidade de molas helicoidais interconectadas 1 encerradas nos invólucros 2, como mostrado nas Figs. 1 e 2. O invólucro é adequadamente feito de um material têxtil, preferivelmente soldável, mas também podem ser usados outros materiais, como diferentes tipos de materiais plásticos. Também é possível usar materiais têxteis não soldáveis, como tecidos de algodão.

[0048] O colchão compreende os cordões 3 de material de invólucro 2, nos quais uma pluralidade de sacos 4 é arranjada. Os sacos são aqui definidos por pelo menos uma linha de conexão longitudinal 5 que se estende paralelamente à direção longitudinal do cordão e uma pluralidade de linhas de conexão transversais 6 que se estendem transversalmente à direção longitudinal do cordão. Preferivelmente, os cordões compreendem material de invólucro de um pedaço de material dobrado, em que a linha de dobra se estende na direção longitudinal do cordão. A linha de conexão longitudinal de fechamento 5 é arranjada no lado oposto do cordão. As linhas de conexão transversais se estendem entre a linha de dobra e a linha de conexão longitudinal. Alternativamente, é possível usar duas ou mais peças de material para fazer cada cordão; nesse caso, linhas de conexão adicionais podem ser necessárias.

[0049] No colchão, as molas são aqui orientadas nos sacos, de modo que as linhas de conexão sejam arranjadas ao lado das molas e, portanto, entre as molas vizinhas. Preferivelmente, as porções de material de invólucro nas extremidades das molas são, portanto, essencialmente livres de outras conexões. No entanto, também é possível arranjar a linha de conexão longitudinal no topo dos cordões, sobrepondo as extremidades da mola.

[0050] De acordo com uma modalidade da invenção, para pelo menos uma das molas, as porções de invólucro arranjadas nas extremidades das molas são movidas uma em direção à outra, através da mola, e conectadas umas às outras pelos meios de conexão 7 para prover pelo menos um certo grau de solicitação. Preferivelmente, as porções de invólucro são movidas em direção umas às outras, a fim de fazer contato entre si, mas é claro que é possível interconectá-las também, caso contrário, por fio, um grampo longo ou similar. Os meios de conexão podem consistir em um elemento de conexão mecânico, como um grampo, um rebite ou similar, ou por uma junta de superfície, como um adesivo, uma solda ou similar. Outros elementos de fixação são, no entanto, também concebíveis. A carga no elemento de fixação é normalmente pequena, uma vez que os elementos de fixação são carregados apenas quando o colchão é descarregado, enquanto não há carga quando o colchão é carregado. Em uma modalidade preferida, a junta é formada por uma ou várias solda(s).

[0051] Além disso, as porções de extremidade compreendem uma abertura 9 através da junta e através da mola. A abertura 9 pode preferivelmente ser substancialmente circular, mas também podem ser usados outros formatos. As aberturas 9 através do comprimento da mola podem ajudar a prover ventilação adequada do colchão. A abertura é aqui substancialmente circular, como visto na Fig. 5, no entanto, também podem ser usadas outros formatos da abertura. O diâmetro da abertura pode, por exemplo, estar entre 5 mm e 50 mm, preferivelmente entre 10 mm e 30 mm, mais preferivelmente entre 15 mm e 25 mm.

[0052] As porções de extremidade são aqui conectadas pelos pontos de solda 10 distribuídos em torno da abertura substancialmente circular 9, como visto na Fig. 5. Aqui, quatro pontos de solda são distribuídos em torno da abertura, no entanto, qualquer número de pontos de solda, como três, seis ou oito, pode ser usado. Alternativamente, pode ser usada uma solda contínua ao redor da abertura. As porções de extremidade são preferivelmente conectadas umas às outras por soldagem, caso em que uma superfície de solda é arranjada para conectar as porções de extremidade umas às outras. O tamanho e/ou a localização da solda podem ser vantajosamente controláveis e podem ser selecionados para fornecer a altura desejada do colchão e a solicitação das molas.

[0053] Molas helicoidais de vários tamanhos podem ser usadas em conexão com a presente invenção, e basicamente qualquer tamanho de mola pode ser usado. No entanto, é preferível usar molas com um diâmetro de 2 a 10 cm, mais preferivelmente cerca de 6 cm. As molas compreendem preferivelmente pelo menos três voltas, preferivelmente menos de 10 voltas. Além disso, são vantajosamente feitos de fio espiral com uma espessura na faixa de 0,5 a 3,0 mm, preferivelmente uma espessura de fio na faixa de 1,25 a 2,50 mm. Preferivelmente, as molas são ligeiramente em forma de carretel, ou seja, com voltas menores na parte superior e inferior.

[0054] Em um colchão como descrito acima, como ilustrado nas Figs. 1 e 3, os cordões com molas são preferivelmente arranjados lado a lado e fixados um ao outro. Preferivelmente, as fileiras são conectadas umas às outras pelos pontos de fixação 8, que conectam vantajosamente a linha de conexão longitudinal 5 de um cordão ao lado do cordão vizinho. Obviamente, é possível conceber um número menor ou maior de pontos de fixação do que o mostrado. Também é possível organizar uma linha de fixação mais longa em vez de uma pluralidade de pontos de fixação mais curtos. A conexão dos cordões entre si pode ocorrer por soldagem ou colagem. Preferivelmente, a superfície de soldagem ou colagem é distribuída em torno da abertura para fornecer boa resistência à interconexão. Isso pode, por exemplo, ser alcançado por superfícies pontuais distribuídas simetricamente ao redor da abertura ou por uma superfície de linha contínua ao redor da abertura. Além disso, essa conexão pode ocorrer, alternativamente, por meio de grampos, fita de velcro ou de alguma outra maneira adequada.

[0055] Ao arranjar a interconexão dos cordões através da linha de conexão longitudinal, é provida a separação automática dos cordões, sem a necessidade de material de invólucro adicional. Isso é vantajoso, por um lado, pois resulta em um colchão com menos molas, o que foi considerado muito favorável do ponto de vista do conforto e, por outro, porque o colchão será, portanto, mais econômico.

[0056] A solução com cordões de material de invólucro contínuo em que existem invólucros individuais para as molas é apenas uma das muitas maneiras de realizar a invenção. A invenção pode, por exemplo, envolver invólucros individuais para as molas que são então afixadas umas às outras ou uma folha contínua de material de invólucro para todo o colchão compreendendo invólucros para as molas individuais, ou qualquer outra solução quando se trata do material de invólucro.

[0057] O colchão de acordo com a invenção pode ser fabricado encerrando molas nos sacos nos cordões de um material de invólucro, os sacos sendo feitos de um material de invólucro contínuo com pelo menos uma linha de conexão longitudinal estendendo-se paralela à direção longitudinal do cordão e uma pluralidade de linhas de conexão transversais que se estendem transversalmente à direção longitudinal do cordão. Além disso, o método compreende as etapas de mover porções de invólucro arranjadas para as extremidades da mola uma em direção à outra, conectando-as umas às outras e perfurando ou por qualquer outro meio criando uma abertura através das porções de invólucro nas extremidades da mola. Pode haver ainda uma etapa de interconexão de cordões lado a lado.

[0058] Por exemplo, os cordões podem ser fabricados pelo material de invólucro sendo dobrado em dois e soldas transversais sendo arranjadas para formar sacos abertos. Subsequentemente, molas comprimidas são inseridas nos sacos, após o que os sacos são vedados por uma solda que se estende ao longo do cordão. Além disso, é arranjada, preferivelmente sem girar as molas, uma solda adicional através de cada mola para conectar as porções de extremidade entre si, uma abertura é perfurada através das porções de invólucro nas extremidades, preferivelmente no meio de vários pontos de solda ou um solda contínua, e uma pluralidade de molas são unidas lado a lado para formar um colchão, as soldas longitudinais sendo posicionadas entre os cordões.

[0059] As etapas podem ser realizadas em ordens diferentes, e de modo que as linhas de conexão sejam arranjadas ao lado das molas e, portanto, entre as molas vizinhas. A etapa de mover as porções de extremidade uma em direção à outra geralmente implica que a solicitação ocorra por conexão por meio de elementos de conexão, de modo que as molas no estado solicitado tenham uma extensão longitudinal menor do que no estado original não solicitado. Essa solicitação pode ocorrer diretamente após o encapsulamento das molas no material de invólucro, ou seja, antes de serem montadas para formar um colchão ou depois que o colchão é montado. Preferivelmente, no entanto, a solicitação ocorre antes das molas serem encerradas nos sacos de cordões, caso em que é possível usar uma quantidade consideravelmente menor de material de invólucro. Especialmente, a quantidade de material de invólucro pode ser menor, quanto maior a solicitação e mais fino o colchão. Dessa maneira, convenientemente todas as molas na camada do colchão são solicitadas.

[0060] Na fabricação de colchões, também pode ser garantido, como discutido acima, que pelo menos dois cordões vizinhos sejam conectados um ao outro, de modo que seja provida uma distância intermediária de separação entre elas.

[0061] Além disso, os cordões com molas são preferivelmente interconectados lado a lado, como indicado na Fig. 3, por exemplo. Como mencionado acima, isso pode ocorrer arranjando pontos de fixação nas linhas de conexão longitudinais para fixação ao lado dos cordões vizinhos.

[0062] Um dispositivo para executar o método acima compreende meios para encerrar molas helicoidais nos sacos dos cordões, os sacos sendo feitos de um material de invólucro contínuo com pelo menos uma linha de conexão longitudinal estendendo-se paralela à direção longitudinal do cordão e uma pluralidade de linhas de conexão transversais que se estendem transversalmente à direção longitudinal do cordão. Esses meios podem compreender um dispositivo para dobrar o material de invólucro em torno de uma fileira de molas e equipamento para soldar as linhas de conexão no material de invólucro dobrado, conforme ilustrado esquematicamente na Fig. 4. Em vez de comprimir as molas quando colocadas no invólucro, e enquanto o invólucro está sendo dobrado sobre elas, é alternativamente possível comprimir as molas separadamente e depois, em estado comprimido, inseri- las no invólucro dobrado.

[0063] O equipamento de soldagem compreende preferivelmente matrizes de solda 11, 12 que são móveis em direção ao material de invólucro e bigornas correspondentes 13, 14 no lado oposto. Preferivelmente, peças separadas de equipamento de soldagem são arranjadas para gerar as linhas de conexão longitudinais e as linhas de conexão transversais, respectivamente. Os meios para encerrar as molas helicoidais são adaptados para arranjar as linhas de conexão ao lado das molas, de modo que sejam posicionadas entre as molas vizinhas do colchão completo.

[0064] Além disso, o dispositivo compreende meios para mover porções de invólucro arranjadas para as extremidades da mola uma em direção à outra e conectá-las uma à outra e meios para interconectar os cordões lado a lado.

[0065] Os meios para mover porções de invólucro arranjadas para as extremidades da mola uma em direção à outra e conectá-las uma à outra compreendem preferivelmente um inseridor 15 e, arranjado a uma distância da mesma, uma bigorna ou neutralizador 16. Em uso, as molas são colocadas de modo que uma extremidade fique voltada para o inseridor e a outra para a bigorna. O inseridor é móvel na direção da e para longe da bigorna para mover o material de invólucro em uma extremidade da mola através da mola em direção ao material de invólucro no outro lado. O inseridor 15 é preferivelmente uma matriz de solda para gerar uma solda de conexão. Alternativamente, no entanto, outros meios de fixação podem ser providos. Também é possível usar uma bigorna móvel, caso em que ambos os lados da mola são pressionados um contra o outro, após o que podem ocorrer costura, soldagem ou conexão similar.

[0066] O dispositivo também compreende meios para perfurar orifícios nas porções de invólucro nas extremidades das molas. O punção aqui compreende uma peça de perfuração 17 e um pilar ou bigorna 18, sendo o punção 17 aqui perfurado através da mola em direção ao pilar 18 e, assim, perfurando uma abertura substancialmente circular nas porções de invólucro nas extremidades da mola. Alternativamente, as aberturas podem ser criadas, por exemplo, cortando. O invólucro também pode ser pré-furado para criar as aberturas antes das outras etapas.

[0067] A interconexão das porções de invólucro também pode ser criada na mesma etapa que a criação da abertura, por exemplo, criando pontos de solda ao redor da perfuração e fazendo simultaneamente a perfuração, como visto na Fig. 6. Um meio de inserção circular 15 é aqui afixado a um conector circular 16 enquanto um punção 17 se desloca através do inseridor em forma de tubo e perfura um orifício nas porções de invólucro através da mola. O conector aqui compreende quatro protuberâncias 19 no perfil da peça a ser conectada nos meios de inserção, as protuberâncias definindo os pontos de solda a serem criados entre as porções de invólucro.

[0068] Um sistema de acordo com a invenção pode vantajosamente compreender uma pluralidade de dispositivos paralelos, como dois dispositivos operando em paralelo.

[0069] Além disso, estão incluídos meios para interconectar os cordões com molas, preferivelmente lado a lado, como indicado na Fig. 3, por exemplo. Como mencionado acima, isso pode ocorrer arranjando pontos de fixação nas linhas de conexão longitudinais para fixação no lado dos cordões vizinhos.

[0070] É preferível que a solicitação das molas seja realizada de modo que o comprimento das molas no estado solicitado seja menor que 2/3 do comprimento das mesmas molas no estado original não solicitado, e preferivelmente menor que 1/2. Também é preferido que a razão entre o comprimento das molas e o diâmetro das mesmas no estado solicitado seja menor que 2, e preferivelmente menor que 1, e mais preferivelmente menor que 1/2.

[0071] Em outra modalidade do colchão, ilustrada nas Figs. 7a e 7b, também é provido um colchão com uma pluralidade de invólucros que formam sacos individuais, mas onde os invólucros são formados por uma folha superior relativamente grande 3’a e uma folha inferior relativamente grande 3’b. Essas folhas, se estendem preferivelmente por toda a largura e todo o comprimento do colchão. No entanto, folhas menores, estendendo-se, por exemplo, sobre apenas uma parte da largura e / ou comprimento também podem ser usadas e podem, por exemplo, ser arranjadas sobrepostas umas às outras para formar uma forte conexão entre as folhas.

[0072] As folhas são conectadas entre si pelas linhas de conexão horizontal 5’ e pelas linhas de conexão transversal 6, por exemplo, por soldagem da mesma maneira que discutida em relação à modalidade discutida anteriormente. As linhas de conexão longitudinal e transversal formam compartimentos retangulares e preferivelmente quadrados, cada um projetado para alojar uma mola. Assim, as folhas estando conectadas ao longo de linhas de conexões longitudinais e laterais podem, por exemplo, formar um padrão quadriculado, formando assim os sacos/invólucros individuais das molas. Assim, nessa modalidade, os sacos são integrados entre si pelo mesmo material, não apenas em uma direção, como nas modalidades de cordão discutidas acima, mas em duas direções, isto é, tanto na dimensão de comprimento quanto largura.

[0073] Além disso, da mesma maneira que discutida em relação à modalidade discutida anteriormente, as porções de extremidade de cada invólucro são conectadas juntas através das molas, e aberturas 9 são providas dentro dessas conexões, arranjadas dentro das juntas.

[0074] Para a fabricação de um colchão de acordo com essa segunda modalidade, é ilustrado na Fig. 8, aqui, as folhas 3’a e 3’b podem ser providas em rolos e movidas para um equipamento de montagem do lado superior e inferior. Fileiras de molas 1 são inseridas no equipamento de montagem entre as folhas. Cada fileira de molas compreende preferivelmente todas as molas necessárias para formar o colchão, isto é, todas as molas para toda a largura ou o comprimento do colchão. As folhas são então comprimidas sobre as molas e linhas de conexão transversais são formadas, por exemplo, soldando matrizes 11’, para formar linhas de conexão que se estendem entre as fileiras de molas, e linhas de conexão longitudinais são formadas, por exemplo, soldando matrizes 12’, para formar linhas de conexão que se estendem entre as molas dentro de cada fileira. A conexão do material de invólucro através de cada mola e a formação das aberturas dentro dessas juntas de conexão podem ser feitas da mesma maneira que discutida acima, em relação à primeira modalidade.

[0075] Do mesmo modo que em relação à modalidade discutida anteriormente, as etapas de produção não precisam ser feitas nesta ordem específica. Por exemplo, as linhas de conexão longitudinais podem ser formadas antes das linhas de conexão transversais ou simultaneamente. Além disso, a conexão do material de invólucro através das molas pode ser feita antes da formação das linhas de conexão transversais e/ou longitudinais.

[0076] As modalidades dos colchões discutidas acima garantem a orientação da mola, que é impedida de girar ou similar. Em contraste com os colchões da técnica anterior, o novo colchão compreende, no entanto, cordões do saco onde as molas são inseridas através de aberturas na direção lateral que são então soldadas juntas, mas onde as molas não foram giradas. Como resultado, a solda será arranjada ao longo dos lados das molas, em vez de sobre as extremidades. Além disso, as porções de extremidade lisas são movidas uma em direção à outra e afixadas por soldagem, por exemplo. Portanto, colchões muito finos podem ser providos dessa maneira, de fato até uma espessura de um ou alguns centímetros. Por exemplo, um colchão com uma espessura de 25 mm pode ser provido. Assim, a invenção pode ser bem adequada para almofadas de assento, colchões de sobreposição a serem colocados sobre outros colchões e aplicações similares onde colchões finos são necessários. Assim, ser capaz de fazer colchões de sobreposição de molas ensacadas é muito vantajoso, não apenas porque eles podem ser mais macios, aumentando assim o conforto, mas também porque as molas normalmente não são fatigadas ao longo do tempo, como o polietileno ou materiais similares. Os colchões de acordo com a invenção podem ser feitos de maneira muito leve, macia e confortável e, devido à solicitação, muito rígidos e duros, conforme desejado. A abertura através da mola também garante boa ventilação do colchão, proporcionando melhor secagem, resfriamento e/ou aquecimento, menor crescimento de bactérias e similares e maior conforto.

[0077] A invenção torna possível ajustar facilmente a altura dos elementos de mola variando a posição e o tamanho dos meios de fixação ao conectar as porções de extremidade umas às outras. Dessa forma, também é fácil prover diferentes espessuras de diferentes porções do colchão ou prover colchões de diferentes espessuras, sem precisar fazer alterações no processo de fabricação além dessa conexão. Dessa forma, a fabricação será muito flexível e controlável. Em particular, é possível prover colchões com formato de um copo ou similar para serem usados como almofadas de assento ou outros colchões destinados a sentar. Alterações similares de altura também podem ser usadas em outros colchões para controlar a posição do usuário no colchão.

[0078] A invenção foi descrita acima por meio de modalidades. Várias variantes da invenção são, no entanto, concebíveis. Por exemplo, como mencionado acima, outros tipos de elementos de fixação podem ser usados, bem como outras soluções para o material de invólucro, tamanhos de molas etc. Além disso, o dispositivo e o método podem ser projetados de outras maneiras. Tais variantes óbvias devem ser consideradas como compreendidas pela invenção, conforme definido nas reivindicações anexas.

Claims (13)

1. Colchão de molas compreendendo uma pluralidade de molas helicoidais interconectadas (1) encerradas em invólucros (2), em que, pelo menos para uma das molas, porções de invólucro arranjadas nas extremidades da mola são conectadas entre si através da mola por uma junta, caracterizado pelo fato de que as ditas porções de invólucro unidas compreendem uma abertura (9) através da mola (1), que os invólucros são definidos por pelo menos uma linha de conexão longitudinal e uma pluralidade de linhas de conexão transversais que se estendem transversalmente à linha de conexão longitudinal, em que as linhas de conexão longitudinais e transversais estão dispostas nas laterais das molas e essencialmente no mesmo plano, sendo o referido plano perpendicular aos eixos longitudinais das molas, em que as porções do invólucro são conectadas por uma pluralidade de pontos de soldagem (10) distribuídos em torno da abertura (9) ou por uma soldagem contínua em torno da abertura, e em que a abertura é uma abertura perfurada dentro de um perímetro da junta entre as porções de revestimento.

2. Colchão de molas de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a abertura é substancialmente circular.

3. Colchão de molas de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o diâmetro médio da abertura está dentro da faixa de 2 a 50% do diâmetro médio da mola e, preferivelmente na faixa de 5 a 30%, e mais preferivelmente na faixa de 10 a 25%.

4. Colchão de molas de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que as porções de invólucro são conectadas por uma pluralidade de pontos de solda (10) distribuídos em torno da abertura (9).

5. Colchão de molas de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que as porções de invólucro são conectadas por uma soldagem contínua em torno da abertura.

6. Colchão de molas de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que os invólucros (2) formam uma pluralidade de cordões (3) interconectados lado a lado, cada cordão (3) compreendendo um material de invólucro contínuo, os ditos invólucros (2) sendo definidos pela dita linha de conexão longitudinal (5) que se estende paralelamente à direção longitudinal do cordão (3) e a dita pluralidade de linhas de conexão transversais (6) que se estendem transversalmente à direção longitudinal do cordão (3), e molas helicoidais (1) arranjadas nos invólucros (2) do cordão (3), em que as linhas de conexão (5, 6) são arranjadas no lado das molas (1) e, portanto, entre molas vizinhas.

7. Colchão de molas de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o invólucro (2) é um material têxtil, soldável.

8. Colchão de molas de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a conexão das porções de invólucro nas extremidades da mola (1) é tal que a mola (1) é solicitada.

9. Colchão de molas de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a mola (1) é solicitada de modo que o comprimento da mola no estado solicitado seja menor que 2/3 do comprimento da mesma mola em um estado não solicitado, preferivelmente menor que 1/2.

10. Colchão de molas de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que as molas, através das quais as porções de material de invólucro arranjadas nas extremidades da mola (1) são movidas uma em direção à outra, têm uma altura menor que a largura das molas (1), preferivelmente menor que 2/3 da largura, e o mais preferido é cerca de 1/2 da largura ou menos.

11. Colchão de molas de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que compreende uma pluralidade de molas solicitadas, em que pelo menos algumas das molas (1) são solicitadas de maneira diferente e, preferivelmente sendo solicitadas de maneira diferente de modo a formar porções do colchão de espessura variável.

12. Dispositivo para solicitar molas helicoidais (1) encerradas em invólucros (2), compreendendo um inseridor (15) e um neutralizador (16) arranjado a uma distância do mesmo, o inseridor (15) e o neutralizador (16) sendo adaptados para realizar um deslocamento relativo em direção um ao outro e para longe um do outro para trazer materiais de invólucro nas extremidades da mola de uma mola (1) arranjada entre os mesmos através da mola (1) , de modo que a mola (1) se torna solicitada, e um interconector para formar uma junta que conecta os materiais de invólucro assim aproximados das duas extremidades da mola, caracterizado pelo fato de que o dispositivo compreende adicionalmente um punção (17) para perfurar uma abertura (9) na interconexão entre os materiais de invólucro das duas extremidades da mola.

13. Método para fabricar um colchão de molas compreendendo uma pluralidade de molas helicoidais interconectadas (1) encerradas em invólucros (2), caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de encerrar as molas em um material de invólucro, solicitar pelo menos uma das molas (1), e interconectar as molas, a etapa de solicitar as molas que compreendem as etapas parciais de mover porções de invólucro arranjadas para as extremidades da mola uma em direção à outra, através da mola e interconectá-las por meio de uma junta, e compreendendo adicionalmente formar uma abertura (9) na junta, através da mola (1).

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