緊固件模製設備及相關方法

2023-05-26 00:30:56

專利名稱：緊固件模製設備及相關方法
技術領域：
本發明涉及緊固件模製。
技術背景緊固件產品，例如鉤環緊固件的鉤部件或者其它用於可脫離地接合到可 配合材料中的突出部，可以通過連續模製法生產，該方法採用具有在周圍形 成緊固件形狀的模腔的模製輥。模製輥可由軸向壓縮的環形模製板的疊層形 成。在操作中，可以將來自擠壓機的熔融聚合物引入壓力輥隙中以迫使熔融 聚合物在高壓下進入模製輥的緊固件腔中來模製緊固件元件(例如，鉤或杆)。 同時，模製輥可以形成片狀基底，緊固件元件從該片狀基底延伸。發明內容一方面，本發明的特徵是用於形成片狀(sheet-form)緊固件產品的模製設 備。該模製設備包括第一環，該第一環確定從該環的圓周表面向內延伸的多 個空隙。該空隙由環的包括局部確定模腔(molding cavity)的凹陷區域的部分 在周向上彼此間隔開。模製設備還包括多個構造成設置在空隙內的插塞元 件。當插塞元件設置在空隙內時，插塞元件與其間的環的部分配合以確定模 腔。模腔成形為用於由自模製設備的周邊表面被迫進入模腔中的熔融樹脂模 制出具有用於與相配合的緊固件產品可脫離地接合的懸伸頭部的緊固件元 件的陣列。在一些實施例中，插塞元件包括與環的凹陷部一起確定模腔的凹陷。 在一些實施例中，至少一些模腔成形為用於模製具有鉤狀部的緊固件元件。在特定實施例中，至少一些模腔定向成用於模製出在橫穿環寬度的方向上延伸的緊固件元件鉤狀部。在一些實施例中，至少一些插塞元件各自局部確定兩個模腔。在特定實施例中，至少一些模腔由插塞元件的端表面局部確定，而其它模腔由插塞元件的側表面局部確定。在一些實施例中，插塞元件的端表面構造成與相鄰環
的表面配合以確定至少一些模腔。在特定實施例中，插塞元件包括第二環的部分，並且當第二環鄰近第一 環定位並與第一環同心時插塞元件設置在空隙內。在一些實施例中，至少一 些插塞元件從第二環的第一側表面整體延伸。在特定實施例中，第二環還包 括從其第二側表面延伸的插塞元件，用以填充第三環的空隙以確定其它模腔。在一些實施例中，才莫制設備包括多個以交替方式(in alternating pattern) -波此相鄰布置的這類第一環和第二環。在特定實施例中，多個環圍繞內部元 件定位並受到軸向壓縮以形成基本上為圓柱形的模製輥。在一些實施例中，模製設備還包括構造成鄰近第一環定位的第二環。在 特定實施例中，插塞元件在第二環鄰近第一環定位時與第二環配合，以確定 附加模腔。在一些實施例中，插塞元件包括局部確定附加模腔的凹陷區域。 在特定實施例中，第二環包括局部確定附加模腔的多個凹陷區域。在一些實施例中，模製設備還包括第二環，該第二環確定多個從環的圓 周表面向內延伸的空隙。這些空隙由環的具有凹陷區域的部分在周向上彼此 間隔開。第二環構造成鄰近第一環定位，使得第一和第二環的凹陷區域配合 以局部確定模腔。在特定實施例中，空隙和插塞元件具有相匹配的錐度(taper)。 在一些實施例中，插塞元件-波壓配合在空隙內。 在特定實施例中，空隙和插塞元件具有基本上為矩形的橫截面。 在一些實施例中，空隙從環的第 一側延伸到環的第二側。 另一方面，本發明的特徵是用於形成片狀緊固件產品的模製設備，其包 括第 一環和第二環，該第 一環確定從該第 一環的圓周表面向內延伸的多個空 隙，該第二環包括從該第二環延伸的多個插塞。插塞元件確定凹陷區域並構 造成設置在空隙內。當插塞元件設置在空隙內時，插塞元件與第一環的至少 一個表面配合以確定模腔。模腔成形為用於由自模製設備的周邊表面被迫進 入模腔中的熔融樹脂模製出具有用於與配套的緊固件產品可脫離地接合的 懸伸頭部的緊固件元件的陣列。在一些實施例中，至少一些模腔成形為用於模製具有鉤狀部的緊固件元 件。在特定實施例中，至少一些模腔定向成用於模製出在橫穿環寬度的方向 上延伸的緊固件元件鉤狀部。在一些實施例中，至少一些插塞元件從第二環的第一側表面延伸。在特
定實施例中，至少一些插塞元件從第二環的第二側表面延伸，該第二側表面 與第一側表面相對。在一些實施例中，模製設備包括多個以交替方式彼此相鄰布置的這類第 一環和第二環。在特定實施例中，多個環圍繞內部元件定位並受到軸向壓縮 以形成基本上為圓柱形的模製輥。在另外的方面中，本發明的特徵是製造模製設備的方法，該方法包括在 第 一 環的側表面中形成溝槽。該溝槽從環的側表面和環的圓周表面向內延 伸。該方法還包括^v第一環的周向間隔開的區域去除材料，以形成從環的圓 周表面向內延伸的空隙。材料被去除的區域至少從溝槽的頂部區域延伸到溝 槽的底部區域，使得溝槽的一部分延伸通過周向間隔開的空隙之間的環部 分，使得空隙之間的每個環部分確定凹陷區域。該方法還包括將插塞元件設 置在環的空隙內。插塞元件和空隙之間的環部分配合以確定模腔。在一些實施例中，在環的側表面中形成溝槽包括對環的側表面進行機械 加工。隔開的區域進行線割放電加工。在一些實施例中，在從第一環的周向間隔開的區域去除材料之前，溝槽 基本上連續地圍繞環延伸。在特定實施例中，至少一些插塞元件各自局部確定兩個模腔。在一些實施例中，該方法還包括將第二環鄰近第一環設置。該第二環與 插塞元件的側表面配合以確定至少一些模腔。在特定實施例中，該方法還包 括以交替方式彼此鄰近地布置多個這樣的第 一和第二環。在一些實施例中，將插塞元件設置在空隙內包括將插塞元件壓配合在空 隙內。在特定實施例中，至少一些插塞元件從第二環的鄰近第一環的側表面延伸。在一些實施例中，至少一些模腔成形為用於模製具有鉤狀部的緊固件元件。在一些實施例中，該方法還包括鄰近第一環設置第二環。第二環確定多 個從環的圓周表面向內延伸的空隙。這些空隙由包括局部確定模腔的凹陷區 域的環部分在周向上彼此間隔開。在特定實施例中，該方法還包括將第一和
第二環的凹陷區域對齊，使得第一和第二環的凹陷區域配合以確定模腔。在 一些實施例中，將第一和第二區域的凹陷區域對齊包括在將環圍繞心軸定 位時，將第一和第二環的對準部件與心軸上的對準部件對齊。在進一 步的方面中，本發明的特徵是生產具有多個從基底延伸的緊固件 元件的緊固件產品的方法，該方法包括提供旋轉的模製輥，該旋轉的模製輥 包括多個堆疊布置的第 一環。每個第 一環確定從輥的圓周表面向內延伸的多 個空隙。這些空隙通過環的包括局部確定模腔的凹陷區域的部分在周向上彼 此間隔開。模製輥還包括多個設置在空隙內的插塞元件。插塞元件與環在空 隙之間的部分配合以確定模腔。該方法還包括將熔融樹脂引到輥的圓周表面 並在壓力下迫使一些樹脂進入模腔中，從而模製出與位於模製設備的圓周表 面處的樹脂一體的緊固件元件的陣列。該方法還包括/人模製輥剝離樹脂，以 露出從基底延伸的多個緊固件元件。在一些實施例中，通過將第二環布置在相鄰的第一環之間，使插塞元件 設置在空隙內。插塞元件從第二環的側表面延伸。在特定實施例中，通過將插塞元件壓配合到空隙中，使插塞元件設置在 空隙內。在一些實施例中，將樹脂引入到由模製設備和相鄰的壓力裝置確定的輥隙中。在特定實施例中，壓力裝置包括反轉的壓力輥。在一些實施例中，每個緊固件元件包括懸於基底之上的可接合的頭部。在特定實施例中，緊固件元件包括鉤子。在一些實施例中，至少一些緊固件 元件各具有橫穿基底橫向延伸的環可接合的鉤狀部。其它特徵和優點在說明書、附圖和權利要求書中。


圖1是模製裝置的實施例的透視圖。圖2是圖1的模製裝置的局部分解視圖。圖3是圖2中的區域3的放大視圖。圖4示出用於形成緊固件產品的方法和設備的實施例。圖5是緊固件產品的實施例的透視圖。圖6示出用於形成緊固件產品的方法和設備的另 一 實施例。
圖7是模製裝置的實施例的局部分解視圖。圖8是圖7中的區域8的放大視圖。圖9是緊固件產品的實施例的透視圖。圖IO是模製裝置的另一實施例的局部分解視圖。圖11是圖10中的區域11的放大視圖。圖12是緊固件產品的實施例的透視圖。圖13是模製裝置的實施例的局部分解視圖。圖14是模製裝置的另一實施例的局部分解視圖。圖15是模製裝置的另一實施例的局部分解視圖。各個附圖中相同的附圖標記表示相同的元件。
具體實施方式
模製設備參照圖1,模製輥100包括圍繞心軸105設置的多個凹環102和多個凸 環104。凹環102和凸環104在端環107之間受到軸向壓縮。如下所述，凹 環102和凸環104配合以確定多個緊固件形狀(例如，鉤子形狀)的模腔120。 因此，模製輥100可用於模製包括多個緊固件元件(例如，鉤子形狀的緊固 件元件)的緊固件產品。例如，如下面更詳細描述的，可在高壓下將熔融聚 合物樹脂引到模製輥100的周邊表面，使得一些熔融樹脂進入模腔120以模 制緊固件元件，同時剩餘部分的熔融樹脂壓靠在模製輥100的周邊表面上以 形成樹脂基底，模製的緊固件元件從該樹脂基底延伸。圖2示出模製裝置IOO的一部分的分解視圖，其包括一個凹環102和一 個凸環104。凹環102包括從環內部的周邊表面110向外延伸的多個周向間 隔開的元件108。元件108具有在組裝時有助於確定模製輥100的圓周表面 的頂表面。元件108可具有約0.1毫米至約1.3毫米(例如，約0.25毫米至約 0.6毫米)的寬度Wm。元件108包括!誇越元件108寬度的凹陷部112,並且成 形為用於局部確定才莫腔120。凹陷部112包括杆部113和鉤狀部(crook portion) 115，它們可分別模製出鉤子形狀(hook-sh叩ed)的緊固件元件的杆部 和鉤狀部。元件108可以圍繞凹環102的圓周間隔開約0.15毫米至約1毫米 (例如，約0.25毫米至約0.5毫米)的距離。在一些實施例中，元件108沿著 凹環102的圓周基本上均勻地間隔開。但是，元件108也可以或者另外地以
非均勻的距離間隔開。在凹環102的每個相鄰元件108之間確定空隙114。如圖2和3所示， 空隙114^v凹環102的一側延伸到凹環102的相對側。在某些實施例中，空 隙114相對於模製輥的直徑而言較窄。例如，空隙114可具有約0.15毫米至 約1毫米(例如，約0.25毫米至約0.5毫米)的寬度Wv。空隙114的高度hv 和深度dv—般比凹陷部112的高度和深度稍大(例如，約大O.Ol毫米至約0.04 毫米)。空隙114的高度hv可以在約0.2毫米至約1.3毫米(例如，約0.4毫米 至約0.9毫米)的範圍內，空隙114的深度dv可以在約0.3毫米至約6毫米(例 如，約0.5毫米至約2.5毫米)的範圍內。如圖2所示，凸環104包括從側表面117延伸的多個周向間隔開的插塞 (plug)116。插塞116的尺寸一般大致對應於空隙114的尺寸。在特定實施例 中，如下所述，在插塞116保持在空隙114中時，插塞116和確定空隙114 的表面(例如，元件108的側表面)之間的空間足夠'J、以防止模製加工過程中 樹脂進入這些空間中。在一些實施例中，插塞116的寬度、高度和/或深度比 空隙114的寬度Wv、高度hv和/或深度dv略小(例如，約小0.01毫米至約0.04 毫米)。例如，插塞116可具有約0.16毫米至約1.3毫米的高度、約0.11毫 米至約1毫米的寬度、和/或約0.26毫米至約1.4毫米的深度。如圖1所示，當組裝衝莫制輥100時，凸環104的插塞116定位(例如，保 持)於凹環102的空隙114內。當定位在空隙114內時，插塞116的頂表面一 般基本上與凹環102的周向表面對齊(例如，與元件108的頂表面對齊)。這 可以例如允許衝莫制輥102形成具有大致平的或均勻的基底的緊固件產品，其 中緊固件元件從所述基底延伸。插塞116的其它表面可以類似地與空隙114 的相應表面配合。任何各種合適的技術都可用於將插塞116保持在空隙114內。在特定實 施例中，如上所述，凹環102和凸環104圍繞心軸105堆疊並在端環107之 間受到軸向壓縮。環102和104的內徑可以包括與/人心軸105的外徑延伸的 突出部配合的槽121和123，以有助於將插塞116與空隙114對齊。環102 和104的軸向壓縮可以有助於將插塞116軸向保持在空隙114內，並且心軸 105的外徑與環102和104的內徑之間的接觸可有助於將插塞116徑向保持 在空隙114內。插塞116可具有在平行於模製輥IOO的旋轉軸線A的方向上延伸的大致 平的側表面118(例如，不帶有凹陷區域的側表面)。因此，當凸環104與凹 輥102配合時(例如，當插塞116保持在空隙114內時)，插塞116的側表面 118和環104的側表面117可以與元件108配合以確定具有基本平的側部的 模腔120(圖1)。在一些實施例中，插塞116的側表面基本上垂直於環102的 圓周表面延伸。在特定實施例中，側表面118在基本垂直的方向上從環104 的圓周表面延伸。在這樣的實施例中，模製輥102可用於形成基本垂直地從 樹脂基底延伸的緊固件元件。在特定實施例中，插塞116的側表面相對於環 104的圓周表面以銳角延伸。在這樣的實施例中，模製輥100可用於模製側 面相對於樹脂基底以銳角延伸的緊固件元件。緊固件元件可以例如具有這樣 的側面，所述側面向外漸縮，以形成比上鉤狀部寬的下基底區域。模腔120的鉤狀部在模製輥100的橫向上(例如，在環102和104的橫 向上)對齊。這允許模製出鉤狀部在機器橫向(cross-machine)方向CMD(即， 橫穿模製輥100並垂直於機器方向MD)上延伸(例如，從後向前)的緊固件元 件162,如圖5所示。這種取向可有助於抵抗在機器橫向方向上施加到緊固 件產品的載荷，例如當緊固件產品(例如，緊固件帶)跨過尿布突片固定時。模腔120布置成使所有鉤狀部140在同一方向上延伸。從而，形成在模 腔120中的緊固件元件包括在同一方向上延伸的鉤狀部164。這類緊固件產 品提供了一個方向上的極小的抗剝離和抗剪切力，以及相反方向上的較大的 抗剝離和抗剪切力。模腔120也可以或者另外布置成使許多(例如，半數的) 鉤狀部面向相反的方向，以模製出可以例如在相反方向上提供基本相等的抗 剝離和抗剪切力的緊固件產品。製造方法製造模製輥100的方法如上所述一般包括形成凹環102和凸環104， 然後圍繞心軸105組裝凹環102和凸環104。形成每個凹環102包括提供 厚度基本均勻的環，並在環的側表面中機械加工出鉤子形狀的溝槽。溝槽從 環的圓周表面向內延伸。鉤子形狀的溝槽的鉤狀部 一般在環的橫向上延伸 (例如，跨過環的一部分厚度)。在特定實施例中，溝槽圍繞環的圓周連續地(例 如，不間斷地)延伸。任何各種機械加工技術可用於形成溝槽。在特定實施 例中，利用車床形成溝槽。溝槽也可以或者另外利用任何各種其它技術，如 銑削、雷射蝕刻和/或光刻技術製造。在環的側表面中形成溝槽之後，可從環中去除材料以形成空隙114和元
件108。材料可以例如從環的圓周表面向內去除到溝槽最下部分之下(例如，溝槽的鉤狀部之下)的區域。空隙114所具有的寬度和深度可使溝槽的延伸通 過元件108的基本上整個橫截面區域在空隙114處暴露。可以利用任何各種 合適的材料去除技術在環內產生空隙114。這類技術的示例包括線割放電加 工(wireEDM)、鑽削放電加工(plunge EDM)、孩t才幾才成力。工、雷射切割和光刻。通過提供厚度基本均勻的環，並從環的側表面去除材料以形成從環的側 表面延伸的插塞116,可以形成凸環104。例如，可以從側表面的除了插塞 116所在的那些區域之外的基本上所有部分去除材料。可以採用任何各種材 料去除技術將材料從環中去除。這類技術的示例包括線割放電加工、鑽削放 電加工、微機械加工、雷射切割、光刻和化學腐蝕。作為上述用於形成凸環 104的方法的另一選擇或者除了該方法之外，預製的插塞可附接到基本均勻 的環的側表面以形成凸環104。可以在附接到環之前，例如利用任何各種模 制、鑄造或機械加工技術來形成預製的插塞。預製的插塞可以利用任何各種 合適的技術如焊接、粘接和/或粘合劑連接技術附接到環的側面。作為另一種 方案或另外的，可以利用任何各種技術如電鍍技術將材料施加到環104的側 表面，以形成插塞116。形成了凹環102和凸環104之後，圍繞心軸105堆疊這些環，使得插塞 116與空隙114配合。然後， -使凹環102和凸環104在端環107之間受到軸 向壓縮。軸向壓縮力可有助於確保插塞116可靠地保持在空隙114內。使用方法參照圖4,用於製造緊固件產品的設備200包括模製輥100、擠壓機220、 壓力輥225、脫模輥230和片狀材料231。使用過程中，片狀材料231在片 狀材料231的輥232、模製輥100和脫模輥230之間保持處於拉伸狀態。片 狀材料231可以由幾種合適材料中的一種或多種構成。例如，片狀材料231 可以是環材並+、無紡織物、力卩固紗(reinforcing scrim)、多孔材津+、紙或泡沫。模製輥100鄰近壓力輥225定位，使得它們的旋轉軸線175和275基本 上彼此平行。在模製裝置100的圓周表面165和壓力輥225的相鄰表面之間 形成輥隙N。模製裝置100和壓力輥225彼此反向旋轉，這樣在輥隙N內產 生大的壓力。擠壓機220將熔融樹脂235擠壓到輥隙N中，在輥隙N處，熔融樹脂 235與片狀材料231相遇。熔融樹脂235可包括各種熱塑性塑料和其它樹脂 中的一種或多種。在一些應用場合，可使用高密度聚乙烯，例如ExxonMobil #6908。其它合適的材料包括例如低密度聚乙烯(LDPE)、聚丙烯和尼龍。隨著片狀材料231和熔融樹脂235傳送通過輥隙N,高的輥隙壓力迫4吏 一些熔融樹脂235進入模腔120中以模製緊固件元件的陣列，而其餘的熔融 樹脂235在模製輥100的圓周表面165和壓力輥225的相鄰表面之間受壓以 形成樹脂基底240,緊固件元件162從該樹脂基底240延伸。高的輥隙壓力 還可以使樹脂基底240結合到片狀材料231。作為選4奪地或附加地，也可以 使用其它合適的連接方法將樹脂基底240附接到片狀材料231。例如，可將 熱敏粘合劑施加到片狀材料231的一側並可隨後將熱量施加到樹脂基底240 和/或片狀材料231 ，以使樹脂基底240粘結到片狀材料231 。在已迫使熔融樹脂235進入模腔120中之後，允許樹脂在模腔120內冷 卻並硬化。模製輥100和壓力輥225可由液體(例如，水)進行內部冷卻以利 於熔融樹脂235的冷卻。在冷卻和硬化之後，樹脂235的形狀永久性地對應 於模腔120的形狀。例如，熔融樹脂235可以是緊固件鉤子的形狀。接著，沿著模製輥100向脫模輥230傳送片狀材料231和其上承載的樹 脂。片狀材料231及其上的樹脂圍繞脫模輥230傳送，使得已經冷卻並硬化 的一些緊固件元件162從模腔120中剝離出來。這時，露出一緊固件產品片 161，其具有從樹脂基底240延伸的緊固件元件162的陣列。然後可將緊固 件產品片161分離(例如，切割，撕裂和/或打孔)以形成多個離散的緊固件產 品300(圖5)。如圖5所示，所形成的緊固件產品300包括從樹脂基底240整體延伸的 多行緊固件元件162。緊固件元件162的鉤狀部164可以設計成與相應的緊 固件元件(未示出)接合，以提供抗剝離和抗剪切力。相應的緊固件元件可以 由任何能與鉤狀部164接合的材料構成。例如，常用的材料包括環材料、無 紡織物和自結合鉤子。參照圖6,用於製造緊固件產品300的另一可選擇設備400包括模製裝 置100、擠壓機220、擠壓機殼體445、脫模輥230和片狀材料231。擠壓機 殼體445設置在擠壓機220周圍。擠壓機殼體445是弓形形狀的，以在擠壓 機殼體445和模製輥100的圓周表面165之間確定一預定間隙450。熔融樹 脂235 ^皮擠壓通過4齊壓才幾220並進入間隙450中。在該實施例中，片狀材料231優選為多孔材料。隨著片狀材料231圍繞 模製裝置100傳送，擠壓機220迫使熔融樹脂235到達片狀材料231上並通 過該片狀材料231。由於片狀材料231的多孔性， 一些樹脂235通過片狀材 料231並進入模腔120中而形成緊固件元件162,而其餘的樹脂235附著到 片狀材料231而形成樹脂基底240，其中緊固件元件162從該樹脂基底240 延伸。在通過脫模輥230將熔融樹脂235從模腔120中剝離出來以露出具有 從樹脂基底240延伸的緊固件元件162的新形成的緊固件產品片161之前， 使熔融樹脂235冷卻並硬化。然後，可以切割緊固件產品片161以形成類似 於圖5所示的緊固件產品300的離散的緊固件產品。 其它實施例儘管已經描述了特定實施例，但其它實施例也是可以的。作為示例，在一些實施例中，插塞116包括用以局部確定才莫腔120的凹 陷區域。例如，插塞116的側表面可包括當插塞定位在空隙114內時與元件 108的凹陷區i或112) 於齊的凹陷區域。插塞116的凹陷區i或可與元件108的 凹陷區域112配合以確定模腔120 。作為另 一 示例，雖然上面已經描述了實施例的模腔和緊固件元件為鉤子 形狀，但模腔和緊固件元件也可以是或者附加地是任何各種其它形狀。模腔 可以例如成形為用於模製出椋櫚樹形狀的緊固件元件、蘑菇狀的緊固件元件 和/或杆。例如，如圖7和8所示，凹環組件502包括兩個分別確定空隙508 和510的凹環504和506。凹環504和506與凹環102類似、(例如，相同)。 例如，每個環504和506包括/人環內部的圓周表面延伸的元件516和517。 元件516和517包括局部確定模腔的凹陷部518和519。環504和506可以 彼此相鄰定位，如圖8所示，使得相鄰環的凹陷部518和519彼此對齊，以 局部確定椋櫚樹形狀的模腔。相鄰的凸環512包括從其側表面延伸的插塞 514。在將凸環512的插塞514定位在空隙508和510內時，插塞514與元 件516和517配合以完整地確定棕櫚樹形狀的模腔。多個凸環和凹環可堆疊 在一起以形成類似於上述模製輥的模製輥。所形成的模製輥可用於以類似於 上述方法的方式形成緊固件產品。圖9示出可以用上述模製輥形成的緊固件產品600。緊固件產品600包 括從樹脂基底240延伸的多行棕櫚樹形狀的緊固件元件662。緊固件元件的 鉤狀部基本上在機器橫向方向上延伸。由於這種布置，緊固件產品600可以 抵抗在緊固件產品的任一橫向方向上(例如，從左到右或從右到左)施加的力
的剪切和剝離。作為進一步的示例，在一些實施例中，凸環的插塞包括局部確定附加模腔的凹陷區域。例如，如圖10和11所示，插塞514的端表面520包括局部 確定^t腔的凹陷區域522。當插塞514定位在空隙508和510內時，端表面 520的凹陷區域可以抵靠相鄰環104的側表面，以完整地確定附加模腔。例 如，另一凸環512的平的側部(例如，凸環的與插塞相對的側部)可抵靠插塞 514的端表面以確定模腔。作為另一種方案或附加地，可鄰近插塞514的端 表面設置隔離環以確定模腔。例如，該隔離環可以是具有基本平的側表面和 一圓周表面的環，該圓周表面基本等於凸環和凹環的圓周表面。凸環和凹環可堆疊布置以形成具有模腔的模製輥，該模腔具有在機器方 向和機器橫向方向延伸的鉤狀部。如圖12所示，可利用上述模製輥形成的 緊固件產品700包括從樹脂基底240延伸的椋櫚樹形狀的緊固件元件662。 一些緊固件元件具有在機器橫向方向上延伸的鉤狀部，而其它緊固件元件具 有在機器方向上延伸的鉤狀部。從而，緊固件產品700可以抵抗沿機器方向 和沿機器橫向方向施加的力的剪切和剝離。作為另外的示例，在一些實施例中，環在其局部確定模腔的側壁中包括 凹陷區域。例如，凸環可在其與插塞相對的側表面中包括凹陷部。作為另一種方案或附加地，隔離環可在其一個或兩個側表面中形成有凹陷部。環的凹 陷部可與相鄰環的相對平的表面或者插塞的相對平的表面配合以確定模腔。作為另一示例，在特定實施例中，凸環包括從兩側壁延伸的插塞。在這 類實施例中，凹環可置於凸環的任一側以確定模腔。隔離環可設置在相鄰的 凸環之間，在此，插塞的側部包括局部確定模腔的凹陷區域。作為另一示例，儘管上述的實施例包括從環延伸的插塞，但插塞也可以 或者另外地為離散元件。如圖13所示，例如，插塞802基本上為立方體。 離散的插塞可以例如利用壓配合技術保持在元件516和517之間的空隙508 和510內。在特定實施例中，插塞802及元件516和517包括有助於將插塞 802固定在空隙508和510內的配合部件。插塞802可以例如包括「,人其側表 面(例如，從插塞802位於空隙508和510內時橫穿環橫向延伸的表面)延伸 的元件(例如，肋)(未示出)。元件508和510可以包括槽(未示出)，所述槽的 尺寸和形狀確定為用於在插塞經由環的 一側表面插入到空隙中時接收插塞 的肋。元件508和510的槽可以例如橫穿環橫向延伸。當插塞802的肋插入
到元件508和510的槽中時，可防止插塞802徑向脫離空隙508和510。任 何各種其它的保持技術可作為選擇地或另外地用於將插塞802保持在空隙508和510內。例如，可以軸向壓縮環和插塞和/或4吏用粘合劑將插塞附4妻到環。在特定實施例中，如圖14所示，插塞可以是梯形的。例如，插塞902 具有寬度比上部區域(例如，插塞的更靠近模製輥的圓周表面的區域)大的底 部區域。環504和506的元件516和517可類似地包括寬度比下部區域大的 上部區域。因而，當插塞902插入空隙508和510中時，插塞的有角度的表 面可與元件516和517的有角度的表面接觸，以將插塞保持在空隙508和510 內。作為另一種方案或附加地，可利用任何上述各種技術將插塞902保持在 合適位置。作為進一步的示例，儘管已經將上面實施例的凹環描述為具有周向間隔 開的元件，且所述元件包括局部確定模腔的凹陷區域，但是在特定實施例中， 凸環的插塞確定用以局部確定模腔的凹陷區域。例如，參照圖15，模製輥包 括具有多個元件608的凹環602,所述多個元件608從凹環602內部的周邊 表面向外延伸。元件608沿著凹環602的圓周表面周向間隔開，其間形成空 隙614。凸環604包括從其側表面延伸的多個插塞616。插塞616包括局部 確定模腔的凹陷區域612。在一些實施例中，多個凸環和凹環602和604以 交替的方式圍繞心軸堆疊以形成模製輥。在這類實施例中，凸環604的插塞 616位於凹環602的空隙614內。插塞616與元件608和相鄰凸環的側壁配 合以確定模製輥的模腔。作為另一種方案或附加地，可利用任何上述各種技 術來構造環602和604以形成模製輥和模腔。元件608和插塞616可具有基本相等的高度，從而它們形成模製輥的平 的周邊表面。元件608的深度dm可大於插塞616上部的深度dp。在一些實 施例中，元件608的深度dm為插塞616上部的深度dp的大約兩倍。因此， 當多個環堆疊並且插塞616位於元件608內時，樹脂可從環的周邊表面進入 凹陷部612中以形成緊固件元件。插塞616和元件608的尺寸和構造還可以 設置為，使得基本上防止樹脂在模製過程中進入插塞616和元件608的抵靠 表面(例如，側表面)之間的空間。插塞616可以例如位於空隙614內，其公 差位於上面針對插塞116和空隙114所討論的範圍內。如圖15所示，凹陷區域612可以成形為用以模製鉤子形狀的緊固件元
件。作為另一種方案或附加地，凹陷區域612可以成形為用於形成任何各種 其它類型的緊固件元件，例如棕櫚樹形狀的元件、蘑菇狀的元件、以及杆。 在一些實施例中，多個插塞(例如，兩個、三個、四個或更多個插塞)可插入 到凹環的每個空隙中。每個插塞可包括凹陷區域，所述凹陷區域在插塞插入 到空隙內時與其它插塞的凹陷區域配合以確定模腔。這可有助於確定包括在多個不同方向上延伸的鉤狀部的模腔。在特定實施例中，例如，插塞616可 從凹環602的兩側插入到空隙614中，使得各插塞的凹陷區域612對齊並配 合以確定棕櫚樹形狀的模腔。任何上述有關插塞116的各種技術都可以用於形成插塞616。在一些實 施例中，材料從厚度基本均勻的環的側表面的除了插塞所在的那些區域之外 的所有區域去除。從而，可生產出具有從其側表面整體延伸的插塞的環。作 為另 一種方案或附加地，材料可施加到厚度基本均勻的環上以形成從環的側 表面延伸的插塞。材料可有選擇地從插塞去除以形成凹陷區域612。可以利 用任何各種材料去除技術，例如線割放電加工、鑽削放電加工、微機械加工、 雷射切割、光刻和/或化學腐蝕，來形成凹陷區域612。蝕刻技術的示例在2004 年4月30日提交的題為"蝕刻速率控制(Etch Rate Control)"的美國專利申 請No. 10/837,090中描述。作為另一種方案或附加地，凹陷區域612可以通 過選擇性地向插塞616施加材料而形成。可以採用例如電鍍4支術將材料施加 到插塞616的期望區域以形成凹陷區域612。材料可^v插塞616去除和/或添 加到插塞616 ，以形成任何期望形狀的凹陷區域。類似的主題在授予Fisher的美國專利No.4,794，028;授予Jens等人的美 國專利No.5，971,738;以及授予Clune等人的美國專利No.6,202,260中描述。其它實施例在權利要求中。
權利要求
1.一種用於形成片狀緊固件產品(300；600；700)的模製設備(100)，該模製設備(100)包括第一環(102；504)，該第一環確定從該環(102；504)的圓周表面向內延伸的多個空隙(114；508)，所述空隙(114；508)由環的包括局部確定模腔(120)的凹陷區域(112；518)的部分(108；516)在周向上彼此間隔開；和構造成設置在空隙(114；508)內的多個插塞元件(116；514；802；902)，當插塞元件(116；514；802；902)設置在空隙(114；508)內時，插塞元件(116；514；802；902)與位於其間的環(102；504)的部分(108；516)配合以確定模腔(120)，模腔(120)成形為用於由自模製設備(100)的周邊表面(165)被迫進入模腔(120)中的熔融樹脂(235)模製出具有用於與相配合的緊固件產品可脫離地接合的懸伸頭部的緊固件元件(162；662)的陣列。
2. 如權利要求1的模製設備，其中，插塞元件(116;514)包括凹陷(522)， 所述凹陷(522)與環(102;504)的凹陷部(112;518)—起確定模腔(120)。
3. 如前述權利要求中任一項的模製設備，其中，至少一些模腔(120)成 形為用於模製具有鉤狀部(164)的緊固件元件(162;662)。
4. 如權利要求3的模製設備，其中，至少一些模腔(120)定向為用於模 制出在橫穿環(102;504)的寬度的方向上延伸的緊固件元件鉤狀部(164)。
5. 如前述權利要求中任一項的模製設備，其中，至少一些插塞元件 (116;514;802;902)各局部確定兩個模腔(120)。
6. 如權利要求5的模製設備，其中，至少一些模腔(120)由插塞元件 (116;514;802;902)的端表面(520)局部確定，並且其它的模腔(120)由插塞元件 (116;514;802;902)的側表面(118)局部確定。
7. 如權利要求6的模製設備，其中，插塞元件(116;514;802;902)的端表 面(520)構造成與相鄰環的表面配合以確定至少一些模腔(120)。
8. 如前述權利要求中任一項的模製設備，其中，插塞元件(116;514)包括 第二環(104;512)的部分，並且當第二環(104;512)鄰近第一環(102;504)定位並 與第一環(102;504)同心時，插塞元件(116;514)設置在空隙(114;508)內。
9. 如權利要求8的模製設備，其中，至少一些插塞元件(116;514)從第二 環(104;512)的第一側表面(117)整體延伸。
10. 如權利要求9的模製設備，其中，第二環(104;512)還包括從其第二 側表面延伸的插塞元件，用於填充第三環的空隙以確定其它模腔。
11. 如權利要求8的模製設備，其中，模製設備(100)包括以交替方式彼 此相鄰布置的多個這樣的第一環(102;504)和第二環(104;512)。
12. 如一又利要求11的才莫制i殳備，其中，所述多個環(102，104;504，512)圍 繞內部元件(105)定位並受到軸向壓縮以形成基本上為圓柱形的模製輥。
13. 如前述權利要求中任一項的模製設備，還包括構造成鄰近第一環 (102;504)定位的第二環。
14. 如權利要求13的模製設備，其中，當第二環鄰近第一環(102;504) 定位時，插塞元件(l 16;514;802;902)與第二環配合以確定附加模腔。
15. 如權利要求14的模製設備,其中，插塞元件(116;514;802;902)包括 局部確定所述附加模腔的凹陷區域(522)。
16. 如權利要求14的模製設備，其中，第二環包括局部確定所述附加模 腔的多個凹陷區域。
17. 如前述權利要求中任一項的模製設備，還包括第二環(506)，該第二 環確定從該第二環(506)的圓周表面向內延伸的多個空隙(510)，所述空隙(510) 由第二環(506)的具有凹陷區域(519)的部分(517)在周向上彼此間隔開，第二 環(506)構造成鄰近第 一環(504)定位使得第 一和第二環(504;506)的凹陷區域 (518 ，519)配合以局部確定模腔(120)。
18. 如前述權利要求中任一項的模製設備，其中，空隙(508)和插塞元件 (902)具有相匹配的錐度。
19. 如前述權利要求中任一項的模製設備，其中，插塞元件 (116;514;802;902)被壓配合於空隙(114;508)內。
20. 如權利要求1的模製設備，其中，空隙(114;508)和插塞元件 (116;514;802)具有基本上為矩形的橫截面。
21. 如前述權利要求中任一項的模製設備，其中，空隙(114;508)從環 (102;504)的第 一側延伸到環(102;504)的第二側。
22. —種用於形成片狀緊固件產品(300;600;700)的模製設備(100),該模 制設備(100)包括第 一環(102;502;602),確定從該第 一環(102;502;602)的圓周表面向內延 伸的多個空隙(114;508,510;614);和 第二環(104;512;604)，包括從該第二環(104;512;604)延伸的多個插塞元 件(l 16;514;616)，插塞元件(l 16;514;616)確定凹陷區域(522;612)並構造成設 置於空隙(114;508，510;614)內，並且當插塞元件(116;514;616)設置在空隙 (114;508,510;614)內時，插塞元件(116;514;616)與第一環(102;502;602)的至少 一個表面配合以確定模腔(120),模腔(120)成形為用於由自模製設備(100)的 周邊表面(165)被迫進入模腔(120)中的熔融樹脂(235)模製出具有用於與相配 合的緊固件產品可脫離地接合的懸伸頭部的緊固件元件(162;662)的陣列。
23. 如權利要求22的模製設備，其中，至少一些模腔(120)成形為用於 模製具有鉤狀部(164)的緊固件元件(l 62;662)。
24. 如權利要求23的模製設備，其中，至少一些模腔(120)定向成用於 模製出在橫穿環(102,104;502，512;602，604)的寬度的方向上延伸的緊固件元 件鉤狀部(164)。
25. 如權利要求22-24中任一項的模製設備，其中，至少一些插塞元件 (116;514;616)從第二環(104;512;604)的第 一側表面(l 17)延伸。
26. 如權利要求25的模製設備，其中，至少一些插塞元件從第二環 (104;512;604)的第二側表面延伸，該第二側表面與所述第一側表面相對。
27. 如權利要求22-26中任一項的模製設備，其中，模製設備(100)包括 以交替方式彼此相鄰布置的多個這樣的第 一 環(102;502;602)和第二環 (104;512;604)。
28. 如權利要求27的模製設備，其中，所述多個環 (102,104;502,512;602，604)圍繞內部元件(105)定位並受到軸向壓縮以形成基 本上為圓柱形的模製輥。
全文摘要
本發明涉及緊固件模製。一方面，用於形成片狀緊固件產品的模製設備(100)包括第一環(102；504)，確定從該環的圓周表面向內延伸的多個空隙(114；508)。這些空隙由環的包括局部確定模腔的凹陷區域(112；518)的部分(108)在周向上彼此間隔開。模製設備還包括多個構造成設置在空隙內的插塞元件(116；514；803；902)。當插塞元件設置在空隙內時，插塞元件與其間的環部分配合以確定模腔。模腔成形為用於由自模製設備的周邊表面(165)被迫進入模腔中的熔融樹脂模製出具有用於與配套的緊固件產品可脫離地接合的懸伸頭部的緊固件元件(162；662)的陣列。
文檔編號B29C33/30GK101166611SQ200680014700
公開日2008年4月23日 申請日期2006年5月17日 優先權日2005年5月18日
發明者威廉·克盧恩, 馬克·A·克拉納 申請人:維爾克羅工業公司