专利名称：床垫用弹簧组件的制作方法
技术领域：
本发明涉及床垫、弹簧支承家俱等用的弹簧组件以及制造上述弹簧组件的装置。本发明也涉及由一组上述弹簧组件构成的弹簧内芯。本发明还涉及由一个或多个上述弹簧内芯组成的弹簧垫家俱产品。
一种人们熟知的弹簧内芯是由许多分立的螺簧组成的，每个弹簧内芯分别缝入一个由白布或类似材料做成的长袋中。这些螺簧的轴线基本相互平行，形成一条弹簧带，这些螺簧的上、下匝形成了这条弹簧的上、下面。这种弹簧带通过一或二种方法即可制成弹簧内芯。第一种方法是把一组弹簧带并排放置，相邻排间用线夹，缝合或其它方式接合在一起以形成所需尺寸的弹簧内芯。另一种方式是把一条弹簧带来回折叠相临排间也接合起来形成曲折式内芯。
由于每个弹簧都装在一布袋中，所以这种弹簧内芯通常称为袋装式弹簧内芯。人们一般认为，袋装式弹簧内芯具有独特的奢华感，由袋装式弹簧内芯做成的床垫据说有一种柔软感而又不乏弹性。但是，人们评述袋装式弹簧内芯时，总会提到其昂贵的价格。这归因于制造时要消耗大量的时间和劳力，袋装式弹簧内芯的制造和装配方法不易实行自动化，每个弹簧要分别缝入自己的袋中，把弹簧带成排地排列后，还需再将相邻排接合起来。
除价格较贵外，袋装式弹簧内芯还有某些固有的缺点。为了与作用在每根弹簧上的载荷相适应，弹簧也许需要由较大线径的弹簧丝制成。另外，因为除了由装纳每个弹簧的布袋支持外，弹簧是完全没有支承的，因此，弹簧稳定性差，易于错位。这个问题虽可用使弹簧十分紧密地靠在一起的方法来消除，但是，这又引起相邻弹簧间相互干涉的问题，而且因为需用更多的弹簧，进一步增加了袋装式弹簧内芯的成本。
另一种人们熟知的弹簧内芯由许多并排放置，由螺旋线材，带，环等相互连接的连续盘簧带构成。每条连续盘簧带由一整根簧丝作成，这根簧丝形成了许多独立的盘簧。每个盘簧相对其紧邻的弹簧是反向绕制的，其间由每个盘簧的上、下匝的直线延长的簧丝相连接。每个盘簧与相邻盘簧间的连结时，都具有一个与相邻弹簧的相应匝交错的中间匝。当把连续盘簧带组合在一起形成弹簧内芯时，连续盘簧带是并排放置的，各盘簧的纵轴基本相互平行，每个盘簧的上、下匝分别处于一个上平面和一个下平面中。
虽然这种弹簧内芯不象袋装式弹簧内芯相邻簧间干涉得那么严重重，而且提供了良好的总体支承性能，但是，它欠缺袋装式弹簧内芯的那种挠性松软和弹性感。这可能是由于组成这种弹簧内芯的各弹簧间的相互网络所造成的。连续盘簧不仅在每排中相互连接，而且在相邻排间也相互连接，这就不难理解造成上述缺点的起因了。这种状况削弱了每个弹簧支承载荷时独立动作的能力，而且，存在一种把各弹簧拉向最大载荷点的倾向。
本发明的一个目的是提供一种新颖的弹簧组件。
本发明的另一个目的是提供制造上述弹簧组件的装置。
本发明的又一个目的是提供一种由一个或多个上述弹簧组件形成的弹簧内芯，这种弹簧内芯可以缓解或基本克服上述普通弹簧内芯的种种问题和缺点，同时又保持了其优点。
本发明还有一个目的是提供由一个或多个上述弹簧内芯构成的弹簧支承家俱产品。
按照本发明的第一个方面，一种弹簧组件是由一连续盘簧装进一牢固而柔软的材料做成的套中而构成的。
这种材料套实际可由任何牢固而柔软的材料做成，但最好用白布做成。材料套可以和弹簧宽松的配合或精确地配合，也可较紧地配合以轻压弹簧。为此目的，材料套按需要可以是非弹性的，也可以是弹性的。材料套可以单独地做成，然后把连续盘簧穿入其中，或者可以用一层或多层材料绕连续盘簧绕成套。
在把连续盘簧穿入套中的情况下，套是装载于一个筒形成形器上的，以便于把连续盘簧拉入。随着连续盘簧被拉出筒形成形器，连续盘簧托带着套并把套拉离围绕着套的筒形成形器。为了便于连续弹簧进入套中，在穿入套中之前，可压缩由连续盘簧构成的弹簧。
在用一层或多层材料绕连续盘簧缠绕成套的情况下，材料套和连续盘簧被一道方便地送过一成形装置，该成形装置引导材料层的边缘缠绕连续盘簧从而把连续盘簧封在材料层中。然后把材料层(一层或多层)的边缘用缝合，胶粘，热焊接或其它方式连结在一起以制成材料套。另一种方法是，连续盘簧可以夹在两层材料中间，然后把两层材料的边缘接合在一起以完成围绕连续盘簧的材料套。
术语“连续盘簧”的意思是指一组串联在一起以形成一条连续长度的盘簧带。每条盘簧带中的各盘簧是由一整根簧丝形成的，每个盘簧与其紧邻的盘簧由构成其上匝或下匝延长线的连接簧丝连接在一起。为了便于制造，每个盘簧相对其盘簧带中紧邻的盘簧反向绕制，不过如果需要，所有盘簧也可以同向绕制。与用一整根簧丝制造每个盘簧带不同的另一种方法是，每个盘簧单独制作，由连接环、带、丝等与其紧邻盘簧连接起来。
按照本发明的第二方面，一种弹簧内芯是由许多段按照本发明第一方面的弹簧组件构成的，这些弹簧组件段并排放置，各弹簧的纵轴基本相互平行，每个弹簧的上、下匝分别处于一个上平面和一个下平面中。
在第一个实施例中，所述的许多段并排放置的弹簧组件由一整条弹簧组件来回反复折叠形成的，因而形成了基本上是曲折形的形状。另一种方法是，一整条弹簧组件可绕自身螺旋形盘绕以形成弹簧内芯。
在第二个实施例中，弹簧内芯是由并排放置的许多段分立的弹簧组件构成的。
所述并排放置的许多段弹簧组件可以用各种方式连接或接合起来。在这一方面，相邻弹簧组件的盘簧可连接在一起和/或各材料套可以接合在一起。例如，可以借助钩环和/或穿过材料套的缝线把各盘簧接合起来。各材料套可以通过焊接，缝合或胶合等方式接合起来。其它连接装置和/或接合技术也可采用，这一点对本专业技术人员来说是十分明显的。另外，所述的许多段弹簧组件可以装在一外套内。
在弹簧内芯的另一个实施例中，许多段连续盘簧，不管它们是由分立连续盘簧带形成的，还是由一整条连续盘簧带自身来回反复折叠形成的，被夹在两层材料中间，这两层材料在相邻的两段连续盘簧之间接合起来，从而把每段连续盘簧封在各自的材料套中。显然，这两层材料可与处在其间自然位置的连续盘簧接合在一起，另一种情况是是，可以把连续盘簧分别放入套中。
在上述弹簧内芯的第三种实施例中，相邻两段套装的连续盘簧在相邻套间被材料接合起来。但是，这种连接仍可辅之以各种连接装置，包括弯曲环和/或缝合连接相邻段连续盘簧的匝，以缝合，胶合和/或焊接的方式连接相邻的套。
弹簧内芯最好还包括一段按照本发明第一方面的弹簧组件，这段弹簧组件绕着所述并排放置的许多弹簧组件的周边延伸以形成一个围绕它们的周界。
弹簧内芯最好固定于一周边框架上并受其支承。该周边框架具有一对钢带或钢丝，每个都包围组成弹簧内芯的弹簧组件并处于作为弹簧内芯一个主面的平面内。
由于本发明的弹簧内芯的独特结构，其性能无法与普通的袋装式弹簧内芯或普通的连续盘簧内芯的性能相比较。尽管如外，已经发现它具有接近于普通袋装式弹簧内芯的那种感受，同时又保持了普通连续盘簧内芯的优点。
由于每段连续盘簧封在自己的套中并与相邻段的连续盘簧隔开，每段连续盘簧中的各匝都可独立于相邻段连续盘簧的各匝移动。这起码可以缓和普通连续盘簧的那种把弹簧阵拉向最大载荷点的趋向，与普通连续盘簧内芯相比较，也可以减小各匝产生相对移动时所产生的噪音。
由于使用连续盘簧，可以使单位面积上有数目较多的弹簧。这样就可以使用较易加工的细线径簧丝。另外，由于使用的连续盘簧，每个都封在各自的套中，这使弹簧内芯的装配较易实现自动化。而且每段连续盘簧相邻匝间的连续簧丝提供了一种附加的扭矩弹簧并有助于防止出现相邻盘簧间的干涉。
按照本发明的第三方面，一种弹簧垫家俱产品是由一个或多个按照本发明第二方面的弹簧内芯构成的。
术语“弹簧垫家俱产品”可以包括床垫，弹簧靠垫，可以构成弹簧支承家俱产品的分离部件，也可是其整体部件，还包括座垫，靠背，扶手，头垫和床头板等，但这些举例绝对还是对该术语的限制。
现在对照以下附图，以举例的方式描述本发明的实施例。
图1是按照本发明第一方面的弹簧组件的立体图;
图2是把一盘簧带封入一布套中使用的第一种装置的示意图;
图3是把一盘簧带封入一布套中使用的第二种装置的示愿图;
图4是按照本发明第二方面的弹簧内芯第一种实施例的平面示意图;
图5是按照本发明第二方面的弹簧内芯第二种实施例的平面示意图;
图6是按照本发明第二方面的弹簧内芯的截面，画出了一组整体形成的套;
图7是同时把许多段连续盘簧中的每段封入各自的套中并产生图6所示弹簧内芯的装置;
图8是一对按照本发明第二方面的弹簧内芯所组成的垫子的示意图，图中部分外套被剖开。
现在参阅图1。图中所示本发明一弹簧组件的实施例具有一整条连续盘簧带1，它是由一根簧丝制成许多单个的盘簧2而形成的，每个盘簧2相对其紧邻的两盘簧反向绕制并由构成两盘簧2，2a的上匝4的整体延长线的连接簧丝3与一相邻盘簧2a相接合，而与另一个相邻盘簧2b的接合是由构成两盘簧的下匝6的整体延长线的连接簧丝5完成的。每个盘簧2都有一中间匝7与下一个盘簧的相应中间匝7交错而和相邻的盘簧2结合起来。
上述连续盘簧结构是传统式结构，但是应该看到，本发明的弹簧组件并非限制于某种具体结构，它可以包括任何结构的连续盘簧。例如，一条弹簧带中的相邻盘簧不必相对反向绕制，如果需要可以全部同向绕制。另外，每个盘簧可以分别绕制并由环、带或连接簧丝等与一条弹簧带中的紧邻盘簧相连接。
连续盘簧带1被封在一白布套中，白布材料套8两端封闭以制成本发明的弹簧组件。材料套可与弹簧宽松地或精确地配合，或较紧配合以轻压弹簧。为此目的，材料套根据需要可以是非弹性的，也可以是弹性的。一个或多个本发明的弹簧组件可以组装起来以形成一弹簧内芯，这一点下面还要详述。
下面描述把连续盘簧封在白布材料套8中的两种方法。
图2表示了第一种方法，单独制成的白布材料套8受载于一筒形成形器9上，连续盘簧带1则绕在卷筒10上。连续盘簧带1的自由端从卷筒10拉出，穿入筒形成形器9的一端并从另一端穿出。随着连续盘簧带1穿过筒形成形器9，它从筒形成形器9拉出白布材料套并使其包住自己。虽未画出，可是封在套中的连续盘簧带的自由端可绕在另一卷筒上备用。足够长度的连续盘簧带1封在白布材料套8中后，立即将两者切断并将白布材料套8的两开口端缝合。
图3中画出了另一种方法，一连续白布材料带11绕在卷筒12上，连续盘簧带1则绕在卷筒10上。白布材料带11和连续盘簧带1的自由端一起被拉过一V形成形器13，V形成形器13的作用是把带11的两边向上翻起包住带1。在V形成形器上方有一缝合器14，它同时拉拢白布材料带11的两边并将其缝合。带1就这样被包在一白布材料套8中。
与图2所示制造方法一样，当所需长度的带1被包在白布材料套8中后，立即将其切断并将套8的两开口端缝合。
虽然图2和3所示技术中，带1都从一卷筒10拉出，但是，显然当带1刚从盘簧成形和交织设备中离开时，即可应用上述两种技术。
现在参阅图4，图4所示为按照本发明第二方面的弹簧内芯的平面示意图，许多段如图1所示的分立的弹簧组件15并排放置，相邻弹簧组件15由钩环16连接起来，每一钩环16的作用是把一弹簧组件15的一盘簧2与相邻弹簧组件15的相邻盘簧2连接起来。绕弹簧内芯周边，与其上、下主平面相对，设有一周边框架17，它支承着弹簧内芯的边缘，并赋予其刚性。每个框架17通过金属短带18连接于弹簧内芯，每条金属短带18连接于框架17和弹簧内芯的一相邻盘簧2之间。
如图4所示，从传统的意义上看来，这种弹簧内芯既不是连续盘簧内芯，也不是袋装式盘簧内芯，但是，它保留了两者的特点。具体来说，相邻段的按照本发明第一方面的弹簧组件15中的盘簧2之间可以进行独立的移动，这就避免了普通连续盘簧内芯的那种把盘簧阵拉向最大载荷点的趋向，这保证对载荷的支承更加均匀一致，使在这种弹簧内芯上休息的人感到更加舒适。而且由于每段连续盘簧通过白布材料套与相邻段的连续盘簧隔开，所以当相邻段连续盘簧带中的盘簧2发生相对移动时，噪音大为减小。
本发明的弹簧内芯仍采用连续盘簧，而且由于普通袋装式盘簧内芯的每个盘簧都要分别装入各自的袋中，所以本发明的弹簧内芯制造起来要迅速、简单、节省得多。另外，连续盘簧内芯中单位面积盘簧数多就意味着可使用线径较小的簧丝而对弹簧内芯的性能影响不大。
现在参阅图5，图中所示为按照本发明第二方面的另一种弹簧内芯实施例的平面示意图。在该实施例中，如图1所示的一整段弹簧组件19来回折叠几次形成并置的数排。与图4所示的前一实施例一样，用金属短带18把相邻排连接起来。另一段图1所示弹簧组件19a围绕在弹簧内芯的周边以形成周界。与图4所示的弹簧内芯一样，相对弹簧内芯的上、下主平面设有周边框架17以支承弹簧内芯的边缘并赋予其刚性。
现在参阅图6。图中所示为按照本发明第二方面的另一种弹簧内芯实施例，两层白布材料20和21沿其宽度以一定间隔缝合在一起。这种缝合在两层白布材料20和21的全长上延伸，从而形成许多长套23。在每条长套23中装有一段分立的连续盘簧24。长套23的两开口端缝合在一起以制成弹簧内芯。
如图7所示，显然，两层白布材料可以用多针衍缝机或多头缝纫机等与放在其间自然位置上的连续弹簧24缝在一起。如图7所示，许多卷筒25，每个都卷有一连续盘簧带26。卷筒25上、下都有一白布材料28的卷筒26，27，每个卷筒的宽度都稍大于所生产的弹簧内芯的宽度。卷筒25和卷筒26之前有一多头缝纫机29，它具有多个机头30。
在工作中，连续盘簧带26从卷筒25上拉出，并被夹在从上、下卷筒26，27上拉出的白布材料28之间。然成把夹好的白布材料28和带26的夹层拉过多头缝纫机29，多后缝纫机29的结构使其机头30沿各带26的每侧运行，并把上、下层白布材料26缝合在一起。因此，每条带26都套在各自的白布材料28的套31内。制出的弹簧内芯可切到所需尺寸，然后将套31的两开口端缝合。
与上述制做方法不同的另一种方法是，将两层白布材料20和21先行缝合，再另行将连续盘簧24引入套23中，例如可以使用许多筒形成形器支承每条套，同时将一条连续弹簧带24如图2所示那样引入套中。
如图8所示，一垫子32包括二个本发明的弹簧件内芯33，34，这两个弹簧内芯由一层羊毛毡材料25相互隔开并用适当的包面材料包裹起来。
权利要求
1.一种弹簧组件，它包括一条如说明书所述的，套在一牢固而柔软的材料套(8)中的连续盘簧(1)。
2.按照权利要求1所述的弹簧组件，其特征在于套(8)是由白布材料(calieo)制成的。
3.按照权利要求1或2所述的弹簧组件，其特征在于套(8)轻压连续盘簧(1)中的各盘簧。
4.按照权利要求1，2或3所述的弹簧组件，其特征在于，套(8)是在穿入连续盘簧(1)之前预制的。
5.按照权利要求1，2，或3所述的弹簧组件，其特征在于，套(8)是通过将一层或多层材料绕连续盘簧绕制并将其边缘接合在一起制成的。
6.一种弹簧内芯，它包括许多按照前述权利要求所述的弹簧组件(15)，这些弹簧组件(15)并排放置，其各盘簧的纵轴基本相互平行，并且各盘簧的上、下匝分别处于一个上平面和一个下平面内。
7.一种弹簧内芯，它包括至少一个按照权利要求1至5之一所述的弹簧组件(19)，该弹簧组件(19)沿其长度在一定间距上来回反复折叠，使相邻段并排放置，其各盘簧纵轴基本相互平行，各盘簧的上、下匝分别处于一个上平面和一个下平面内。
8.按照权利要求6或7所述的弹簧内芯，其特征在于，相邻段弹簧组件(15，19)中的盘簧相互连接。
9.按照权利要求6，7或8所述的弹簧内芯，其特征在于每段弹簧组件(15，19)的套(8)接合或连接于每个紧邻段弹簧组件(15，19)的套。
10.按照权利要求9所述的弹簧内芯，其特征在于许多段连续盘簧(24)夹在两层材料(20，21)之间，这两层材料(20，21)沿每段连续盘簧(24)的每侧接合起来，从而把每段连续盘簧(24)封在各自的材料套中。
11.按照权利要求6至10之一所述的弹簧内芯，其特征在于绕其周边设有一框架(17)，而且构成弹簧内芯的弹簧组件(15，19)固定于框架(17)且受其支承。
12.一种弹簧垫家俱产品，它包括至少一个按照权利要求6至11所述的弹簧内芯。
全文摘要
制造家具的弹簧内芯所用的一种弹簧组件包括一条套在牢固而柔软的材料套中的连续弹簧。可用一条或多条弹簧组件制造弹簧内芯，各段弹簧组件并排放置，其各盘簧的纵轴基本相互平行，各盘簧的上、下匝分别处于一个上平面和一个下平面内。
文档编号A47C27/07GK1040499SQ8910614
公开日1990年3月21日 申请日期1989年8月5日 优先权日1988年8月5日
发明者伯纳德·约翰·基利, 安托尼奥·比特里·卡比萨 申请人:睡乡用具有限公司