Читайте также новую статью «Пружинные матрасы | Большая статья „Энциклопедия“ — Как выбрать ортопедический матрас?».
Пружина
Пружиной называется деталь механизма, которая благодаря упругой деформации при нагрузке временно накапливает энергию и после снятия нагрузки восстанавливает свою первоначальную форму, отдавая накопленную энергию. В зависимости от назначения пружины можно разделить на две группы: работающие на сжатие и на растяжение. В матрасном производстве используют пружины, работающие на сжатие.
Учитывая, что пружины подвергаются напряжениям, к химическому составу и механическим свойствам материала, из которого они изготовлены, предъявляются повышенные требования. Для изготовления пружин матраса применяют прутковую сталь различной длины и разнообразных профилей. Большая часть пружин изготовляется из закаленной высокоуглеродистой стали или из стали с высоким содержанием марганца.
Проволока изготавливается из стали, которая должна иметь гладкую поверхность, без трещин, закатов, раковин и ржавчины. Проволока не должна ломаться или растрескиваться после навивки пяти витков вокруг стержня, диаметр которого равен диаметру испытуемой проволоки. В мотке или на катушке должен быть только один отрезок проволоки. При освобождении мотка от вязок проволока не должна свертываться в «восьмерку».
Зависимый пружинный блок типа «Боннель»
Зависимый пружинный блок типа «Боннель» Standard-Bonnell 5 turns (AGRO, Германия): витков 5; проволока стальная; варианты диаметра проволоки пружины 2,1, 2,2, 2,3 и 2,5 мм; диаметр проволоки скрепляющей пружины 1,3 мм; диаметр пружины 77-88 мм; варианты высоты пружины 12, 13 и 14,5 см; расположение пружин продольное (в ряд друг за другом); количество пружин в блоке размером 88×198 см — 8×25 пружин (примерно 121 пр./кв.м).
Особенностью пружинного блока непрерывного плетения типа «Боннель» является специфическая форма спиральных пружин с последовательным уменьшением радиуса опоры витка, что позволяет избежать соприкосновения витков, трения и скрипа.
Данные биконусные пружины скреплены между собой спиралью из стальной высокоуглеродистой пружинной проволоки. Спираль фиксируется «замками» на первом и последнем витках, что исключает самопроизвольное выкручивание.
Ортопедические свойства у матраса с таким типом пружинного блока несколько ниже, чем у матраса с блоком независимых пружин, поскольку все биконусные пружины скреплены между собой — матрас с типом пружинного блока «Боннель» имеет «эффект гамака», то есть, когда на него ложатся, сдавливаются не только те пружины, на которые приходится давление, но и соседние.
В результате матрас лишь приблизительно повторяет форму тела. Иногда из-за того, что в сдавленном положении оказываются одни и те же пружины, они со временем теряют упругость и матрас продавливается — что отрицательно влияет на его ортопедические свойства.
Независимый пружинный блок
Независимый пружинный блок ECOFLEX Standard (AGRO, Германия): витков 5; проволока стальная; варианты диаметра проволоки пружины 1,8, 1,9, и 2,0 мм; чехол пружин из материал спанбонд (100%-ый Полипропилен); диаметр пружины 80 мм; варианты высоты пружины 12, 13, 14,5 и 16 см; расположение пружин параллельное (в ряд друг за другом); количество пружин в блоке размером 93,5×195,0 см — 13×26=338 пружин (примерно 144 пр./кв.м).
В отличие от блока зависимых пружин в блоке независимых пружин каждая пружина (цилиндрической или бочкообразной формы) «упаковывается» в собственный отдельный чехол и склеивается с соседними пружинами, также упакованными в чехлы. Чехлы изготавливаются из специальной ткани, либо из эластичных материалов.
Матрасы, созданные на основе блока независимых пружин, обладают множеством достоинств, среди которых: бесшумность, независимость спящих людей друг от друга, улучшенный ортопедический эффект.
Последнее достоинство и является главной особенностью такого блока, обеспечивающейся тем, что каждая пружина «подстраивается» под отдельный участок тела, не оказывая влияния на соседние. Таким образом, матрас ортопедический с блоком независимых пружин, точечно распределяя нагрузку, повторяет контуры тела.
Независимые пружинные блоки различаются по количеству пружин на квадратный метр и расположению пружин.
Количество пружин изменяется за счет диаметра проволоки и пружин (примерный диапазон возможного количества пружин на квадратный метр от 144 до 1444, с диаметром пружин от 80 мм до 26 мм и диаметром проволоки пружин от 2,0 мм до 1,6 мм). Чем больше пружин, тем лучше ортопедические свойства матраса и выше уровень комфорта сна.
Располагаться пружины могут:
- в ряд одна за другой;
- через одну в шахматном порядке (в виде пчелиных сот), в результате чего увеличивается жесткость пружинного блока;
- пружина в пружине — в пружину большего диаметра вставляется пружина меньшего диаметра, в результате чего увеличивается жесткость пружинного блока;
- по зонам жесткости (голова, плечи, спина, таз, бедра, икры, ступни) — пружинный блок разделяется на зоны различной жесткости (3, 5 и 7) равномерно распределяющие давление человеческого тела (в тазовой области пружинный блок имеет наибольшую жесткость, чтобы под тазом матрас не проваливался слишком сильно, не позволяя позвоночнику прогибаться), в результате чего увеличиваются ортопедические свойства пружинного блока.
Независимый пружинный блок ECOFLEX Standard (AGRO, Германия): витков 5; проволока стальная; варианты диаметра проволоки пружины 1,6, 1,8 и 2,0 мм; чехол пружин из специального материала (80%-ый Полиэстер и 20%-ый Полипропилен); диаметр пружины 60 мм; варианты высоты пружины 12, 13, и 16 см; расположение пружин крестообразное (в шахматном порядке), с разделением на 3 зоны жесткости; количество пружин в блоке размером 187×199 см — 27×39=1053 пружин (примерно в интервале 256-304 пр./кв.м).
Независимый пружинный блок PUNKTOFLAEX 2000S (AGRO, Германия): витков 5; проволока стальная; варианты диаметра проволоки пружины 1,6, 1,8 и 2,0 мм; чехол пружин из специального материала (80%-ый Полиэстер и 20%-ый Полипропилен); диаметр пружины 60 мм; варианты высоты пружины 12 и 13 см; расположение пружин параллельное (в ряд друг за другом), с разделением на 7 зон жесткости; количество пружин в блоке размером 94,5×196 см — 27×74=1998 пружин (примерно 1444 пр./кв.м).
Технологический процесс производства пружинных блоков
Производство блока зависимых пружин состоит из следующих этапов:
- изготовление пружин;
- соединение пружин спиральной лентой;
Для производства пружинных блоков используют проволочную сталь. На специальном станке изгибаются двухконусные пружинные стаканчики. Концы проволоки фиксируют на первом и последнем витках.
Следующим этапом изготовления зависимых пружинных блоков является соединение спиральной лентой стаканчиков между собой. В результате этой операции получается неокантованный пружинный блок.
Производство блока независимых пружин состоит из следующих этапов:
- изготовление металлической части пружины;
- упаковка пружин;
- склейка пружин в блок.
Изготовление пружин — довольно сложный технологический процесс. Пружине придается правильная цилиндрическая или бочкообразная форма — когда последние витки немного уменьшают в диаметре, в результате чего края пружины становятся зауженными.
Исходный материал для изготовления пружин — проволока — поступает в блок навивки пружин, где она предварительно выпрямляется и затем закручивается в спираль определенного диаметра, образуя заготовку для будущей пружины. Далее, для придания необходимой прочности, заготовка обжигается. При обжоге с поверхности пружины также удаляется масло, которое могло остаться на ней после закручивания. После этих операций, пружина готова к запаковке (запайке) в чехол.
При выполнении операции запаковки, пружина сжимается и запаивается в упаковочный материал с помощью ультразвука. Упаковочный материал изготовляется из специальной ткани (например, спанбонда), либо из эластичных материалов. После этого, готовая запакованная пружина покидает зону упаковки и может быть использована для следующих операций производства независимого блока. Для соединения готовых пружин между собой в независимый блок, используется станок другого типа. На вход станка подаются компоненты независимого блока — ленты из упаковочного материала с запаянными в него пружинами. В дальнейшем, возможно как параллельное, так и крестообразное (шахматное) соединение этих компонентов.
Ленты независимых пружинных блоков склеиваются между собой в клеевом узле станка, образуя блок заданной длины. Этот процесс выполняется несколькими механизмами, которые осуществляют подачу клея, нанесение, распределение и фиксацию лент пружинных блоков, облицовку и др. Для того, чтобы исключить колебания внутри блока, пружины плотно прилегают друг к другу.
В итоге, после всех операций, на приемный узел станка поступает готовый независимый пружинный блок заданного размера, который затем ляжет в основу изготовления современного матраса. Весь этот процесс изготовления пружин осуществляется множеством блоков и механизмов станка, каждый из которых контролируется специальным компьютером. Оператор, как правило, задает лишь характеристики (диаметр, высоту и др.) и необходимое количество пружин.
Если пружинный блок (зависимый или независимый) предполагается изготовить окантованным рамкой, то дальнейшим производственным этапом является изготовление рамки и соединение этой рамки с пружинным блоком при помощи металлических скобок. Пружинный блок может окантовываться одной либо двумя рамками, либо быть вообще без них.
Зависимый пружинный блок типа «Боннель» Maxi-Bonnell 6 turns (AGRO, Германия): витков 6; проволока стальная; варианты диаметра проволоки пружины 2,3 и 2,5 мм; диаметр проволоки скрепляющей пружины 1,3 мм; диаметр пружины 80 мм; варианты высоты пружины 16 см; расположение пружин продольное (в ряд друг за другом); количество пружин в блоке размером 88×188 см — 8×24 пружин (примерно 144 пр./кв.м); пружинный блок окантован 2 рамками с профилем 10×1,4 мм.
Дополнительные статьи
- О производстве матрасов на фабрике ОРМАТЕК (видео)
Производство независимых пружинных блоков, нарезка наполнителей матраса, соединение составляющих матраса по европейской технологии, производство чехлов матраса, контроль качества в испытательном комплексе, упаковка матраса, производство матрасов в вакуумной упаковке в сжатом и скрученном виде.
- О производстве матрасов на ТВ канале Discovery SCIENCE (видео)
Общая информация о матрасах, история происхождения матрасов, производство покрытия матраса, производство зависимых пружин и пружинных блоков типа «Боннель», процесс окантовки независимого пружинного блока двумя рамками, соединение составляющих матраса по американской технологи.
