CN1636695A - 表面扣件的连续模制方法以及模制设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种有效且便宜的表面扣件的连续模制方法以及模制设备，用于直接/间接地粘接/安装到装配物件上的表面扣件，能增加粘接强度或摩擦力，不用考虑粘接表面的结构，其中，熔化树脂从挤出模(1)的树脂挤出口(1b)连续地排出到模轮(2)的其中有钩成型空腔(2a)的外圆周表面，用于在钩件成型空腔(2a)中形成钩件(12)，同时在挤出模(1)和模轮(2)之间的缝隙中形成平坦基底构件(11)，表面扣件(10)的没有接合元件(12)的后表面通过形成在挤出模(1)中低于树脂挤出口(1b)的制冷剂通道(1e)灌注入致冷剂而被冷却，表面凹陷(11’)被形成在整个后表面中用于增加粘接面积，从而增加粘接强度和摩擦力。

Description

表面扣件的连续模制方法以及模制设备

                               技术领域

本发明涉及一种用热塑树脂通过连续挤出形成平坦的基底构件的同时整体模制大量竖立在该平坦基底构件表面上的接合元件的表面扣件的连续模塑制造方法及其模塑制造设备。

                               背景技术

根据已知的制造模制表面扣件的常规方法，一种熔化状态下的热塑树脂材料从挤出模被连续挤出到在其外圆周表面具有大量接合元件成型空腔且以单一方向旋转的模轮的外圆周表面上，从而在模轮的外圆周表面和挤出模的前表面之间模制平坦的基底构件，同时通过在旋转模轮上的接合元件成形空腔形成接合元件。另一方面，通常，诸如压敏粘合剂的粘合剂被涂在表面扣件的后表面上，以便将该表面扣件装到诸如一次性尿布的目标产品上。

挤出模和模轮相对的表面通常沿该模轮的外圆周表面形成光滑的圆周面，因此在挤出模和模轮之间连续形成的平坦基底构件的没有接合元件在其上形成的一面的表面(后表面)也是高度光滑的。如果通过将前述粘合剂涂在这样一个光滑表面上使平面样的扣件与目标产品合为一体，在平坦基底构件的光滑表面和粘合剂之间的粘合力比涂到粗糙表面或者不平坦表面产生的粘合力要低得多。为了形成这种粗糙表面或者不平坦表面，通常使用一种诸如压花辊的在其外圆周表面有凹凸不平的模辊，该压花辊在挤出模的下游一侧对被模轮的外圆周表面携带的表面扣件的平坦基底构件的裸露表面进行压花。

更进一步，这种模制表面扣件有时被用作连接构件用来将诸如门帘或者线网的片状构件连接到各种类型的框架上去。这种连接构件包括一个人造树脂材料制成的长的模制表面扣件和多个在表面扣件的平坦基底构件的后表面上在和长度方向平行并连续地与模制表面扣件整体形成的接合排，例如美国专利号5,800,760所揭示的那样。大量作为接合元件的钩件被一体成型在平坦基底构件的前表面上而使其垂直竖立。每个接合排由具有基本为T型截面的连续的突出块组成，它被接合在整体成型在框架的一个表面上的具有基本为T型截面的接合凹槽之中。在连接构件的突出块被安装到形成在框架中的接合凹槽之后，使具有例如大量在片状构件的边缘上设置的圈的阴接合构件和由大量形成在连接构件表面上的钩组成的接合面接触，从而将框架连接到该片状构件上去。

例如，在美国专利号5,945,193中所揭示的，当模制汽车、办公椅等的缓冲材料时，埋藏和整体形成一个表面扣件，大量接合元件暴露在外。在表面扣件的平坦基底构件中埋藏一个沿模制方向延伸的多孔伸展金属片。更进一步，该专利揭示了当表面扣件被模制的同时，大量具有与形成在平坦基底构件的前表面上的大量钩或者接合元件相同形状的锚被整体且连续地形成在该平坦基底构件的后表面上。模制该表面扣件的方法的一个例子显示在说明其规格的图8中。根据该图的说明，这模塑制造设备使用了一种具有两个上下设置的树脂挤出口的十字头模，且第一和第二辊上下设置，与平坦基底构件的厚度相同的缝隙面对同一个模具头。该多孔伸展金属片的引导通路被形成在上下设置的两个树脂挤出口之间。大量钩形的空腔形成在第一和第二辊的外圆周表面上。

第一和第二辊被同步驱动且在彼此相反的方向上旋转。另一方面，熔化树脂从十字头模中的上下树脂挤出口被挤出一个预定宽度，同时，多孔伸展金属片以和挤出速度相同的速度被提供在上下挤出树脂之间。将多孔伸展金属片夹在中间的挤出的熔化树脂连同多孔伸展金属片一起到达第一和第二辊之间且被引入到第一和第二辊之间的缝隙中。该引入的多孔伸展金属片被伸展，且接合元件和具有相同形状的锚用部分上下熔化树脂通过形成在第一和第二辊的外圆周表面上的空腔形成在前后表面上。此时，平坦基底构件与埋藏在其中的伸展金属片一起被整体和连续地形成。

当一种用于汽车座位的核心材料使用一种诸如聚氨脂的弹性体树脂材料形成的时候，一个获得的模制表面扣件被用来整体埋入到该表面的一个预定部分中。如果简要地叙述其模塑制造方法的一个实例，一个以上述方法获得的需要长度的模制表面扣件被放置并固定在用于座位核心材料的成形模具的空腔的部分底面中，模制的表面扣件有锚的表面朝上，接着弹性体树脂材料被灌注其中从而形成泡沫座位核心材料。此时，为了确定模制表面扣件的放置位置并接着放置和固定该扣件，一个磁体或类似物首先被埋入在模具内模制表面扣件将放置的底面附近。另一方面，由于用磁性材料制成的前述多孔伸展金属片被埋入该表面扣件的平坦基底构件中，如果同样的表面扣件被放置在模具空腔的底面上，该表面扣件就被磁力吸引，从而使其被固定在预定位置上。

虽然模制表面扣件和泡沫弹性体树脂材料之间的粘结强度因为带有锚的表面的存在通常是足够的，但是有时需要更高的粘结强度。作为用除锚之外的其他结构加强粘结强度的手段，可以如上所述通过在平坦基底构件的粘结侧的表面上压花来增加粘结区域。

然而，只要采用美国专利号5,800,760和5,945,193中所提及的连续模制方法，在基底构件成形区域中用旋转辊对前述模制表面扣件的平坦基底构件表面进行机械压花是不可能的。尤其是，如上述美国专利所述，如果由反T形接合排组成的锚或者钩被形成在和接合元件形成表面相反的表面，那么不仅压花而且任何机械处理都是不可能的。即使和该模制表面扣件的接合元件形成面相反的基底构件表面是光滑的，还是必须在模制辊的下游一侧或者在和模制辊的外圆周表面的相面对的条件下分开地设置一个压花辊，因为只要采用连续模制方法，如上所述在基底构件成形区域进行压花是不可能的。该压花辊的安装导致驱动系统零件的增多，如果可能，由于经济原因是要求避免这一点的。

                                发明内容

因而，本发明的目的是解决上述问题，接着提供一种用于模制表面扣件的有效而价廉的模制方法和模制设备，该模制表面扣件要求直接/间接地粘接或安装到装配物件上，能增加粘接强度或摩擦力而不用考虑粘接表面的结构。

为了达到上述目标，根据本发明的一个方面提供了一种由合成树脂材料制成的表面扣件的连续模制方法，该方法包括步骤：以单一方向旋转在其外表面上有大量接合元件成型空腔的模轮；和以要求的预先确定的树脂压力从挤出模的树脂挤出口将预定宽度的熔化树脂连续挤出到旋转的模轮的外圆周表面和挤出模的前表面之间的缝隙，从而将部分熔化树脂施加到接合元件成型空腔中以形成接合元件，同时用剩余的熔化树脂连续形成具有与模轮外圆周表面和挤出模之间的缝隙相似的厚度的平坦基底构件；通过挤出模内部设置的位于模轮的旋转方向自树脂挤出口下游的制冷剂通道送入制冷剂，从而冷却平坦基底构件的没有接合元件那一面的表面，形成该表面上细微的凹凸不平。最好用空气和水当作致冷剂。

上述方法由本发明的连续模制设备即用于由合成树脂材料制成的表面扣件的连续模制设备有效地执行，该设备包括：

一个在其外圆周表面上有大量接合元件成型空腔且单向旋转的模轮，和一个设置成和模轮相面对，和模轮的外圆周表面之间有符合要求的缝隙，并在部分相对面上具有预定宽度的熔化树脂挤出口的挤出模，其中包括被一个设置在挤出模内部位于模轮的旋转方向自挤出口的下游的横穿宽度方向延伸的制冷剂通道。

最好该连续模制设备进一步包括一个或多个凹槽部分，该凹槽部分被设置在和模轮相对的相对面中且在模轮旋转方向上自挤出模的挤出口的下游，从而在模轮的旋转方向上延伸。最好每个凹槽部分的截面是三角形、U形或者倒T形。然而，该凹槽部分的截面形状不限于这些截面，可允许采用例如W形的截面。

根据本发明，通过在挤出模内部位于模轮旋转方向自挤出模中的树脂挤出口下游形成制冷剂通道，接着通过该制冷剂通道送入制冷剂，挤出模的位于自树脂挤出口下游和模轮的外圆周表面相对的相对面附近的部分被通过制冷剂冷却。从树脂挤出口挤出的熔化树脂被施加到模轮外圆周表面上形成的接合元件成型空腔中从而形成接合元件，且同时，在模轮的外圆周表面和挤出模之间连续地和接合元件整体地形成平坦的基底构件。该模制表面扣件被模轮的大约1/3的外圆周表面所携带并通过模轮的旋转在旋转方向上传送。

该平坦构件用从树脂挤出口挤出的熔化树脂的一部分随模轮的旋转形成在挤出模和模轮之间，且平坦基底构件的没有接合元件的后表面通过该挤出模的前表面被连续形成。在该后表面的形成期间，后表面被通过挤出模流动的制冷剂迅速冷却。在这个时候，平坦基底构件的用于支持该平坦基底构件的接合元件近端的表面在接合元件被模轮的外圆周表面形成的同时形成。虽然通常，冷却水通过模轮的内部流动从而从接合元件被形成的一侧来冷却平坦基底构件，但平坦基底构件在挤出模一侧上的表面(后表面)在高温之下。也就是说，根据本发明的方法，在表面扣件模制的开始期间，接合元件被形成的一侧被迅速冷却且相对一侧上的后表面也被迅速冷却。作为冷却的结果，一些细微的凹凸不平被形成在同一个后表面上。

其原因是，作为平坦基底构件后表面迅速冷却的结果，表面沉陷在平坦基底构件的对应于前表面的形成接合元件部分的一部分中产生。

根据本发明的方法，通过在模制表面扣件的平坦基底构件的后表面中形成细微的凹凸不平，粘接区域增加，因而和粘合剂或者泡沫树脂的粘结强度被显著加强。因为清晰的凹凸不平的表面可以通过使用廉价且容易获得的作为通过挤出模流动的制冷剂的空气或者水而产生，就不必要使用任何特殊的制冷剂。

如上文描述，平坦基底构件的背面可以用简单的结构在表面扣件模制的初始期间被迅速冷却，在这个简单结构中宽度方向延伸的制冷剂通道在挤出模内部位于模轮旋转方向自挤出模的挤出口起的下游形成，且通过冷却使大量细微的凹凸不平形成在平坦基底构件的后表面。因此，不必要提供诸如压花辊的机械的凹凸不平的形成方法。

细微的凹凸不平可以在不使用任何特殊压花过程的情况下被形成的事实意味着如美国专利号5,800,760中所揭示的每个具有T形截面的接合排，或者每个具有三角形截面或U形截面的大凹槽在表面扣件被模制的同时被连续形成在平坦基底构件的后表面，同时细微的凹凸不平可以被形成在其表面上。

在本发明的模制设备中，在端口向挤出口开口的在模轮的旋转方向上延伸的一个或多个凹槽被形成在模轮的旋转方向自挤出模中的挤出口下游的相对面上制冷剂通道的外部。该凹槽的截面是三角形、U形或倒T形，在长度方向上连续延伸且具有Z形截面的大的不均匀表面可通过这个凹槽部分形成在平坦基底构件的后表面上。和粘合剂或弹性体泡沫树脂的粘接性能和摩擦力可以通过该连续的不均匀的表面而被提高。

                                  附图说明

图1是示意性地显示根据本发明的第一实施例的表面扣件的制造设备和制造过程的主要部件的纵向剖视图；

图2是从背面看到的根据第一实施例制造的表面扣件的一部分的放大透视图；

图3是示意性地显示根据本发明的第二实施例的表面扣件的制造设备和制造过程的主要部件的纵向剖视图；

图4是沿图3中IV-IV线获得的放大剖视图；

图5是从背面看到的根据第二实施例制造的带有凹槽的表面扣件一部分的放大透视图；

图6是与图4相对应的根据本发明的第三实施例的带有接合排的表面扣件的制造设备的剖视图；以及

图7是从背面看到的根据第三实施例制造的带有接合排的表面扣件的透视图。

                                具体实施方式

在下文中，将参照附图对本发明的实施例进行描述。

(第一实施例)

图1所示是显示根据本发明的第一实施例的模制表面扣件的连续模制设备和模制过程的纵向剖视图。尽管本实施例采用钩件作为形成在基底构件表面上的接合元件，本实施例没有限于这个结构且其他例如伞型或双叶型的不同类型都可以被采用。本实施例的模制表面扣件是一种普通的表面扣件且没有特殊的凹口或接合排被形成在平坦基底构件的没有接合元件的背面上。

在该图中，标号1表示一个(连续)挤出模，且挤出模1的前端被形成为一个具有一定曲率的圆周面1a，该曲率允许相对于后面描述的模轮2的圆外周表面形成一个预定的缝隙。该挤出模1由T型模构成，如在同一个图中所示，一个基本为矩形管状、凹入的熔化树脂储存库1c被形成在圆周面1a的中央。用于挤出熔化树脂从而形成表面扣件10的平坦基底构件11和钩件12的树脂挤出口1b向熔化树脂储存库1c开口。根据该实施例，挤出模1在中央有一个熔化树脂通道1d，且从挤出机(没有显示)中挤出的熔化树脂通过齿轮泵(没有显示)以指定数量连续地挤进熔化树脂通道1d。然后，具有预定宽度和厚度的熔化树脂材料自熔化树脂通道1d的前端从树脂挤出口1b通过熔化树脂储存库1c被连续地挤向模轮2的外圆周表面。

更进一步，根据本实施例，以宽度方向直线地性延伸的制冷剂通道被形成在挤出模1内部低于树脂挤出口1b的挤出模1的底面附近。流入导管和流出导管(没有显示)被连接到该制冷剂通道1e的左右开口端从而将制冷剂送入到制冷剂通道1e中。空气被用作为本实施例的制冷剂，且外面的空气用风扇(没有显示)从外面直接流入。通过输入该制冷剂，低于树脂挤出口1b的和模轮2的外圆周表面相对的圆周面1a被保持低温。

模轮2的外圆周表面设置成使其轴线平行于树脂挤出口1b，相对于挤出模1的圆周面1a具有预定的缝隙。根据该指出的例子，大量作为本发明的接合元件成型空腔2a的钩件成型空腔被形成在模轮2的外圆周表面中(以下每个钩件成形空腔都被称为钩件成形空腔2a)。因为该模轮2的结构基本上等同于例如美国专利号4,775,310中揭示的结构，该结构将被简要地描述。模轮2的内部被构造成容纳水冷却套管(没有显示)的中空鼓的形式，大量环形片沿轴线置于并固定在中央部分之上，且以钩件的近端向外圆周表面开口这样的方式在每个环形片的前后表面的外圆周切割成大量钩件成形空腔2a。具有这种结构的模轮2以箭头指示的方向通过众所周知的驱动装置(没有显示)旋转。一对上下接合辊(没有显示)被设置在模轮2的前面，以模轮2的旋转速度同步旋转。

从挤出机(没有显示)挤出的熔化树脂以指定的数量经由齿轮泵(没有显示)被保存在熔化树脂储存库1c中且连续地排出到相对于单向旋转的模轮2的外圆周表面形成的缝隙中。该排出的熔化树脂的一部分连续地在模轮2的外圆周表面和挤出模1的圆周面1a之间形成表面扣件10的平坦基底构件11。这时，熔化树脂的剩余部分被施加到向模轮2的外圆周表面开口的钩件成形空腔2a中，因此，作为表面扣件10的接合元件的钩件12被整体形成在平坦基底构件11的一个表面上。

在模制后仍然在熔化状态下的表面扣件10的钩件成形侧面通过诸如设置在模轮2内部的水冷却套管的冷却装置被冷却，由模轮2携带并通过模轮2的旋转被传送到下游。这时，因为通常挤出模1没有用于冷却圆周面1a的冷却装置，没有形成接合元件12的模制表面扣件10的后表面侧处在高温中，直到表面扣件10经过挤出模1为止。在表面扣件10经过挤出模1之后，和模轮2的一部分一起被传送到水浴槽中从而使其完全冷却并变硬。

然而，根据本实施例，如上文描述，制冷剂通道1e被形成在挤出模1的内部低于挤出模1的熔化树脂储存库1c的地方，且冷却空气流过制冷剂通道1e。因而，在制冷剂通道周围的挤出模部分维持在低于熔化树脂的熔点大约20至50℃的温度。结果，被其位置低于树脂挤出口1b的圆周面1a携带并与其接触的表面扣件10的后表面侧连同模轮2都被迅速冷却。因为钩件12被形成在平坦基底构件11模轮2一侧的表面上，平坦基底构件11相应于钩件12的部分的热容量增加，因而延迟了变硬。在变硬时，局部的表面凹陷就产生在平坦基底构件11的后表面。由于产生表面凹陷11’，如图2所示，在生产之后，大量具有细微凹凸不平的不均匀面被形成在表面扣件10的后表面上。表面扣件后表面上的粘接区域由于该不均匀表面而被增大很多，由于这种增加，和粘合剂的粘结强度或和熔合材料的熔合强度显著增加。同时，允许使用水或油来代替空气作为流过制冷剂通道1e的制冷剂。

(第二实施例)

接着将描述本发明的第二实施例。图3所示的是根据本发明的第二实施例的模制表面扣件的连续模制设备及其模制过程。图4是在图3中沿IV-IV线得到的剖视图。在这些图中，很大程度上不同于第一实施例的是在于挤出模1中低于树脂挤出口1b的圆周面1a的形状。其他的结构基本上没有与第一实施例不同。因此，在下面的描述中，对于不同于第一实施例的部分将被明确描述而同样的部件将被简要说明。

根据本实施例，如图4所示，其位置低于形成在挤出模1前表面上的熔化树脂储存库1c的圆周面1a上平行形成多个凹槽形成通道1f，从而使其沿圆周延伸。本实施例的每一凹槽形成通道1f被形成在具有如图4的横截面中所部分指出的基本为矩形的截面的突起1g之间。凹槽形成通道1f的一端与树脂挤出口1b的底端相通，且另一端延伸到模轮2的旋转方向的下游并向外开口。

从树脂挤出口1b排出的部分熔化树脂被引入凹槽形成通道1f中，因而具有基本是U形截面的凹槽部分11a通过具有基本为矩形截面的用于限定凹槽形成通道1f的突起1g被连续形成在表面扣件10的平坦基底构件11的后表面上。同时，该凹槽形成通道1f的截面形状不限于矩形，也可以是例如V形、W形或C形，只要该截面形状可以被连续地形成即可。

在凹槽部分11a如图5所示那样被形成的同时，平坦基底构件11的后表面通过经由形成在挤出模1内部的制冷剂通道1e流动的制冷剂被冷却从而产生局部的表面凹陷11’，因此在背面上产生了细微的不均匀表面。在这时，表面凹陷11’不但在凹槽部分11a中产生而且同样产生在它的厚实部分中。尤其是，倘若如本实施例打算在平坦基底构件11的后表面上形成相对大的凹槽部分11a，那么不可能使用常规的压花加工处理在整个后表面上同样形成不均匀表面。然而，本实施例可以让细微的凹凸不平被同样形成在平坦基底构件11的包括凹槽部分11a的整个后表面上。这样，与仅仅有凹槽部分被形成的情形相比，可以确保更宽的粘合或熔合区域。因而，不仅确保和粘合剂的高粘合强度，而且，例如，在模制弹性树脂泡沫体的情形下，还具有高粘接强度。

(第三实施例)

图6所示的是根据本发明的第三实施例的模制表面扣件的连续模制部分的截面。本实施例涉及一种用于具有接合排的模制表面扣件的连续模制设备及其模制过程，该接合排被插入到安装框架和片状材料之间从而将诸如窗帘的该片状材料附接到安装框架上去。

尽管本实施例在尺寸方面不同于第二实施例，但是主要部件的结构及其模制过程与第一和第二实施例相比没有很大程度上的不同。不同于第一和第二实施例的方面在于，一个或多个具有反T形截面的接合排形成通道1h被形成在挤出模1的圆周面1a的宽度方向的中央，该反向T形截面的一端与树脂挤出口1b相连通而另一端向圆周面1a的在模轮旋转方向上的一端开口。因此，根据本实施例，当平坦基底构件11被模制的同时，一个或多个接合排11b通过将部分熔化树脂通过与熔化树脂储存库1c相通的接合排形成通道1h引入到平坦基底构件11的后表面而被整体形成。

同样根据本实施例，如同第一和第二实施例，表面扣件10形成带有沿模轮2的外圆周表面的接合排的形状，当其接合元件形成一侧沿模轮2的基本为1/3的外圆周表面旋转时被从模轮2内部冷却并逐渐变硬。另一方面，表面扣件10的其中没有接合元件12形成的后表面一侧通过挤出模1由流过形成在挤出模1内部的制冷剂通道的制冷剂而被冷却，如第一和第二实施例那样。由于这种冷却，具有局部表面凹陷11’的细微不均匀表面不但在平坦基底构件11的后表面形成，而且如第二实施例那样贯穿在形成具有T形截面的接合排11b一侧的整个表面。由于该细微不均匀表面的形成，当接合排11b被插入到由具有C形截面的窗帘导轨构成的框架部件(没有显示)中从而使表面扣件10的接合元件形成面被暴露在外的时候，接合排11b的整个表面的摩擦系数增大，以至于不会轻易地滑出框架部件而可以被牢固地安装在其中。

Claims (6)

1、一种由合成树脂材料制成的表面扣件(10)的连续模制方法，包括步骤：

以单一方向旋转在其外圆周表面上有大量接合元件成型空腔(2a)的模轮(2)，和

连续地以要求的树脂压力从挤出模(1)的树脂挤出口(1b)朝旋转的模轮(2)的外圆周表面和挤出模(1)的前表面之间的缝隙挤出预定宽度的熔化树脂，将部分熔化树脂施加到接合元件成型空腔(2a)中形成接合元件(12)，同时将剩余的熔化树脂连续形成具有与模轮(2)外圆周表面和挤出模(1)之间的缝隙相似厚度的平坦基底构件(11)，其特征在于，该方法包括通过挤出模(1)内部位于模轮(2)的旋转方向离树脂挤出口(1b)的下游处所设置的制冷剂通道(1e)送入制冷剂，冷却平坦基底构件(11)的没有接合元件(12)的表面，将其形成粗糙表面。

2、如权利要求1所述的表面扣件(10)的连续模制方法，其特征在于，制冷剂是空气或水。

3、一种由合成树脂材料制成的表面扣件(10)的连续模制设备，该设备包括：

一个在其外圆周表面上有大量接合元件成型空腔(2a)且单向旋转的模轮(2)，

一个设置成面对模轮(2)，且和模轮(2)的外圆周表面之间有符合要求的缝隙，并具有在与摸轮(2)相面对的部分相对面上提供预定宽度的熔化树脂(3)的挤出口(1b)的挤出模(1)，其特征在于，

还有一个被设置在挤出模(1)内部位于模轮(2)的旋转方向自挤出口(1b)的下游横穿宽度方向延伸的制冷剂通道(1e)。

4、如权利要求3所述的表面扣件(10)的连续模制设备，其特征在于，该设备进一步包括在模轮(2)的旋转方向位于自挤出模(1)的挤出口(1b)的下游和摸轮(2)相对的相对面中，在以模轮(2)的旋转方向平行延伸的多个凹槽部分(11a)。

5、如权利要求3或4所述的表面扣件(10)的连续模制设备，其特征在于，每个凹槽部分(11a)的横截面都是V形或U形。

6、如权利要求3或4所述的表面扣件(10)的连续模制设备，其特征在于，每个凹槽部分(11a)的横截面都是倒T形。

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