TWI660698B - 裝袋彈簧舒適層 - Google Patents

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奧斯汀Ｇ 隆恩
達瑞Ａ 里奇蒙
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美商Ｌ＆Ｐ財產管理公司
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Abstract

本發明揭示一種用於寢具或椅座產品之舒適層，其特徵為使用半不可透氣織物或非可透氣織物裝袋之該舒適層之個別彈簧的慢作用口袋。可分段與該舒適層之螺旋彈簧之各者周圍之織物的相對夾層接合的各接縫，允許空氣在該等區段之間流動，藉此增加該舒適層的奢華「感覺」。製造該舒適層之方法包含壓縮該等彈簧且藉由一熔接焊頭及一砧來產生口袋。

Description

裝袋彈簧舒適層 [相關申請案之交叉參考]
本申請案主張2015年2月13日申請之美國臨時專利申請案序列號第62/115,785號之優先權利，其以引用的方式完全併入本文中。
本發明係關於用於寢具及椅座產品之一舒適層。更特定言之，本發明係關於用於在寢具或椅座產品中使用之一裝袋彈簧舒適層及製造此舒適層之方法。
舒適層通常在一芯上方/下方之椅座或寢具產品中使用，其可或可不包含一彈簧組件。此等舒適層可包含發泡體產品、纖維產品及凝膠產品。美國專利第8,087,114號揭示由裝袋彈簧製成之一舒適層。此等彈簧組件可由藉由螺旋形繫索接合在一起之個別裝袋螺旋彈簧串或藉由螺旋形繫索接合在一起之多個螺旋彈簧製成。
彈簧芯大體上可覆蓋於頂部上且經常藉由彈性發泡體之襯墊覆蓋於底部上作為(例如)發泡體材料之胺甲酸乙酯或乳膠/胺甲酸乙酯混合物體之一襯墊。在最近若干年內，更昂貴的襯墊或床墊已使得該等彈簧芯藉由一黏彈性發泡體襯墊覆蓋，其為慢作用或乳膠發泡體(其比黏彈性發泡體更快作用)。即，該黏彈性發泡體襯墊在負載下較慢壓縮且當該負載自該黏彈性發泡體襯墊移除時較慢恢復至其原始高 度。此等黏彈性襯墊與該等乳膠襯墊賦予一所謂奢華感覺至床墊或襯墊。由於此等襯墊之封閉胞結構，因此此等襯墊亦會保留熱且當一個人坐或躺於此一含有發泡體襯墊之襯墊或床墊頂上時會較慢耗散體熱。
如下文所更完全解釋，已使用對通過織物材料之氣流係半不可透氣的織物材料製成個別裝袋彈簧芯。美國專利第7,636,972號揭示此一裝袋彈簧芯。
歐洲專利第EP 1707081號揭示一裝袋彈簧床墊，其中各口袋具有一通風孔以改良氣流進出該口袋。然而，取決於此一產品中使用之織物，該產品之一缺點為口袋之織物會產生「噪音」，如在業界中所稱的聲音。此噪音可能藉由在移除負載之後歸因於螺旋彈簧在該織物上的向上作用力而伸展該織物而產生。
因此，本發明之一目的為提供用於一椅座或寢具產品之一舒適層，其具有與一黏彈性或含有乳膠襯墊之舒適層相同的奢華感覺，但不具有此一舒適層之熱保留特性。
本發明之另一目的為提供用於一椅座或寢具產品之一舒適層，該舒適層具有與記憶體發泡體相同或相似之一較慢壓縮且較慢恢復至其原始高度的奢華感覺。
本發明(其完成此等目的)包括用於一椅座或寢具產品之一舒適層。該舒適層包括個別裝袋彈簧之一組件或基材，各彈簧含納於一織物口袋內。該織物裝袋材料(該織物裝袋材料內含納有該等彈簧)對通過該織物材料之氣流係可半不可透氣。如本文所使用，術語「半不可透氣」意謂儘管該織物材料容許一些氣流通過該材料之，但該氣流係依一速率通過，該速率可延遲或減緩維持在該織物口袋中之一彈簧可在負載下壓縮或當一負載自該裝袋彈簧移除時返回至其原始高度之速 率。換言之，空氣可通過此一半不可透氣材料，但依相較於空氣通常流動通過通常在寢具業界中使用之一非編織聚丙烯材料之速率還要減少之速率通過。
替代地，該織物材料(該織物材料內含納有該等彈簧)通過該織物材料之氣流係可為非可透氣。換言之，空氣可不流動通過該織物材料。
當一負載施加於具有半不可透氣織物之一舒適層時，該舒適層之撓曲速率藉由空氣通過該半不可透氣織物(該半不可透氣織物內含納有該等裝袋彈簧)逸出之速率且藉由空氣在分離個別口袋之接縫之區段之間行進之速率而延遲。
當一負載施加於使用非可透氣織物製造之一舒適層時，該舒適層之撓曲速率僅藉由空氣在分離個別口袋之接縫之區段之間逸出或行進之速率而延遲。不管用以製造舒適層之織物之類型，接縫區段可為任何所要的形狀(其包含彎曲或筆直)及任何所要的長度以控制舒適層內之氣流。接縫區段之長度及/或形狀可經製造以達成口袋之內部與口袋外部之空間之間的一所要的氣流。
本文展示或描述之舒適層之實施例之任一者可併入一寢具產品(諸如一床墊、基座或枕頭)。此外，本文展示或描述之舒適層之實施例之任一者可併入一椅座產品(諸如一汽車座椅及/或辦公室或住宅傢俱(諸如一躺椅))。替代地，本文展示或描述之舒適層之實施例之任一者可獨立地作為一零售項目或批發項目來銷售。在此一應用中，舒適層可藉由一消費者添加至一寢具或椅座產品及/或自一寢具或椅座產品移除。
本發明之舒適層(內部併入一寢具或椅座產品或作為一分離產品製造及銷售)歸因於通過舒適層之氣流(其包含相鄰口袋之間的氣流)提供一額外冷卻效應至該產品。口袋之間的氣流量可藉由改變一熔接工 具(其包含一超音波熔接工具)上之齒或槽之大小來改變。此為調整一舒適層內部及該舒適層外之氣流而無需改變該舒適層之織物材料的一簡易方式。
本發明之另一優點為舒適層允許空氣在一裝袋彈簧舒適層內部之口袋之間流動且沿著舒適層之周邊或邊緣離開或進入舒適層，此氣流造成併入舒適層之任何寢具或椅座產品之奢華「感覺」。本發明之舒適層具有至此昂貴的黏彈性發泡體舒適層之慢作用壓縮及高度恢復特性，但不具有此等發泡體舒適層之非所需熱保留特性。
根據本發明之另一態樣，提供一種製造用於一寢具或椅座產品之一舒適層之方法。該舒適層之特徵在於當一負載施加於該產品時較慢且緩和壓縮。該方法包括形成個別裝袋彈簧之一連續毯狀層，其等之各彈簧含納於一織物口袋內，該織物口袋對通過該織物之氣流係半不可透氣。在通過一機器(其在織物的兩個夾層之間插入多個彈簧且沿著一列或群組中之彈簧之各者之周邊周圍的分段接縫接合該等織物夾層)之後，個別裝袋彈簧之該連續毯狀層切割成一所要的大小。
舒適層之特徵在於當一負載施加於舒適層時，舒適層之撓曲速率藉由空氣通過半不可透氣織物逸出之速率且藉由空氣在個別口袋之間行進之速率而延遲，該半不可透氣織物內含納有該等裝袋彈簧。舒適層之進一步特徵在於在一負載自舒適層之移除之後舒適層恢復至其原始高度之速率藉由空氣返回通過該半不可透氣織物至該等口袋之速率且藉由空氣在個別口袋之間行進之速率而延遲，該等口袋內含納有壓縮彈簧。空氣在個別口袋之間行進之速率藉由分離相鄰口袋之接縫之區段之間的間隙之大小確定。在舒適層之周邊周圍，空氣通過舒適層之周邊接縫之區段之間的間隙進入及離開舒適層之內部。藉由構造具有一預定大小之間隙的一舒適層，可控制進出該舒適層之氣流。進出舒適層之氣流進一步取決於用以構造舒適層之織物之類型。
製造用於一寢具或椅座產品之一舒適層之方法可包括以下步驟。第一步驟包括形成個別裝袋彈簧之一連續毯狀層，該等彈簧之各者藉由一分段接縫(其允許氣流通過該接縫)包圍。個別裝袋彈簧之該連續毯狀層可稍後切割成一所要的大小。各彈簧含納於具有一接縫之一口袋內，該接縫包括多個區段。該口袋歸因於形成該等口袋之接縫之區段之間的間隙而對通過該口袋之氣流係半不可透氣。該舒適層之特徵在於當一負載施加於該舒適層時較慢且緩和壓縮。當一負載置於該舒適層上且接著移除時，該舒適層之返回至其原始高度之速率藉由空氣返回通過該等半不可透氣口袋(該等半不可透氣口袋內含納有該等彈簧)之速率而延遲。
織物(該等口袋由該織物製成)可完全或部分由對氣流係非可透氣之織物製成。在此一情形中，進入及離開該等口袋之空氣藉由流動通過包圍該等彈簧之接縫之區段之間的間隙之空氣限制。
織物(該等口袋由該織物製成)可完全或部分由對氣流係半不可透氣之織物製成。在此一情形中，進入及離開該等口袋之空氣藉由不僅流動通過包圍該等彈簧之接縫之區段之間的間隙之空氣限制，也藉由流動通過該織物之空氣限制。不管用於製造夾層之織物為哪一個，藉由控制進出個別口袋之氣流，當一負載移除時，舒適層之恢復速率可不同於當施加一負載時空氣進入該等口袋之速率。
藉由限制通過一裝袋彈簧舒適層之接縫之氣流，該舒適層之一製造商可產生具有一奢華感覺之一舒適層而無需以一成本有效方式使用任何發泡體。
將易於自以下圖式明白本發明之此等及其他目的及優點，其中：
5A-5A‧‧‧線
6A-6A‧‧‧線
10A-10A‧‧‧線
10‧‧‧單面式床墊
12‧‧‧彈簧芯
14‧‧‧習知襯墊
16‧‧‧裝袋彈簧芯舒適層
16a‧‧‧舒適層
18‧‧‧基底
20‧‧‧裝墊罩蓋/裝墊罩蓋材料
22‧‧‧織物之第一或上夾層/織物夾層/織物層
24‧‧‧織物之第二或下夾層/織物夾層/織物層
26‧‧‧拱形或彎曲熔接區段
28‧‧‧迷你螺旋彈簧
30‧‧‧圓形密封器或接縫/圓形熔接接縫
30a‧‧‧圓形接縫
31‧‧‧間隙
32‧‧‧行動超音波熔接焊頭
32a‧‧‧超音波熔接焊頭
34‧‧‧槽
36‧‧‧下邊緣/超音波熔接焊頭之底部/超音波熔接焊頭之底部比那遠
38‧‧‧間隔突狀物/剩餘部分
39‧‧‧底面
40‧‧‧箭頭
41‧‧‧彎曲突狀物
42‧‧‧靜止砧
42a‧‧‧砧
43‧‧‧突狀物圓
44‧‧‧圓柱形口袋/含納有彈簧之口袋
44a‧‧‧口袋
45‧‧‧頂面
46‧‧‧縱向延伸行
48‧‧‧橫向延伸列
50‧‧‧舒適層
52‧‧‧縱向延伸行
54‧‧‧橫向延伸列
56‧‧‧裝袋彈簧芯舒適層
56a‧‧‧舒適層
60‧‧‧單面式床墊
62‧‧‧裝袋彈簧芯
64‧‧‧織物之第一夾層
66‧‧‧織物之第二夾層
68‧‧‧直線熔接區段
70‧‧‧矩形密封器或接縫/矩形熔接接縫
70a‧‧‧矩形接縫
71‧‧‧直線突狀物
72‧‧‧超音波熔接焊頭
72a‧‧‧超音波熔接焊頭
73‧‧‧突狀物圖案
74‧‧‧砧
74a‧‧‧砧
75‧‧‧頂面
76‧‧‧槽
77‧‧‧間隙
78‧‧‧超音波熔接焊頭之下部分
79‧‧‧底面
80‧‧‧突狀物
82‧‧‧箭頭
84‧‧‧周邊口袋/含納有彈簧之口袋
84a‧‧‧口袋
86‧‧‧對準行
88‧‧‧對準列
90‧‧‧機器
92‧‧‧傳送器
94‧‧‧箭頭
96‧‧‧致動器
97‧‧‧推動器組件
98‧‧‧推動器板
100‧‧‧箭頭
102‧‧‧間隔彈簧推動器
104‧‧‧靜止導引件
106‧‧‧靜止安裝板
108‧‧‧壓縮板
110‧‧‧升降器
112‧‧‧壓片
114‧‧‧葉片
116‧‧‧致動器/主要滾筒
118‧‧‧次級滾筒
120‧‧‧滾筒/連續彈簧毯狀層
122‧‧‧滾筒
124‧‧‧連續彈簧毯狀層/機器
126‧‧‧葉片
128‧‧‧箭頭
130‧‧‧機器
132‧‧‧體態化舒適層
134‧‧‧頭部區段
136‧‧‧腳部區段
138‧‧‧腰部或中間區段
140‧‧‧體態化舒適層
142‧‧‧第一區段
144‧‧‧第二區段
H‧‧‧高度
L‧‧‧長度
W‧‧‧寬度
圖1係併入本發明之舒適層之一者之一寢具產品(部分斷開)之一 透視圖；圖2係正製造之圖1之舒適層之一透視圖；圖2A係圖2之機器之一部分之一透視圖，螺旋彈簧插入預定位置；圖3A係使用圖2及圖2A之機器的製造程序之一開始部分之一橫截面圖；圖3B係在使用圖2及圖2A之機器的製造程序中被壓縮之彈簧之一橫截面圖；圖3C係在使用圖2及圖2A之機器的製造程序中橫向移動之彈簧之一橫截面圖；圖3D係在使用圖2及圖2A之機器的製造程序中移動之織物之上夾層之一橫截面圖；圖3E係在使用圖2及圖2A之機器的製造程序中被密封之彈簧之一者之一橫截面圖；圖4係部分地分解且展示一熔接工具之一部分的圖1之舒適層之一部分之一放大透視圖；圖4A係部分地分解且展示另一熔接工具之一部分的圖1之舒適層之一部分之一放大透視圖；圖5係圖1之舒適層之一部分之一俯視平面圖，箭頭展示舒適層內部之氣流；圖5A係沿著圖5之線5A-5A取得之一橫截面圖；圖6係另一舒適層之一部分之一俯視平面圖，箭頭展示舒適層內部之氣流；圖6A係沿著圖6之線6A-6A取得之一橫截面圖；圖7係併入根據本發明之舒適層之另一實施例的一寢具產品(部分斷開)之一透視圖； 圖8係正製造之圖7之舒適層之一透視圖；圖9係部分地分解且展示一熔接工具之一部分的圖7之舒適層之一部分之一放大透視圖；圖9A係部分地分解且展示另一熔接工具之一部分的圖7之舒適層之一部分之一放大透視圖；圖10係圖7之舒適層之一部分之一俯視平面圖，箭頭展示舒適層內部之氣流；圖10A係沿著圖10之線10A-10A取得之一橫截面圖；圖11係圖1之舒適層之一角部分之一俯視平面圖，箭頭展示進出舒適層之氣流；圖11A係圖7之舒適層之一角部分之一俯視平面圖，箭頭展示進出舒適層之氣流；圖12係舒適層之另一實施例之一角部分之一俯視平面圖；圖12A係舒適層之另一實施例之一角部分之一俯視平面圖；圖13A係一體態化舒適層之一透視圖；且圖13B係另一體態化舒適層之一透視圖。
參考圖1，其中繪示併入根據本發明之舒適層之一實施例之一單面式床墊10。此床墊10包括一彈簧芯12，在彈簧芯12之頂部上存在一習知襯墊14，其可係部分或全部由(例如)發泡體或纖維或凝膠製成。襯墊14可藉由根據本發明構造之一舒適層16覆蓋。一第二習知襯墊14可位於舒適層16上方。在一些應用中，可忽略襯墊14之一者或兩者。此完整組件可被安裝於一基底18上且被完全封圍於一裝墊罩蓋20內。
如圖1中所展示，床墊10具有一縱向尺寸或長度L、一橫向尺寸或寬度W及一高度H。儘管長度L展示為大於寬度W，但長度L及寬度W可相同。長度、寬度及高度可為任何所要的距離，且不意欲受到圖 式限制。
儘管如一單面式床墊中所體現繪示及描述舒適層之若干實施例，但本文展示或描述之舒適層之任一者可在一單面式床墊、雙面式床墊或椅座襯墊中使用。在任一此舒適層連同一雙面式產品使用的情況中，則該產品之芯的底側可具有在該芯之底側上施加之一舒適層且任一舒適層可藉由由任何習知材料製成的一或多個襯墊覆蓋。根據本發明之實踐，可忽略該芯之頂部及/或底部上之該襯墊或若干襯墊。本發明之新穎特徵在於舒適層中。
儘管彈簧芯12經繪示成係由使用螺旋形繫索固持在一起之非裝袋螺旋彈簧製成，但該等產品之任一者(諸如本文展示或描述之床墊)之芯可係完全或部分由裝袋螺旋彈簧(參閱圖7)、一或多個發泡體件(未展示)或其任何組合製成。本文描述或展示之舒適層之任一者可在具有任何習知芯之任何單面式寢具或雙面式寢具或椅座產品中使用。此文件不意欲以任何方式限制芯。芯可為任何習知芯，其包含但不限於裝袋彈簧芯或習知彈簧芯。
圖4繪示併入圖1中展示之床墊10的舒適層16之一實施例的組件。舒適層16包括織物之一第一或上夾層22及織物之一第二或下夾層24，織物之第一或上夾層22及織物之第二或下夾層24之間具有複數個迷你螺旋彈簧28。織物夾層22、24使用圓形密封器或接縫30來接合在一起，各接縫30包圍一迷你螺旋彈簧28。各圓形密封器或接縫30包括多個拱形或彎曲熔接區段26，拱形或彎曲熔接區段26之間具有間隙31。織物之第一夾層22及織物之第二夾層24沿著各圓形密封器或接縫30之各拱形或彎曲熔接區段26接合在一起。織物之第一夾層22及織物之第二夾層24不沿著各圓形密封器或接縫30之相鄰熔接區段26之間的各間隙31接合在一起。彎曲熔接區段26戰略性地放置於一迷你螺旋彈簧28周圍且產生圓形密封器或接縫30。織物的兩個夾層22、24(其等 與圓形熔接接縫30之一者組合)界定一圓柱形口袋44，圓柱形口袋44之內部為至少一迷你螺旋彈簧28。參閱圖5及圖5A。
在熔接程序期間，迷你螺旋彈簧28可在口袋44靠近之前及之後至少部分地壓縮。若需要，則可使用除了迷你螺旋彈簧之外的彈性構件(諸如發泡體構件)。替代地，可在該等口袋內部使用由除了發泡體之外的彈性材料(其在一負載自該材料移除之後返回至其原始構形)製成之彈性構件。
接縫30之彎曲熔接區段26之大小不意欲受到繪示限制；彎曲熔接區段26取決於舒適層內部所需之氣流而可為任何所要的大小。類似地，繪示接縫30之大小(即，直徑)不意欲為限制的。圖式中展示之接縫30之放置亦不意欲為限制的。例如，接縫30可組織成對準列及行，如圖5及圖5A中所展示；或使用彼此偏移之相鄰行組織，如圖6及圖6A中所繪示。接縫之任何所要的配置可併入本文展示或描述之任何實施例。
熔接區段可呈現為除了所繪示之彎曲熔接區段之外的形狀。例如，熔接部分或接縫在迷你螺旋彈簧周圍可為圓形，但熔接區段可呈現為其他形狀(諸如所要大小及圖案之三角形或圓形或橢圓形)以在舒適層內部及進出舒適層之周邊的相鄰口袋之間獲得所要的氣流。
在本文展示或描述之實施例之任一者中，各迷你螺旋彈簧28在一放寬條件中可為約2英寸高，具有約3英寸之一直徑且由17.5線規線製成。儘管在口袋44之一者內部壓縮，但迷你螺旋彈簧28之各者可為約1.5英寸高。然而，迷你螺旋彈簧在放寬條件下可為任何所要的高度，具有任何所要的形狀(諸如一沙漏狀或桶狀)，且可由任何所要的線厚度或線規製成。
參考圖4，其中繪示一行動超音波熔接焊頭32之砧42之一部分。可移動超音波熔接焊頭32具有沿著其下邊緣36之複數個間隔切口或槽 34。槽34之間的超音波熔接焊頭之底部36之剩餘部分38為將兩件織物22、24熔接在一起且產生彎曲熔接區段26的部分。沿著超音波熔接焊頭之底部邊緣36，超音波熔接焊頭32可經研磨以將槽製成一所要的長度以允許如藉由圖5之箭頭40所繪示之彎曲熔接區段26之間的一所要的氣流。當一使用者躺在床墊10上時，該等氣流影響個別裝袋之迷你螺旋彈簧28之感覺/壓縮。
如圖4中所展示，第二夾層24下方為一砧42，其包括3/8th英寸厚度之一鋼板。然而，該砧可為任何所要的厚度。在製造程序期間，超音波熔接焊頭32與砧42、其間之織物之兩個夾層22、24接觸以產生圓形熔接接縫30且因此產生圓柱形口袋44，至少一彈簧在各口袋44中。
此等彎曲熔接區段26藉由在超音波熔接焊頭32上具有多個間隔突狀物38之一機器(未展示)之一熔接焊頭32產生。由於此等圓形熔接接縫30接合夾層22、24，因此夾層22、24界定舒適層16之複數個含納有彈簧之口袋44。一或多個迷你螺旋彈簧28可含納於一個別口袋44內。
圖4A繪示用於形成包括多個彎曲熔接區段26的圓形熔接接縫30之另一裝置，彎曲熔接區段26之間具有用於氣流之間隙31。在此裝置中，超音波熔接焊頭32a在其底面39上不具有突狀物。替代地，超音波熔接焊頭32a之底面39為平滑的。如圖4A中所展示，砧42a具有複數個彎曲突狀物41，其等一起形成一突狀物圓43。複數個突狀物圓43自砧42a之大體上平面之頂面45向上延伸。如上文所描述，當超音波熔接焊頭32a向下移動且將織物之夾層22、24夾置在突狀物圓43之一者與超音波熔接焊頭32a之平滑底面39之間時，產生一圓形熔接接縫30。因此，複數個口袋44藉由圓形熔接接縫30產生，各口袋44含納有至少一迷你螺旋彈簧28。
在實施例(其中界定口袋44且封圍其中之迷你螺旋彈簧28之夾層 22、24之織物材料對氣流係非可透氣)中，在經受一負載之後，含納有至少一迷你螺旋彈簧28之一口袋44藉由壓縮(若干)迷你螺旋彈簧28及含納於口袋44內之空氣而壓縮。空氣通過圓形熔接接縫30之彎曲熔接區段26之間的間隙31離開口袋44。類似地，當一負載自口袋44移除時，迷你螺旋彈簧28分離織物層22、24及通過圓形熔接接縫30之彎曲熔接區段26之間的間隙31再進入口袋44之空氣。如圖5中所展示，周邊口袋44之圓形接縫30之區段26之間的間隙31之大小界定空氣可多快進入或離開舒適層16。
在實施例(其中該織物材料對氣流係半不可透氣)中，當一負載施加於一裝袋彈簧芯舒適層16時迷你螺旋彈簧28壓縮之速率藉由當壓縮裝袋彈簧舒適層16時在個別口袋內捕集之空氣減緩或延遲。類似地，壓縮螺旋彈簧舒適層之在壓縮之後返回至其原始高度之速率藉由空氣可通過半不可透氣織物材料至裝袋彈簧舒適層16之個別口袋44之內部的速率而延遲或減緩。在此等實施例中，空氣通過圓形熔接接縫30之彎曲熔接區段26之間的間隙31，如上文相對於具有非可透氣織物之實施例所描述。然而，此外，當口袋44被壓縮且當口袋44卸載且由於迷你彈簧28的內在特性而放大或伸展時，一些空氣通過該織物。
如圖5中所最佳繪示，舒適層16之個別口袋44可配置在自寢具產品之頭部至腳部延伸之縱向延伸行46及自寢具產品之側至側延伸之橫向延伸列48中。如圖5及圖5A中所展示，一行46之個別口袋44與相鄰行46之口袋44對準。
圖6及圖6A繪示具有與圖1至圖5A之舒適層16之實施例相同的口袋44及相同彈簧28之另一舒適層50。如圖6中所最佳繪示，舒適層50之個別口袋44配置在自寢具產品之頭部至腳部延伸之縱向延伸行52及自寢具產品之側至側延伸之橫向延伸列54中。如圖6及圖6A中所展示，一行52之個別口袋44自相鄰行52之口袋44偏移而不是與相鄰行46 之口袋44對準。
圖7繪示併入一單面式床墊60之舒適層56之一替代實施例。單面式床墊60包括一裝袋彈簧芯62、裝袋彈簧芯62之頂部上之一襯墊14、一基底18、舒適層56上方之另一襯墊14及一裝墊罩蓋材料20。裝袋彈簧芯62可併入任何寢具或椅座產品(其包含一雙面式床墊)且不意欲限於單面式床墊。如上文所描述，舒適層56可在任何習知芯(其包含使用非裝袋習知彈簧(諸如螺旋彈簧)製造之一彈簧芯)中使用。
如圖7中所展示，床墊60具有一縱向尺寸或長度L、一橫向尺寸或寬度W及一高度H。儘管長度L展示為大於寬度W，但長度L及寬度W可相同。長度、寬度及高度可為任何所要的距離且不意欲受到圖式限制。
圖9繪示併入圖7中展示之床墊60的舒適層56之一實施例之組件。舒適層56包括使用多個直線熔接區段68接合在一起的織物之一第一夾層64及織物之一第二夾層66。此等熔接區段68戰略性地放置於一迷你螺旋彈簧28周圍且產生一矩形密封器或接縫70。在熔接程序期間，可壓縮螺旋彈簧28。接縫70之直線熔接區段68之長度及/或寬度不意欲限於所繪示之長度及/或寬度；直線熔接區段68取決於通過舒適層所需之氣流而可為任何所要的大小。類似地，繪示接縫70之大小不意欲為限制的。除了直線熔接區段之外的形狀可用以產生矩形接縫。此等形狀可包含但不限於任何所要的大小及圖案之三角形或圓形或橢圓形以在相鄰口袋之間及進出舒適層之周邊獲得所要的氣流。
參考圖9，其中繪示一超音波熔接焊頭72之砧74的一部分。行動或可移動超音波熔接焊頭72在突狀物80之間具有複數個間隔切口或槽76。超音波熔接焊頭72之突狀物80為將兩件織物64、66熔接在一起，且在矩形熔接接縫70中產生直線熔接區段68的部分。沿著超音波熔接焊頭的下部分78，超音波熔接焊頭72可經研磨以允許如由圖7之箭頭 82所繪示之直線熔接區段68之間之一所要的氣流。當一使用者躺在床墊60上時，該等氣流影響個別裝袋之迷你螺旋彈簧28的感覺/壓縮。
如圖9中所展示，第二夾層66下方為一砧74，其包括3/8英吋厚度之一鋼板。然而，該砧可為任何所要的厚度。在製造程序期間，超音波熔接焊頭72與砧74、其間之織物的兩個夾層64、66接觸，以產生矩形熔接接縫70且因此產生口袋84，至少一彈簧28係在各口袋84中。參閱圖10及圖10A。
此等直線熔接區段68可係由在超音波熔接焊頭72上具有多個間隔突狀物80之一機器(在圖8中展示且在下文描述)的熔接焊頭72產生。由於此等矩形熔接接縫70界定舒適層56之含納有彈簧的口袋84，因此各迷你螺旋彈簧28含納於其自身的個別口袋84內。空氣通過矩形熔接接縫70之熔接區段68之間的間隙77離開口袋84。類似地，當一負載自口袋84移除時，迷你螺旋彈簧28分離織物層64、66及通過矩形熔接接縫70之熔接區段68之間的間隙77再進入口袋84的空氣。如圖10中所展示，口袋84之矩形熔接接縫70之區段68之間的間隙77的大小界定空氣可多快進入或離開舒適層56。
圖9A繪示用於形成包括多個直線熔接區段68之矩形熔接接縫70的另一裝置，直線熔接區段68之間具有用於氣流的間隙77。在此裝置中，超音波熔接焊頭72a在其底面79上不具有突狀物。替代地，超音波熔接焊頭72a之底面79係平滑的。如圖9A中所展示，砧74a具有複數個直線突狀物71，其等一起形成一突狀物圖案73。圖案73中之複數個間隔突狀物71自砧74a之大體上平面的頂面75向上延伸。當超音波熔接焊頭72a向下移動且將織物的夾層64、66夾置在突狀物71與超音波熔接焊頭72a的平滑底面79之間時，產生一矩形熔接接縫70。因此，複數個口袋84係藉由矩形熔接接縫70產生，各口袋84含納有至少一迷你螺旋彈簧28。
在一些實施例中，界定口袋84且封圍其中之迷你螺旋彈簧28的織物材料對氣流係非可透氣。當經受一負載時，此等口袋84(其中具有迷你螺旋彈簧28)被壓縮，引起空氣含納於口袋84內以在口袋84之間移動，如藉由圖10及圖11A之箭頭82所展示，直至空氣離開周邊口袋84進入大氣，如圖11A中所展示。歸因於不可透氣空氣之此織物材料，當一負載施加於含納有迷你螺旋彈簧28之一裝袋彈簧芯舒適層56時，迷你彈簧28壓縮的速率藉由矩形熔接接縫70之直線熔接區段68之間的間隙77的大小來減緩或延遲。在移除該負載之後，彈簧舒適層56之返回至其原始高度的速率取決於返回至其等之原始高度之口袋84中的迷你螺旋彈簧28，引起織物層分離，通過矩形熔接接縫70之直線熔接區段68之間的間隙77來汲取空氣至口袋84。
在其他實施例中，該織物材料對氣流係半不可透氣，且一些空氣通過該織物。當一負載施加於一裝袋彈簧芯舒適層56時，迷你彈簧28壓縮之速率藉由當裝袋彈簧舒適層56被壓縮時個別口袋84內捕集之空氣減緩或延遲且，類似地，壓縮螺旋彈簧舒適層56之在壓縮之後返回至其原始高度之速率藉由空氣可通過該半不可透氣織物材料至裝袋彈簧舒適層56之個別口袋84之內部之速率而延遲或減緩。在此等實施例中，空氣通過熔接接縫70之熔接區段68之間的間隙77，如上文相對於具有非可透氣織物之實施例所描述。然而，另外，當口袋84被壓縮且當口袋84由於其中之(若干)彈簧而伸展時，一些空氣通過該織物。
根據本發明之實踐，對氣流係半不可透氣之一織物材料(其可在本文揭示或展示之裝袋彈簧舒適層之兩個夾層之任一者中使用)可為一多層材料，其包含一層編織織物作為(例如)可自Hanes Industries of Conover,North Carolina購得之在產品名稱Eclipse 540下之一材料。在測試中，使用載入一25磅重量之一13.5英寸磁盤平台，測試一雙人床床墊上的六個位置以確定使用上文描述之該多層織物材料製成的具有 矩形形狀熔接接縫之一舒適層之裝袋迷你螺旋彈簧壓縮至其起始高度之一半距離所需之時間。一旦該平台之重量移除，將量測該舒適層之該等裝袋迷你螺旋彈簧返回至其等之起始高度之時間。使用此一測試方法，壓縮之平均速率為每秒0.569英寸，且恢復之平均速率為每秒0.706英寸。此等平均值不意欲為限制的。此等平均值可取決於夾層之材料之(若干)類型及/或包括熔接接縫(其等繼而可由於氣流而變動壓縮之速率及恢復之速率)之熔接區段之大小及形狀。此等變數可經調整/改變以達成最終產品之感覺及舒適度中之變動。
在如名稱為「Standard Test Method for Air Permeability of Textile Fabrics」ASTM International,West Conshohocken,PA 2010之ASTM標準D737,2004(2012)之業界中已知之一空氣透氣性測試中，量測上文描述之通過可自Industries of Conover,North Carolina購得之多層、半不可透氣材料的氣流。結果之範圍在每分鐘0.029立方英尺至每分鐘0.144立方英尺之間。
替代地，本文展示或揭示之實施例之任一者之第一夾層及第二夾層之織物材料可為美國專利第7,636,972號；第8,136,187號；第8,474,078號；第8,484,487號及第8,464,381號中揭示之材料，該等專利之各者完全併入本文中。根據本發明之實踐，此材料可具有噴塗或滾塗於該織物之一側上的丙烯酸或其他適合材料之一或多個塗層以如上文所描述使得該織物對氣流係半不可透氣。
如圖10中所最佳繪示，舒適層56之個別口袋84可配置在自寢具產品之頭部至腳部延伸之縱向延伸行86及自寢具產品之側至側延伸之橫向延伸列88中。如圖10及圖10A中所展示，一行86之個別口袋84與相鄰行86之口袋84對準。空氣可在口袋84之間流動且進出接縫70之直線區段68之間的舒適層56。
在本文展示或描述之實施例之任一者中，已證明為令人滿意的 非可透氣織物之一類型為一個三層材料，其包括：1)具有每平方碼一盎司之一密度的一聚丙烯非編織織物；2)具有約0.12毫米之一厚度的一熱塑性聚胺基甲酸乙酯薄膜及3)使用0.25英寸放樣之具有每平方嗎五盎司之一密度的一放樣聚酯纖維棉絮。若需要，則可省略此聚丙烯非編織織物。該熱塑性聚胺基甲酸乙酯薄膜對氣流係不可透氣。
圖11繪示床墊10之舒適層16之一角，其展示周邊口袋44之彎曲熔接區段26之間的氣流，如藉由箭頭40所繪示。儘管圖11僅繪示一角口袋44上之箭頭40，但舒適層16之周邊周圍之口袋44之各者允許氣流通過圓形接縫30之熔接區段26之間的間隙31。當一使用者改變寢具或椅座產品之位置或離開寢具或椅座產品時，此氣流控制進入舒適層16之空氣量，因此允許口袋44中之彈簧28伸展且允許空氣流動至舒適層16。類似地，當一使用者踏上一寢具或椅座產品時，彈簧28壓縮且引起空氣離開舒適層16之周邊周圍之口袋44且離開該舒適層。當一使用者躺在床墊10上時，離開舒適層16之空氣量影響個別裝袋迷你螺旋彈簧28之感覺/壓縮。
圖11A繪示圖7之床墊60之舒適層56之一角，其展示周邊口袋84之熔接區段68之間的氣流，如藉由箭頭82所繪示。儘管圖11A僅繪示一角口袋84上之箭頭82，但舒適層56之周邊周圍之口袋84之各者允許氣流通過矩形接縫70之熔接區段68之間的間隙77。當一使用者改變寢具或椅座產品之位置或離開寢具或椅座產品時，此氣流控制進入舒適層56之空氣量，因此允許口袋84中之彈簧28伸展且允許空氣流動至舒適層56。類似地，當一使用者改變位置或踏上一寢具或椅座產品時，彈簧28壓縮且引起空氣離開舒適層56之周邊周圍之口袋84且離開該舒適層。當一負載施加於床墊160時，離開舒適層56之空氣量影響個別裝袋迷你螺旋彈簧28之感覺/壓縮。
圖12繪示舒適層16a之一替代實施例之一角，其可在任何寢具或 椅座產品中使用。舒適層16a包括口袋44a之對準列48及對準行46，各口袋44a包括接合如上文所描述的織物之上夾層及下夾層之一圓形接縫30a。然而，與具有彎曲熔接區段(彎曲熔接區段之間具有間隙以允許氣流通過該圓形接縫)之一接縫相反，圓形接縫30a之各者為一連續接縫。口袋44a之此等圓形接縫30a不允許氣流通過接縫30a。因此，舒適層16a之口袋44a之第一夾層及第二夾層之織物材料必須由半不可透氣材料製成以管理或控制進出舒適層16a之口袋44a之氣流。當一使用者離開寢具或椅座產品時，用於舒適層16a之材料之類型單獨地控制進入舒適層16a之空氣量，因此允許口袋44a中之彈簧28伸展且允許空氣流動至舒適層16a。類似地，當一使用者踏上一寢具或椅座產品時，彈簧28壓縮且引起空氣離開舒適層16a之口袋44a且離開該舒適層。當一使用者躺在併入舒適層16a之產品上時，離開舒適層16a之空氣量影響個別裝袋迷你螺旋彈簧28之感覺/壓縮。
圖12A繪示舒適層56a之一替代實施例之一角，其可在任何寢具或椅座產品中使用。舒適層56a包括口袋84a之對準列88及對準行86，各口袋84a包括接合如上文所描述的織物之上夾層及下夾層之一矩形接縫70a。然而，與具有熔接區段(熔接區段之間具有間隙以允許氣流通過該接縫)之一接縫相反，矩形接縫70a之各者為一連續接縫。口袋84a之此等矩形接縫70a不允許氣流通過接縫70a。因此，舒適層56a之口袋84a之第一夾層及第二夾層之織物材料必須由半不可透氣材料製成以允許一些氣流進出舒適層56a之口袋84a。當一使用者離開寢具或椅座產品時，用於舒適層56a之材料之類型單獨地控制進入舒適層56a之空氣量，因此允許口袋84a中之彈簧28伸展且允許空氣流動至舒適層56a。類似地，當一使用者踏上一寢具或椅座產品時，彈簧28壓縮且引起空氣離開舒適層56a之口袋84a且離開該舒適層。當一使用者躺在併入舒適層56a之產品上時，離開舒適層56a之空氣量影響個別裝袋 迷你螺旋彈簧28之感覺/壓縮。
圖2繪示用以製造本文展示及揭示之若干舒適層(其等包含圖1中展示之舒適層16)之一機器90。機器90之一些零件可經改變以製造本文展示或描述之其他舒適層(諸如圖7中展示之舒適層56)。機器90包括一對超音波熔接焊頭32及至少一靜止砧42，如圖4中所展示。替代地，可在該機器中使用圖4A之超音波熔接焊頭32a及砧42a。
機器90揭示一傳送器92，傳送器92上負載多個迷你螺旋彈簧28。傳送器92在箭頭94之方向上(如圖2中所展示之右邊)移動迷你螺旋彈簧28直至迷你螺旋彈簧28位於預定位置中，此時傳送器92停止移動。機器90進一步揭示若干致動器96，其等移動一推動器組件97(其在箭頭100之方向上包含一推動器板98)。儘管圖2及圖2A中繪示兩個致動器96，但任何所要的構形之任何數目之致動器96可用以移動推動器組件97。推動器板98具有在推動器板98下方固定於推動器板98的複數個間隔彈簧推動器102。彈簧推動器102在靜止導引件104之間將迷你螺旋彈簧28自圖2中展示之一第一位置推動至圖4中展示之一第二位置，其中迷你螺旋彈簧28位於靜止砧42上方(或圖4A中展示之替代砧42a上方)。圖2A繪示自該第一位置傳輸至該第二位置之迷你螺旋彈簧28，各迷你螺旋彈簧28在相鄰靜止導引件104之間傳輸。靜止導引件104固定於一靜止安裝板106。
機器90進一步包括一壓縮板108，其可在藉由升降器110升高及降低位置之間移動。儘管圖2及圖2A中繪示兩個升降器110，但任何所要的構形之任何數目之升降器110可用以移動壓縮板108。
如圖2中所最佳繪示，機器90進一步包括可在經由致動器116之升高及降低位置之間移動的三個壓片112。圖3B及圖3C展示在一升高位置中之壓片112之一者，而圖3A、圖3D及圖3E展示一降低位置中之壓片。各壓片在其底部處具有一葉片114，其用於當壓片降低時使得織 物之夾層22、24集合在一起，如圖3A、圖3D及圖3E中所展示。
如圖3A中所最佳展示，機器90進一步包括滾筒120、122，在夾持22、24集合在一起之前夾層22、24分別在滾筒120、122周圍通過。在圓形接縫30藉由超音波熔接焊頭32及砧42產生(藉此產生口袋44)之後，一主要滾筒116及次級滾筒118向下拉動連續彈簧毯狀層124。一旦製造一所要的數量之連續彈簧毯狀層124，一葉片126將切割連續彈簧毯狀層120以產生所要的大小之舒適層16。當然，機器90可經程式化以產生舒適層之所要的長度及寬度。此機器90經調適以使得本文展示或揭示之舒適層之任一者具有圓形熔接接縫。
圖3A繪示一降低位置中之與靜止砧42接觸之超音波熔接焊頭32，其中一降低位置中之壓片112之至少一者將下夾層22壓入與上夾層24接觸。一列新迷你螺旋彈簧28已移動至一負載位置，其中壓縮板108在其升高位置中。
圖3B繪示一升高位置中之與砧42隔開的超音波熔接焊頭32，其中壓片112之至少一者在一升高位置中。壓縮板108藉由升降器110移動至其降低位置，藉此壓縮位於傳送器92上之迷你螺旋彈簧28之列。
圖3C繪示位於藉由推動器組件97朝向超音波熔接焊頭32及靜止砧42下游推動的傳送器92上之壓縮迷你螺旋彈簧28之列。更特定言之，固定於推動器板98之推動器102與壓縮迷你螺旋彈簧28接觸且在靜止導引件104之間的下游移動壓縮迷你螺旋彈簧28且通過升高壓片112。
圖3D繪示在箭頭128之方向上抽出之推動器組件97。另外，壓片112移動至一降低位置，將上夾層22壓入與下夾層24接觸。另外，壓縮板108藉由升降器110移動至其升高位置。
圖3E繪示在一降低位置中之與靜止砧42接觸的超音波熔接焊頭32，其中壓片112之至少一者在一降低位置中壓入上夾層22與下夾層 24接觸。一列新迷你螺旋彈簧28已藉由傳送器92移動至一位置，其中迷你螺旋彈簧28可在下一週期期間使用壓縮板108壓縮。
圖8繪示一機器130，如同圖2及圖2A中展示之機器90。然而，替代具有兩個超音波熔接焊頭32，機器130具有四個超音波熔接焊頭72連同砧74。替代地，可在機器130中使用圖9A之超音波熔接焊頭72a及砧74a。此機器124經調適以使得本文展示或揭示之舒適層之任一者具有如與圓形熔接接縫相對之矩形熔接接縫。
圖13A繪示一體態化舒適層132，其取決於該等區域之各者內之氣流而具有三個不同硬度之區域。舒適層132具有一頭部區段134、一腳部區段136及頭部區段134與腳部區段136之間的一腰部或中間區段138。接縫中之區段之大小及數目連同用以構造體態化舒適層132之材料之類型可經選定使得該等區段之至少兩個區段可歸因於不同區段內之不同氣流而具有一不同硬度。儘管圖13A中繪示三個區段，但任何數目之區段可併入一體態化舒適層。儘管該等區段之各者繪示為一特定大小，但該等區段可為其他大小。圖式不意欲為限制的。儘管圖13A將舒適層132之分段接縫之各者展示為圓形，但一體態化舒適層(諸如圖13A中展示之體態化舒適層)可具有矩形或方形分段接縫。
圖13B繪示一體態化舒適層140，其取決於該等區域之各者內之氣流而具有兩個不同硬度之區域。舒適層140具有一第一區段142及一第二區段144。接縫中之區段之大小及數目連同用以構造體態化舒適層140之材料之類型可經選定使得該等區段之至少兩個區段可歸因於不同區段內之不同氣流而具有一不同硬度。儘管圖13B中繪示兩個區段，但任何數目之區段可併入一體態化舒適層。儘管該等區段之各者繪示為一特定大小，但該等區段可為其他大小。圖式不意欲為限制的。儘管圖13B將舒適層140之分段接縫之各者展示為圓形，但一體態化舒適層(諸如圖13B中展示之體態化舒適層)可具有矩形或方形分 段接縫。
儘管吾人已描述本發明之若干較佳實施例，但熟習此技術者應瞭解可在本發明之實踐中利用其他半不可透氣及非可透氣織物材料。類似地，此等熟習技術者應瞭解各口袋可含納有由任何所要的材料製成的任何數目之螺旋彈簧或彈簧之其他類型。熟習技術者可進一步瞭解可拼接、膠合或以其他方式黏附或接合熔接接縫之區段。因此，吾人不意欲受到除以下隨附申請專利範圍之範疇以外的限制。

Claims (16)

  1. 一種覆蓋一寢具或椅座產品之一彈簧芯之舒適層，該舒適層包括：互連迷你裝袋彈簧之一陣列，其等之各迷你螺旋彈簧係含納於一口袋內，該口袋對通過該口袋的氣流係半不可透氣，且在該口袋周圍具有接合該口袋之第一及第二件織物之一矩形熔接接縫，各矩形熔接接縫具有四側接縫，各側接縫包含多個直線熔接區段；該舒適層之特徵在於當施加一負載於該舒適層上時，該舒適層之一些該等口袋之內側之至少一些該等迷你螺旋彈簧的壓縮速率係至少部分地藉由空氣通過該口袋之該等第一及第二件織物及通過沿各矩形熔接接縫之各側接縫接合該等第一及第二件織物之該等直線熔接區段間之間隙逸出的一速率而延遲，該等迷你螺旋彈簧之該壓縮速率藉由該等直線熔接區段間之該等間隙之尺寸而減緩。
  2. 如請求項1之舒適層，其中該口袋之該等直線熔接區段為相同尺寸。
  3. 如請求項1之舒適層，其中於該等口袋中之該等迷你螺旋彈簧之返回速率藉由該等第一及第二件織物及該等矩形熔接接縫之該等直線熔接區段間之該等間隙之尺寸而減緩。
  4. 如請求項1之舒適層，其中該等口袋之該等接縫之該等直線熔接區段為平均地相互間隔開。
  5. 一種覆蓋一寢具或椅座產品之一彈簧芯之舒適層，該舒適層包括：迷你螺旋彈簧之一陣列；一第一件織物，其於該迷你螺旋彈簧之陣列之一側上對通過該第一件織物的氣流係半不可透氣；一第二件織物，其於該迷你螺旋彈簧之陣列之另一側上對通過該第二件織物的氣流係半不可透氣，該等第一及第二件織物藉由矩形熔接接縫接合，該等矩形熔接接縫包含圍繞各該迷你螺旋彈簧之直線熔接區段，以於該等第一及第二件織物及包含該等迷你螺旋彈簧之各別口袋間產生間隙；該舒適層之特徵在於當施加一負載於至少一些該等口袋中之至少一些該等迷你螺旋彈簧上時，空氣通過該等矩形熔接接縫之該等直線熔接區段間之該等間隙而於該等口袋間移動，並離開周邊口袋進入大氣，該等迷你螺旋彈簧之壓縮速率藉由該等矩形熔接接縫之該等直線熔接區段間之該等間隙之尺寸及對通過該等第一及第二件織物之氣流為半不可透氣之該等第一及第二件織物而減緩。
  6. 如請求項5之舒適層，其中該等直線熔接區段為相同尺寸。
  7. 如請求項5之舒適層，其中於該等口袋中之該等迷你螺旋彈簧之返回速率藉由該等第一及第二件織物及該等矩形熔接接縫之該等直線熔接區段間之該等間隙之尺寸而減緩。
  8. 如請求項5之舒適層，其中該等第一及第二件織物之至少一者包含多層。
  9. 如請求項5之舒適層，其中各該等第一及第二件織物包含多層。
  10. 一種經配置以覆蓋一寢具或椅座產品之一彈簧芯之舒適層，該舒適層包括：迷你螺旋彈簧；一第一件織物，其於該等迷你螺旋彈簧之一側上；一第二件織物，其於該等迷你螺旋彈簧之另一側上，該等第一及第二件織物係使用矩形熔接接縫接合，該等矩形熔接接縫包含圍繞各該迷你螺旋彈簧之直線熔接區段，以於該等直線熔接區段及包含該等迷你螺旋彈簧之各別口袋間產生相同尺寸之間隙，該等第一及第二件織物之至少一者係對通過該等第一及第二件織物之氣流半不可透氣；該舒適層之特徵在於當施加一負載於該等口袋之至少一些上時，空氣通過該等接縫之該等區段間之該等間隙而於該等口袋間移動，並離開周邊口袋進入大氣，該等迷你螺旋彈簧之壓縮速率藉由該等矩形熔接接縫之該等直線熔接區段間之該等間隙之尺寸及對通過該等第一及第二件織物之氣流為半不可透氣之該等第一及第二件織物而減緩。
  11. 如請求項10之舒適層，其中該等第一及第二件織物之至少一者包含多層。
  12. 如請求項10之舒適層，其中各該第一及第二件織物包含多層。
  13. 如請求項10之舒適層，其中該等第一及第二件織物之至少一者包括編織織物材料之至少一層。
  14. 如請求項10之舒適層，其中該等第一及第二件織物之至少一者具有一塗層。
  15. 如請求項10之舒適層，其中該等迷你螺旋彈簧在一鬆弛狀態中為約2英寸高。
  16. 如請求項10之舒適層，其中該等迷你螺旋彈簧之至少一些具有一桶狀形狀。
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