Producto de cama o asiento hecho con muelles helicoidales que tienen vueltas de extremo sin anudar.

Un producto de cama o asiento incluyendo un núcleo de muelles (12a) formado por alambres de borde superior e inferior (36a) y una pluralidad de muelles helicoidales configurados de forma idéntica (26a),

hecho cada uno de una sola pieza de alambre que tiene una porción espiral central (68a) que define un eje de muelle central (34a) y que termina en extremos opuestos con vueltas de extremo superior e inferior sin anudar (72a, 72b) dispuestas en planos sustancialmente perpendiculares al eje de muelle (34a), teniendo cada una de las vueltas de extremo superior e inferior (72a, 72b) sustancialmente forma de U y teniendo una pata larga arqueada (76a) y una pata corta arqueada (76b) unidas por un conector arqueado (80a), estando la pata larga arqueada (76a) en el extremo libre sin anudar de una de dichas vueltas de extremo (72a) y estando la pata corta arqueada (76a) en el extremo libre sin anudar de la otra de las vueltas de extremo (74a), estando los conectores arqueados (80a) de una de las vueltas de extremo (72a) en el lado opuesto del eje de muelle central (34a) del conector arqueado (80a) de la otra vuelta de extremo (72b) del muelle helicoidal, estando dispuestos los muelles helicoidales (26a) en filas yuxtapuestas (28a) y en columnas (30a, 31a) y estando conectados uno con otro en las vueltas de extremo superior e inferior (72a, 72b) por alambres helicoidales de atar (32a), estando orientados los muelles helicoidales (26a) en la misma dirección en el núcleo de muelles (12a) a excepción de los muelles helicoidales de las columnas exteriores (31a) del núcleo de muelles (12a), estando vuelto y girado cada segundo muelle de los muelles helicoidales (26a) en cada columna exterior (31a).

Producto de cama o asiento hecho con muelles helicoidales que tienen vueltas de extremo sin anudar Campo de la invención Esta invención se refiere en general a productos de cama o asiento y más en concreto a un núcleo de muelles para un colchón formado por muelles helicoidales formados de forma idéntica que tienen vueltas de extremo sin anudar.

Antecedentes de la invención Los núcleos de muelles para colchones han constado tradicionalmente de una pluralidad de filas paralelas espaciadas de muelles helicoidales montados entre alambres de borde; uniéndose los muelles helicoidales adyacentes a los alambres de borde a ellos mediante alambres helicoidales de atar, clips de hoja metálica u otros conectores. Las vueltas de extremo superior e inferior de muelles helicoidales adyacentes se conectan por lo general una a otra por alambres helicoidales de atar. Los muelles helicoidales están dispuestos en columnas que se extienden longitudinalmente y filas que se extienden transversalmente. El relleno y la tapicería se fijan de ordinario a las superficies opuestas del núcleo de muelles, dando lugar por ello a lo que se conoce en la industria como un colchón de dos lados para uso por ambos lados.

Recientemente se han desarrollado núcleos de muelles que tienen solamente un alambre de borde al que se fijan las vueltas de extremo de los muelles helicoidales exteriores. Después de colocar el relleno y/u otros materiales sobre la superficie superior del núcleo de muelles en el que está situado el alambre de borde, se cose o fija una cubierta tapizada alrededor del núcleo de muelles y materiales de amortiguamiento, creando por ello lo que se conoce en la industria como un colchón de un lado o de un solo lado.

Las vueltas de extremo superior e inferior de los muelles helicoidales sin anudar a menudo se hacen con porciones rectas o patas que apoyan una en otra cuando muelles helicoidales se colocan uno junto a otro. Por ejemplo en la Patente de Estados Unidos número 4.726.572, las vueltas de extremo sin anudar de los muelles helicoidales tienen patas relativamente rectas de una longitud idéntica. Los muelles helicoidales adyacentes están conectados uno a otro en sus vueltas de extremo con alambre helicoidal de atar. Una pata de una vuelta de extremo de un muelle helicoidal se pone al lado de la pata opuesta de una vuelta de extremo del muelle helicoidal adyacente. Las patas yuxtapuestas se enlazan conjuntamente con alambre helicoidal de atar.

Cuando están montados, los muelles helicoidales de dicho núcleo de muelles se pueden mover dentro del alambre helicoidal de atar, produciendo la desalineación o la alineación no paralela de espirales en filas de espirales adyacentes. Esta desalineación hace que los muelles helicoidales se alineen inadecuadamente. Las líneas que conectan los ejes centrales de los muelles helicoidales ya no forman un ángulo de 90 grados como deberían. Esta desalineación cambia un núcleo de muelles rectangular o cuadrado a un rombo. Dicha forma desigual se debe corregir después a un costo adicional. En la mayoría de los casos esto dará lugar a problemas de compresión cuando una unidad de muelle se comprima para ser transportada. Las espirales desalineadas se dañarán en la compresión/descompresión forzada. En una construcción de colchón, las espirales erróneamente comprimidas darán lugar a una superficie de descanso no uniforme. Esta superficie de descanso no uniforme será visible a un consumidor después de que los materiales de amortiguamiento, como la espuma y los materiales fibrosos, tomen forma, normalmente al cabo de unos pocos meses de uso.

Con el fin de evitar este problema de desalineación, se han desarrollado núcleos de muelles que tienen muelles helicoidales individuales con vueltas de extremo en forma de U que tienen una pata de una longitud mayor que su pata opuesta, como en la Patente de Estados Unidos número 4.817.924. De nuevo, los muelles helicoidales adyacentes del núcleo de muelles de la Patente de Estados Unidos número 4.817.924 se conectan con alambre helicoidal de atar en sus vueltas de extremo. Sin embargo, debido a la diferencia en las longitudes de pata de las vueltas de extremo en forma de U, el alambre helicoidal de atar se enrolla una vuelta más alrededor de la pata más larga de la vuelta de extremo en forma de U que alrededor de la pata más corta de la vuelta de extremo en forma de U del muelle helicoidal adyacente. Las diferentes longitudes de las patas unidas conjuntamente con alambre helicoidal de atar corrigen la situación de desalineación o desviación de la espiral.

Los muelles helicoidales con vueltas de extremo sin anudar, como los descritos en las Patentes de Estados Unidos números 5.584.083 y 4.817.924, tienen vueltas de extremo superior e inferior giradas aproximadamente 180 grados una con relación a otra para colocar las patas más corta y más larga de la vuelta de extremo superior en simetría especular a las patas más corta y más larga, respectivamente, de la vuelta de extremo inferior asociada. Tal orientación facilita el proceso de fabricación permitiendo que todos los muelles helicoidales del núcleo de muelles estén orientados de forma idéntica a excepción de una fila exterior (o columna) de muelles helicoidales, cuyos muelles helicoidales se giran con relación al resto de los muelles helicoidales con el fin de poder fijar las vueltas de extremo de todos los muelles helicoidales a los alambres de borde. La orientación idéntica de los muelles helicoidales (a excepción de una fila o columna) permite que la pata larga de una vuelta de extremo de un muelle helicoidal se ate helicoidalmente con la pata más corta de la vuelta de extremo del muelle helicoidal adyacente por

las razones descritas anteriormente.

Un inconveniente de un núcleo de muelles montado de esa manera es que los muelles helicoidales pueden exhibir una pronunciada tendencia a inclinarse lateralmente alejándose del extremo abierto de la vuelta de extremo cuando se coloque una carga encima de ellos. Una solución que se ha utilizado para superar esta tendencia a la inclinación ha sido orientar los muelles helicoidales que tienen vueltas de extremo sin anudar en forma de tablero de ajedrez dentro del núcleo de muelles, retorciéndose cada segundo muelle helicoidal dentro de una fila o columna concreta 180 grados de modo que los extremos libres de las vueltas de extremo se unan helicoidalmente, como se muestra en la Patente de Estados Unidos número 6.375.169. Sin embargo, alinear los muelles helicoidales en dicha forma de tablero de ajedrez puede ser difícil en una máquina automatizada, lento y por lo tanto caro.

Con el fin de reducir el número de espirales de un núcleo de muelles (el número de muelles helicoidales usados en un producto de dimensiones concretas) y por lo tanto, el gasto del núcleo de muelles, puede ser deseable incorporar al núcleo de muelles unos muelles helicoidales que tengan vueltas de extremo sin anudar que sean sustancialmente mayores que el diámetro de la porción espiral central o media del muelle helicoidal. Antes de la presente invención, tales muelles helicoidales exhibían exageradas tendencias a la inclinación, es decir, cuanto más grande era el tamaño de la cabeza o el tamaño de las vueltas de extremo, más grande era la inclinación cuando se colocaba una carga sobre el muelle helicoidal.

Por lo tanto, se necesita un muelle helicoidal sin anudar que no se incline o desvíe en una dirección cuando reciba carga.

El mayor gasto en la fabricación de núcleos o conjuntos de muelles es el costo de la materia prima, el costo del acero usado para hacer los muelles helicoidales que se montan conjuntamente. Actualmente, y durante muchos años, el alambre del que se hacen los muelles helicoidales sin anudar tiene una resistencia a la tracción no superior a 290.000 psi (1999, 46 MPa) . Este alambre estándar, también conocido como alambre de grado AC&K (Automatic Coiling and Knotting) tiene una resistencia a la tracción del orden de 220.000 a 260.000 (1516, 83 a 1792, 62 MPa) y es más grueso, es decir, tiene un diámetro más grande, que el alambre de alta resistencia a la tracción, es decir, el alambre que tiene una resistencia a la tracción superior a 290.000 psi (1999, 46 MPa) . Con el fin de lograr la misma resiliencia o rebote, un muelle helicoidal hecho de alambre de calibre estándar debe tener media vuelta adicional en comparación con un muelle helicoidal hecho de alambre de alta resistencia a la tracción. En otros términos, el paso de los muelles helicoidales hechos de alambre de alta resistencia a la tracción puede ser mayor en comparación con los muelles helicoidales hechos de alambre estándar. Los muelles helicoidales hechos de alambre de alta resistencia a la tracción tampoco tienden a... [Seguir leyendo]

1. Un producto de cama o asiento incluyendo un núcleo de muelles (12a) formado por alambres de borde superior e inferior (36a) y una pluralidad de muelles helicoidales configurados de forma idéntica (26a) , hecho cada uno de una sola pieza de alambre que tiene una porción espiral central (68a) que define un eje de muelle central (34a) y que termina en extremos opuestos con vueltas de extremo superior e inferior sin anudar (72a, 72b) dispuestas en planos sustancialmente perpendiculares al eje de muelle (34a) , teniendo cada una de las vueltas de extremo superior e inferior (72a, 72b) sustancialmente forma de U y teniendo una pata larga arqueada (76a) y una pata corta arqueada (76b) unidas por un conector arqueado (80a) , estando la pata larga arqueada (76a) en el extremo libre sin anudar de una de dichas vueltas de extremo (72a) y estando la pata corta arqueada (76a) en el extremo libre sin anudar de la otra de las vueltas de extremo (74a) , estando los conectores arqueados (80a) de una de las vueltas de extremo (72a) en el lado opuesto del eje de muelle central (34a) del conector arqueado (80a) de la otra vuelta de extremo (72b) del muelle helicoidal, estando dispuestos los muelles helicoidales (26a) en filas yuxtapuestas (28a) y en columnas (30a, 31a) y estando conectados uno con otro en las vueltas de extremo superior e inferior (72a, 72b) por alambres helicoidales de atar (32a) , estando orientados los muelles helicoidales (26a) en la misma dirección en el núcleo de muelles (12a) a excepción de los muelles helicoidales de las columnas exteriores (31a) del núcleo de muelles (12a) , estando vuelto y girado cada segundo muelle de los muelles helicoidales (26a) en cada columna exterior (31a) .

2. El producto de la reivindicación 1 donde uno de los conectores (80a) de una de las vueltas de extremo (72a, 74a) de cada segundo muelle de los muelles helicoidales en cada columna exterior se ha sujetado al mismo de los alambres de borde superior e inferior (36a) .

3. El producto de la reivindicación 1 o la reivindicación 2, donde al menos algunos de los muelles helicoidales (26a) se hacen de alambre de alta resistencia a la tracción.

4. El producto de la reivindicación 3, donde dicho alambre de alta resistencia a la tracción tiene una resistencia a la tracción superior a 290.000 psi (1999, 46 MPa) .

5. El producto de la reivindicación 3, donde dicho alambre de alta resistencia a la tracción tiene una resistencia a la tracción de entre 290.000 psi y 320.000 psi (1999, 46 y 2206, 30 MPa) .

6. El producto de cualquier reivindicación precedente, donde la distancia lateral entre una de las patas (76a, 76b) de cada vuelta de extremo (72a, 72b) y el eje de muelle central (34a) es más grande que la distancia lateral entre la otra de las patas (76a, 76b) y el eje de muelle central (34a) .

7. El producto de cualquier reivindicación precedente, donde la distancia lateral entre una de las patas (76a, 76b) de cada vuelta de extremo (72a, 72b) y el eje de muelle central (34a) es al menos dos veces mayor que la distancia lateral entre la otra de las patas (76a, 76b) y el eje de muelle central (34a) .

8. El producto de cualquier reivindicación precedente, incluyendo además relleno que recubre la superficie superior del núcleo de muelles (12a) y una cubierta tapizada que encierra el núcleo de muelles (12a) y el relleno.