[发明专利]制造螺旋弹簧的方法和装置

说明书

本发明涉及一种制造一条或一段连接的、装入袋内的螺旋弹簧的方法和装置，更具体的说，涉及一种能以快速，高效率，高性能而又廉价的方式制造连接的，装入袋内的螺旋弹簧的方法和装置。

制造用于褥垫和垫子的一条连接起来的，个别地装入袋内的螺旋弹簧的方法和装置很多年以前就已经公知了。例如，可见于1901年授予马歇尔(Marshall)的美国专利No.685,160。在1984年授予瓦尔特.斯特鲁姆夫(Walter Strumpf)的美国专利No.4,439,977中公开了一种现代的装置和方法。该专利又参考了两篇更早的，1929和1931年的专利。也有其他描述制造连接的、装入袋内的螺旋弹簧的美国专利。例如，授予斯特鲁姆夫的No.4,234,983，No.4,565,046，No.4,566,926，No.4,578,834及No.4,854,023；授予斯密斯的No.5,186,435；授予克莱尔(Sl.Clair)的No.5,444,905；授予斯拉厦(Thrasher)的No.5,471,725；以及授予斯密斯的No.5,509,887。这些专利的内容都作为本申请的参考。

简单地说，所述制造一条装入袋内的螺旋弹簧的方法和装置包括一台对从一大卷钢丝中放出来的钢丝进行卷绕的设备，这种螺旋弹簧被压缩进用折叠的织物形成的空间内，然后用超声波焊接把这种组合物封口。此后，改变被压缩的弹簧的姿态，于是它就在织物口袋里扩张，于是便形成了一条连接的各自封装起来的螺旋弹簧。然后，将许多条弹簧用粘结剂粘结在一起，形成一其中用装饰布将弹簧条封装起来的垫子的芯子部分。

对于用来制造封装起来的弹簧的方法和设备进行改进的努力已经有很多年了，以上所提到的这些专利就是例子。这些努力试图改进产品，提高效益，降低成本，并增加产品的可靠性或综合以上各种目的。一个受到注意的目标是用于制造螺旋弹簧的钢丝。

可以预想到，加工钢丝时会引发应力，特别是当钢丝第一次加工成所要求的直径时，以及当钢丝成形为螺旋弹簧时。一般，小直径的钢丝是将钢丝在加热之后迫使直径较大的钢丝通过直径逐渐减小的模具拉拔而成的。螺旋弹簧一般是把“冷”钢丝按照要求的方式绕着一个模具弯曲而成的。如有必要，用把成形后的弹簧在炉子内分批加热的方法，或者把每一个弹簧连接在电源上并在钢丝中通过电流，就能消除成品弹簧中的应力。但是，这些工艺方法都不特别有效，或者效率不高。分批加热会使处于炉子不同部位的弹簧加热到不同的温度，造成弹簧的性能不一致。如果用电加热，则适当而恒定的加热要依靠操作者的准确地以同样不变的方式连接每一个弹簧的能力。此外，使用电流有时候会产生意外的电弧，使得弹簧在机械性能上不合格。

很明显，如果能找到一种对弹簧钢丝进行热处理的有效手段，并且注意到制造工艺过程和成本的制约，就能生产出更好的产品来。

本发明提供了一种对现有技术进行了本质上的改进的、用于制造一条连接起来的，装入袋内的螺旋弹簧的方法和装置。本文中首先描述的是制造一段连接起来的、装入袋内的螺旋弹簧的方法，它包括下列步骤：提供一根能制成许多螺旋弹簧的钢丝；提供用于形成许多空间的材料，每一个空间可容纳一个螺旋弹簧；把上述钢丝加热到消除上述钢丝中的应力的温度；在上述钢丝处于高温的状态下把上述钢丝成形为一个螺旋弹簧；将制成的螺旋弹簧冷却到这样的温度，此时，对弹簧预期的变形将低于钢丝的弹性极限；压缩上述螺旋弹簧；加工上述材料，形成上述空间；把经过压缩的螺旋弹簧插入上述空间内；以及围绕着上述每一个空间封装上述材料，形成许多连接的装入弹簧的口袋。