專利名稱:為模制緊固件產(chǎn)品傳送樹脂的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及用于制造緊固件產(chǎn)品的方法和機器。
背景技術(shù):
緊固件產(chǎn)品(例如,鉤環(huán)緊固件的鉤部件)通常由采用圓柱模制輥的連續(xù)模制方法制成,該圓柱模制輥具有形成于其周邊中的緊固件狀模制腔體。模制輥通常由環(huán)狀模制板的軸向受壓組件形成。在操作中,來自擠出機的熔融聚合物被導(dǎo)入擠壓區(qū)域,其中熔融聚合物在高壓下被強制壓入模制輥的緊固件腔體中,以與基底層一體模制緊固件元件(例如,鉤子)或者隨后形成緊固件元件的桿。一些情況下,擠壓區(qū)域是由模制輥和相鄰的擠壓輥形成的輥隙。在其他構(gòu)造中,擠壓區(qū)域形成在相貼合的固定擠壓頭部和模制輥之間。
對于一些應(yīng)用,所期望的是,產(chǎn)品的緊固件元件僅設(shè)置在分立的區(qū)域中,并且這些區(qū)域的圖案具有特定構(gòu)造。
期望對用于制造緊固件產(chǎn)品的方法和機器有進一步改進。例如,所期望的是,改進的方法易于并有效地適應(yīng)于當(dāng)前的制造方法和設(shè)備,從而消除或極大減少了對于新設(shè)備的巨大支出的需求。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的幾個方面的特征在于利用樹脂傳送輥傳送樹脂而制造緊固件產(chǎn)品或者其他產(chǎn)品的新方法和機器,該緊固件產(chǎn)品或其他產(chǎn)品具有承載于表面上的模制突起或者其他模制部件,該樹脂傳送輥具有帶至少一個傳送區(qū)域的外表面,該傳送區(qū)域相對于傳送輥外表面的其他區(qū)域受到相對提升。
本發(fā)明的一個方面針對一種用于制造緊固件產(chǎn)品的裝置,該緊固件產(chǎn)品具有由樹脂形成的插入式緊固件元件的陣列。該裝置包括模制輥,確定從其外表面向內(nèi)延伸的腔體陣列;反轉(zhuǎn)擠壓輥,其定位成與模制輥相鄰,以確定擠壓輥隙;以及旋轉(zhuǎn)傳送輥,其按照由傳送輥的旋轉(zhuǎn)確定的圖案將可模制的樹脂傳送至擠壓輥隙中。所述傳送輥具有帶至少一個傳送區(qū)域的外表面,該至少一個傳送區(qū)域相對于傳送輥的外表面的另一區(qū)域受到相對提升。樹脂在對應(yīng)于傳送輥提升的傳送區(qū)域的確定部位中被傳送至輥隙中。
一些實施方式中,按一系列根據(jù)傳送輥的旋轉(zhuǎn)而間隔開的離散部位傳送樹脂,其他實施方式中,按在傳送輥的每一轉(zhuǎn)中傳送多個部位傳送樹脂。一些實施方式中,多個部位成形為使相鄰部位融合。
一些實施例中,傳送輥外表面具有多個提升的傳送區(qū)域,該外表面包括非粘性涂層,以有助于將樹脂從傳送表面?zhèn)魉椭聊V戚仭魉蛥^(qū)域可沿著傳送輥的旋轉(zhuǎn)軸線間隔開。其他實施例中,傳送區(qū)域繞傳送輥的圓周間隔開,以使多個離散部位的樹脂在傳送輥的每一轉(zhuǎn)中受到傳送。
傳送區(qū)域可包括沿著傳送輥的旋轉(zhuǎn)軸線延伸的葉片和/或傳送區(qū)域可包括距傳送輥旋轉(zhuǎn)軸線基本上固定距離的外傳送輥表面的連續(xù)區(qū)域。一些實施例中,傳送區(qū)域包括提升的柵格,所述提升的柵格圍繞傳送輥外表面的離散凹陷區(qū)域。
一些實施方式中,樹脂在模制輥表面上被傳送至輥隙中。在本優(yōu)選實施例中,傳送輥的表面速度稍低于模制輥的表面速度,例如低2-5%,以便于向模制輥傳送樹脂。一些實施方式中,樹脂在載體片上被帶入擠壓輥隙中,所述載體片為例如泡沫、薄膜、紙幅、聚合物涂覆的紙幅或者復(fù)合幅片。載體片可以繞著傳送輥并且通過傳送輥的旋轉(zhuǎn)而與可模制樹脂接觸。傳送輥可以包括真空源,以將載體片保持為抵靠傳送輥的外表面。
樹脂可以通過傳送輥和反轉(zhuǎn)輥上的樹脂之間的接觸而傳送到傳送輥上。一些實施方式中,傳送輥旋轉(zhuǎn),以將樹脂從可模制樹脂的槽拾取到傳送輥的提升的傳送區(qū)域,或者傳送輥布置成鄰近擠出機,并且傳送輥的旋轉(zhuǎn)將從開口擠出的樹脂擦拭到提升的傳送區(qū)域上。模具可以確定多個模具開口,樹脂的相應(yīng)部位從所述模具開口被擦拭到傳送輥的提升的傳送區(qū)域上。
在模制過程中,可接合頭部可以形成于緊固件元件桿部的末端上,或者在從模制輥表面剝離樹脂后,頭部可以通過變形模制桿部的末端而形成。
本發(fā)明的另一方面針對一種用于制造緊固件產(chǎn)品的方法,該緊固件產(chǎn)品具有由樹脂形成的插入式緊固件元件陣列。確定從其外表面向內(nèi)延伸的腔體陣列的模制輥定位成鄰近反轉(zhuǎn)擠壓輥,以確定擠壓輥隙。可模制樹脂以相對固定的速度通過開口被擠出,并且通過鄰近開口的傳送輥的旋轉(zhuǎn)從開口被擦拭到傳送輥外表面的離散傳送區(qū)域。傳送區(qū)域相對于傳送輥外表面的另一區(qū)域受到相對提升,以接收擠出的樹脂。將受擦拭的樹脂從傳送輥傳送,以傳輸至擠壓輥隙中并擠壓至擠壓輥隙中的模制輥的多個腔體中,以至少形成緊固件元件的桿部,同時在模制輥的表面上形成樹脂的基底?;着c緊固件元件桿部互連。從模制輥表面剝離樹脂,以松開緊固件產(chǎn)品。
本發(fā)明另一方面針對一種用于制造緊固件產(chǎn)品的裝置。該裝置包括模制輥,確定從外表面向內(nèi)延伸的腔體陣列;反轉(zhuǎn)擠壓輥,定位成鄰近模制輥,以確定擠壓輥隙;以及可旋轉(zhuǎn)傳送輥,其按照由傳送輥的旋轉(zhuǎn)確定的圖案將可模制的樹脂傳送至擠壓輥隙中。傳送輥具有帶至少一個傳送區(qū)域的外表面,該至少一個傳送區(qū)域相對于傳送輥外表面的另一區(qū)域受到相對提升,以使樹脂在對應(yīng)于傳送輥提升的傳送區(qū)域的確定部位中被傳送至輥隙中。
本發(fā)明另一方面針對一種用于制造緊固件產(chǎn)品的裝置。該裝置包括模制輥,確定從外表面向內(nèi)延伸的腔體陣列;反轉(zhuǎn)擠壓輥,定位成鄰近模制輥,以確定擠壓輥隙;以及可旋轉(zhuǎn)傳送裝置,其按照由傳送裝置的旋轉(zhuǎn)確定的圖案將可模制的樹脂傳送至擠壓輥隙中。傳送裝置具有帶至少一個傳送區(qū)域的外表面,該至少一個傳送區(qū)域相對于傳送裝置外表面的另一區(qū)域受到相對提升,以使樹脂在對應(yīng)于傳送裝置提升的傳送區(qū)域的確定部位中被傳送至輥隙中。該傳送裝置可以包括例如橡膠擦拭器,該橡膠擦拭器固定于可旋轉(zhuǎn)傳送輥并從其向外延伸。
在此公開的新方法和機器適用于制造緊固件產(chǎn)品,特別是制造具有設(shè)置在單獨離散的部位的緊固件元件的產(chǎn)品。
已經(jīng)公開了在受控的狀態(tài)下,將熔融樹脂施加于承載著樹脂進入成型輥隙中的移動表面上,可以為了模制而有利地預(yù)處理樹脂。如果受到適當(dāng)控制,當(dāng)樹脂在輥隙中行進時樹脂的表面冷卻,可以提供一定的益處同時仍允許進行適當(dāng)?shù)那惑w填充。例如,當(dāng)樹脂被拉入輥隙中時,一些表面冷卻可以減少聚合物鏈的縱向定向,提高縱向抗扯強度。對于其中不希望完全穿透的應(yīng)用,利用適度的輥隙前冷卻(pre-nip cooling),一些樹脂變得更不可能刺穿載體幅片的相對面。這使得能夠在此類處理中使用更輕、更疏松的材料。此外,在此公開的裝置可以構(gòu)造成通過簡單地替換或者改變傳送輥表面而快速重構(gòu)樹脂傳送圖案。
在此描述的系統(tǒng)和方法可以允許高速操作以達到高的生產(chǎn)率。值得注意的是,速度越快,受到冷卻的模制輥的冷卻條件影響的預(yù)傳輸樹脂就越少。利用其他條件,情況相同,可以在到達成型輥隙時獲得低樹脂粘度,這可以降低所需要的輥隙的壓延壓力,從中需要以更低的速度進行。
為了不同于形成緊固件產(chǎn)品的目的,在此描述的系統(tǒng)和方法也可以用以有利于將離散部位的樹脂傳送到載體幅片上。例如,可以有利地使用具有或者不具有緊固件元件的離散部位來改變載體片的拉伸性能。
附圖和下面的說明中描述了本發(fā)明的一個或多個實施例的詳情。本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點將從說明書和附圖以及權(quán)利要求書而明顯。
圖1是模制組件的橫截面圖,其特征在于將熔融樹脂傳輸至模制輥的刻面的傳送輥(faceted transferring roll)。
圖1A是圖1中所示的區(qū)域1A的放大視圖。
圖2A是圖1中所示的模制輥的一個腔體的橫截面圖。
圖3是成形為形成預(yù)制緊固件元件的模制腔體的橫截面圖。
圖4是城堡狀預(yù)制緊固件元件的透視圖。
圖4A是在由城堡狀件形成結(jié)節(jié)狀頭部的結(jié)構(gòu)后由圖4中所示的預(yù)制件形成的緊固件元件陣列的俯視圖。
圖5是用于加熱和改變預(yù)制緊固件元件以形成功能緊固件元件的機器的側(cè)視圖。
圖6A-6B是刻面的傳送輥和模具的示意性橫截面圖,示出從模具向傳送輥傳輸樹脂。
圖6C是向模制輥傳輸熔融樹脂的圖6A的刻面的傳送輥的一部分的放大橫截面圖。
圖6D是圖6C中所示的區(qū)域6D的放大視圖。
圖7是模制組件的橫截面圖,其特征在于將熔融樹脂傳輸至繞擠壓輥拖動的片材的刻面的傳輸輥。
圖8是具有垂直輥隙平面的壓延組件的橫截面圖,其中受傳輸?shù)臉渲粡娭拼┻^片材進入模制腔體中。
圖8A是圖8中所示的區(qū)域8A的放大視圖。
圖9A和9B依次示出將樹脂傳送至繞刻面的輥拖動的片材的模具。
圖10示出直接將熔融樹脂傳輸至模制輥的鏈輪狀傳送輥。
圖11示出從容器中收集熔融樹脂并將熔融樹脂直接傳送至模制輥的鏈輪狀傳送輥。
圖12是傳送輥的一部分的橫截面圖,其中在施加樹脂的過程中真空歧管壓力將受拖動的片材吸靠在輥表面上。
圖13是壓延組件的一部分的橫截面圖,其特征在于將熔融樹脂從相鄰的反轉(zhuǎn)輥傳輸至刻面的傳送輥,然后將刻面的傳送輥上的熔融樹脂傳輸至模制輥。
圖14是由圖16中所示的傳送輥形成的示例性樹脂傳送圖案的俯視圖。
圖15是利用圖17中所示的傳送輥形成的示例性樹脂傳送圖案的俯視圖。
圖16是具有間隔兩傳送區(qū)域的兩刻面的一個傳送輥的橫截面圖。
圖17是具有六個不同傳送區(qū)域之間的六個刻面的一個傳送輥的橫截面圖。
圖18是包括兩個彼此偏置的部段的刻面的傳送輥的側(cè)視圖。
圖18A和18B是分別沿著線18A-18A和18B-18B截取的圖18中所示的傳送輥的橫截面圖。
圖19是具有可移除突出部的傳送輥的橫截面圖。
圖20是具有六個分立的葉片的傳送輥的透視圖。
圖21是傳送輥的示意性透視圖,其示出多個各種形狀的分立突起。
圖22A和22B依次示出將樹脂傳輸至包括橡膠擦拭器的傳送裝置的模具。
相同的附圖標(biāo)記在各個附圖中表示相同元件。
具體實施例方式
參照圖1,用于形成表面上具有模制部件的片材的裝置包括連接于擠出機(未示出)的擠出模具100,該擠出機將熔融樹脂傳輸至刻面的傳送輥135。傳送輥135包括高部位H和低部位L,該高部位拾取樹脂,然后將樹脂沉積于模制輥104上,該低部位不拾取樹脂,從而制造出一系列在制造方向上間隔開的樹脂沉積物。擠壓輥隙N形成于旋轉(zhuǎn)的擠壓輥102和被冷卻的旋轉(zhuǎn)的模制輥104之間。將片材130導(dǎo)向擠壓輥隙N,熔融樹脂108通過模制輥104的旋轉(zhuǎn)被導(dǎo)入該輥隙中。輥隙N中作用在各個沉積物上的壓力填充模制輥104的多個向內(nèi)延伸的腔體101,以形成緊固件元件,同時,所有緊固件元件共有的基底112形成于模制輥的表面上。輥隙N中的壓力和熱量將樹脂的基底112層壓為片材130。通過剝離輥116將緊固件元件從模制輥104上剝離下來,而松開緊固件產(chǎn)品117。進一步進行成形作用,例如,緊固件元件的末端的“平頂”或者其他模制形式可以在輥118和120之間產(chǎn)生。美國專利號5,953,797中描述了該平頂,在此引入其全部公開內(nèi)容以作為參考。各個輥的旋轉(zhuǎn)方向由箭頭表示。
參照圖1A和2A,一些緊固件元件形成為可接合環(huán)的鉤子110的形狀,其從基底112向外延伸并與之一體。參照圖3,一些其他實施例中,模制輥104包括呈預(yù)制緊固件元件形式的腔體101’,該預(yù)制緊固件元件將受到進一步成形作用。也可以想到其他模制腔體形狀。例如,圖4示出城堡狀預(yù)制元件144,其易于模制,然后通過在其上部突起末端處加熱和/或加壓而變形,以形成有用的緊固件元件,所獲緊固件元件的頭部示于圖4A的緊固件產(chǎn)品俯視圖中。有關(guān)模制工具的進一步詳情描述于美國專利號4,775,310、6,163,939和6,131,251中,在此引入其全部公開內(nèi)容以作為參考。
參照圖4、4A和5,用于由具有突起159的預(yù)制元件144形成緊固件產(chǎn)品163的緊固件頭部161的機器158包括加熱裝置160,其僅加熱突起159的一部分P,而使突起的其余部分保持相對較冷并從而相對較堅硬。部分P被加熱至軟化溫度,在該時刻,其可以被形成為所需頭部形狀。為了確保僅有部分P被加熱至軟化溫度,可以采用接觸或者非接觸加熱技術(shù)。加熱裝置160包括非接觸加熱源,例如,輻射加熱裝置或者火焰,該加熱源能夠快速提升緊鄰該加熱源的材料的溫度,而不顯著提升離該加熱源相對較遠的材料的溫度。在突起159的部分P已被加熱之后,基底經(jīng)過構(gòu)造輥166和驅(qū)動輥168之間。該構(gòu)造輥166將桿的部分P形成為所需頭部形狀,同時,驅(qū)動輥168推進基底并抵靠輥166對該基底進行平整,以提高頭部的一致性。通常,為了獲得所需的成形溫度,有利的是冷卻構(gòu)造輥,例如,通過經(jīng)由輥中心的通道170循環(huán)冷卻水。有關(guān)該過程的其他詳情描述于美國專利申請序列號10/455,240和美國專利號6,248,276中,在此引入其全部公開內(nèi)容以作為參考。
現(xiàn)在參照圖6A和6B,刻面的傳送輥135的表面具有兩個低部位L和兩個高部位H。當(dāng)傳送輥135的低部位經(jīng)過模具100前面時,熔融樹脂108在模具100的唇部處累積成團塊140。高部位H的前緣142開始移除團塊140,該團塊的樹脂涂抹于模制輥的高部位上。在其他因素中,根據(jù)輥表面距模具開口的接近程度以及擠出速度,在高部位H橫穿的過程中從模具唇部的進一步擠出可以連續(xù)向傳送輥施加樹脂,如圖中所示。
一些實施方式中,刻面的傳送輥被加熱,而一些實施方式中,其被冷卻,所選擇的熱力狀態(tài)取決于所選擇進行傳輸?shù)臉渲男再|(zhì)和所需的效果。一些示例中,刻面的傳送輥例如是金屬的,而在其他示例中,例如,當(dāng)需要抑制熱傳導(dǎo)以及對傳送輥的粘附時,該輥或其外表面可以是防粘附材料,例如,硅橡膠或者含氟聚合物??堂娴膫魉洼伩梢酝ㄟ^在圓形橫截面坯料上加工平坦刻面制造而成。在各種實施例中,刻面的數(shù)量例如處于從1個至約10個或者更多的范圍中,取決于傳送輥的尺寸和沉積物的所需尺寸及其間的間隔,刻面可以軸向連續(xù)延伸以形成樹脂條,或者選擇性地間斷以形成島狀物。
參照圖6C和6D,樹脂從刻面的傳送輥135向模制輥104的傳輸由模制輥104中的開放模制腔體的開放口協(xié)助。腔體為模制輥104的表面提供功能性程度的粗糙度或者“抓握性能(graspiness)”,有助于使樹脂與傳送輥135分離。并不需要被傳送的樹脂在此處填充于腔體中,而僅需要樹脂牢固貼附于模制輥的表面上。
對于在進行模制擠壓前施加樹脂,所意識到的是,熔融樹脂的低導(dǎo)熱性、在樹脂傳送點和施加輥隙擠壓點之間樹脂與模制輥表面的有限接觸持續(xù)時間以及空氣填充的模制腔體的絕緣質(zhì)量本身組合起來,能夠利用所施加的樹脂對模制腔體進行成功的后續(xù)填充。從而,我們發(fā)現(xiàn)沒有必要假定在此描述的技術(shù)在巨大壓力下將熔融樹脂直接傳輸至模制輥隙或者傳輸至腔體。部位182中所傳送的樹脂180比部位181中的樹脂受到更高速度的冷卻,因為部位182直接接觸模制輥在相鄰腔體之間的表面,從而部位181具有由于腔體101填充有絕緣空氣而具有減小的導(dǎo)熱特性。這導(dǎo)致部位182中的表面樹脂在進入輥隙時更加堅固,從而對于剪切流和縱向聚合物定向具有更好阻力。這可以使得緊固件產(chǎn)品對于機器或制造方向上的扯裂擴展具有更低的傾向。即使如此,當(dāng)前優(yōu)選的是,對施加樹脂的點進行定位,從而樹脂在進入輥隙之前得以暴露以冷卻小于約0.5秒的時間,優(yōu)選地小于約0.1秒。在優(yōu)選的線速度上,施加樹脂的點與輥隙間隔開小于約10英寸(25.4cm)的距離,優(yōu)選地小于5英寸(12.7cm)。模制輥的該優(yōu)選表面速度為至少150英尺/分鐘,優(yōu)選地大于250英尺/分鐘(45.7-76.2m/min)。
往回參照圖1,將被傳送的樹脂導(dǎo)向輥隙中的片材130。片材可以是機織的、無紡的或者針織的材料。片材也可以是泡沫、薄膜、紙幅、聚合物涂覆的紙幅或者復(fù)合幅片,例如包括一個或多個彈性體薄膜的幅片??梢赃x擇處理的參數(shù),以有利地向輥隙傳輸局部硬化的樹脂。這可能特別有利的是,利用相對疏松的材料(例如,織物)以減輕樹脂過度滲透入材料的傾向,并且防止樹脂刺穿材料的整個厚度。從而,模制結(jié)構(gòu)層疊于其上的紡織片材可以更好地保持其初始性能,同時使用更少的樹脂。
在特定示例中,以上技術(shù)得以有利地采用,以在薄的紡粘織物上施加模制的部件,迄今為止,人們還不認為所述薄的紡粘織物適用于許多最終產(chǎn)品的工藝。這是很重要的,因為許多領(lǐng)域的產(chǎn)品(例如,個人護理產(chǎn)品、用于包扎的醫(yī)用片材、衣服和窗簾)需要具有更薄、更便宜并且更加柔軟的幅片。模制基底層的一體性導(dǎo)致能夠施加巨大的脫模力,即使在非常薄的材料用作背襯之處也如此。樹脂基底層在相鄰的鉤子下的一體性的保持力有助于確保該層具有足夠的強度,以能夠進行復(fù)雜形狀的脫模。以此方式,阻礙脫模的具有很大高度前突輪廓的鉤子和復(fù)雜形狀的預(yù)制桿可以形成于薄的、相對較柔弱的基底材料上。
在樹脂進入輥隙之前允許樹脂隨著在模制輥表面上運行而輕微冷卻減少了片狀材料整體暴露于熱的熔融樹脂。迄今為止,許多用于現(xiàn)場層壓(in-situ lamination)的片狀材料被限制為相對昂貴的聚酯或者其他耐熱樹脂。在此描述的方式能夠使用相對便宜的材料或繩索作為支撐材料,例如由聚丙烯、聚乙烯或者其混合物的纖維形成的材料或繩索,以替代諸如聚酯的耐熱樹脂。
現(xiàn)在參照圖7,不用通過傳送輥135將樹脂直接傳送至模制輥,而是可以將樹脂直接傳輸至繞擠壓輥102拖動的片材130。在一些實施方式中,片材130的絕緣性能可以有利地用于傳輸樹脂,所述樹脂在片材/樹脂接觸面處固化,但是在片材之上是熔融的,從而輥隙的擠壓可以填充模制輥的腔體。這類傳輸系統(tǒng)可以用于制造緊固件產(chǎn)品,該緊固件產(chǎn)品對于制造方向上的扯裂擴展顯示出更小傾向,這是因為在材料/樹脂接觸面處固化的樹脂的更少的縱向定向。
參照圖8,示出了具有垂直輥隙平面VN的模制組件,其顯示出樹脂并不由傳送輥135直接傳送至模制輥104,而是可以直接傳輸至擠壓輥102,然后通過擠壓輥的旋轉(zhuǎn)傳輸至輥隙N。在此實施例中,片材是相對多孔類型的材料(例如,稀松材料),從而當(dāng)熔融樹脂和片材在輥隙N中相遇在一起時,其中的壓力迫使樹脂完全通過片材,以在另一側(cè)模制緊固件元件。最終緊固件產(chǎn)品的橫截面圖示于圖8A中。此類多孔片材描述于美國專利申請序列號10/688,301中,在此引入其整體公開內(nèi)容以作為參考。
參照圖9A和9B,熔融樹脂被直接傳輸至繞刻面的傳送輥135拖動的片材130。當(dāng)傳送輥135的低部位經(jīng)過模具100前面時,熔融樹脂108在模具100的唇部處累積成團塊140。在片材130之下的高部位H的前緣開始移除團塊140,當(dāng)高部位H經(jīng)過模具100的前面時,該團塊的樹脂涂抹于片材上。在其他因素中,根據(jù)片材距模具開口的接近程度以及擠出速度,在高部位H橫穿的過程中從模具唇部的進一步擠出可以連續(xù)向片材施加樹脂至一定程度,如圖中所示。一對浮動輥141用于補償刻面的傳送輥135旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的路徑長度變化。
圖10示出具有高部位251和低部位253的鏈輪狀傳送輥250。當(dāng)傳送輥250旋轉(zhuǎn)到模具100的前面時,相對于低部位253較為提升的高部位251從模具100的唇部收集熔融樹脂,然后通過傳送輥250的旋轉(zhuǎn)將熔融樹脂傳輸至模制輥104。熔融樹脂承載于模制輥上,并通過模制輥的旋轉(zhuǎn)傳輸至輥隙N。緊固件元件或者其他所需的部件在輥隙中被模制于呈上述方式的片材130上。在一些實施例中,傳送輥的輪廓沿著整個軸向長度保持相同,或者在所選擇的延伸部位上相同,擠出機模具對應(yīng)地成形,以僅在傳送輥有效之處傳輸樹脂。
在其他實施例中,鏈輪狀傳送輥包括選擇厚度的鏈輪狀傳送盤,所述鏈輪狀傳送盤與選擇厚度并具有更小直徑的間隔盤交替地組裝。設(shè)置相對窄的模具開口,以供應(yīng)熔融樹脂條,所述熔融樹脂條的寬度大致對應(yīng)于傳送盤的厚度。上述其他實施例同樣適用于這種變形。
現(xiàn)在參照圖11,使用熔融塑料的容器260替代擠出機,以向鏈輪狀傳送輥250傳輸熔融樹脂。當(dāng)傳送輥250旋轉(zhuǎn)時,相對于低部位253提升的高部位251從容器260收集熔融樹脂,并將熔融樹脂傳輸至模制輥104。在一些實施例中,有利的是使用低粘度樹脂。適當(dāng)?shù)牡驼扯葮渲蔷哂写笥诩s5g/10min(例如,6、7、10、15、20、25或者更多,例如30g/10min)的熔體流動速率(MFR)的樹脂,該熔體流動速率是由ASTM測試方法D1238確定的,在此引入其全部公開內(nèi)容以作為參考。
參照圖12,傳送輥280包括可旋轉(zhuǎn)部270和中央固定真空歧管部281,所述中央固定真空歧管部281大致定向于傳輸模具100的方向上??尚D(zhuǎn)部270包括多個真空通道271,其向內(nèi)終止于中央歧管附近并且向外終止于傳送輥的低部位273的谷部。互補的鏈輪291與傳送輥280相嚙合,其尺寸確定為提升的齒293將片材130推入傳送輥280的谷部273中。當(dāng)片材繞其拖動的可旋轉(zhuǎn)部270的各個部段靠近模具100時,輥291的齒293將片材推入谷部273中,同時通道271變得朝向被抽空的歧管部281打開,將片材緊密地吸靠在傳送輥280上,使片材與傳送輥的高和低部位貼合。高部位275從模具100收集熔融樹脂。當(dāng)其上具有樹脂的幅片移開模具時,通道被關(guān)閉并且真空得以解除,允許將片材拖離傳送輥280。在特定的實施方式中,通道的橫截面是圓形的。真空系統(tǒng)的抽吸要求可根據(jù)正被處理的片材的氣密性程度進行選擇。
參照圖13,在另一實施例中,當(dāng)與圖1的傳送輥135進行比較時,刻面的傳送輥300具有圓邊緣,并且熔融樹脂從相鄰的反轉(zhuǎn)非刻面?zhèn)魉洼?02被傳輸至傳送輥300。未傳輸至傳送輥300的樹脂由擦刮器301移除。當(dāng)需要時,這一實施例可以增加樹脂冷卻時間。
參照圖14和16,圖14的緊固件產(chǎn)品150是利用圖16的刻面的傳送輥135制造的。熔融樹脂108的部位G從寬度對應(yīng)于樹脂沉積物G的橫向?qū)挾萕的單通道模具開口(未示出)被傳輸。機器方向(MD)上的樹脂沉積物的長度l2由刻面的傳送輥135的提升傳輸表面H的圓周距離l2確定??梢酝ㄟ^增加輥135的直徑D來使得長度l2更大。樹脂部位G之間的距離l1由刻面的圓周跨度l1確定。圖15的緊固件產(chǎn)品160是使用圖17的刻面的工具輥162制造的。多排區(qū)域G’是通過從具有十六個分離的橫向間隔開的開口的模具傳輸熔融樹脂而產(chǎn)生的,所述開口為0.050英寸(1.27mm)寬和0.015英寸(0.38mm)深。在一個示例中,相鄰開口之間的間隔為0.063英寸(1.60mm)。六角形傳送輥162的各個拐角用作高點H’,以傳送樹脂的離散團塊。機器方向(MD)上的沉積物的間隔l3由傳送輥162的各個刻面的弧形跨度距離l3確定。如果其上層壓模制部件的片材130是寬度方向有彈性的材料,由于材料在各排相鄰的樹脂沉積物G’之間的開放空間中的延展性,產(chǎn)品在橫穿機器方向(CD)上可以具有良好延展特性。傳送輥和模具開口可以構(gòu)造成并且擠出率可以選擇成,任何橫向排內(nèi)以及機器方向中任何列中的樹脂的各個沉積物充分近地在一起,以在輥隙中融合。我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)通過在小塊內(nèi)的陣列中沉積多個、相對少量的樹脂,大塊樹脂可以以高度可預(yù)見的和可控制的形狀形成,從而離散的沉積物在輥隙壓力下融合,以覆蓋該小塊。以此方式,受傳送的樹脂更均勻地分布在該小塊上,整個小塊尺寸和形狀將受輥隙中的橫向力影響的任何趨勢得以降低。
參照圖18,根據(jù)所需要的效果,刻面的傳送輥或輥部段的長度L1處于約1英寸至約36英寸(2.54-91.44cm)或更大的范圍內(nèi)。再次參照圖16和17,刻面的傳送輥135或162的直徑D處于例如約1/4英寸至10英寸(0.64-25.4cm)或更大的范圍內(nèi)。在一些實施方式中,刻面的傳送輥可以有利地具有部分P1和P2,所述部分P1和P2具有不同數(shù)量的刻面,以提供變化的圖案。例如,具有長度為L2的部分的刻面的工具輥可以包括兩個與圖16的刻面類似的刻面,長度為L3的部分可以包括六個與圖17的刻面類似的刻面。參照圖18-18B,在特定實施例中,刻面的工具輥具有11.25英寸的總長L1。旋轉(zhuǎn)軸C的長度A為0.75英寸(1.91cm)。該特定實施例具有兩個均等的部分,所述均等部分具有5.625英寸(14.29cm)的長度L2=L3。兩個刻面切入每一傳送輥部段??堂婧蛡魉洼佂獠恐g的距離B為0.767英寸(1.95cm)。傳送輥的直徑D為0.830英寸(2.11cm),旋轉(zhuǎn)軸C的直徑為0.375英寸(0.95cm)。在該特定實施例中,雖然由于各個部分的質(zhì)心與傳送輥的旋轉(zhuǎn)軸線不一致而使該部分偏心,但是各個部分相對于另一部分旋轉(zhuǎn),以使整個傳送輥由于質(zhì)心與傳送輥的旋轉(zhuǎn)軸線一致而得以平衡。
對于傳送輥的其他實施例是可能的。例如,參照圖19,傳送輥200包括具有縱向槽203和203’的圓柱體202。將鍵205的尺寸確定為裝配于縱向槽203中,以使傳送區(qū)域204相對于傳送輥的外表面的其他區(qū)域提升。以與上述方式類似的方式利用提升的傳送區(qū)域204將樹脂傳送到工具輥104上。在另一應(yīng)用中,通過向槽203’中插入另一鍵而改變圖案。也可以在輥200中提供多個附加的槽。參照圖20,在另一實施例中,傳送輥210包括縱向傳送葉片212,其高于相鄰的縱向谷部214。以與上述方式類似的方式,利用提升的傳送葉片212將樹脂傳送至工具輥104上。參照圖21的示意圖,在又一實施例中,傳送輥220包括一個或者可變選擇的突起,所述突起從圓柱狀基部向外延伸。如圖所示,例如,突起的橫截面可以是圓形或者三角形。以與上述方式類似的方式,突起表示傳送表面,其相對于其他區(qū)域得以提升。
在一些實施方式中,傳送輥的轉(zhuǎn)動率(turn rate)與速度控制裝置相關(guān)聯(lián),其與模制輥104的旋轉(zhuǎn)速度相獨立地起作用,以使傳送輥的表面速度可以等于、高于或者低于模制輥的表面速度。這允許最終產(chǎn)品中的設(shè)計靈活性。例如,可以保持差速,以使材料將樹脂沉積物涂抹于表面上,以獲得特定形狀的沉積物。在本優(yōu)選實施例中,傳送輥的表面速度稍微低于模制輥的表面速度,例如低2-5%,以便于將樹脂傳送至模制輥。
現(xiàn)在參照圖22A,可旋轉(zhuǎn)傳送裝置320包括可旋轉(zhuǎn)傳送輥322,該傳送輥322具有承載擦拭器321(例如,橡膠擦拭器)的外表面,所述擦拭器固定于可旋轉(zhuǎn)傳送輥并從其向外延伸。傳送裝置具有帶至少一個傳送區(qū)域的外表面,該傳送區(qū)域相對于傳送裝置的外表面的其他區(qū)域得以提升,使得樹脂在對應(yīng)于傳送裝置的提升的傳送區(qū)域的確定區(qū)域中傳送至輥隙中?,F(xiàn)在參照圖22A和22B,擦拭器321的前邊緣324開始移除樹脂的團塊。擦拭器321上的樹脂團塊323被涂抹在模制輥上,如上所述。
已經(jīng)描述了本發(fā)明的多個實施例。然而,應(yīng)當(dāng)理解,可以進行各種改變,而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。例如,雖然圖1中所示的模制組件的傳送面是水平的,但是其可以是垂直的,從而重力可以有助于移除熔融樹脂。以上描述的任意實施例中的熔融樹脂的傳輸點可以不同于附圖中所示的傳輸點。例如,被傳輸至圖1中所示的工具輥的熔融樹脂可以被傳輸?shù)酶咏蛘吒h離輥隙N。熔融樹脂可以由模具傳送至傳送輥,所述模具包括傳輸離散劑量的樹脂的旋轉(zhuǎn)模輪(die wheel)。此類旋轉(zhuǎn)模輪描述于與本專利申請同時提出的、名為“為形成緊固件產(chǎn)品傳輸樹脂(Delivering Resin for FormingFastener Products)”并給予美國序列號No.10/803,682的申請中,在此引入其全部內(nèi)容以作為參考。從而,其他實施例涵蓋于隨后的權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于制造緊固件產(chǎn)品(117,163)的方法,該緊固件產(chǎn)品(117,163)具有由樹脂(108)形成的插入式緊固件元件(110,161)陣列,該方法包括提供模制輥(104),其確定從其外表面向內(nèi)延伸的腔體(101,101′)陣列,該模制輥(104)定位成與反轉(zhuǎn)的擠壓輥(102)相鄰,以確定擠壓輥隙(N);按照由傳送輥(135,162,200,210,220,250)的旋轉(zhuǎn)確定的圖案將可模制的樹脂(108)傳送至擠壓輥隙(N)中,所述傳送輥(135,162,200,210,220,250)具有帶至少一個傳送區(qū)域(H)的外表面,該至少一個傳送區(qū)域(H)相對于傳送輥(135,162,200,210,220,250)外表面的另一區(qū)域(L)受到相對提升,以使樹脂(108)在對應(yīng)于傳送輥(135,162,200,210,220,250)提升的傳送區(qū)域(H)的確定部位中被傳送至輥隙(N)中;將可模制樹脂(108)層壓至載體片(130)上;將樹脂(108)的部位在擠壓輥隙(N)中擠壓至模制輥(104)的多個腔體(101,101′)中,以至少形成緊固件元件(110,161)的桿部,同時在模制輥(104)的表面上形成樹脂(108)的基底(112),該基底(112)與緊固件元件桿部互連;以及將樹脂(108)從模制輥表面剝離至載體片(130)上。
2.如權(quán)利要求1所述的方法,其中按一系列根據(jù)傳送輥(135,162,200,210,220,250)的旋轉(zhuǎn)而間隔開的離散部位傳送樹脂(108)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法,其中按在傳送輥(135,162,200,210,220,250,280)的每一轉(zhuǎn)中傳送多個部位傳送樹脂(108)。
4.如權(quán)利要求3所述的方法,其中多個部位成形為使相鄰部位融合。
5.如上述權(quán)利要求中任一項所述的方法,其中傳送輥(135,162,200,210,220,250,280)外表面具有多個提升的傳送區(qū)域(H)。
6.如上述權(quán)利要求中任一項所述的方法,其中該外表面包括非粘性涂層,以有助于將樹脂(108)從傳送表面?zhèn)魉椭聊V戚?104)。
7.如權(quán)利要求5所述的方法,其中傳送區(qū)域(H)沿著傳送輥(135,162,200,210,220,250,280)的旋轉(zhuǎn)軸線間隔開。
8.如權(quán)利要求5所述的方法,其中傳送區(qū)域(H)繞傳送輥(135,162,200,210,220,250,280)的圓周間隔開,以使樹脂(108)的多個離散部位在傳送輥(135,162,200,210,220,250,280)的每一轉(zhuǎn)中受到傳送。
9.如上述權(quán)利要求中任一項所述的方法,其中傳送區(qū)域(H)包括沿著傳送輥(210)的旋轉(zhuǎn)軸線延伸的葉片(212)。
10.如上述權(quán)利要求中任一項所述的方法,其中傳送區(qū)域包括距傳送輥(200)旋轉(zhuǎn)軸線基本上固定距離的外傳送輥表面的連續(xù)區(qū)域(204)。
11.如上述權(quán)利要求中任一項所述的方法,其中傳送區(qū)域包括提升的柵格,所述提升的柵格圍繞傳送輥(220)外表面的離散凹陷區(qū)域。
12.如上述權(quán)利要求中任一項所述的方法,其中傳送輥(135,162,200,210,220,250,280)和模制輥(104)的表面速度基本上相同。
13.如上述權(quán)利要求中任一項所述的方法,其中樹脂(108)在載體片(130)上被帶入擠壓輥隙(N)中。
14.如上述權(quán)利要求中任一項所述的方法,其中載體片繞傳送輥(135,162,200,210,220,250,280)被拖動并且通過傳送輥(135,162,200,210,220,250,280)的旋轉(zhuǎn)而與可模制樹脂(108)接觸。
15.如上述權(quán)利要求中任一項所述的方法,包括供應(yīng)真空壓力,以將載體片(130)保持為抵靠傳送輥(280)的外表面。
16.如權(quán)利要求15所述的方法,包括將真空壓力通向傳送輥(280)外表面上提升的傳送區(qū)域(275)之間的多個凹陷區(qū)域(273)。
17.如上述權(quán)利要求中任一項所述的方法,其中可模制樹脂(108)在提升的傳送區(qū)域(H)中直接施加于傳送輥(135,162,200,210,220,250,280)的外表面。
18.如上述權(quán)利要求中任一項所述的方法,其中通過首先將樹脂(108)從傳送輥(135,162,200,210,220,250,280)的外表面?zhèn)魉椭聊V戚?104)的外表面,然后由模制輥(104)的旋轉(zhuǎn)帶入擠壓輥隙(N)中,而將樹脂(108)傳送至擠壓輥隙(N)中。
19.如權(quán)利要求1-16中任一項所述的方法,其中通過首先將樹脂(108)從傳送輥(135,162,200,210,220,250,280)的外表面?zhèn)魉椭凛d體片(130),然后在載體片(130)上被帶入擠壓輥隙(N)中,而將樹脂(108)傳送至擠壓輥隙(N)中。
20.如權(quán)利要求1-16中任一項所述的方法,其中通過使載體片(130)穿過在傳送輥(135,162,200,210,220,250,280)和反轉(zhuǎn)輥(102)之間確定的輥隙(N),而將樹脂(108)從傳送輥(135,162,200,210,220,250,280)的外表面?zhèn)魉椭凛d體片(130)上。
21.如權(quán)利要求1-12至任一項所述的方法,其中通過首先將樹脂(108)從傳送輥(135,162,200,210,220,250,280)的外表面?zhèn)魉椭翑D壓輥(102)的外表面,然后通過擠壓輥(102)的旋轉(zhuǎn)帶入擠壓輥隙(N)中,而將樹脂(108)傳送至擠壓輥隙(N)中。
22.如上述權(quán)利要求中任一項所述的方法,其中傳送輥(135,162,200,210,220,250,280)旋轉(zhuǎn),以將樹脂(108)從可模制樹脂(108)的槽(260)拾取到傳送輥的提升的傳送區(qū)域。
23.如上述權(quán)利要求中任一項所述的方法,其中通過傳送輥(302)與反轉(zhuǎn)傳送輥(302)上的樹脂(108)之間的接觸而將樹脂(108)傳送至傳送輥(300)上。
24.如上述權(quán)利要求中任一項所述的方法,還包括在緊固件元件桿部的末端上形成可接合頭部(110,161)。
25.如權(quán)利要求1-23中任一項所述的方法,其中模制輥腔體(101)成形為模制可接合頭部(110)。
26.如上述權(quán)利要求中任一項所述的方法,其中通過擠壓輥隙(N)中的壓力將樹脂(108)層壓于載體片(130)上。
27.一種用于制造緊固件產(chǎn)品(117,163)的裝置,該裝置包括模制輥(104),確定從其外表面向內(nèi)延伸的腔體(101,101′)陣列;反轉(zhuǎn)擠壓輥(102),其定位成與模制輥(104)相鄰,以確定擠壓輥隙(N);可旋轉(zhuǎn)傳送輥(135,162,200,210,220,250,280),其按照由傳送輥(135,162,200,210,220,250,280)的旋轉(zhuǎn)確定的圖案將可模制的樹脂(108)傳送至擠壓輥隙(N)中,所述傳送輥具有帶至少一個傳送區(qū)域(H)的外表面,該至少一個傳送區(qū)域(H)相對于傳送輥(135,162,200,210,220,250,280)的外表面的另一區(qū)域(L)受到相對提升,以使樹脂(108)在對應(yīng)于傳送輥(135,162,200,210,220,250,280)提升的傳送區(qū)域(H)的確定部位中被傳送至輥隙(N)中。
28.如權(quán)利要求27所述的裝置,其中傳送輥(135,162,200,210,220,250,280)具有多個提升的傳送區(qū)域(H)。
29.如權(quán)利要求28所述的裝置,其中傳送區(qū)域(H)沿著傳送輥(135,162,200,210,220,250,280)的旋轉(zhuǎn)軸線間隔開。
30.如權(quán)利要求28或29所述的裝置,其中傳送區(qū)域(H)繞傳送輥(135,162,200,210,220,250)的圓周間隔開。
31.如權(quán)利要求27-30中任一項所述的裝置,其中傳送區(qū)域(H)包括沿著傳送輥(210)的旋轉(zhuǎn)軸線延伸的葉片(212)。
32.如權(quán)利要求27-31中任一項所述的裝置,其中傳送區(qū)域包括提升的柵格,所述提升的柵格圍繞傳送輥(220)外表面的離散凹陷區(qū)域。
33.如權(quán)利要求27-32中任一項所述的裝置,其中該外表面包括非粘性涂層,以有助于將樹脂(108)從傳送表面?zhèn)魉椭聊V戚?104)。
全文摘要
一種用于制造緊固件產(chǎn)品(117)的方法和裝置,該緊固件產(chǎn)品具有承載于表面(130)上的模制突起(110)或其他模制部件,該方法和裝置的特征在于,傳送裝置(135)具有帶至少一個傳送區(qū)域(H)的外表面,該至少一個傳送區(qū)域(H)相對于該裝置的外表面的另一區(qū)域(L)受到相對提升。
文檔編號B29C43/28GK1956832SQ200580016240
公開日2007年5月2日 申請日期2005年3月10日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月18日
發(fā)明者威廉·P·克盧恩 申請人:維爾克羅工業(yè)公司