Introducere

Conform teoriei designului industrial, dezvoltata cu precadere de scolile germana, engleza si americana, algoritmul general de proiectare a unui produs poate fi divizat in patru faze relativ distincte:

- formularea problemei (din nevoia sociala identificata), sub forma unei liste de obiective: cerinte si criterii de evaluare tehnico-economica.

- dezvoltarea solutiilor conceptuale sau functionale ale produsului si stabilirea conceptului sau solutiei de principiu a produsului

- elaborarea proiectului constructiv;- detalierea proiectului constructiv si elaborarea documentatiei

produsului, formata din documente cu referire la fabricatie, asamblare, testare, desfacere, utilizare, intretinere si reparatie, refolosire, reciclare si de scoatere din uz a produsului.

Produsul ales pentru acest proiect este: Patura Electrica.

Patura electrica este o patura echipata cu un element electric de incalzire si un controler pentru reglarea temperaturii sale.

Despre patura electrica

O patura electrica este un dispozitiv prevazut cu un sistem de incalzire , astfel incat cel ce foloseste patura sa poata mentine o temperatura potrivita, chiar intr-o camera unde temperatura este scazuta. Multi utilizatori prefera folosirea paturilor electrice deoarece utilizarea lor poate reduce costurile la incalzire. Controlerele de temperatura ale paturilor electrice moderne pot sesiza modificari de temperatura la nivelul pielii si al aerului iar in acest fel isi pot autoregla setarile. Cele mai avansate modele de paturi sunt programabile, astfel incat sa poata preincalzi patul la un moment prestabilit si sa se opreasca la o anumita ora. Acestea sunt, deasemenea, capabile sa

adapteze temperatura pentru nevoile a doua persoane aflate in acelasi pat. Unele paturi pot distribuii caldura in functie de nevoile fiecarei parti a corpului, spre exemplu trimit mai multa caldura spre picioarele utilizatorului, lasand mai rece in acelasi timp zona capului.

Scurt istoric

Dispozitivele ce au evoluat astazi in ceea ce numim paturi electrice au fost destinate initial persoanelor invalide. Parintele paturii electrice a fost un doctor american, Sidney Russell, care a conceput o placa incalzita electric in 1912. Russell incerca sa gaseasca o modalitate de a-si incalzi pacientii bolnavi, si asa a conceput o patura care folosea cabluri electrice acoperite cu banda de metal izolat pentru a realiza acest lucru. Utilizarea pe scara larga a unui asemenea produs a inceput in 1920, cand patrurile incalzite electric au fost folosite pe pacientii din sanatorii, bolnavi de tuberculoza. Pacientii au fost sfatuiti sa stea in aer proaspat si sa doarma cu geamul deschis, uneori chiar sa petreaca noaptile afara. Paturile electrice i-au ajutat pe patienti sa-si mentina o temperatura constanta a corpului in aceste conditii. Anii 1920-1930 au vazut multe variante de paturi electrice: variante ce includeau incalzitoare electrice in forma de termos sau cu forma turtita. In anii 1930 paturile electrice erau produse in Statele Unite si in Anglia, in principal ca un obiect de lux sau ca cele mai bune acomodari in camera unui bolnav. Aceste paturi erau prevazute si cu un termostat care putea opri alimentare cu energie a paturii daca o portiune a acesteia devenea periculos de calda.

Patura electrica asa cum o stim noi astazi nu s-a dezvoltat decat dupa al Doi-lea Razboi Mondial. Cercetarile privind costumele incalzite electric pentru

pilotii avioanelor de vanatoare, au condus la imbunatatirea sistemelor de siguranta si a permis producatorilor sa fabrice paturi mai subtiri si mai usor de impaturit. Imaginea paturii electrice s-a schimbat, de la ceva ce numai persoanele bolnave aveau nevoie la un dispozitiv modern care facea dormitul mult mai placut pentru oricine. Desi tehnologia de razboi a imbunatatit patura electrica, aceasta nu era cu mult diferita de varianta initiala a anilor ’30. Cu timpul, insa tehnologia s-a dezvoltat astfel in anii ’50 s-a ajuns la o patura de dimensiuni de patru ori mai mari iar in anii ’80 cu dimensiuni de pana la 10 ori mai mari. Au fost create paturi ce aveau doua termosate, una pentru fiecare parte a patului. Incepand cu 1984, tehnologia s-a schimbat semnificativ odata cu aplicarea sistemului de “termostatless”. Noile paturi foloseau un sistem de fire cu un “coeficient pozitiv de temperatura”, care permitea firului sa detecteze modificarile de temperatura. Asadar patura putea detecta si reactiona la schimbarile de temperatura atat ale corpului cat si ale camerei.

Probleme de siguranta

Incepand cu anii 1990, producatorii de paturi electrice au inceput sa reactioneze la controversata problema a campului electromagnetic. Diverse studii au ridicat semne de intrebare asupra campurilor magnetice si electrice de frecventa joasa, emanate de dispozitivele electrice din componenta paturii electrice. Un studiu lansat in 1990 in “American Journal od Epidemiology” a dezvaluit un risc crescut de aparitie a tumorilor pe creier si a leucemiei la copii ai caror mame au folosit patura electrica in timpul sarcinii. Desi alte studii au avut rezultate negative asupra cancerului provocat de folosirea paturii electrice, rapoartele au fost destul de alarmante pentru ca un grup de oameni politici din SUA sa ridice poblema folosirii paturilor electrice de catre femeile insarcinate. Cercetarile au aratat ca unele marci de paturi produceau un camp electric mai mare decat alte marci. Desi nu au existat dovezi concludente privind gradul de nocivitate al paturilor electrice, majoritatea producatorilor si-au modificat produsele. Producatorul major de cabluri pentru paturi electrice a adus pe piata un nou sistem care folosea fire paralele pentru a impiedica curentul sa circule in directia opusa. Aceste sisteme au anulat cea mai mare parte a campului electric si magnetic generat de paturile electrice. Paturile ce au fost reproiectate si produse dupa 1992 aveau campuri electrice mult mai slabe decat predecesoarele lor. Dupa aceea subiectul privind siguranta paturilor electrice a disparut.

Materii prime

Materialele folosite in productia de patruri electrice sunt in mare parte unice in aceasta industrie. O patura electrica este alcatuita in principal din trei componente: o tesatura speciala numita invelis,; elementul de incalzire, sub forma de cabluri izolate, precum si un controler si cablu de alimentare

Pentru invelis/captuseala, producatorii folosesc un amestec de poliester si acrilic care a fost creat special pentru acest lucru. Cablul este dintr-un material cu un coeficient pozitiv de temperatura care este producator de caldura si sensibil al diferenele de temperatura pe intreaga sa lungime, eliminand astfel necesitatea folosirii unui termostat. Acest fir special este acoperit cu un invelis confectionat dintr-un amestec de materiale plastice. Controlerul si cablul de alimentare sunt fabricate dintr-un amestec materiale plastice si metalice. Acestea sunt fabricate in general de un furnizor extern.

Procesul de fabricatie

Fabricarea tesaturii

Producatorul achizitioneaza materiile prime pentru invelis de la un producator de fibre. Fibrele folosite pentru patura sunt apoi amestecate si toarse.

Fabricarea invelisului

Invelisul este tesut la un razboi de tesut de viteza foarte mare ce a fost creat special pentru aceasta etapa a procesului de productie. Invelisul paturii este structurat ca o serie de 20-30 de tuburi sau canele lungi care sunt captusite de la un cap la celalalt. Canalele nu sunt cusute impreuna dar sunt tesute ca o singura piesa de tesatura. Ele sunt modelate intr-un strat dublu si materialul dintre canale este asezat intr-un singur start.

Elementul de incalzire

O patura electrica produce caldura cand curentul electric circula prin elementul de incalzire. Elementul de incalzire este compus dintr-un fir special, care se comporta ca si termostat. Aliajul folosit la fabricarea acestui fir este turant in tije, curatat si tras in fire. Izolatia firului este fabricata prin procesul de extrudare. Cablul final este livrat in bobine mari catre fabrica unde se asambleaza produsul final, unde este introdus,in pasul urmator, in invelisul paturii. Firul este introdus intr-un mecanism pentru micsorarea diametrului.

Etapele de micsorare a diametrului firului

Inserarea elementului de incalzire

Mecanismul de asamblare a elementului de incalzire in interioril invelisului paturii este special creat pentru acest proces. Tehnologia presupune existenta unui dispozitiv de impingere care apuca capatul firului si il impinge prin canalele invelisului. Datorita modului in care invelisul este tesut, canalele sunt conectate si firul are o traiectorie in zig-zag. In paturile mai vechi (cele fabricate inainte de anul 1980) elementul de incalzire era divizat in multe parti unite de termostat. Patrurile moderne sunt incalzite de un singur fir, lung si continuu.

Asambalarea finala

Este necesara o varietate de alti pasi pentru a finaliza fabricarea paturii electrice. O eticheta a producatorului este cusuta pe un colt al paturii. Controlerul si cablul de alimentare sunt deobicei fabricare sau

partial asambalte de furnizori externi. Muncitorii iau aceste componente si le asambleaza paturii.

Fiecare patura este inspecatata si testata, si apoi mutata catre zona de ambalare unde este pliata si ambalata.

Cum este fabricat firul/cablul elementului de incalzire?

Controlul calitatii

Fiecare element al paturii trebuie sa treaca prin testari separate dar si impreuna cu produsul final ce va fi testat riguros. Invelisul paturii este supus la o varietate de teste , inclusiv controlul pentru depistarea de matreiale straine si controlul pentru stabilirea grosimii. Elementul de incalzire este testat de producator, pe masura ce este fabricat, pentru ca fiecare centimetru de fir sa fie examinat inainte de a fi asamblat. Este testat pentru a se asigura ca nu exista niciun scurcircuit, nu sunt prezente materiale straine si puterea distribuita pe intreaga sa lungime este corespunzatoare.

Producatorul controlerului de temperatura si cablului de alimentare supun aceste componente testelor proprii. In plus, producatorul paturii electrice isi inregistreaza produsul la “Underwriters Laboratory”, o agentie privata de testare pentru echipamentele electrice. Producatorul este de acord sa urmeze anumite proceduri de testare si isi fabrica paturile tinand seama de specificatiile agentiei. Agentia se asigura ca producatorul urmeaza indicatiile primite efectuand vizite neanuntate in interiorul fabricii. Dar, in general, testele efectuate de producator sunt mult mai cuprinzatoare decat cele impuse de agentie. Atata vreme cat producatorul respecta restrictiile impuse de agentie, are voie sa sa foloseasca simbolul “Underwriters Laboratory” pe etichetele sale, ca o garantie a calitatii.

Siguranta impotriva incendiilor este foarte importanta pentru paturile electrice. Elementul de incalzire este complet protejat de foc si este hidroizolat.

Dupa ce fiecare patura este complet asamblata, muncitorii conecteaza patura la curent electric si acesta este pornita la puterea nominala completa. Un observator inspecteaza patura pentru orice alte defecte evidente si deasemenea verifica temperatura.

Siguranta impotriva focului, usurinta utilizarii si fiabilitatea generala a paturii electrice sunt domeniile cu cel mai mare interes pentru inspectorii de control al calitatii la fabrica de asamblare.

Avantaje

Principalul avantaj al paturii electrice este acela ca ofera suficienta caldura la un pret scazut. Chiar mai mult de atat, functioneaza la un voltaj scazut si asta ajuta la economisirea de energie. Paturile electrice pot fi folosite ca paturi sau ca asternut de pat pentru a preincalzi patul. Paturile electrice programabile se pot stinge dupa cateva ore de functionare si in asa fel se face economie atat la bani cat si la energie. Asadar paturile electrice sunt portabile, usor de folosit si eficiente din punct de vedere al pretului.

Puncte slabe ale paturii electrice

Se pot strica sau pot fi incomod de folosit

Un procent substantial din proprietarii de paturi electrice au indicat ca paturile au capatat defecte care au fost condus la defectarea paturii. In concluzie, masurile de siguranta pot cateodata sa faca dificila utilizarea produsului.

Este posibil sa nu fie suficient de calde

Chiar si la cele mai avansate setari, unele paturi electice nu se incalzesc suficient. Acesta situatie se datoreaza nefunctionarii corespunzatoare a termostatului.

Firele de incalzire

O parte a utilizatorilor au sustinut ca la unele paturi electrice firele de incalzire pot fi simtite foarte usor. Acesta poate face ca patura sa fie neconfortabila.

Exista cazuri in care anumiti producatori au folosit ca izolator al firelor materiale usor inflamabile, astfel in timpul functionarii paturii acesta a luat foc. Asadar trebuie sa se foloseasca intotdeauna materiale ce nu se pot aprinde usor.

Referinte:

Chirls, Stuart. "Electric Blanket Market Heats Up." HFN (April 19, 1999): 10.

Farley, Dixie. "The ELF in Your Electric Blanket." FDA Consumer (December 1992): 22.

Hannam, Sean. "Blanket Coverage." ER Magazine 12, 9 (September 2000): 40.

Stix, Gary. "Field Effects." Scientific American (December 1990): 122-123.

http://www.sleeplikethedead.com/eb-advantages.html

http://en.wikipedia.org/wiki/Electric_blanket

http://www.dealyard.com/p-368-sunbeam-king-herringbone-slumberrest-heated-electric-warming-heating-blanket-mushroom-beige.aspx?leadsource=15