PL230569B1 - Auxetic frame, preferably for upholstered furniture and method for producing an upholstery with auxetic spring, preferably for upholstered furniture - Google Patents

Auxetic frame, preferably for upholstered furniture and method for producing an upholstery with auxetic spring, preferably for upholstered furniture

Info

Publication number
PL230569B1
PL230569B1 PL412859A PL41285915A PL230569B1 PL 230569 B1 PL230569 B1 PL 230569B1 PL 412859 A PL412859 A PL 412859A PL 41285915 A PL41285915 A PL 41285915A PL 230569 B1 PL230569 B1 PL 230569B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
spring
springs
arms
auxetic
skeleton
Prior art date
Application number
PL412859A
Other languages
Polish (pl)
Other versions
PL412859A1 (en
Inventor
Jerzy Smardzewski
Krzysztof Wojciechowski
Original Assignee
Inst Fizyki Molekularnej Polskiej Akademii Nauk
Univ Przyrodniczy W Poznaniu
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Inst Fizyki Molekularnej Polskiej Akademii Nauk, Univ Przyrodniczy W Poznaniu filed Critical Inst Fizyki Molekularnej Polskiej Akademii Nauk
Priority to PL412859A priority Critical patent/PL230569B1/en
Publication of PL412859A1 publication Critical patent/PL412859A1/en
Publication of PL230569B1 publication Critical patent/PL230569B1/en

Links

Landscapes

  • Mattresses And Other Support Structures For Chairs And Beds (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest auksetyczna sprężyna, zwłaszcza do mebli tapicerowanych i sposób wytwarzania formatki tapicerskiej z auksetyczną sprężyną, zwłaszcza do mebli tapicerowanych, których zastosowanie w meblarstwie pozwala na zwiększenie funkcjonalności i komfortu użytkowania mebli przeznaczonych do siedzenia, wypoczynku i leżenia.The subject of the invention is an auxetic spring, especially for upholstered furniture, and a method of producing an upholstery form with an auxetic spring, especially for upholstered furniture, the use of which in the furniture industry allows to increase the functionality and comfort of use of furniture for sitting, resting and lying.

Poczucie komfortu użytkowania mebli ma charakter subiektywny. Można jednak naukowo określić wskaźnik rozkładu naprężeń pozwalający na obiektywne porównanie nacisków na powierzchni siedziska i/lub leżyska wywołanych przez użytkownika, oraz współczynnik komfortu wyznaczający poziom jakości użytkowej mebla tapicerowanego. Powszechnie też wiadomo, że najwyższy odczuwalny komfort użytkowania mebli do leżenia zapewniają łóżka wodne, a w przypadku mebli do siedzenia poduszki żelowe. Ich zaletą jest zapewnienie równomiernej dystrybucji naprężeń na powierzchni kontaktu ciała użytkownika z materacem. Zwykle wartość tych naprężeń nie przekracza 6 kPa. Rozwiązania te mają jednak swoje wady, zwłaszcza konstrukcyjne i użytkowe. Wynikają one z dużej masy mebla spowodowanej dużą ilością wody (żelu) w materacu, koniecznością podgrzewania cieczy, a w przypadku wody w niektórych materacach także okresowej jej wymiany, braku migracji powietrza i potu ludzkiego z górnych ku dolnym warstwom materaca. Dlatego stale poszukuje się rozwiązań konstrukcyjnych materacy umożliwiających połączenie korzystnych właściwości materacy wodnych i lekkich ażurowych konstrukcji materacy sprężynowych.The feeling of comfort in using furniture is subjective. However, it is possible to scientifically determine the stress distribution index that allows for an objective comparison of pressures caused by the user on the seat and / or support surface, and the comfort factor that determines the level of utility quality of the upholstered furniture. It is also well known that the highest perceived comfort of using lying furniture is provided by water beds, and in the case of seating furniture, by gel cushions. Their advantage is to ensure even distribution of stresses on the contact surface of the user's body with the mattress. Usually the value of these stresses does not exceed 6 kPa. However, these solutions have their drawbacks, especially in terms of design and functionality. They result from the large mass of the furniture caused by a large amount of water (gel) in the mattress, the need to heat the liquid, and in the case of water in some mattresses, also its periodic replacement, the lack of air and human sweat migration from the upper to the lower layers of the mattress. That is why we are constantly looking for mattress design solutions that would enable the combination of the beneficial properties of water mattresses and light openwork spring mattress structures.

Jednymi z najstarszych rozwiązań są materace sprężynowe, w których pod warstwą miękkiej wyściółki lub pomiędzy dwoma zewnętrznymi warstwami wyściółki umieszczony jest pakiet zawierający kilkanaście, najczęściej umieszczonych w rzędach sprężyn, albo podwieszenie materiału siedziska lub oparcia na zewnętrznej ramie, poprzez układ elementów sprężystych.One of the oldest solutions are spring mattresses, in which a package containing a dozen, most often placed in rows, springs is placed under a layer of soft lining or between two outer layers of lining, or the suspension of the seat or backrest material on the outer frame through a system of elastic elements.

Z opisu P. 407595 znana jest sprężyna stosowana do mocowania nośnika informacji wizualnej, jaka jest rozciągana pomiędzy nośnikiem reklam a ramą. Tego samego typu sprężyny stosowane są w meblarstwie w szczególności w łóżkach polowych.From P. 407595, a spring is known for securing a visual information carrier that is stretched between the advertising carrier and the frame. The same type of springs are used in furniture, especially in camp beds.

Nie zawsze możliwe jest jednak tak widoczne umieszczenie sprężyn, dlatego najczęściej ukrywane są one w strukturze siedziska, oparcia lub materaca. Przykładem jest ujawnienie dokonane w opisie WO98/53724. Materac sprężynowy według tego ujawnienia zawiera liczne wzajemnie połączone sprężyny zwojowe i posiada co najmniej dwie warstwy leżące równolegle do płaszczyzny materaca o różnych podatnościach, przy czym w materacu te same sprężyny zwojowe przechodzą poprzez obie warstwy i wykazują większy stopień ugięcia na części ich długości, tworząc warstwy o zróżnicowanej podatności. Sprężyny są ugięte i podparte elastycznymi elementami ugięcia, a elementy te są umieszczone i przechodzą pomiędzy dwoma różnymi zwojami każdej ze sprężyn zwojowych.However, it is not always possible to place the springs in such a visible manner, which is why they are most often hidden in the structure of the seat, backrest or mattress. An example is the disclosure in WO98 / 53724. A spring mattress according to this disclosure includes a plurality of interconnected coil springs and has at least two layers lying parallel to the plane of the mattress with different compliances, in a mattress the same coil springs extend through both layers and exhibit a greater degree of flexure along part of their length to form layers. of varying susceptibility. The springs are deflected and supported by flexible deflection members, which are positioned and pass between the two different turns of each coil spring.

Znane są także sprężyny, w jakich dodatkowo stosuje się otaczające sprężyny struktury, jakie przeciwdziałają wyboczeniom sprężyn, na przykład szyte kieszenie. Rozwiązanie takie znane jest z opisu WO99/35081, w którym ujawniono sprężyny ułożone warstwowo wszytych rurowych kieszeniach.Springs are also known which additionally use structures surrounding the springs to counter the buckling of the springs, for example sewn pockets. Such a solution is known from WO99 / 35081, which discloses stacked springs in sewn tubular pockets.

Znana jest także sprężyna, zwłaszcza do materacy według PL 180376, jaka zawiera rurowy piankowy korpus z poprzecznymi przelotowymi otworami i sprężyną śrubową otoczoną przez ten korpus, a skrajne zwoje sprężyny śrubowej usytuowane są na zewnątrz centralnego otworu rurowego korpusu.A spring is also known, especially for mattresses according to PL 180376, which comprises a tubular foam body with transverse through holes and a helical spring surrounded by this body, and the end turns of the helical spring are situated outside the central opening of the tubular body.

Znane rozwiązania mimo skuteczności podparcia ciała użytkownika cechuje dosyć duża awaryjność i podatność na uszkodzenia, jakie pochodzą głównie od przenikającego przez strukturę na przykład materaca wilgoć. W skutek korozji elementy sprężyste zaczynają hałasować, a dodatkowo korozja wraz ze zmęczeniem materiału skutkuje zapadaniem się fragmentów siedziska lub materaca skutkując jego nieodwracalnym uszkodzeniem. Dodatkowo niedogodnością wynikającą ze stosowania tradycyjnych układów sprężynujących jest ich skłonność do zwiększania szerokości siedziska (materaca) podczas wywierania obciążeń ściskających, napinania tkanin pokryciowych, wywołania sił stycznych na ciało użytkownika oraz koncentracji nacisków na guzy kulszowe. Dlatego celowym było opracowanie akustycznej sprężyny i formatki sprężynowej do mebli, montowanej do siedziska lub leżyska tworząc sprężynujący element konstrukcyjny mocowany do ramy tapicerskiej przy użyciu nowoczesnych łączników lub kleju.Known solutions, despite the effectiveness of supporting the user's body, are characterized by a relatively high failure rate and susceptibility to damage, which mainly come from moisture penetrating through the structure, for example a mattress. As a result of corrosion, elastic elements start to make noise, and in addition, corrosion along with material fatigue results in the collapse of parts of the seat or mattress, resulting in irreversible damage to it. In addition, the disadvantage resulting from the use of traditional spring systems is their tendency to increase the width of the seat (mattress) while exerting compressive loads, stretching the covering fabrics, creating tangential forces on the user's body and concentration of pressure on the sciatic tumors. Therefore, it was purposeful to develop an acoustic spring and a spring form for furniture, mounted to the seat or bed, creating a resilient structural element attached to the upholstery frame with the use of modern fasteners or glue.

Dlatego celowym było opracowanie elementów technicznych jakie pozwoliłyby na skuteczne podtrzymywanie ciała ludzkiego, zwłaszcza w pozycji leżącej i siedzącej, które mogłyby być wykorzystane do produkcji mebli, a które stanowiłyby podzespoły sprężynujące - na przykład formatki sprężynowe lub formatki sprężynowo-piankowe.Therefore, it was purposeful to develop technical elements that would allow for effective support of the human body, especially in a lying and sitting position, which could be used for the production of furniture, and which would constitute spring components - for example, spring forms or spring-foam forms.

PL 230 569 B1PL 230 569 B1

Powyższe założenia udało się uzyskać konstruując auksetyczną sprężynę oraz auksetyczne formatki sprężynujące, zwłaszcza do mebli tapicerowanych i opracowując sposób wytwarzania auksetycznych sprężyn i formatek, zwłaszcza do mebli.The above assumptions were achieved by constructing auxetic springs and auxetic spring forms, especially for upholstered furniture, and by developing a method of producing auxetic springs and forms, especially for furniture.

Auksetyczna sprężyna, zwłaszcza do mebli tapicerowanych, posiada osiowo symetryczny szkielet, który w rzutach prostokątnych ma kształt kokardy o bokach tworzących kąty wklęsłe. Szkielet sprężyny zawiera co najmniej cztery osiowo-symetryczne wklęsłe ramiona, w połowie wysokości których wyprowadzone są korzystnie poziome łączniki do połączenia sprężyn w struktury macierzowe. Od wewnętrznej strony sprężyny, ramiona są swobodne i mogą uginać się do wnętrza sprężyny, korzystnie do całkowitego osiadania poziomych płaskich powierzchni sprężyn.An auxetic spring, especially for upholstered furniture, has an axially symmetrical skeleton, which in rectangular projections has the shape of a bow with sides forming concave angles. The skeleton of the spring comprises at least four axially symmetric concave arms, half-way up of which preferably extend horizontal links for connecting the springs into matrix structures. On the inside of the spring, the arms are free to deflect into the spring, preferably until the horizontal flat surfaces of the springs are fully seated.

W innym przykładzie wykonania ramiona są połączone od wewnętrznej strony sprężyny, a ugięcia ramion jest ograniczone i zależne od średnicy wewnętrznego łukowego wspornika. Elementy łukowe (wspornik/wsporniki), od wnętrza sprężyny łączą ramiona sprężyny i zapewniającej wielostopniową charakterystykę sztywności.In another embodiment, the arms are connected to the inside of the spring and the deflection of the arms is limited and depends on the diameter of the inner arch support. Arch elements (bracket / brackets), from the inside of the spring, connect the arms of the spring and provide a multi-stage stiffness characteristic.

Sprężyny korzystnie wykonane są z gumy lub silikonu o twardości od 70 do 95 stopni Shore'a. Przy czym korzystnie gdy grubość ścian sprężyny wynosi od 3 do 5 mm. Sprężyny wykazują ujemne współczynniki Poisson'a w zakresie -0.15<υ<-0.26. W zależności od przykładu wykonania sprężyny według wynalazku ramiona sprężyny tworzące szkielet zbiegają się wzajemnie w jednym punkcie lub są trwale i nierozłącznie połączone z korzystnie płaskim i okrągłym elementem nośnym.The springs are preferably made of rubber or silicone with a hardness of 70 to 95 Shore degrees. The spring wall thickness is preferably 3 to 5 mm. The springs show negative Poisson coefficients in the range -0.15 <υ <-0.26. Depending on the embodiment of the spring according to the invention, the skeleton arms of the spring either converge at a point or are permanently and permanently connected to the preferably flat and round support element.

Sposób wytwarzania formatki tapicerskiej z auksetyczną sprężyną, zwłaszcza do mebli tapicerowanych polega na tym, że w pierwszym kroku wytwarza się pojedyncze sprężyny nadając szkieletowi grubość wszystkich ramion od 3 mm do 5 mm. Następnie sprężyny łączy się w macierze wystającymi poziomymi ramionami sklejając je na zakładkę lub do czoła, przy użyciu kleju silikonowego.The method of producing an upholstery form with an auxetic spring, especially for upholstered furniture, consists in producing individual springs in the first step, giving the frame the thickness of all the arms from 3 mm to 5 mm. The springs are then joined in a matrix with protruding horizontal arms, glued overlapping or to the forehead, using a silicone glue.

Uformowane formatki sprężyn auksetycznych umieszcza się na arkuszu filcu o grubości do 5 mm, na którego obwodzie arkusza filcu umieszcza się prostopadłościenne ograniczniki wykonanie z pianki poliuretanowej o sztywności od 4 do 8 kPa, oraz grubości równej wysokości sprężyny. Na taką konstrukcję nakłada się arkusz filcu o podobnych właściwościach jak arkusz filcu dolnego i przykleja się go do ramki wykonanej z pian poliuretanowych za pomocą kontaktowego kleju dyspersyjnego.The formed sheets of auxetic springs are placed on a felt sheet up to 5 mm thick, on the perimeter of the felt sheet, rectangular limiters made of polyurethane foam with a stiffness of 4 to 8 kPa and a thickness equal to the height of the spring are placed. A felt sheet with similar properties as the bottom felt sheet is placed on top of this structure and glued to a frame made of polyurethane foams by means of a dispersion contact adhesive.

Korzystnie gdy do powierzchni filcu przyklejona jest dodatkowa formatka siedziskowa.Preferably, an additional seat form is glued to the felt surface.

W innym przykładzie wykonania w pierwszym kroku wytwarza się pojedyncze sprężyny, korzystnie z gumy lub silikonu o twardości od 70 do 95 stopni Shore'a. Przy czym korzystnie gdy grubość ścian sprężyny wynosi od 3 do 5 mm, a sprężyny wykazują ujemne współczynniki Poisson'a w zakresie -0.15<υ<-0.26. Następnie sprężyny łączy się w macierze wystającymi poziomymi ramionami sklejając je na zakładkę lub do czoła, przy użyciu kleju silikonowego, po czym uformowane formatki sprężyn auksetycznych umieszcza się w formach i zalewa płynnym kompozytem piany poliuretanowej.In another embodiment, in a first step, individual springs are made, preferably of rubber or silicone with a hardness of 70 to 95 Shore degrees. Preferably, the wall thickness of the spring is 3 to 5 mm and the springs have negative Poisson's ratios in the range -0.15 <υ <-0.26. Next, the springs are joined in a matrix with protruding horizontal arms, glued overlapping or to the forehead, using a silicone glue, and then the formed auxetic spring forms are placed in the molds and poured with a liquid polyurethane foam composite.

Po wyrośnięciu piany i uzyskaniu przez nią sztywności od 3 do 8 kPa, formatkę przycina się do rozmiarów użytkowych wynikających z rozmiarów siedziska i/lub leżyska mebla.After the foam rises and obtains its stiffness from 3 to 8 kPa, the form is cut to the usable dimensions resulting from the size of the seat and / or the bed of the furniture.

Uzyskana formatka sprężynowa może mieć zastosowanie w siedziskach i/lub leżyskach mebli tapicerowanych.The resulting spring form can be used in seats and / or beds of upholstered furniture.

Elementy konstrukcyjne z auksetyczną sprężyną i/lub sprężynami według wynalazku odznaczają się progresywną trzystopniową charakterystyką sztywności (trzystopniową progresywną zależnością obciążenie i przemieszczenia), zdolnością do kurczenia wynikającą z mobilności sprężyn w kierunku środka siedziska podczas ściskania, równomiernym rozkładem nacisków na ciało użytkownika, eliminacją sił stycznych na ciało użytkownika na skutek kurczenia się całego układu podczas obciążeń ściskających oraz redukcją dużych nacisków na guzy kulszowe.Structural elements with auxetic springs and / or springs according to the invention are characterized by a progressive three-stage stiffness characteristic (three-stage progressive load-displacement relationship), the ability to shrink due to the mobility of the springs towards the center of the seat during compression, uniform pressure distribution on the user's body, elimination of tangential forces on the user's body as a result of shrinkage of the entire system during compressive loads and reduction of high pressure on the sciatic tumors.

Auksetyczna sprężyna, zwłaszcza do mebli tapicerowanych oraz uzyskana z wykorzystaniem sprężyny według wynalazku formatka tapicerskiej z auksetyczną sprężyną, zwłaszcza do mebli tapicerowanych przedstawione zostały na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia sprężynę w jakiej ramiona tworzące szkielet sprężyny przyłączone są do płaskiego okrągłego elementu nośnego, fig. 2 przedstawia sprężynę w jakiej zastosowano dodatkowe łukowe wsporniki, fig. 3 przedstawia sprężynę w jakiej ramiona zbiegają się w jednym punkcie, fig. 4 i 5 przedstawiają sprężyny ustawione w macierze sprężynowe, fig. 6 przedstawia formatki uzyskane sposobem według wynalazku, fig. 7 przedstawia formatkę uzyskaną z sprężyn z wypełnieniem pianowym.An auxetic spring, especially for upholstered furniture, and an upholstery form with an auxetic spring obtained using the spring according to the invention, especially for upholstered furniture, are shown in the drawing, in which Fig. 1 shows a spring in which the arms forming the spring skeleton are connected to a round flat support element, Fig. 2 shows a spring with additional arched brackets, Fig. 3 shows a spring in which the arms converge at one point, Fig. 4 and 5 show springs arranged in spring arrays, Fig. 6 shows forms obtained by the method according to the invention, Fig. 7 shows a form obtained from springs with foam filling.

P r z y k ł a d IP r z k ł a d I

Auksetyczna sprężyna, zwłaszcza do mebli tapicerowanych, posiada osiowo symetryczny szkielet, który w rzutach prostokątnych ma kształt kokardy o bokach tworzących kąty wklęsłe. Szkielet sprężyny zawiera cztery osiowo-symetryczne wklęsłe ramiona, w połowie wysokości których wyprowadzoneAn auxetic spring, especially for upholstered furniture, has an axially symmetrical skeleton, which in rectangular projections has the shape of a bow with sides forming concave angles. The skeleton of the spring comprises four axially symmetrical concave arms, which extend halfway up

PL 230 569 B1 są poziome łączniki do połączenia sprężyn w struktury macierzowe. Od wewnętrznej strony sprężyny, ramiona są swobodne i mogą uginać się do wnętrza sprężyny do całkowitego osiadania poziomych płaskich powierzchni sprężyn.There are horizontal connectors for connecting the springs into matrix structures. On the inside of the spring, the arms are free to deflect into the spring until the horizontal flat surfaces of the springs are completely seated.

Sprężyny wykonane są z silikonu o twardości od 70 do 95 stopni Shore'a. Przy czym grubość ścian sprężyny wynosi od 3 do 5 mm, a sprężyny wykazują ujemne współczynniki Poisson'a w zakresie -0.15<υ<-0.26. Ramiona sprężyny tworzące szkielet zbiegają się wzajemnie w jednym punkcie. Przy czym sprężyny otrzymuje się poprzez wylanie i scalenie silikonu w sztywnych formach o kształtach odpowiadających kształtom sprężyny.The springs are made of silicone with a hardness of 70 to 95 Shore degrees. The spring wall thickness is from 3 to 5 mm, and the springs show negative Poisson's ratios in the range -0.15 <υ <-0.26. The arms of the spring forming the skeleton converge at one point. The springs are obtained by pouring and fusing silicone in rigid forms with shapes corresponding to the shapes of the spring.

Sposób wytwarzania formatki tapicerskiej z auksetyczną sprężyną, zwłaszcza do mebli tapicerowanych polega na tym, że w pierwszym kroku wytwarza się pojedyncze sprężyny wylewając silikon w sztywnych formach o kształtach odpowiadających kształtom sprężyny, nadając ich szkieletowi grubość wszystkich ramion od 3 mm do 5 m, Następnie sprężyny łączy się w macierze wystającymi poziomymi ramionami sklejając je na zakładkę przy użyciu kleju silikonowego.The method of producing an upholstery form with an auxetic spring, especially for upholstered furniture, consists in the fact that in the first step, individual springs are produced by pouring silicone in rigid forms with shapes corresponding to the shapes of the spring, giving their skeleton the thickness of all arms from 3 mm to 5 m, Then the springs are joined in the matrix with protruding horizontal arms, gluing them with an overlap with the use of silicone glue.

Uformowane formatki sprężyn auksetycznych umieszcza się na arkuszu filcu o grubości do 5 mm, na którego obwodzie umieszcza się prostopadłościenne ograniczniki wykonanie z pianki poliuretanowej o sztywności od 4 do 8 kPa, oraz grubości równej wysokości sprężyny. Na taką konstrukcję nakłada się arkusz filcu o podobnych właściwościach jak arkusz filcu dolnego i przykleja się go do ramki wykonanej z pian poliuretanowych za pomocą kontaktowego kleju dyspersyjnego.The formed sheets of auxetic springs are placed on a felt sheet up to 5 mm thick, on the circumference of which there are cuboidal stops made of polyurethane foam with a stiffness of 4 to 8 kPa and a thickness equal to the height of the spring. A felt sheet with similar properties as the bottom felt sheet is placed on top of this structure and glued to a frame made of polyurethane foams by means of a dispersion contact adhesive.

Uzyskana formatka sprężynowa może mieć zastosowanie w siedziskach i/lub leżyskach mebli tapicerowanych.The resulting spring form can be used in seats and / or beds of upholstered furniture.

Elementy konstrukcyjne z auksetyczną sprężyną i/lub sprężynami według wynalazku odznaczają się progresywną trzystopniową charakterystyką sztywności (trzystopniową progresywną zależnością obciążenie i przemieszczenia), zdolnością do kurczenia wynikającą z mobilności sprężyn w kierunku środka siedziska podczas ściskania, równomiernym rozkładem nacisków na ciało użytkownika, eliminacją sił stycznych na ciało użytkownika na skutek kurczenia się całego układu podczas obciążeń ściskających oraz redukcją dużych nacisków na guzy kulszowe.Structural elements with auxetic springs and / or springs according to the invention are characterized by a progressive three-stage stiffness characteristic (three-stage progressive load-displacement relationship), the ability to shrink due to the mobility of the springs towards the center of the seat during compression, uniform pressure distribution on the user's body, elimination of tangential forces on the user's body as a result of shrinkage of the entire system during compressive loads and reduction of high pressure on the sciatic tumors.

P r z y k ł a d IIP r z x l a d II

Auksetyczna sprężyna, zwłaszcza do mebli tapicerowanych, posiada osiowo symetryczny szkielet, który w rzutach prostokątnych ma kształt kokardy o bokach tworzących kąty wklęsłe. Szkielet sprężyny zawiera cztery osiowo-symetryczne wklęsłe ramiona, w połowie wysokości których wyprowadzone są poziome łączniki do połączenia sprężyn w struktury macierzowe. Ramiona są połączone od wewnętrznej strony sprężyny, a ugięcia ramion jest ograniczone i zależne od średnicy wewnętrznego łukowego wspornika. Elementy łukowe (wspornik/wsporniki), od wnętrza sprężyny łączą ramiona sprężyny i zapewniającej wielostopniową charakterystykę sztywności.An auxetic spring, especially for upholstered furniture, has an axially symmetrical skeleton, which in rectangular projections has the shape of a bow with sides forming concave angles. The skeleton of the spring comprises four axially symmetric concave arms, halfway up the height of which there are horizontal connectors for connecting the springs into matrix structures. The arms are connected to the inside of the spring, and the deflection of the arms is limited and depends on the diameter of the inside arch support. Arch elements (bracket / brackets), from the inside of the spring, connect the arms of the spring and provide a multi-stage stiffness characteristic.

Sprężyny wykonane są silikonu o twardości od 70 do 95 stopni Shore'a. Przy czym grubość ścian sprężyny wynosi od 3 do 5 mm, a sprężyny wykazują ujemne współczynniki Poisson'a w zakresie -0.15<υ<-0.26. Ramiona sprężyny tworzące szkielet są trwale i nierozłącznie połączone z płaskim i okrągłym elementem nośnym. Sprężyny otrzymuje się przez wylanie i scalenie silikonu w sztywnych formach o kształtach odpowiadających kształtom sprężyny.The springs are made of silicone with a hardness of 70 to 95 Shore degrees. The spring wall thickness is from 3 to 5 mm, and the springs show negative Poisson's ratios in the range -0.15 <υ <-0.26. The arms of the spring forming the skeleton are permanently and permanently connected to the flat and round bearing element. Springs are made by pouring and fusing silicone into rigid forms with shapes corresponding to those of the spring.

Sposób wytwarzania formatki tapicerskiej z auksetyczną sprężyną, zwłaszcza do mebli tapicerowanych polega na tym, że w pierwszym kroku wytwarza się pojedyncze sprężyny z silikonu o twardości od 70 do 95 stopni Shore'a wylewając silikon w sztywnych formach o kształtach odpowiadających kształtom sprężyny i nadając ścian sprężyn w zakresie od 3 do 5 mm, a sprężyny wykazują ujemne współczynniki Poisson'a w zakresie -0.15<υ<-0.26. Następnie sprężyny łączy się w macierze wystającymi poziomymi ramionami sklejając je na zakładkę lub do czoła, przy użyciu kleju silikonowego, po czym uformowane formatki sprężyn auksetycznych umieszcza się w formach i zalewa płynnym kompozytem piany poliuretanowej.The method of producing an upholstery form with an auxetic spring, especially for upholstered furniture, consists in the first step of producing single silicone springs with a hardness of 70 to 95 Shore degrees by pouring silicone in rigid forms with shapes corresponding to the shape of the spring and giving the walls of the springs in the range of 3 to 5 mm, and the springs exhibit negative Poisson's ratios in the range -0.15 <υ <-0.26. Next, the springs are joined in a matrix with protruding horizontal arms, glued overlapping or to the forehead, using a silicone glue, and then the formed auxetic spring forms are placed in the molds and poured with a liquid polyurethane foam composite.

Po wyrośnięciu piany i uzyskaniu przez nią sztywności od 3 do 8 kPa, formatkę przycina się do rozmiarów użytkowych wynikających z rozmiarów siedziska i/lub leżyska mebla.After the foam rises and obtains its stiffness from 3 to 8 kPa, the form is cut to the usable dimensions resulting from the size of the seat and / or the bed of the furniture.

Uformowane formatki sprężyn auksetycznych umieszcza się na arkuszu filcu o grubości do 5 mm, na którego obwodzie umieszcza się prostopadłościenne ograniczniki wykonanie z pianki poliuretanowej o sztywności od 4 do 8 kPa, oraz grubości równej wysokości sprężyny. Na taką konstrukcję nakłada się arkusz filcu o podobnych właściwościach jak arkusz filcu dolnego i przykleja się go do ramki wykonanej z pian poliuretanowych za pomocą kontaktowego kleju dyspersyjnego.The formed sheets of auxetic springs are placed on a felt sheet up to 5 mm thick, on the circumference of which there are cuboidal stops made of polyurethane foam with a stiffness of 4 to 8 kPa and a thickness equal to the height of the spring. A felt sheet with similar properties as the bottom felt sheet is placed on top of this structure and glued to a frame made of polyurethane foams by means of a dispersion contact adhesive.

Uzyskana formatka sprężynowa może mieć zastosowanie w siedziskach i/lub leżyskach mebli tapicerowanych.The resulting spring form can be used in seats and / or beds of upholstered furniture.

PL 230 569 B1PL 230 569 B1

Elementy konstrukcyjne z auksetyczną sprężyną i/lub sprężynami według wynalazku odznaczają się progresywną trzystopniową charakterystyką sztywności (trzystopniową progresywną zależnością obciążenie i przemieszczenia), zdolnością do kurczenia wynikającą z mobilności sprężyn w kierunku środka siedziska podczas ściskania, równomiernym rozkładem nacisków na ciało użytkownika, eliminacją sił stycznych na ciało użytkownika na skutek kurczenia się całego układu podczas obciążeń ściskających oraz redukcją dużych nacisków na guzy kulszowe.Structural elements with auxetic springs and / or springs according to the invention are characterized by a progressive three-stage stiffness characteristic (three-stage progressive load-displacement relationship), the ability to shrink due to the mobility of the springs towards the center of the seat during compression, uniform pressure distribution on the user's body, elimination of tangential forces on the user's body as a result of shrinkage of the entire system during compressive loads and reduction of high pressure on the sciatic tumors.

Claims (8)

Zastrzeżenia patentowePatent claims 1. Auksetyczna sprężyna, zwłaszcza do mebli tapicerowanych jaka zawiera osiowo symetryczny szkielet, który w rzutach prostokątnych ma kształt kokardy o bokach tworzących kąty wklęsłe jaki zawiera co najmniej cztery osiowo-symetryczne wklęsłe ramiona i wytworzona jest jako odlew z silikonu o kształtach odpowiadających kształtom sprężyny, znamienna tym, że w połowie wysokości ramion połączone są z nimi poziome łączniki do połączenia sprężyn w struktury macierzowe.1. An auxetic spring, especially for upholstered furniture, which includes an axially symmetrical skeleton, which in rectangular projections has the shape of a bow with sides forming concave angles, which includes at least four axially-symmetrical concave arms and is made of a silicone casting with shapes corresponding to the shapes of the spring, characterized in that in the middle of the height of the arms horizontal links for connecting the springs into matrix structures are connected thereto. 2. Sprężyna według zastrz. 1, znamienna tym, że od wewnętrznej strony sprężyny, ramiona są swobodne i mogą uginać się do wnętrza sprężyny, korzystnie do całkowitego osiadania poziomych płaskich powierzchni sprężyn.2. The spring according to claim 1 A device according to claim 1, characterized in that on the inside of the spring, the arms are free and able to deflect into the spring, preferably until the horizontal flat surfaces of the springs are completely seated. 3. Sprężyna według zastrz. 1, znamienna tym, że ramiona są połączone od wewnętrznej strony sprężyny, a ugięcia ramion jest ograniczone średnicą wewnętrznego łukowego wspornika.3. The spring according to claim 1 The arm according to claim 1, characterized in that the arms are connected to the inside of the spring and the deflection of the arms is limited by the diameter of the inner arch support. 4. Sprężyna według zastrz. 1 albo 2, albo 3, znamienna tym, że sprężyny wykonane są z gumy lub silikonu o twardości od 70 do 95 stopni Shore'a, grubość ścian sprężyny wynosi od 3 do 5 mm, a sprężyny wykazują ujemne współczynniki Poisson'a w zakresie -0.15< υ<-0.26.4. The spring according to claim 1 A method according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the springs are made of rubber or silicone with a hardness of 70 to 95 Shore degrees, the wall thickness of the spring is from 3 to 5 mm, and the springs have negative Poisson coefficients in the range - 0.15 <υ <-0.26. 5. Sprężyna według zastrz. 1 albo 2, albo 3, albo 4, znamienna tym, że ramiona sprężyny tworzące szkielet zbiegają się wzajemnie w jednym punkcie.5. The spring according to claim 1 3. The skeleton according to any of the preceding claims, characterized in that the arms of the spring forming the skeleton converge at one point. 6. Sprężyna według zastrz. 1 albo 2, albo 3, albo 4, znamienna tym, że ramiona sprężyny tworzące szkielet są trwale i nierozłącznie połączone z płaskim i okrągłym elementem nośnym.6. The spring according to claim 1 3. The skeleton as claimed in any one of the preceding claims, characterized in that the arms of the spring forming the skeleton are permanently and permanently connected to the flat and round support element. 7. Sposób wytwarzania formatki tapicerskiej z auksetyczną sprężyną, zwłaszcza do mebli tapicerowanych w jakim w pierwszym kroku wytwarza się pojedyncze sprężyny nadając ich szkieletowi grubość wszystkich ramion, następnie sprężyny łączy się w macierze wystającymi poziomymi fragmentami ramion sklejając je przy użyciu kleju silikonowego, znamienny tym, że ramionom nadaje się grubość od 3 do 5 mm, a uformowane formatki sprężyn auksetycznych umieszcza się na arkuszu filcu o grubości do 5 mm, na którego obwodzie umieszcza się prostopadłościenne ograniczniki wykonanie z pianki poliuretanowej o sztywności od 4 do 8 kPa, oraz grubości równej wysokości sprężyny, a na taką konstrukcję nakłada się arkusz filcu o podobnych właściwościach jak arkusz filcu dolnego i przykleja się go do ramki wykonanej z pian poliuretanowych za pomocą kontaktowego kleju dyspersyjnego.The method of producing an upholstery form with an auxetic spring, especially for upholstered furniture, in which, in the first step, individual springs are produced, giving their skeleton the thickness of all arms, then the springs are joined in a matrix with protruding horizontal fragments of arms, gluing them together using a silicone adhesive, characterized by: that the arms are given a thickness of 3 to 5 mm, and the formed auxetic springs are placed on a felt sheet with a thickness of up to 5 mm, on the circumference of which rectangular stops are placed, made of polyurethane foam with a stiffness of 4 to 8 kPa, and a thickness equal to the height springs, and a felt sheet with similar properties as the bottom felt sheet is placed over such a structure and glued to a frame made of polyurethane foams by means of contact dispersion glue. 8. Sposób według zastrz. 7, znamienny tym, że w sprężyny łączy się w macierze wystającymi poziomymi ramionami sklejając je przy użyciu kleju silikonowego, po czym uformowane formatki sprężyn auksetycznych umieszcza się w formach i zalewa płynnym kompozytem piany poliuretanowej, a po wyrośnięciu piany i uzyskaniu przez nią sztywności od 3 do 8 kPa, formatkę przycina się do rozmiarów użytkowych wynikających z rozmiarów siedziska i/lub leżyska mebla.8. The method according to p. 7, characterized in that the springs are joined in the matrix with protruding horizontal arms, gluing them together with the use of silicone glue, and then the formed auxetic spring forms are placed in the molds and poured with a liquid polyurethane foam composite, and after the foam rises and gains a stiffness of 3 to 8 kPa, the form is cut to the usable size resulting from the size of the seat and / or the bed of the furniture.
PL412859A 2015-06-25 2015-06-25 Auxetic frame, preferably for upholstered furniture and method for producing an upholstery with auxetic spring, preferably for upholstered furniture PL230569B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL412859A PL230569B1 (en) 2015-06-25 2015-06-25 Auxetic frame, preferably for upholstered furniture and method for producing an upholstery with auxetic spring, preferably for upholstered furniture

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL412859A PL230569B1 (en) 2015-06-25 2015-06-25 Auxetic frame, preferably for upholstered furniture and method for producing an upholstery with auxetic spring, preferably for upholstered furniture

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL412859A1 PL412859A1 (en) 2017-01-02
PL230569B1 true PL230569B1 (en) 2018-11-30

Family

ID=57629150

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL412859A PL230569B1 (en) 2015-06-25 2015-06-25 Auxetic frame, preferably for upholstered furniture and method for producing an upholstery with auxetic spring, preferably for upholstered furniture

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL230569B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
PL412859A1 (en) 2017-01-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3300633B1 (en) Hybrid mattress assemblies
US9867475B2 (en) Mattress structure, mattress system and method for using a mattress
EP3666127B1 (en) Mattress
US20110173757A1 (en) Cushioning devices and methods
KR20200015806A (en) Mattresses and related methods comprising spacer fabrics
CA2910939C (en) Cushions including flat springs
US20210251393A1 (en) Composite mattresses with air chambers
EP3703537B1 (en) Pocket coil spring assembly including flexible foam
CN108778064A (en) Seating portion or bed portions for upholstered furniture or vehicle seat are divided or the foam core of the cushion of backrest
US20190038043A1 (en) Dual density systems and methods for bedding applications
US20170071360A1 (en) Mattress and a method of manufacturing a mattress
US20200214465A1 (en) Ventilated comfort layer
WO2014013083A1 (en) Spring components for cushioning devices
WO2014147428A1 (en) Mattress
US20110047707A1 (en) Surface impression removal technology system
RU54497U1 (en) SOFT BASIS OF FURNITURE ELEMENT
US11103082B2 (en) Mattress assemblies including a hybrid posture support system
PL230569B1 (en) Auxetic frame, preferably for upholstered furniture and method for producing an upholstery with auxetic spring, preferably for upholstered furniture
KR101066984B1 (en) Spring assembly style bed mattress
US2781083A (en) Spring structure
KR200456426Y1 (en) mattress
AU2016100177A4 (en) A mattress and a method of manufacturing a mattress
KR200337232Y1 (en) a mattress
KR102091764B1 (en) Mattress cushion
CN219069817U (en) Self-adaptive breathable cushion