EP0267855B1 - Matelas pourvu de cavités d'aération - Google Patents
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- EP0267855B1 EP0267855B1 EP87402563A EP87402563A EP0267855B1 EP 0267855 B1 EP0267855 B1 EP 0267855B1 EP 87402563 A EP87402563 A EP 87402563A EP 87402563 A EP87402563 A EP 87402563A EP 0267855 B1 EP0267855 B1 EP 0267855B1
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- mattress
- grooves
- cells
- depth
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- A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
- A47C—CHAIRS; SOFAS; BEDS
- A47C27/00—Spring, stuffed or fluid mattresses or cushions specially adapted for chairs, beds or sofas
- A47C27/14—Spring, stuffed or fluid mattresses or cushions specially adapted for chairs, beds or sofas with foamed material inlays
- A47C27/142—Spring, stuffed or fluid mattresses or cushions specially adapted for chairs, beds or sofas with foamed material inlays with projections, depressions or cavities
- A47C27/146—Spring, stuffed or fluid mattresses or cushions specially adapted for chairs, beds or sofas with foamed material inlays with projections, depressions or cavities on the outside surface of the mattress or cushion
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- A—HUMAN NECESSITIES
- A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
- A47C—CHAIRS; SOFAS; BEDS
- A47C21/00—Attachments for beds, e.g. sheet holders, bed-cover holders; Ventilating, cooling or heating means in connection with bedsteads or mattresses
- A47C21/04—Devices for ventilating, cooling or heating
- A47C21/042—Devices for ventilating, cooling or heating for ventilating or cooling
- A47C21/046—Devices for ventilating, cooling or heating for ventilating or cooling without active means, e.g. with openings or heat conductors
Definitions
- the invention relates to a mattress according to the preamble of claim 1.
- a mattress is generally covered with a cover. It can be a mattress equipping a bed or a sofa, but also a mattress of smaller dimensions equipping a chair or a pillow.
- document FR-A-2 207 418 relates to a mattress having cells at two ends, and grooves at the other places.
- a first problem which the invention aims to solve is to provide a mattress according to the preamble of claim 1, the rigidity of which is increased. Another problem is to provide a mattress suitable for a box spring having several juxtaposed slats: in this case, the risk, consisting in that the slats block at least certain cells or grooves, must be avoided.
- the grooves of the mattress extend in a zigzag in the two end regions of the mattress, and in an arc in an intermediate region situated between these two end regions.
- Figures 1 to 5 a polyurethane foam mattress in one piece, which has the shape of a rectangular plate of longitudinal axis 1 and transverse axis 2, having a face lower 3 intended to bear on a bed base and an upper face 4 intended to support the body of an elongated person, these faces being respectively delimited by an edge 5, 6.
- the lower face 3 carries sixteen substantially transverse grooves and spaced substantially equidistant from each other, which all lead to the edge 5 of this face.
- the mattress has a central region bordered by two end regions.
- the central region comprises eight identical grooves 10 to 80 in the form of an arc, distributed symmetrically with respect to the transverse axis 2, each groove having its convexity turned towards the transverse axis.
- each arc-shaped groove decreases slightly from the longitudinal axis 1 towards the edge 5 of the mattress.
- a cell (11, 12) (21, 22) ... (81, 82) of oval shape is arranged in line with the corresponding groove 10, 20, .... 80, at each end of the groove and at a short distance from the edge 5 of the mattress. This cell locally doubles the width of the groove. There are therefore a total of sixteen cells in line with the various arc-shaped grooves.
- each arc-shaped groove 10 to 80 and each cell (11,12) to (81,82) has the shape of a V and has a rounded bottom.
- the depth of the arc-shaped groove 10 is constant over its entire length, with the exception of the ends where it is appreciably greater (that is to say more than three times greater) at the level of the cell. (11,12) to (81,82), as appears in Figure 3 where the cell 11 is visible. Then, between the cell 11 and the edge 5 of the underside 3 of the mattress, the groove 10 has a sectional shape of a ramp 13, 14 thanks to which its depth gradually decreases up to zero towards the edge 5. In the absence of such ramps 13, 14, the mattress once dressed with a cover would have dex unsightly hollows in the vicinity of the edge 5 of the mattress. It also appears from FIG. 3 that all the arcuate grooves, such as 10, 20, 30, 40, have the same depth with respect to each other, since these grooves are identical.
- each of these cells is connected to the edge 5 by a groove in the form of a ramp identical to the ramp 13 visible in FIGS. 1 and 3.
- the two end regions of the mattress each have four grooves 110, 120, 130, 140 and 150, 160, 170, 180.
- Each groove zigzag across the mattress in six segments .
- To the right of each segment is a cell.
- the zigzag groove 110 comprises six cells 111 to 116
- the zigzag groove 160 comprises six cells 161 to 166.
- These cells are, seen in plan only, identical in shape and in dimensions to the cells relating to the arc-shaped grooves.
- the cells 111 to 116 of the same zigzag groove 110 are connected two by two by a portion of groove 117 whose width is equal to approximately half that of the cells. Finally, the two cells 111, 114 adjacent to the edge 5 of the mattress are connected to the latter by a portion of groove 118 in the form of a ramp identical to the ramp 13 visible in FIGS. 1 and 3.
- All the zigzag grooves are, seen in plan only, identical to each other, those 110, 120, 130, 140 of a first end region being symmetrical with those 150, 160, 170, 180 of the second end region , relative to the transverse axis 2 of the mattress.
- the two zigzag grooves 140, 180, adjacent respectively to the two arc-shaped grooves 10, 50 have in common with the last two cells.
- the two cells 144 and 141 of the zigzag groove 140 constitute the two cells 12, 11 of the arc-shaped groove 10.
- each zigzag groove is arranged as shown on the right-hand side of FIG. 3, where one half of the zigzag groove 140 is visible and extends from the edge 5 of the mattress to the median longitudinal plane 7 of the mattress.
- the depth of the zigzag groove, at the groove portions 117 is equal to the half that of the arcuate grooves 10 to 80.
- the depth of the cell 141 near the edge 5 of the mattress is equal to seven times the depth of the groove portions 117, while the depth of the two cells 142 and 143 is only five times the depth of the groove portions 117.
- the other half of the zigzag groove 140 is symmetrical to that described above with respect to the median longitudinal plane 7 of the mattress.
- the groove portions 117 all have the same depth whatever the zigzag groove considered.
- the cell 124 adjacent to the edge 5 has a depth equal to that of the cell 141, or equal to seven times the depth of the groove portions 117.
- the cell 125 has a depth equal to six times that of the groove portions 117 and the cell 136 a depth of between five and six times that of the groove portions 117. Dashed lines highlight the differences in depth of the cells.
- the cells such as 141 the most distant from the longitudinal axis 1 of the mattress and located in the vicinity of the edge 5 of the mattress have a depth greater than that of the other cells such as 142, 143 located closer to the longitudinal axis 1. It will however be noted that the depth of the cells 142 and 143 is the same, although they are at a different distance from the longitudinal axis 1.
- the cells such as 143,136,125 which are not the most distant from the longitudinal axis 1, however, have increasing depths insofar as they are located at increasing distances from the transverse axis 2 of the mattress.
- Figure 2 illustrates the evolution of the depth of the cells of the different zigzag grooves, along the longitudinal axis 1 of the mattress. This figure is symmetrical with respect to the median transverse plane 8 of the mattress. On the left-hand side of FIG. 2, the cells 146, 136, 126 and 116 follow one another in different section planes; they belong respectively to the zigzag grooves 140, 130, 120 and 110.
- the transverse plane 8 - since these cells are located at increasing distances from the transverse axis 2 - here the transverse plane 8 - and since they are not peripheral cells, with the exception of cell 116, their depth is increasing.
- the depths of the cells 146, 136, 126 and 116 are respectively a little less than five times, a little more than five times, six times and seven times the depth of the groove portions 117.
- the width of the different grooves preferably varies between 10 and 60 mm, in the present case between 20 and 40 mm, the mattress having a width of 900 mm.
- the cells preferably have a length between 80 and 160 mm, in the present case a length of 120 mm, and a width preferably between 30 and 90 mm, in the present case a width of 60 mm.
- the depth of the grooves is preferably between 5 and 40 mm for a mattress thickness equal to 130 mm; in this case this depth varies between 15 and 30 mm.
- the depth of the cells will preferably be between 50 and 110 mm; in the present case, it varies between 70 and 100 mm.
- the dimensions of the cavities will be chosen according to those of the mattress and the weight it is intended to support.
- the dimensions and the shape of the cavities vary over the extent of the mattress to take account of the forces which will be applied locally, and which themselves vary on the extent of the mattress.
- a person is stretched out on the mattress, he places a heavy load on the mattress in its central region supporting the weight of the trunk and buttocks, while he places much less stress on the mattress in the end regions which only support the weight of head or legs.
- the depth of the cavities is a determining parameter since it fixes the thickness of the mattress correspondingly to the right of these cavities.
- an area of the mattress will be all the more capable of supporting a weight as its thickness will be significant and will thus allow significant compression of the mattress.
- the variations in depth of the cavities - that is to say the variations in thickness of the mattress - are linked to the distribution of the weight of the body on the mattress.
- the central region only has cavities - in this case grooves - whose depth is small compared to the thickness of the mattress, while at the periphery of the mattress the proportions are reversed.
- the depth of the groove portions 117 (FIG. 3) was chosen to be small to promote the flow of the material during molding. Indeed, the mold will have several bumps corresponding to the different cells, which will oppose, by their height, the distribution of the material, but it will also have several ribs of low height corresponding to the different groove portions, which will not oppose only very slightly to the distribution of matter.
- a deep cavity in the mattress cannot extend continuously over a great length.
- the arcuate grooves 10 to 80 ( Figures 1 and 2) can extend continuously, since they have a shallow depth.
- the dimensions and shapes of the cavities also respond to other concerns. First of all, make sure that the cavities are not blocked by the box spring.
- the bed bases that can be envisaged are those comprising a mesh, a stretched fabric, or even rigid slats arranged in parallel and spaced from one another, or other bed bases do not have a continuous and impermeable surface which would plug the cavities.
- the mattress shown in the figures was designed in particular for a slatted base.
- three slats 201 to 203 have been shown.
- the arc-shaped grooves such as 50 and the zigzag grooves such as 180 each extend, in the direction of the longitudinal axis 1 of the mattress, over a distance determined according to the standard dimensions of commercial slats, included in a known range of dimensions, and as a function of the spacing between these slats.
- the arc-shaped groove 50 has several zones opening into the open air.
- each cell of the zigzag groove 180 has at least one zone opening into the open air.
- the different orientation of two adjacent cells 181, 182 of the same zigzag groove 180 makes it possible to reinforce the rigidity of the mattress, more precisely to avoid buckling of the side wall 210 of the mattress ( Figures 2 and 3) .
- the symmetry of the entire mattress with respect to its longitudinal 1 and transverse 2 axes likewise contributes to strengthening the rigidity of the mattress.
- the upper face 4 of the mattress also carries cavities. These are parallel grooves 300 which extend across the mat spaced apart. Each groove 300 has a uniform width and depth; it ends at a certain distance from the edge 6 of the upper face 4. Each groove 300 has, in section, the shape of a V.
- the width and depth of the grooves are very small.
- the width is preferably between 8 and 16 mm, and in this case equal to 12 mm.
- the depth is preferably between 3 and 9 mm, and in this case equal to 6 mm.
- the double mattress is intended to receive two people. It has a longitudinal axis 401 and a transverse axis 402. On either side of the longitudinal axis 401 are provided two identical patterns of cavities 500, 600, similar to the pattern in FIG. 1.
- Each pattern therefore comprises respectively eight grooves 510, 610 in the form of an arc in a central region, and four zigzag grooves 520, 620 in two end regions.
- the connection between the two patterns 500 and 600 is illustrated in FIG. 7.
- the cell 521 of the zigzag groove 520 joins the median longitudinal plane 403 of the mattress, by a ramp 522.
- the cell 621 of the groove in zigzag 620 joins this plane by a ramp 622.
- This compact median zone 404 produces an isolation between the two parts 500, 600 of the double mattress, in the sense that the movements of a person on the part 500 will be little felt by the person being on the part 600.
- the median zone 404 contributes also to oppose the buckling of the side wall of the double mattress.
- the upper surface of the double mattress has two patterns similar to that of FIG. 4.
- the cavities of the mattress according to the invention do not weaken it, but on the contrary strengthen it. Indeed, the external surface of the mattress is increased by each of the cavities. However, this outer surface carries a molding "skin" whose rigidity is greater than the material constituting the core of the mattress.
- the mattress shown in the figures achieves an advantageous compromise.
- the mechanical behavior of the foam and ignoring the presence of moisture it is when the foam is the most massive that it has the best performance and even that its mechanical characteristics are best preserved in the time.
- the material constituting the mattress may have a density and a hardness - or lift - variable along the mattress.
- the central region devoid of cells - or core of the mattress - will have a higher density than the peripheral regions provided with cells, so that it is even more massive.
- this central region will have a lower hardness than the peripheral regions: it is indeed desirable that the feeling of suppleness of the mattress is felt especially in the central region to adapt to the body.
- a density of 48 kg / m3 and a hardness according to standard NF.T. 56110 of 35 g / cm2 were chosen for the central region, while a density of 40 kg / m3 and a hardness of 40 g / cm2 were chosen for the peripheral regions.
- the density may vary between 35 and 70 kg / m3, and the hardness between 20 and 80 g / cm2.
- All the characteristics of the present invention apply particularly well to mattresses fitted to a bed, and having the standard dimensions of the bedding (width between 0.7 m and 1.60 m, and length between 1.90 m and 2 m).
Landscapes
- Mattresses And Other Support Structures For Chairs And Beds (AREA)
Description
- L'invention est relative à un matelas selon le préambule de la revendication 1. Un tel matelas est généralement habillé d'une housse. Il peut s'agir d'un matelas équipant un lit ou un canapé, mais aussi d'un matelas de plus faibles dimensions équipant un fauteuil ou un oreiller.
- La structure de ce matelas, connu du document FR-A-1 090 785, permet de réduire de façon satisfaisante son vieillissement résultant de la présence d'humidité dans sa masse.
- Par ailleurs, le document FR-A-2 207 418 concerne un matelas présentant des alvéoles à deux extrémités, et des rainures aux autres endroits.
- Un premier problème que vise à résoudre l'invention est de proposer un matelas selon le préambule de la revendication 1, dont la rigidité est accrue. Un autre problème est de proposer un matelas adapté à un sommier possédant plusieurs lattes juxtaposées : dans ce cas, le risque, consistant en ce que des lattes bouchent au moins certaines alvéoles ou rainures, doit être écarté.
- Selon l'invention, ces problèmes sont résolus essentiellement par le fait que les rainures du matelas s'étendent en zigzag dans les deux régions d'extrémité du matelas, et selon un arc dans une région intermédiaire située entre ces deux régions d'extrémité.
- D'autres caractéristiques font l'objet des revendications 2 à 7.
- D'autres détails et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui suit, d'une forme préférée de réalisation non limitative, en regard des dessins annexés, sur lesquels :
- La figure 1 est une vue de dessous du matelas selon l'invention.
- La figure 2 est une vue en coupe longitudinale selon la ligne brisée II-II de la figure 1.
- La figure 3 est une vue en coupe transversale salon la ligne brisée III-III de la figure 1.
- La figure 4 est une vue de dessus du matelas selon l'invention.
- La figure 5 est une vue en coupe partielle selon la ligne V-V de la figure 4.
- La figure 6 est une vue de dessous d'un matelas pour deux personnes, et
- La figure 7 est une vue en coupe partielle selon la ligne VII-VII de la figure 6.
- Sur les figures 1 à 5 est représenté un matelas en mousse de polyuréthanne moulé d'une seule pièce, qui a la forme d'une plaque rectangulaire d'axe longitudinal 1 et d'axe transversal 2, présentant une face inférieure 3 destinée à prendre appui sur un sommier de lit et une face supérieure 4 destinée à supporter le corps d'une personne allongée, ces faces étant respectivement délimitées par un bord 5, 6.
- La face inférieure 3 porte seize rainures sensiblement transversales et espacées de façon sensiblement équidistante les unes des autres, qui débouchent toutes sur le bord 5 de cette face.
- Observé dans sa longueur, le matelas présente une région centrale bordée par deux régions d'extrémité. La région centrale comporte huit rainures identiques 10 à 80 en forme d'arc, réparties symétriquement par rapport à l'axe transversal 2, chaque rainure ayant sa convexité tournée vers l'axe transversal.
- La largeur de chaque rainure en forme d'arc décroît légèrement depuis l'axe longitudinal 1 en direction du bord 5 du matelas. Toutefois, une alvéole (11, 12) (21, 22)...(81, 82) de forme ovale est disposée au droit de la rainure correspondante 10, 20, .... 80, à chacune des extrémités de la rainure et à faible distance du bord 5 du matelas. Cette alvéole double localement la largeur de la rainure. Il y a donc au total seize alvéoles au droit des différentes rainures en forme d'arc.
- Vue en coupe, chaque rainure en forme d'arc 10 à 80 et chaque alvéole (11,12) à (81,82) a la forme d'un V et présente un fond arrondi.
- La profondeur de la rainure en forme d'arc 10 est constante sur toute sa longueur, à l'exception des extrémités où elle est sensiblement plus importante (c'est-à-dire plus de trois fois supérieure) au droit de l'alvéole (11,12) à (81,82),comme cela apparaît sur la figure 3 où l'alvéole 11 est visible. Puis, entre l'alvéole 11 et le bord 5 de la face inférieure 3 du matelas, la rainure 10 présente en coupe une forme de rampe 13, 14 grâce à laquelle sa profondeur diminue progressivement jusqu'à zéro en direction du bord 5. En l'absence de telles rampes 13, 14, le matelas une fois habillé d'une housse présenterait dex creux inesthétiques au voisinage du bord 5 du matelas. Il ressort aussi de la figure 3 que toutes les rainures en forme d'arc,telles que 10, 20, 30, 40, présentent la même profondeur les unes par rapport aux autres, puisque ces rainures sont identiques.
- Entre les deux rainures 40, 80 en forme d'arc avoisinant l'axe transversal 2 et au voisinage du bord 5, sont disposées symétriquement par rapport à l'axe longitudinal 1 deux paires de deux alvéoles (91, 93) et (92, 94), les alvéoles de chaque paire étant elles-mêmes symétriques par rapport à l'axe transversal. Chacune de ces alvéoles est reliée au bord 5 par une rainure en forme de rampe indentique à la rampe 13 visible sur les figures 1 et 3.
- Comme cela apparaît sur la figure 1, les deux régions d'extrémité du matelas comportent chacune quatre rainures 110, 120, 130, 140 et 150, 160, 170, 180. Chaque rainure s'étend en zigzag en travers du matelas selon six segments. Au droit de chaque segment est disposée une alvéole. Par exemple, la rainure en zigzag 110 comprend six alvéoles 111 à 116, la rainure en zigzag 160 comprend six alvéoles 161 à 166. Il y a donc au total quarante-huit alvéoles au droit des différentes rainures en zigzag. Ces alvéoles sont, vues en plan seulement, identiques en forme et en dimensions aux alvéoles relatives aux rainures en forme d'arc.
- Les alvéoles 111 à 116 d'une même rainure en zigzag 110 sont reliées deux à deux par une portion de rainure 117 dont la largeur est égale à environ la moitié de celle des alvéoles. Enfin les deux alvéoles 111, 114 voisines du bord 5 du matelas sont reliées à celui-ci par une portion de rainure 118 en forme de rampe identique à la rampe 13 visible sur les figures 1 et 3.
- Toutes les rainures en zigzag sont, vues en plan seulement, identiques entre elles, celles 110, 120, 130, 140 d'une première région d'extrémité étant symétriques de celles 150, 160, 170, 180 de la seconde région d'extrémité, par rapport à l'axe transversal 2 du matelas. Toutefois, les deux rainures en zigzag 140, 180, voisines respectivement des deux rainures en forme d'arc 10, 50, ont en commun avec des dernières deux alvéoles. Ainsi les deux alvéoles 144 et 141 de la rainure en zigzag 140 constituent les deux alvéoles 12, 11 de la rainure en forme d'arc 10.
- Il ressort clairement de la figure 1 que la disposition et la forme des rainures ont été choisies de façon qu'aucune portion importante de la face inférieure 3 du matelas soit dépourvue de rainures, mais qu'au contraire l'espacement entre les différentes rainures soit régulier.
- Vue en coupe, chaque rainure en zigzag est agencée comme représenté sur la partie droite de la figure 3, où une moitié de la rainure en zigzag 140 est visible et s'étend depuis le bord 5 du matelas jusqu'au plan longitudinal médian 7 du matelas.
- On reconnaît tout d'abord la rampe 13, puis les alvéoles 141, 142 et 143 séparées les unes des autres par les portions de rainure 117. La profondeur de la rainure en zigzag, au niveau des portions de rainure 117, est égale à la moitié de celle des rainures 10 à 80 en forme d'arc. La profondeur de l'alvéole 141 voisine du bord 5 du matelas est égale à sept fois la profondeur des portions de rainure 117, tandis que la profondeur des deux alvéoles 142 et 143 est égale à seulement cinq fois la profondeur des portions de rainure 117.
- L'autre moitié de la rainure en zigzag 140 est symétrique de celle décrite ci-dessus par rapport au plan longitudinal médian 7 du matelas.
- Sur la partie gauche de la figure 3, et à partir du bord 5 du matelas, s'étend une rampe 15, puis les alvéoles 124 et 125 de la rainure en zigzag 120, et enfin dans un autre plan de coupe l'alvéole 136 de la rainure en zigzag 130. Les portions de rainure 117 ont toutes la même profondeur quelque soit la rainure en zigzag considérée. L'alvéole 124 voisine du bord 5 a une profondeur égale à celle de l'alvéole 141, soit égale à sept fois la profondeur des portions de rainure 117. L'alvéole 125 a une profondeur égale à six fois celle des portions de rainure 117 et l'alvéole 136 une profondeur comprise entre cinq et six fois celle des portions de rainure 117. Des lignes en pointillés mettent en évidence les différences de profondeur des alvéoles.
- Plusieurs enseignements peuvent être tirés de l'observation de la figure 3. Tout d'abord, d'après la partie droite de la figure, les alvéoles telles que 141, les plus éloignées de l'axe longitudinal 1 du matelas et situées au voisinage du bord 5 du matelas présentent une profondeur supérieure à celle des autres alvéoles telles que 142, 143 situées plus prés de l'axe longitudinal 1. On notera cependant que la profondeur des alvéoles 142 et 143 est la même, bien qu'elles soient à une distance différente de l'axe longitudinal 1.
- Ensuite, les alvéoles telles que 143,136,125 qui ne sont pas les plus éloignées de l'axe longitudinal 1 présentent cependant des profondeurs croissantes dans la mesure où elles sont situées à des distances croissantes par rapport à l'axe transversal 2 du matelas.
- Cette règle ne vaut pas pour les alvéoles telles que 124 et 141 les plus éloignées de l'axe longitudinal 1, qui présentent la même profondeur, bien que leur distance à l'axe transversal 2 ne soit pas la même. En effet toutes les alvéoles périphériques telles que 116,115,114, 124,134,144,22,32,42, et 92 présentent la même profondeur, à savoir la profondeur la plus importante.
- Les différences de profondeur des alvéoles ont été indiquées sur la figure 1 par un noircissement des alvéoles, d'autant plus intense qu'elles sont profondes.
- La figure 2 illustre l'évolution de la profondeur des alvéoles des différentes rainures en zigzag, le long de l'axe longitudinal 1 du matelas. Cette figure est symétrique par rapport au plan transversal médian 8 du matelas. Sur la partie gauche de la figure 2, les alvéoles 146, 136, 126 et 116 se succèdent dans des plans de coupe différents ; elles appartiennent respectivement aux rainures en zigzag 140, 130, 120 et 110.
- Comme indiqué précédemment à propos de la figure 3, puisque ces alvéoles sont situées à des distances croissantes de l'axe transversal 2 - ici le plan transversal 8 - et qu'il ne s'agit pas d'alvéoles périphériques, à l'exception de l'alvéole 116, leur profondeur est croissante. Les profondeurs des alvéoles 146, 136, 126 et 116 sont respectivement égales à un peu moins de cinq fois, un peu plus de cinq fois, six fois et sept fois la profondeur des portions de rainure 117.
- En ce qui concerne les dimensions des cavitées prévues sur la face inférieure du matelas, la largeur des différentes rainures varie de préférence entre 10 et 60 mm, dans le cas présent entre 20 et 40 mm, le matelas présentant une largeur de 900 mm. Les alvéoles présentent une longueur comprise de préférence entre 80 et 160 mm, dans le cas présent une longueur de 120 mm, et une largeur de préférence comprise entre 30 et 90 mm, dans le cas présent une largeur de 60 mm.
- La profondeur des rainures est comprise de préférence entre 5 et 40 mm pour une épaisseur de matelas égale à 130 mm ; dans le cas présent cette profondeur varie entre 15 et 30 mm.
- La profondeur des alvéoles sera de préférence comprise entre 50 et 110 mm ; dans le cas présent, elle varie entre 70 et 100 mm.
- D'une manière plus générale, les dimensions des cavités seront choisies en fonction de celles du matelas et du poids qu'il est destiné à supporter. Dans l'exemple décrit précédemment, les dimensions et la forme des cavités varient sur l'étendue du matelas pour tenir compte des efforts que seront appliqués localement, et qui eux-mêmes varient sur l'étendue du matelas. En effet, lorsqu'une personne est étendue sur le matelas, elle sollicite fortement le matelas dans sa région centrale supportant le poids du tronc et des fesses, tandis qu'elle sollicite nettement moins le matelas dans les régions d'extrémité qui supportent seulement le poids de la tête ou des jambes.
- La profondeur des cavités est un paramètre déterminant puisqu'il fixe de façon correspondante l'épaisseur de matelas au droit de ces cavités. Or, une zone du matelas sera d'autant plus apte à supporter un poids que son épaisseur sera importante et autorisera ainsi une compression importante du matelas. Sur les figures 2 et 3, les variations de profondeur des cavités - c'est-à-dire les variations d'épaisseur du matelas - sont liées à la répartition du poids du corps sur le matelas.
- C'est pourquoi la région centrale ne présente que des cavités - dans le cas présent des rainures - dont la profondeur est faible devant l'épaisseur du matelas, tandis qu'à la périphérie du matelas les proportions sont inversées.
- Les dimensions et formes des cavités tiennent compte également des exigences de moulage du matelas. Ainsi, la profondeur des portions de rainure 117 (figure 3) a été choisie faible pour favoriser l'écoulement de la matière lors du moulage. En effet, le moule présentera plusieurs bosses correspondant aux différentes alvéoles, qui s'opposeront, par leur hauteur, à la répartition de la matière, mais il présentera aussi plusieurs nervures de faible hauteur correspondant aux différentes portions de rainure, qui ne s'opposeront que très faiblement à la répartition de la matière. En résumé, une cavité profonde dans le matelas ne pourra s'étendre de façon continue sur une grande longueur. En revanche les rainures en forme d'arc 10 à 80 (figures 1 et 2) peuvent s'étendre de façon continue, puisqu'elle présentent une faible profondeur.
- Bien que de telles précautions soient prises, toute matière ne conviendra pas pour le moulage du matelas. On choisira de préférence une matière sujette à une expansion naturelle en volume. Ainsi le polyuréthanne remplit, au début de moulage, seulement le fond du moule. Au cours du moulage, et notamment par chauffage du produit, le polyuréthanne s'expanse de façon importante jusqu'à remplir tout le volume intérieur du moule, favorisant ainsi sa répartition malgré la présence des bosses et nervures du moule. De façon plus générale, les mousses plastiques expansibles sont les matériaux préférés.
- Les dimensions et formes des cavités répondent encore à d'autres soucis. Tout d'abord, il faut s'assurer que les cavités ne seront pas bouchées par le sommier. Les sommiers envisageables sont ceux comportant un grillage, une toile tendue, ou encore des lattes rigides disposées parallèlement et espacées les unes des autres, ou d'autres sommiers ne présentent pas une surface continue et imperméable qui boucherait les cavités.
- Le matelas représenté sur les figures a été conçu en particulier pour un sommier à lattes. Sur la figure 1, trois lattes 201 à 203 ont été représentées. Les rainures en forme d'arc telles que 50 et celles en zigzag telles que 180 s'étendent chacune, selon la direction de l'axe longitudinal 1 du matelas, sur une distance déterminée en fonction des dimensions standard de lattes du commerce, comprises dans un intervalle de dimensions connu, et en fonction de l'espacement entre ces lattes.
- Sur la figure 1, la rainure 50 en forme d'arc présente plusieurs zones débouchant à l'air libre. De même, chaque alvéole de la rainure en zigzag 180 présente au moins une zone débouchant à l'air libre.
- Par ailleurs, l'orientation différente de deux alvéoles adjacentes 181, 182 d'une même rainure en zigzag 180 permet de renforcer la rigidité du matelas, plus précisément d'éviter le flambage de la paroi latérale 210 du matelas (figures 2 et 3). La symétrie de l'ensemble du matelas par rapport à ses axes longitudinal 1 et transversal 2 contribue de la même façon à renforcer la rigidité du matelas.
- Comme représenté sur les figures 4 et 5, la face supérieure 4 du matelas porte elle aussi des cavités. Il s'agit de rainures parallèles 300 qui s'étendent en travers du matelas de façon espacée. Chaque rainure 300 présente une largeur et une profondeur uniformes ; elle prend fin à une certaine distance du bord 6 de la face supérieure 4. Chaque rainure 300 a, en section, la forme d'une V.
- La présence de telles rainures ne doit naturellement pas être ressentie par l'utilisateur. Aussi, la largeur et la profondeur des rainures sont très faibles. La largeur est comprise de préférence entre 8 et 16 mm, et égale dans le cas présent à 12 mm. La profondeur est comprise de préférence entre 3 et 9 mm, et égale dans le cas présent à 6 mm.
- On notera que, pour la simplification des dessins, les rainures de la face supérieure 4 du matelas et celles de la face inférieure 3 ne sont pas représentées simultanément sur une même figure.
- Le matelas double, dont on a représenté la face inférieure sur les figures 6 et 7, est destiné à recevoir deux personnes. Il présente un axe longitudinal 401 et un axe transversal 402. De part et d'autre de l'axe longitudinal 401 sont prévus deux motifs identiques de cavités 500, 600, analogues au motif de la figure 1.
- Chaque motif comprend donc respectivement huit rainures 510, 610 en forme d'arc dans une région centrale, et quatre rainures en zigzag 520, 620 dans deux régions d'extrémité.
- La liaison entre les deux motifs 500 et 600 est illustrée en figure 7. L'alvéole 521 de la rainure en zigzag 520 rejoint le plan longitudinal médian 403 du matelas, par une rampe 522. De même, l'alvéole 621 de la rainure en zigzag 620 rejoint ce plan par une rampe 622. Il existe donc une zone médiane 404 du matelas, qui s'étend sur toute la longueur de celui-ci, et dans laquelle la profondeur des rainures est nulle ou quasi nulle. Cette zone médiane 404 compacte produit un isolement entre les deux parties 500, 600 du matelas double, en ce sens que les mouvements d'une personne sur la partie 500 seront peu ressentis par la personne se trouvant sur la partie 600. Le zone médiane 404 contribue aussi à s'opposer au flambage de la paroi latérale du matelas double.
- La surface supérieure du matelas double porte deux motifs analogues à celui de la figure 4.
- De façon remarquable, les cavités du matelas selon l'invention n'affaiblissent pas celui-ci, mais au contraire le renforcent. En effet, la surface extérieure du matelas est augmentée par chacune des cavités. Or cette surface extérieure porte une "peau" de moulage dont la rigidité est supérieure au matériau constituant le coeur du matelas.
- On notera que l'efficacité des cavités à lutter contre l'humidité est d'autant plus importante que leur volume est grand.
- Par ailleurs, le fait que les alvéoles d'une même rainure en zigzag soient reliées entre elles grâce aux portions de rainure 117, comme cela apparait le mieux sur la figure 3, favorise un brassage de l'air contenu dans les différentes alvéoles : les portions des rainures 117 contribuent donc de façon appréciable à l'évacuation de l'humidité. De même, les rampes 13, 15, qui relient les alvéoles 124, 141 avec l'extérieur, favorisent l'expulsion de l'air contenu dans la rainure lorsque le matelas est comprimé.
- Il y a lieu de remarquer que le matelas représenté sur les figures réalise un compromis avantageux. En ce qui concerne le comportement mécanique de la mousse et en faisant abstraction de la présence d'humidité, c'est lorsque la mousse est la plus massive qu'elle possède le meilleur rendement et même que ses caractéristiques mécaniques se conservent le mieux dans le temps.
- En revanche, considérant maintenant seulement le problème relatif à la présence d'humidité, les caractéristiques mécaniques de la mousse seront d'autant moins affectées dans le temps par l'humidité que la mousse possèdera de cavités de grandes dimensions.
- La progressivité de la profondeur des cavités du matelas selon l'invention, telle qu'elle apparaît le mieux en figure 2, illustre bien le compromis réalisé.
- De façon très avantageuse, et en complément des cavités, le matériau constituant le matelas pourra présenter une densité et une dureté - ou portance - variables le long du matelas.
- Plus précisément, la région centrale dépourvue d'alvéoles - ou coeur du matelas - présentera une densité plus forte que les régions périphériques pourvues d'alvéoles, afin qu'elle soit encore plus massive.
- De plus, cette région centrale présentera une dureté plus faible que les régions périphériques : il est en effet souhaitable que la sensation de souplesse du matelas soit ressentie surtout dans la région centrale pour s'adapter au corps.
- Dans le cas présent, une densité de 48 kg/m³ et une dureté selon la norme NF.T. 56110 de 35 g/cm² ont été choisies pour la région centrale, tandis qu'une densité de 40 kg/m³ et une dureté de 40 g/cm² ont été choisies pour les régions périphériques.
- De façon plus générale, la densité pourra varier entre 35 et 70 kg/m³, et la dureté entre 20 et 80 g/cm².
- L'ensemble des caractéristiques de la présente invention s'appliquent particulièrement bien aux matelas équipant un lit, et présentant les dimensions standard de la literie (largeur comprise entre 0,7 m et 1,60 m, et longueur comprise entre 1,90 m et 2 m).
Claims (7)
- Matelas rectangulaire comprenant une couche en un matériau souple présentant une face inférieure (3) par laquelle le matelas peut prendre appui sur un sommier, et une face supérieure (4) destinée à recevoir le corps d'une personne, chaque face étant délimitée par un bord (5, 6), la face inférieure (3) présentant une pluralité d'alvéoles (111 à 116) s'étendant sur une majeure partie de l'épaisseur du matelas et plusieurs rainures (110 à 180, 10 à 80) s'étendant sur une faible partie de cette épaisseur, lesdites alvéoles étant disposées en face desdites rainures de façon à augmenter localement la profondeur de celles-ci, caractérisé en ce que ledit matériau est une mousse plastique expansible, en ce que ladite face inférieure comprend une région centrale et une région périphérique entourant la région centrale et s'étendant tout le long du bord (5) de la face inférieure, les alvéoles (111 à 116) étant disposées exclusivement dans ladite région périphérique, les rainures (110 à 180) s'étendant en zigzag dans deux régions d'extrémité du matelas, et selon un arc (10 à 80) dans une région intermédiaire située entre ces deux régions d'extrémité.
- Matelas selon la revendication 1, dans lequel chaque rainure (110 à 180, 10 à 80) comporte deux extrémités (13, 14) par lesquelles elle débouche sur le bord (5) de la face inférieure (3) du matelas.
- Matelas selon la revendication 1 ou la revendication 2, dans lequel les rainures (110 à 180, 10 à 80), s'étendent transversalement à celui-ci.
- Matelas selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la profondeur des rainures (110 à 180, 10 à 80) est sensiblement constante tandis que celle des alvéoles (116, 126, 136, 146) est d'autant plus importante que ces alvéoles sont éloignées des axes médians longitudinal et transversal du matelas.
- Matelas selon l'une quelconque des revendications précédentes et destiné à recevoir deux personnes côte à côte, caractérisé en ce qu'il présente une zone médiane (404) dans laquelle la profondeur des rainures est réduite.
- Matelas selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite face supérieure (4) présente une pluralité de rainures (300) dont la profondeur est sensiblement inférieure à celle des rainures de la face inférieure.
- Matelas selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le matériau constituant le matelas présente une densité plus forte mais une dureté plus faible dans ladite région centrale du matelas, que dans ladite région périphérique.
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