具有多孔槽縫的模具的製作方法
2023-05-28 06:02:51
專利名稱：具有多孔槽縫的模具的製作方法
背景技術：
本發明涉及模具塗布以及模壓。更具體地說，本發明涉及塗布或模壓孔的構造。
塗布以及模壓帶有連續槽縫的模具的製造以及安裝成本很昂貴。連續槽縫液體軸承的加工以及調整費用很高。保持均一的進料槽縫的益處在於流出槽縫的液體保持連續的橫斷面。為了在跨越網方向保持統一的進料縫槽，模具必須較大並且需要精細的安裝裝置以提供圍繞縫槽的充分支撐結構。「跨越網」方向通常是指基底(通常為一片紙或聚合材料)相對於模具移動的寬度尺寸。「跨越網」方向垂直於網相對於模具的移動方向。「跨越網」方向可被用來解釋模具的方向，網上的塗層，擠出物或網本身。
帶有多個孔的模具為連續槽縫模具提供了價格比較低廉的選擇。多孔模具具有許多開口使流體(例如，液體)流出模具分配室。為了提供連續橫斷面的流體，移動通過模具的流體在穿過孔後利用外部接合面或槽匯聚。例如，在承載流體的模具中，在其下遊流體流出模具，一部分模具用來將單獨的液流匯聚到塗布在網(通常稱為「平滑接合面」)的連續液流中。典型地，平滑接合面的下遊末端為銳邊，用於防止起稜紋以及在塗層上形成缺口。平滑接合面的長度通常在下遊方向進行測量，為從孔到銳邊。其它類型的模具利用「槽」匯聚水流，所述槽在塗布流體之前收集並且匯聚模具內的流體。多孔的實例圖解並且描述在美國專利3,149,949；4,774,109；5,045,358；以及4,371,571中，所有內容全部引入作為參考。
因為來自這些上述多孔型模具的鄰接液流必須在塗布在網上或其它基底上之前(或模壓)匯聚以便形成流體的連續橫斷面，先前的這種類型的模具有時具有較窄範圍的塗層(或擠出)參數(例如，線速度，模具安裝，期望的塗布(或模壓)膜的厚度，模具位置等等)以便提供連續，平滑以及不含氣泡的塗層(或模壓)層。這是由於需要將有相鄰孔產生的分離液流匯聚的所述技術。尤其是困難的是兩條液流的匯合點。空氣通常在這一點混入流體以及基底之間引起最後產品的疵點。
發明概述本發明是分配流體物質的模具。模具由模塊組成。外表面位於模塊上。至少一個槽縫垂直延伸到外表面中。槽縫具有縱向的尺寸，第一縱向側面以及第二縱向側面(38b)。至少一個支撐件從外表面延伸到槽縫中。支撐件連續地從第一縱向側面延伸到第二縱向側面。至少一部分支撐件位於非垂直於縱向尺寸的方向。支撐件的放置使得至少一部分在垂直於槽縫的縱向尺寸的方向從第一縱向側面延伸到第二縱向側面的任一面穿過空隙區。
在本發明的公開中，圖解了幾個裝置。所有附圖中，類似的參考數字用來顯示那些裝置的共有特徵或部件。
附圖1是本發明模具的一個實施方案的示意圖。
附圖2是本發明模具的一個實施方案的橫剖面視圖。
附圖3是本發明模具的一個實施方案的部分前視圖。
附圖3A是本發明模具的一個實施方案的部分前視圖。
附圖4是本發明模具的第二實施方案的部分前視圖。
附圖4A是本發明模具的第二實施方案的部分前視圖。
附圖5是本發明模具的第三實施方案的部分前視圖。
附圖5A是本發明模具的第三實施方案的部分前視圖。
圖6是本發明模具的第四實施方案的部分前視圖。
圖7是本發明模具的第五實施方案的部分前視圖。
圖8是本發明模具的第六實施方案的部分前視圖。
圖9A是本發明模具的第七實施方案的部分前視圖。
圖9B是本發明模具的第八實施方案的部分前視圖。
雖然上述附圖闡述了本發明的幾個優選的實施方案，其它實施方案也包括在上述的討論中。就一切情況而論，這種公開以列舉而非限制性的方式提出。很清楚本領域技術人員可以設計許多其它的修改以及實施方案，只要在本發明原則的精神和範圍內。
發明詳述本發明的示例性模具圖解在附圖1的10中。顯示的模具10被用於自由跨度塗層方法中，其中流體12(即流動的物質)被移出到網14上從而形成塗層16。模具10的縱向(或「交合絲」)方向由箭頭17標明。縱向17相對於模具10垂直於網14的移動方向。網14可由眾多不同的物質包括聚合物或紙形成。網14在由箭頭18表示的方向移動穿過導輥20A和20B。輥子20A將網14支撐在在模具10上遊，並且輥子20B將網14支撐在模具10的下遊位置，產生成網材料的「自由跨度」，在所述成網物質上塗覆流體12作為塗層16。雖然圖解的是自由跨度液體軸承塗層方法，但是本發明的模具10可與許多其它類型的塗布和模壓法一起應用，包括固定缺口塗布，幕塗以及滑面塗布等。另外，模具10的形狀可以根據終端用戶加工以及應用而有所不同。
本發明模具10的一個實施方案的橫剖面視解在圖2中。模具10包括模塊22，其包括模塊部分24以及面板部分26。歧管28在模塊部分24內部形成。雖然圖解的模塊22由兩段形成，任一數量的段均可用於形成模塊22。例如，模塊部分22可被分成由虛線顯示的第一和第二段30A以及30B(例如，通過螺栓或夾具固定)。當模具10的面板部分26單獨地從模塊部分22形成時，實現了在相同的模塊部分24上使用不同的面板部分26。或者，模塊部分24以及面板部分26可以由一塊完整的金屬形成以形成模塊22。外表面32位於模塊22的面板部分26上。槽縫34延伸到與歧管28相連通的面板部分26的外表面32中。
流體物質一般通過本領域已知的泵(未顯示)，諸如模壓機或正排量泵(例如，齒輪泵或計量泵(等)被導入歧管28。由泵在歧管28中產生的壓力迫使流體12流出槽縫34。當流體12從槽縫34流出時，將面板部分26的外表面32弄溼並形成第一和第二靜態線路36A和36B。靜態線路是本領域公知的並且可被限定為流體12，外表面32和周圍圍繞模具10(一般是空氣)或者可能是另一層流體的聯接線路(例如，在多操作塗布模具中)。靜態線路36A在槽縫34的每個側面上的模具10上形成，如寬度尺寸37所定義。槽縫34的寬度尺寸37被限定在最上遊孔40B的邊緣41A和最下遊孔40A的邊緣41B之間。流體物質12在通常與面板部分26上外表面32平行的方向流入。方向通常由參考數字39顯示。模具10可以靠著網14(顯示於點線)放置從而使流體12在網14上形成塗層(或膜)16。或者，模具10可被用於模壓流體12作為獨立的膜，諸如在本領域已知的鑄造模壓過程中。
另外，可以由模具10模壓或塗布多層流體。
圖3圖解了本發明模具10的外表面32的第一個實施方案。槽縫34顯示出延伸在縱向的尺寸17中。槽縫34具有由點線顯示的第一個縱向側面38A以及第二個縱向側面38B。多個孔(或空隙區)40延伸到面板部分26的外表面32中。放置多個支撐件42使得單獨的支撐件42A位於每個相鄰孔40A和40B之間。人們注意到當提及孔和支撐件時，將只使用參考數(即「孔40」以及「支撐件42」)，然而，當提及具體的孔或支撐件時，將附加一個字母(即「孔40A」和「支撐件42A」)。
支撐件(42)連續地從槽縫34的第一縱向側面38A延伸到第二縱向側面38B，所採用的方式使得位於第一縱向側面38A和第二縱向側面38B之間的任一面(由箭頭44表示)在垂直於縱向(或交合絲)尺寸17的方向穿過至少一個孔(或空隙)40。
在圖解的實施方案中，支撐件42從第一和第二縱向側面38A和38B以大約60度的角度相對於第一併且縱向和第二縱向側面38A和38B延伸。在一個實施方案中，每一支撐件的厚度(在縱向17)小於或等於約5密耳(約130微米)(表示為數字45)，並且槽寬37小於或等於約40密耳(約1020微米)，雖然尺寸和寬度可以根據最終應用而變化。用這種方式放置的支撐件42形成通常形狀為等邊三角形的孔40。雖然圖解了9孔40，其數量可以根據最終應用而有所不同(例如，槽縫34的長度)。從外表面32延伸到槽縫34中的支撐件42的距離可以根據最終應用而改變。
可以通過本申請中考慮的不同方式在槽縫34形成支撐件。例如，孔40可被加工(例如鑽孔)到外表面32中，或形成部分墊片或插入件(由圖3A中的點線46任選顯示)。墊片46可被用來在模塊22中限定槽縫34並且包括所述的支撐結構42和孔40。當墊片46(其通常的應用是已知的)用來包括槽縫34中的支撐物42和孔40時，其使得槽縫34的構造通過從模具10除去墊片46並且用其它諸如如下附圖4，5，6，7描述的具有不同的支撐件42和孔40構造的墊片(未顯示)代替得以改變。
支撐件42連續地從第一縱向側面38A運行到第二縱向側面38B從而使得第一和第二縱向側面38A和38B被阻止以凸或凹的方式「彎曲」由此使槽縫34變形。由於需要推動流體(例如液體)12穿過模具10的壓力發生「彎曲」，並且所述彎曲可以根據流體12的物理性質(例如粘度)而不同。某些典型的塗布和模壓過程可以在槽縫34的縱向側面38A和38B上產生從約5psi(約34kPa)的壓力到約100psi(約690kPa)的壓力。這個壓力水平被支撐件42制止。
防止「彎曲」提供了流出槽縫34(即穿過孔40)橫穿模具寬度的流體12的均一流速。在流體(例如液體)12流動的方向，孔40(由平面44例示)的重疊使得當流體流出孔40時「重疊」流體12的水流，由此保持了流體薄膜在跨越網方向截面的連續性。換言之，縫隙和氣泡被最小化由此將流體的連續層(或膜)在跨越網的方向(即在模具10的縱向尺寸17)塗布(或模壓)在網14上。這是由於沿著模具10的縱向尺寸17的每一平面44處空隙或孔40正在流出流體12。因此，可以利用縫槽34中結構(即支撐件42)的益處(例如防止「彎曲」)同時仍然流出連續塗布流體層12。所述的「重疊」由顯示網14上流體12的孔40之間的點線圖示。重疊使得需要提供連接槽縫34遠下遊流體的分離的水流的結構，諸如平滑接合面或槽(即延伸到外表面32中的連續凹槽)最小化。這使得可以使用具有承受需要推動流體12穿過模具10的預期強度同時需要最小物理空間的較小模具。
第一靜態線路36A最鄰近槽縫34的第一縱向側面38A。第二靜態線路36B最鄰近第二縱向側面38B。人們注意到根據所進行的塗布或模壓的類型，以及塗布和模壓裝置等，靜態線路36A以及36B的位置可以相對於外表面32上的位置而改變。例如，第一靜態線路36A可以放置在一部分支撐結構42上。也應注意第一靜態線路36A位於比第二縱向側面38A，比第二縱向側面38B更接近於第一縱向側面38A的外表面32上。另外，第二線路36B位於比第一縱向側面38A更接近於第二縱向側面38B的外表面32上。優選地由支撐結構42限定的每一孔40的橫截面形狀(即通常平行於外表面32的平面)基本上延伸整個槽寬37。換言之，外表面32處的每一孔40(通常限定在垂直於縱向17處)的寬度與槽寬37基本上相同。這個優選的構造尤其是由圖3-4A和6-8圖示的實施方案例示。提供與槽縫34基本上相同寬度的孔40提高了本發明模具10的性能特徵，從而可以採用較高的塗布速度並且控制塗層16的厚度。
本發明模具10的第二實施方案圖解在圖4中。在這個實施方案中，在橫截面是橢圓形的孔50由對角線支撐件52形成。支撐件52的設置使得在垂直於縱向尺寸17或槽縫34的方向延伸在槽縫34的第一和第二縱向側面之間的平面44穿過至少一個孔(或空隙)50。在另一方面，如圖4A所示，當流體14流出孔50時，提供了流體14的重疊，在跨越網的方向產生連續的橫斷面。如上所述，孔50支撐件52(這裡的所有實施方案所述的)的尺寸以及數量可以根據最終的應用而改變。
圖5圖解了本發明模具10的第三實施方案，在這個實施方案中橢圓形的孔60位於邊緣部分26的外表面32中。支撐件62延伸在孔60之間提供了防止槽縫34「彎曲」的結構。雖然不具有明顯地線性形狀，單獨的支撐件62A，62B，62C以及62D被成形為使得平面44垂直於縱向側面38A以及38B以穿過至少一個孔(或空隙)60。
如圖5A所示，當流體12從孔60移動到下遊(箭頭64)時流體12移動穿過孔60到「重疊」，使得縱向尺寸17中作為網14上的塗層或者模壓物的流體12中的空氣缺口以及間斷最小化(優選地消除)。
圖6-8圖解了本發明模具10的其它實施方案。具體地，圖6圖解了支撐件72其在外表面32中形成梯形孔(或空隙)70。圖7圖解了支撐件82其在外表面32中形成平行四邊形孔(或空隙)80。圖8圖解了支撐件92其在外表面32中形成五邊形孔(或空隙)90。在圖6-8圖解的每一個實施方案中，可以限定平面44，其在垂直於槽縫34的縱向尺寸17的方向在槽縫34的第一和第二縱向側面38A以及38B之間延伸。沿著槽縫34的縱向尺寸17的每一平面44延伸穿過至少一個孔(或空隙)(在圖6，7和8中分別表示為數字70，80，90)。許多支撐結構72，82以及孔70和80可用於本發明的模具中，只要不背離本發明的精神和範圍。這由從縱向17的小直度偏差以及跨越外表面32的靜態線路36B的其它穩定性反映。人們注意到在圖9B圖解的一個實施方案中，可以使用部分沿著外表面32的縱向的縱向尺寸17延伸的多槽縫34。這些多槽縫34包括由支撐結構42和52分隔開的孔(由參考數字表示)40和50。另外，箭頭數字的任一組合(例如多重膜層)以及孔的任一數目以及任一形狀可以組合應用於本發明的模具中。例如，如圖9A圖解可以「堆疊」三個槽縫以便沿著外表面32的縱向尺寸17延伸，產生三膜層。每一槽縫34可以具有不同的孔形狀(如圖所示)，包括無支撐結構的連續槽縫。或者，孔形狀可以在每一槽縫內部變化。
雖然本發明已經參考優選的實施方案進行了描述，本領域的技術人員應該認識到可以在形式以及細節上進行改變只要不背離本發明的精神和範圍。
權利要求
1.一種分配流動物質的模具，包括模塊；位於模塊上的外表面；至少一個垂直延伸到外表面中並且具有縱向尺寸，第一縱向側面和第二縱向側面的槽縫；至少一個從外表面延伸進入槽縫的支撐件，所述支撐件連續地從第一縱向側面延伸至第二縱向側面；並且其中至少一部分支撐件位於不垂直於縱向尺寸的方向，因此在垂直於槽縫的縱向尺寸的方向從縱向側面延伸到第二縱向側面的至少一部分任一面穿過空隙區。
2.權利要求1的模具，其中的模塊進一步包括位於模塊中的歧管，其中槽縫與歧管連通。
3.權利要求1的模具，其中的模塊進一步包括可移動的面板部分，其中外表面位於面板部分上。
4.權利要求1的模具，其中的模塊進一步包括多個彼此可移動固定的模塊段。
5.權利要求1的模具，其中的模塊進一步包括槽縫擴展到其中的墊片。
6.權利要求1的模具，其中外表面的放置使得當流動物質從模具分配出時，在比第二縱向側面更最近第一縱向側面的外表面上形成靜態接觸線，並且在比第一縱向側面更最近第二縱向側面的外表面上形成靜態接觸線。
7.權利要求1的模具，進一步包括多個從第一縱向側面延伸出的支撐件使得大量空隙限定在每兩個相鄰支撐件之間的外表面的平面中。
8.權利要求7的模具，其中每一空隙的形狀大體上為三角形的。
9.權利要求7的模具，其中每一空隙的形狀大體上為多邊形的。
10.權利要求7的模具，其中每一空隙的形狀可以在空隙之間變化。
11.權利要求1的模具，其中的模具為塗層模具。
12.權利要求1的模具，其中的模具為自由跨度型塗層模具。
13.權利要求1的模具並且進一步包括多個被設計成使模具模壓多層流體膜層的槽縫。
14.權利要求1的模具並且進一步包括沿著單個縱向平面擴展到外表面的多個槽縫。
15.一種用於分配流動物質的模具，包括至少一個具有歧管以及外表面的模塊；至少一陣列孔，延伸到外表面以便限定與外表面平行的縱向尺寸，以及垂直於縱向尺寸並且平行於外表面的寬度；並且其中孔的放置使得每一個孔的至少一部分位於沿著孔陣列縱向尺寸的每一寬度上。
16.權利要求15的模具，其中的模塊進一步包括位於模塊中的歧管，其中的孔與歧管連通。
17.權利要求15的模具，其中的模塊進一步包括可移動的面板部分，其中的外表面位於面板部分上。
18.權利要求15的模具，其中的模塊進一步包括大量彼此可移動固定的模塊段。
19.權利要求15的模具，其中的模塊進一步包括孔成形於其中的墊片。
20.權利要求15的模具，其中每一空隙的形狀大體上為三角形的。
21.權利要求15的模具，其中每一空隙的形狀大體上為多邊形的。
22.權利要求15的模具，其中每一空隙的形狀可以在空隙之間變化。
23.權利要求15的模具，其中的模具被用於塗層型方法中。
24.權利要求15的模具，其中的模具被用於自由跨度型塗層方法中。
25.一種分配流動物質穿過模具的方法，包括使流動物質移動穿過位於模具外表面中的槽縫，所述槽縫具有縱向尺寸，第一縱向側面以及第二縱向側面；用從外表面延伸到槽縫並且在第一縱向邊緣和第二縱向邊緣之間連續延伸的至少一個支撐結構保持槽縫的形狀；以及通過將支撐結構至少部分放置在非垂直於縱向尺寸的方向，使得至少一部分以垂直於槽縫縱向尺寸的方向位於第一縱向側面和第二縱向側面之間的任一平面穿過空隙區，而保持流動物質沿著槽縫縱向的連續性。
26.權利要求25的方法並且進一步包括在將流動物質移動穿過槽縫的步驟後沿著外表面移動流體。
27.權利要求25的方法並且進一步包括從具有至少一個歧管的至少一個模塊形成模具；將流動物質移到歧管中；並且從歧管移動流動物質穿過槽縫。
28.權利要求25的方法並且進一步包括在比第二縱向側面更接近第一縱向側面的外表面以及支撐結構之一上形成靜態接觸線；以及在比第一縱向側面更最近於第二縱向側面的外表面上形成靜態接觸線。
29.權利要求25的方法並且進一步包括將流動物質塗布到基底上。
30.權利要求25的方法並且進一步包括用流動物質形成薄膜。
全文摘要
本發明為分配流動物質的模具(10)。模具(10)由模塊(22)組成。外表面(32)位於模塊(22)上。至少一個槽縫(34)垂直延伸進入外表面(32)。槽縫具有縱向尺寸(17)，第一縱向側面(38a)以及第二縱向側面(38b)。至少一個支撐件(42)從外表面(32)延伸進入槽縫(34)。支撐件(42)從第一縱向側面(38a)連續地延伸到第二縱向側面(38b)。至少一部分支撐件(42)非垂直於縱向尺寸(17)方向放置。支撐件(42)的放置使得至少一部分在垂直於槽縫的縱向尺寸(17)的方向從第一縱向側面(38a)延伸到第二縱向側面(38b)的任一面(44)穿過空隙區(40)。
文檔編號B05D1/26GK1674999SQ03819459
公開日2005年9月28日 申請日期2003年6月17日 優先權日2002年8月13日
發明者加裡·W·梅爾, 米哈伊爾·L·佩庫羅夫斯基 申請人:3M創新有限公司