袋装弹簧，也被称为包封弹簧，被用于诸如床垫之类的装有软垫的物品中。大多数袋装弹簧单元包括被分别单独地包封在织物材料的袋内的螺旋弹簧，所述袋通过将织物片材对折以形成封套弹簧的两个叶片、然后在弹簧之间将叶片附接在一起以便形成一串弹簧来而形成。然后将多串弹簧连结起来以形成作为袋装弹簧单元的弹簧阵列。将多串弹簧连结在一起以形成阵列是通过以下方式实现的：沿着袋装弹簧的圆筒形表面将多串弹簧胶合在一起，一串接一串地且如此下去直到形成所述单元；或将多串弹簧以阵列的方式并排布置，然后将织物片材胶合到袋装弹簧的上方和在下方的圆筒形端，以便形成所述单元。
鉴于其相对较高的成本，期望减少在制造这样的单元中使用的胶粘剂的量。
在欧洲专利EP 19939473中描述了一种形成袋装弹簧阵列的替代性方法，其中弹簧被引入沿轴向叠置的材料片材之间，然后在弹簧之间的位置处将所述材料片材连结起来。
在所附独立权利要求中对本发明进行了限定，现引用该独立权利要求。此外，在所附的从属权利要求中可以获悉优选特征。
根据本发明的一个方面，提供了一种弹性单元，其包括折叠的垫，所述垫包含位于分立的袋中的多排弹性元件，所述袋形成于叠置的材料片材之间，所述材料片材在相邻的弹性元件之间的位置处连结起来，其中所述片材在至少一些相邻的弹性元件之间形成结点板，在所述垫被折叠以形成所述弹性单元的情况下，所述结点板充当铰接部。
优选地，所述垫包括多个结点板，每个结点板均位于所述垫的纵向方向上的相邻的成对的弹性元件之间。
优选地，相继的结点板交替地定位在所述折叠的垫的两侧上。
优选地，在所述折叠的板中，所述弹性元件中的至少一些弹性元件的轴线在所述结点板之间延伸。优选地，在所述折叠的垫中，所述弹性元件中的至少一些弹性元件的轴线以大体上平行的方式排列。
在优选布置中，所述片材在相邻的弹性元件之间的两个或更多个间隔开的位置处连结起来以形成所述结点板。
在相继的结点板之间可以定位有单个弹性元件。替代地或附加地，在所述垫中、相继的结点板之间可以定位有多个弹性元件、。
所述弹性元件包括弹簧。优选地，所述弹性元件包括螺旋弹簧，所述螺旋弹簧可以由金属线材制成。
所述弹簧的形状可以是大体上圆筒形的。优选地，所述弹簧包括多个的簧圈，且在至少一些弹簧中，在一端处的簧圈、更优选地在每端处的簧圈具有减小的直径。所述弹簧可以是非圆筒形的，例如可以是诸如圆锥形的或桶形的。这是为了使得，当所述垫处于折叠构型时，相邻弹簧的位于最末端处的簧圈的一个或多个自由端不会相互干扰或彼此缠住。
对于所述弹簧中的至少一些弹簧而言，弹簧的轴向长度可以超过该弹簧的最大直径。替代地或附加地，对于所述弹簧中的至少一些弹簧而言，弹簧的轴向长度可以大体上等于或小于该弹簧的最大直径。
在所述折叠的垫中，至少一些相邻的弹性元件可以附接在一起。相邻的元件可以沿着所述折叠的垫中的弹性元件的沿轴向延伸表面、更优选地大体上圆筒形的表面附接在一起。相邻的元件可以例如通过将所述材料片材胶合或焊接(诸如超声波焊接)到元件本身而附接在一起。
替代地或附加地，所述折叠的垫可以通过保持构件而保持处于其折叠构型，所述保持构件可以包括框架或封套。所述保持构件可以包括环绕所述折叠的垫以防止其展开的环或带。
替代地或附加地，所述折叠的垫可以通过其与一个或多个覆盖片材的附接而保持处于其折叠构型。所述一个或多个覆盖片材可以覆盖所述折叠的垫的一侧或两侧，且可以通过胶粘剂或更优选地通过焊接而附接到所述折叠的垫、优选地附接到一个或多个位置，所述一个或多个位置可以包括所述垫的所述结点板。
替代地或附加地，所述折叠的垫可以通过壳体或包状物而保持处于折叠构型。所述壳体或包状物可以包括衬垫材料或缓冲材料，且所述折叠的垫在所述壳体内可以大体上形成床垫。
在优选布置中，所述折叠的单元包括扇子式折叠的垫、手风琴式折叠的垫、六角手风琴式折叠的垫或有折褶的垫。可以使所述垫本身首先向一个方向折叠然后向另一个方向折叠，使得结点板以先定位于所述折叠的单元的一侧再定位于所述折叠的单元的另一侧的方式交替地定位。
所述片材优选地由诸如纺粘聚酯之类的可热焊接的材料制成。
在所述折叠的单元中，弹性元件中的至少一些排弹性元件包括第一多个弹簧和第二多个弹簧，所述第二多个弹簧叠置在所述第一多个弹簧上并且/或者与所述第一多个弹簧在轴向上相邻。
所述第一多个弹簧和第二多个弹簧的一个或多个特性可以不同，所述一个或多个特性包括但不限于：长度、直径、硬度、形状、簧圈数目和弹簧材料的规格。
所述弹性单元可以包括以阵列的形式布置的多排的弹性元件。
在所述折叠的垫中，相邻排的弹性元件可以彼此偏移。这是为了使得、在被折叠的情况下、弹簧能够更紧密地配装在一起，例如能够嵌套，这有助于形成更稳定的垫。
所述单元的相对两侧上的所述材料片材可以就下述组中的至少一个特性而言互不相同，所述组包括光学特性、热学特性、触觉特性、结构特性、化学特性和物理特性。
所述至少一个特性可以包括下述组中的至少一个属性的存在、不存在或程度，所述组包括防水性、益生性、抗菌性、抗静电性、气味、香味、阻燃性、弹力、耐磨性和渗透性。
第一材料片材和第二材料片材的厚度/重量可以互不相同。
在优选布置中，第一片材和第二片材的一层或两层上的一个或多个限定区域可以互不相同，使得所述层的一些部分可以具有大体上相同的特性并且其它部分可以具有不同的特性。
所述片材优选地绕所述单元的周缘连结起来。
根据本发明的第二方面，提供了一种用于形成弹性单元的弹性垫，所述垫包括位于分立的袋中的多排的弹性元件，所述袋形成于叠置的材料片材之间，所述材料片材在相邻的弹性元件之间的位置处连结起来，其中所述片材在至少一些相邻的弹性元件之间形成结点板，在所述垫被折叠以形成弹性单元的情况下，所述结点板充当所述结点板的两侧的弹性元件之间的铰接部。
所述弹性垫可以是根据本文任何陈述所述的弹性垫。
本发明还包括一种制造弹性单元的方法，所述方法包括：通过将多个弹性元件包封于分立的袋中而形成弹性的垫，其中所述袋位于叠置的材料片材之间，所述材料片材在所述弹性元件之间的位置处连结起来；在所述弹性元件中的至少一些弹性元件之间形成结点板；以及使用所述结点板作为铰接部将垫本身扇子式地折叠，使得结点板交替地定位在折叠的单元的相对两侧上，且所述弹性单元中的至少一些弹性单元的轴线大体上平行。
本发明还包括具有根据本文任何陈述所述的至少一个弹性单元的一种物品。
本发明还包括一种床垫，所述床垫包括根据本文任何陈述所述的弹性单元或由根据本文任何陈述所述的方法制造而成。
根据本发明，提供了一种座椅，所述座椅包括根据本文任何陈述所述的弹性单元。
所述座椅可以是用于与诸如轮式车辆、航空器、航天器或者船或艇之类的交通工具相关的用途的座椅或用于动物的鞍具。所述座椅可以包括椅子、凳子、长凳、沙发或长靠椅。
根据另一方面，提供了一种工作台，所述工作台包括根据本文任何陈述所述的弹性单元。所述工作台可以例如是手术台或按摩台。
根据本发明的又一方面，提供了一种铺地材料件，所述铺地材料件包括根据本文任何陈述所述的弹性单元。所述铺地材料件可以包括地毯或地毯衬垫，或体育垫或运动垫，或可以是用于室内使用或用于室外使用的休闲表面层或运动表面层。
根据本发明的又一方面，提供了一种保护性构件，所述保护性构件包括根据本文任何陈述所述的弹性单元。所述保护性构件可以构成服饰件或头饰件，或者可以是穿戴在使用者的身体上或用于附接到物品的保护性护罩。
根据本发明的又一方面，提供了一种包装件，所述包装件包括根据本文任何陈述所述的弹性单元。
本发明可以包括本文提到的特征或限制的任意组合，除非这种特征的组合相互排斥或相互不一致。
现将描述本发明的优选实施方案。参照示意性的附图，其仅作为示例，在附图中：
图1是弹性单元的第一实施方案处于第一制造阶段时的侧视图；
图2是图1的单元处于第二制造阶段时的侧视图，
图3是该单元处于第三制造阶段时的侧视图；
图4是图3的单元的透视图；
图5是弹性单元的替代实施方案处于第二阶段时的侧视图；
图6是图5的单元处于第三制造阶段时的侧视图；以及
图7示出了根据本发明的弹性单元的又一替代实施方案。
根据本发明的实施方案的用于多种用途的弹性单元包括袋装螺旋弹簧，其有时被称为包封弹簧。该单元通常包括被分别单独地包封在袋内的金属螺旋弹簧的阵列，其中袋通过将材料层结合或以其他方式连结在一起而形成。
参照图1，图1总体上以100示出了根据本发明的实施方案的用于制成弹性板的垫。垫110以侧视图示出，且仅可以看到沿着由箭头X指示的纵向方向延伸的单组袋装弹簧，该纵向方向也是从装袋站(未示出)中供给刚刚形成的垫所沿的方向。事实上，袋装弹簧形成由多排的弹簧并排地组成的阵列。
垫包括包封在各个袋内的由盘绕金属线材(以虚线示出)形成的数个弹簧120，在示出的示例中，一个弹簧被包封到一个袋内，所述袋形成于在弹簧之间的位置P处、优选地通过焊接、连结起来的叠置的材料片材140或材料层之间。片材140在每对相邻的弹簧120之间的至少两个间隔开的位置P处连结起来，使得在每对弹簧之间形成结点板160或折褶。
在欧洲专利EP 1 993 947 B1中可以看到用于制造图1中示出的垫的设备和方法的实例，该欧洲专利的全部内容通过参引纳入本文。
图2示出了形成弹性单元的下一步骤。弹簧120已经在它们的袋内转动，以使得它们的轴线A在焊接点P之间纵向延伸。使弹簧在它们的袋内转动是容易实现的，特别是对于较高的弹簧而言，因为它们在任何情况下都具有转动的倾向，且仅需要例如通过使垫振动或通过利用唇缘或脊捕捉弹簧的上前缘或下后缘从而导致其翻转而促使它们转动。
然后以扇子、六角手风琴或手风琴的方式将垫折叠或使垫打褶，使得相邻的袋装弹簧交替地先向一个方向延伸、再向另一个方向延伸，以形成弹性单元180。在折叠期间，结点板充当多排弹簧之间的铰接部。在垫已经以这样的方式折叠之后，大体上所有弹簧的轴线在大致上横向于单元180的纵向延伸方向L的方向上排列。
在折叠之前，在袋装弹簧的圆筒形表面上的位置G处施加胶粘剂。当垫已经折叠成图3中描绘的构型时，可以将袋装弹簧推挤在一起，从而使胶粘剂将相邻的弹簧连结起来，进而使垫保持处于折叠构型。
在一个未示出的实施方案中，在未折叠的垫中，使相邻排弹簧在整个垫的横向于弹簧的轴线的方向上彼此偏移，以使得在所述垫被折叠之后，弹簧嵌套在邻排的两个相邻弹簧之间，即每个弹簧均嵌套在邻排的两个相邻弹簧之间。这提供了更稳定的垫。
因此所得到的单元如图4所示，图4是透视图，其中可以看到多排的弹簧。结点板160横跨该单元的宽度延伸、且交替地位于相邻的弹簧的上方和下方。
所述垫最初可以用弹簧的其他组合形成，且在图5和图6中示出了替代实施方案的示例。
图5示出了一种垫，其中在各个袋中包封有两种不同类型的弹簧。该图解示出了在弹簧已经转动以使得它们的轴线沿着所述垫的长度、在焊接位置P之间纵向延伸之后的弹簧。形成有一组较长弹簧120a以及第二组较短弹簧120b。弹簧分别定位在它们自己的袋内，袋通过使片材140在位置P处连结在一起而形成。在相邻的成对弹簧之间，通过在位置P处的间隔开的焊接部而形成结点板160，且相继的对交替地取向成使得当以扇子的方式折叠垫并且将垫胶合起来时，在集成的堆叠件中所有较短弹簧120b都定位在较长弹簧120a上方。
在完成的单元200中，呈现一层短弹簧在一层长弹簧上方的效果。在垫中可以采用弹簧的其他组合。
弹簧可以因其特性、诸如硬度和大小、而被选择，并且通过控制不同弹簧的堆叠，可以沿着单元的延伸方向将弹簧分组成多个区域，且将弹簧组合以便提供特别期望的性能特性。这些特性可以通过弹性单元的预期用途来确定。
这种通用性来自于生产初始垫所用的方式，其中可以使用计算机控制的装置对焊接点的位置进行编程以生产所需的任何样式。
由于结点板160将成对的相邻弹簧在一端处连结或连接起来，因此弹簧仅需要以最低限度在另一个位置处连结，所述另一个位置在该示例(图3)中是袋装弹簧的圆筒形表面上的粘附点G。这导致可能多达50％的胶粘剂的显著节省。
在替代实施方案中，如图7中示出的，折叠的垫可以通过呈环或带B的形式的保持构件而保持处于其折叠构型，该环或带B环绕折叠的垫以防止其展开。带B可以由与片材140相同的材料制成，但并非必须如此。作为替代方案(未示出)，保持构件可以包括框架或封套。
在另一替代实施方案(未示出)中，折叠的垫可以通过其与一个或多个覆盖片材的附接而保持处于其折叠构型。所述一个或多个覆盖片材可以覆盖折叠的垫的一侧或两侧，且可以通过胶粘剂或更优选地通过焊接附接到折叠的垫，优选地附接到一个或多个位置处，所述一个或多个位置可以包括垫的结点板。
在又一替代实施方案中，折叠的垫可以通过壳体或包状物而保持处于折叠构型。壳体或包状物可以包括衬垫材料或缓冲材料，且折叠的垫与所述壳体一起可以大体上形成床垫。垫将相对于弹簧在轴向并且、在边缘之间、可能还将相对于弹簧在横向方向受到压缩，之后将垫供给到装填有衬垫的壳体内以形成完整的床垫。
减少或甚至消除胶粘剂的使用对生产成本具有有益效果，且还使再循环更可行。无胶弹性床垫可以容易地去除其钢弹簧，且所有袋都保持连结在一起。
附加的基底层可以放置在袋装弹簧的顶部上或其下方，以改善垫的舒适性和/或性能。附加的层优选地包括诸如大麻纤维、棉或羊毛之类的天然材料，以有助于垫的可再利用性。
至少一些弹簧的相对端处的簧圈的直径可以不同。这样的弹簧与其中弹簧的每端处的簧圈的直径大体上相同的弹簧相比具有许多优点。首先，该弹簧可以被压缩到大体上平坦的构型，其中较小直径的簧圈位于较大直径的簧圈内。如果该弹簧可以被完全压缩在它们自身内，使得相邻的簧圈不发生接触，那么这也提供了比簧圈彼此重复邻接时的情况更安静的板。
此外，对于给定规格的线材，通过减小簧圈直径可以增加线材弹簧的硬度。因此，可以制造更窄规格的弹簧以使用更少的材料来产生相同的弹簧硬度。由直径减小的簧圈组成的弹簧具有可取的特性，因为其硬度随其压缩而逐渐增加。
在未示出的实施方案中，弹簧的一端或更优选地两端处的簧圈具有减小的直径。这可以有助于避免在垫被折叠的情况下的相邻弹簧的簧圈的相邻的自由端之间的干扰。该弹簧可以是非圆筒形的，并且可以是例如圆锥形的或桶形的。
各种类型的材料被用于上文描述的袋装弹簧的制造中，且特别常见的是使用无纺布纺粘聚酯，因为这种材料可以使用电气焊接设备容易地焊接到它自身。
在弹性垫中可以利用弹簧和弹簧类型的许多其他组合。这些包括但不限于：弹簧内置弹簧式布置、以两个、三个、四个或更高的堆叠件的形式叠置式弹簧、多级或多相弹簧，诸如不同簧圈类型组成的混合弹簧，以及以雉堞墙(在制床业中有时被成为“高低单元”)的方式沿着折叠的垫的顶部交替的不同高度的弹簧。所有这些组合也可以与不同规格、形状、高度以及在袋内具有不同预张紧程度的弹簧组合。
上文描述的发明使得在弹性单元内纳入大量弹簧变得容易。较高的弹簧计数意味着可以使用较小规格和较小直径的弹簧、进而需要较少的填充材料来实现单元的期望的特性。
虽然在前述说明书中致力于引起对本发明的被认为特别重要的那些特征的注意，但是应理解，申请人要求保护本文提及的和/或在附图中示出的任何可专利的特征或特征的组合，无论是否对其进行特别强调。