专利名称：压力垫的改进的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于层压机的压力垫，层压机用于使用低压或高压单层或多层 压机生产诸如装饰层压片、层压地板和压印电路板之类的层压板。
背景技术：
压力垫的目的是补偿受压的层压板上的密度变化并由此确保对层压板的 所有部分施加相等的压力。此外，在压力下时，压力垫补偿压机本身的压盘的 表面上的任何不平坦和压盘的任何弯曲或翘曲。同样，这有助于生产平坦均匀 密度的层压片。因此，层压垫具有回弹性和自然弹性以使其能够补偿上述密度 变化和层压压盘的表面不均匀性而且还在每次按压操作之后能够放松并恢复 其形式以使其能够再次使用。压力垫所具有的在每次按压之后再形成的能力是 确保合理工作寿命并避免在更换压力垫时压机的不必要的停机的很重要的性 能。
因此，通常常规压力垫是耐高温非石棉纱线和金属线的稠密纺织组合物。 包含有金属线以通过压力垫给予层压板以良好的导热性。相反，需要非金属纱 线以给予压力垫以弹性和使压力垫能够在每次按压操作之后放松的回弹性。当 设计用于特定目的的压力垫时，两种类型材料的相对比例是个考虑因素。通常 必须达到在各种情况下热传递和回弹性或弹性之间的折衷。
EP0735949A1中描述了一种常规压力垫。该压力垫包括诸如铜丝之类的 耐热线股的织物，其中相当大比例的经线或纬线包括硅弹性体。实践中，如图 l所示，经线l通常包括成股的或成束的黄铜丝或铜丝，且纬线2通常包括硅 覆盖的金属线，具体是其上已挤压硅护套4的成股或成束的铜丝3。由于存在 硅4，该压力垫具有很大的回弹性和弹性，而金属线确保压力垫实现从压盘到 受压材料的良好的导热性。
迄今为止，由硅护套覆盖的铜丝是包括成股或成束的七根0. 2mm直径的单根铜丝。成股的金属线包括这样的金属线多股受到正向和受控扭曲而七股中 的一股形成其它六股所包围缠绕的芯。图2中示出这种金属线5，其中示出形
成中心芯6的线股由围绕其扭曲的六根线股7所围绕。如果线股6、 7各具有 0.2mm的直径，则可见金属线总直径W (见图1)是0.6rani。相反，成束金属 线包括这样的金属线，其中多根线股以更自由的方式扭曲而它们中的任何一根 都不具有中心位置。如果使用0.2mm的七根单股，则这种成束金属线也具有约 0. 6mm的总直径。经线1和纬线2中的成股或成束金属线中使用的扭曲的程度 通常是"15mm捻距(lay)"的量级。捻距表示对扭曲线股中360°扭曲需要 的成品金属线的长度。
当涂有硅时，硅覆盖纬线2的外径d2通常是1.4mm，因此使硅的壁厚d3 为0.4mm。通常，使用这种硅覆盖的纺织压力垫具有2.5mm的初始厚度Tl (见 图l)且在相对短时间的使用之后它们下沉到约2.0mm的厚度。这是因为经线 压入纬线的硅内。在该状态下，压力垫通常在用尽之前可实现200，000次压力 循环。由于使用时织物结构最终变平到压力垫在每次压力操作之后不能放松而 压力垫失去其回弹性和弹性的程度，所以压力垫就用坏了。
在压机中使用压力垫施加约35kg/cn^的平均比压，从而压力垫材料的一 平方米上的总卸载是350,000kg。典型的压力垫具有每米长度约550根的纬线 插入和每米宽度约900的经线纤丝。这意味着每平方米压力垫通常有550X900 =495，000的交叉点，在使用时在压机的每次压縮循环过程中各经受约0. 707kg 的向下负载。使用时，在各交叉点，经线1相当快速地切割穿过讳线2的硅涂 层4，且在交叉点由于所施加的压力变形之前，有彼此接触各0. 6mm的两根经 线l、 3。在图3中示意性地示出而未示出任何硅。随着时间过去，在压力垫的 连续使用过程中，两根交叉线1、3压入彼此，且其总厚度0. 6mm + 0. 6誦=1. 2mm 可能减小到约0.8mm。这是压力垫一旦用坏后的典型最终厚度而其已停止起到 柔性补偿垫的作用。这时，硅已压入由交叉线1、 3形成的金属线网之间的空 隙内，且交叉点支承总的向下负载。
在类似于上述的常规压力垫用坏之前的压力循环的次数很大程度上取决 于被压的层压板的性质。装饰层压片具有固有的弹性和回弹性，从而在压力操 作中它们也有助于提供所要求的补偿。但是，由介质和高密度纤维板制成的层压地板具有很小的自然弹性且已发现上述常规压力垫在用于按压这些类型层 压片时会相对快速地用坏。
本发明的目的是提供一种与常规压力垫相比能够对更多次数压力循环保 持其弹性和补偿能力而其热传递能力不受损失的压力垫。
根据本发明，提供一种用在层压机中的压力垫，该压力垫包括耐热线股的 织物，其中至少经线和/或纬线包括在弹性体材料的护套内的、由多线股组成
的芯，且至少经线或纬线的另一个包括金属线股，且特征在于，组成芯的各线 股基本上相互平行并平行于芯的纵向轴线。
应当理解，组成芯的各线股基本上相互平行并平行于芯的纵向轴线的要求 应当理解为在压力垫的尺寸比例内。因此，芯可包括己被松散地的成股或成束 的一束线股。
在此所附的独立权利要求书中描述本发明的优选附加特征。
现将参照附图以示例的方式描述本发明，附图中 图1是在任何使用之前的常规压力垫的放大比例剖视图； 图2是形成图1所示压力垫的一部分的纬线线股的一段金属芯的立体图； 图3是形成图1所示压力垫的纬线线股和径向线股的金属芯之间的交叉点 的示意性立体图，省略了压力垫的硅；
图4是层压机的示意性竖直剖视图，示出使用常规压力垫时压机内薄板的
弯曲；
图5是根据本发明的压力垫的一部分的纬线线股的一段金属芯的立体图； 图6是包括图5所示金属芯的且在使用前的形成根据本发明的压力垫的一
部分的纬线线股的第一实施例的剖视图7是类似于图6的视图，但示出使用时和在压力下的纬线线股； 图8是类似于图3但根据本发明的压力垫的视图；以及 图9是类似于图6但纬线线股的另一实施例的视图。
具体实施方式
根据本发明的压力垫与现有技术类似之处在于其包括耐热线股的织物，其 中至少径线或纬线包括在弹性体材料的护套内由多线股组成的芯。现有技术和 本发明之间的不同之处在于由弹性体护套覆盖的线股结构。在以下说明书中， 将由弹性体护套覆盖的线股描述为讳线线股和作为经线线股的其它线股，但应 当理解用在经线中的由弹性体材料覆盖的线股的情况是相反的。这种线股还能 用于经线和纬线两者。除了这些线股，在压力垫内还可包含其它类型的线股， 例如非金属线股，诸如芳香族聚酰胺纱线、聚酯纱线和玻璃线股以及金属丝围 绕的聚酰胺纱线。此外，可以常规方式使用以芳香聚酰胺纱线围绕的铜线股或 不锈钢线股之类的混合纤丝。
还应当理解，弹性体护套不一定如EP0375949A1所述那样由硅制成，而是 可包括诸如橡胶之类的任何弹性体材料。但是，较佳的是，护套包括诸如硅或 氟硅氧垸之类的硅氧垸。该护套可用任何适当的工艺施加到芯。在大多数情况 下，该护套可以常规方式通过将弹性体材料挤压在芯上而制成。
芯的线股较佳地是金属线股，但可包括以下中的任何一种，即铜丝、黄铜 丝、不锈钢丝、铜合金丝、芳族聚酰胺纱线、玻璃线股或细丝以及芳香族聚酰 胺纱线。所使用的线股的选择将取决于压力垫的目的、所要求的热传递的程度 和所要求的回弹性或弹性。还必须考虑压力垫的所想要的目的来选择经线。纬 线围绕纱线从压力垫的顶部到底部进行纺织。因此形成通过压力垫进行热传递 的主要管道。由于该原因，经线通常包括金属线股并可采用金属线的形式，尤 其是由铜、黄铜和其它铜合金制成的具有高导热性的金属线。
根据本发明的压力垫的实施例的剖视图可能看起来类似于图1所示的剖 视图，其中经线l包括金属线，且纬线2包括纤丝，纤丝具有由弹性体材料的 护套4所围绕的各单根线股的芯3。但是，如上所述，讳线的结构不同于现有 技术的纬线结构，现将参照图5-9更详细地描述其各实施例。
参照图5和6，在第一实施例中，纬线纤丝10包括由多个基本上平行的 金属线股12制成的金属线的芯ll，金属线股已在弹性体材料的护套13内明显 地绞扭在一起。芯11的结构如图5所示。如这里可看出的那样，组成芯的线 股12形成它们基本上相互平行并平行于芯11的纵向轴线的一束。较佳地是， 线股12尚未成股或成束，但应当理解，如果捻距与压力垫的宽度相比足够长，能够使用线股12已被松散地成股或成束的芯11，但其中在压力垫的尺寸比例 内它们看起来基本上相互平行。
当使用压力垫在层压机中通过沿箭头P方向施加的压力受压时，确保各线
股12基本上平行排列的位置变得清楚，如图7所示，芯12内的各线股12可 相对于彼此移动并因此倾向于如图8所示变平。相反，在现有技术中，由于各 线股12的扭曲特性和其捻距较短，芯6在受压时不能变平。在初始扭变之后 其厚度保持不变，即使当在层压机的相当大的压力之下也是如此。
如果在芯ll内使用七根平行的线股12来代替如现有技术中所使用那样的 七根扭曲的线股，则施加标称压力会使芯ll变平成总厚度为0.2mm。同样，如 果经线纤丝14也包括多根基本上平行的金属线股15，即七根平行线股，则它 们也在使用时在压力下变平成总厚度为0. 2mm。如图8所示意地示出的那样没 有弹性体材料，经线14和纬线10之间的各交叉点将各0. 2mm粗的金属线带到 一起，从而与现有技术中约1.2mm交叉点厚度相比交叉点处金属线总厚度仅为 约0.4mm。此外，压力垫中所使用的金属线股之间交叉点的总数量显著增加。 在每米长度有550根纬线插入且每米宽度900根径向端的压力垫中，现有每平 方米(550x7)x(900x7^24,255,000个交叉点。在典型压机中，这在使用过程中在 各交叉点处减小98%的向下负载，减小到0. 01443kg，即350,000/24,255,000。 考虑的其它方式是先前的每个交叉点具有1X1根金属线，现在具有7X7根金 属线=49个交叉点。这是98%的增加。
其中具有各经线纤丝14包括多根基本上平行的金属线股15的上述结构的 经线很难与之合作。因此，较佳地是，经线包括金属线股15，金属线股15各 具有0. 2mra数量级的直径和至少25mm的捻距。这种捻距是对15mm的常规捻距 的改进，但捻距越大而因此金属线股15中扭曲的最小量越大，就越好。
实践中，在纺织压力垫中，经线穿梭经过纬线上方和下方。在经线纤丝 14具有七根基本上平行的金属线股15的压力垫中，压力垫上压力的效果会将 平行的经线线股14推入弹性体护套13 —段距离，该距离等于其单根直径 0.2mm，之后经线的表面就称为与纬线的表面平齐。如果使用约0.4mm的常规 壁厚，这相当于是护套可用壁厚的一半，因此在经线细丝和纬线纤丝之间留下 约0. 2ram作为缓冲。该缓冲使单根0. 2ram直径的经线线股14能够舒适地嵌入护套且这给予它们以保护。在现有技术中，0.6mra总直径的扭曲经线会压入护 套约0.6誦的距离，但是当护套的壁厚仅为约0.4ram时，这意味着当使用压力 垫时，护套易于切穿且经线和纬线的金属丝纤丝几乎直接彼此接触。
与现有技术相比压縮期间金属芯11的粗度的减小具有两个有益效果。首 先，在压縮期间压力垫本身的厚度显著小于现有技术压力垫的厚度，且因此层 压机的加热压盘的表面边缘上更靠近其薄板。因此，这可增加到受压层压片的 热传递。其次，弹性体材料的上述缓冲改进压縮后压力垫的恢复，从而可提高
压力垫的补偿能力。但是，当压力垫具有从垫的顶部表面穿到底部表面的相同 数量的经线纤丝时，压力垫的内在热传递能力不受影响。现将更详细地考虑这 些有益效果。
如图4所示，在常规层压机中，压在压机的两压盘21之间的板20位于两 金属薄板22和两压力垫23之间。压力垫23各位于薄板22之一和压盘21之 一之间。薄板22和压力垫23的宽度和长度通常大于被压的板。这形成未受支 承的薄板22的边缘区域m，薄板22接收通过压力垫23传递的来自压盘21的 压力。由于在板20的边缘周围没有对薄板22进行支承，薄板22倾向于使用 板20的边缘作为支点进行弯曲，如箭头f所示。由于沿用作支点的其边缘的 不规则高压，该效果引起称为板上"白点"的缺陷，且由于薄板22弯曲远离 板20，通常在板20的边缘的2cm内产生的较低压力。在纵长边缘和宽度边缘 汇合的板20的角部处该问题恶化。这引起板20的角部上的高压和通常板20 的角部5cm至lOcm内小区域上的相应压降。"白点"发生在板20已接受不足 以令人满意地完成按压工艺的压力处位置。
应当理解，施加到各未受支承的薄板22的弯矩与板20上方和下方受压压 力垫与垫在边缘区域m的轻度受压压力垫23之间的厚度差相当。 一般而言， 该厚度差作为线性量度会与所使用的压力垫23的厚度直接成比例地变化。因 此，厚度减小的压力垫会具有其受压区域和边缘区域m之间减小的"厚度差"， 且因此在未受支承的薄板区域上产生减小的弯曲效果。接着，与所提供的、没 有厚度减小垫的的常规垫相比生产诸如根据本发明的厚度减小的压力垫在压 力垫的补偿能力上是有利的。然而，本发明的压力垫还改进了压縮后压力垫的 恢复，从而可提高压力垫的补偿能力。现将更详细地考虑该优点。如上所述，通常的情况是根据其所要求的用途，必须达到任何给定压力垫 的热传递和回弹性或弹性之间的折衷。然而，在本发明的压力垫压縮之后增加 了的恢复意味着可认为是将弹性体护套的外径从常规的1.4mm减小到1. 15mm 的新的折衷情况。如果同时用三根平行线股(见下文)代替芯11的七根平行 线股12，则每根纬线插入的护套材料的体积减小总计约27%。这可相当大地 节省护套材料的成本，尤其是如果使用诸如氟硅氧垸之类的昂贵材料更是如 此。但是，纬线纤丝10的粗度的减小意味着每米纬线插入的数量可以从约600 根增加到约710根，增加18%。这具有两个有益效果。首先，由于经线围绕讳 线缠绕并形成"穿过垫"的热导体，而后"穿过垫"导体的总数量以相同的比 例增加。因此，这将改进压力垫的热传递能力并能够使压机的循环时间縮短。 第二，纬线插入件的数量增加18%抵消了由于弹性体护套直径减小引起的压力 垫的弹性的降低。压力垫中弹性体材料的净总量仍然降低14%，但由于纬线的 新型结构，压力垫具有相同的弹性并具有与以前相同的补偿能力，但却具有改 进的热传递。
在纬线的另一实施例中，不是使用七根平行线股12来形成芯11，而是可 使用三根平行线股12。可以预料在大多数情况下，七根平行线股12会包括铜 丝。但是，通过使用三根不锈钢线股12来形成芯11可实现与这种多线股芯11 类似的强度。这样使用不锈钢具有克服由于压力垫的弹性而遇到的金属疲劳的 任何问题的优点。
如上所述根据本发明的纬线的各实施例都具有如图6所示包括一束基本 上平行线股的芯11，芯11在压力下塌陷使得各线股12相对于彼此移动并如图 7所示变平。如图9所示，在纬线的另一实施例中，各线股12设置成在不受任 何施加的压力时在芯11的基本上相同平面上的基本上相互平行并平行于纵向 轴线。这将包括非圆形剖面轮廓的弹性体护套13的挤压。这种挤压需要使用 相应地成形的模具，较佳的是，如图9所示的椭圆形模具，尽管也能够使用其 它形状，例如方形或矩形。各线股12还能设置成矩阵中的行而不是设置在单 个平面上。
从上述可以理解，本发明提供一种比常规压力垫对更多次压力循环保持其 弹性和补偿能力而热传递能力不受损失的压力垫。此外，可用增加数量的弹性体材料来生产压力垫，因此又增加补偿能力而压力垫的热传递能力没有任何降 低。通常，在使用过程中由于弹性体材料不能恢复而失去补偿性能时就更换压 力垫。用本发明的压力垫实现的较大程度的补偿本身是有利的，但其也由于以 下原因而延长压力垫的寿命。
1. 由于经线中的金属线股不会切入弹性体材料，所以弹性体材料长时间保 持完好无损。
2. 压力垫中使用的金属线的量可与现有技术中的相同，但生产的金属线的 总粗度在使用时显著降低。这意味着弹性体材料形成更大百分比的总压力垫厚 度，且因此产生增强了的"弹性"效果。
3. 压力垫的下方的金属网架可抑制压机中每次循环中压力释放时弹性体 材料的恢复。本发明有效地使用0. 2mm直径的金属线而不是使用0. 6mm直径的 金属线形成网架，这种网具有较好的固有柔性而在弹性体材料的恢复方面产生 较少的抑制作用。
权利要求
1. 一种用在层压机中的压力垫，所述压力垫包括耐热线股的织物，其中至少经线(14)和/或纬线(10)包括由在弹性材料的护套(13)内的多根线股(15)组成的芯(11)，且至少所述经线或所述纬线中的另一个包括金属线股，其特征在于，组成所述芯(11)的各线股(15)基本上相互平行并平行于所述芯(11)的纵向轴线。
2. 如权利要求1所述的压力垫，其特征在于，所述芯(11)包括已被松散 地成股或成束的一束线股(15)，但在所述压力垫的尺寸比例内所述各线股看 起来基本上相互平行。
3. 如权利要求1所述的压力垫，其特征在于，所述芯(11)包括设置成位 于基本上相同平面上的多根平行的线股(15)。
4. 如权利要求1所述的压力垫，其特征在于，所述芯(11)包括成行设置 的多根平行的线股(15)。
5. 如权利要求3或4所述的压力垫，其特征在于，所述弹性体护套(13) 具有非圆形横截面轮廓。
6. 如权利要求5所述的压力垫，其特征在于，所述弹性体护套(13)具有 椭圆形横截面轮廓。
7. 如权利要求1至6中任一项所述的压力垫，其特征在于，所述芯(11) 包括选自以下任何一种的多根线股(15):铜丝、黄铜丝、不锈钢丝、铜合金 丝、芳族聚酰胺纱线、玻璃纤丝或细丝、芳香族聚酰胺纱线。
8. 如权利要求1至7中任一项所述的压力垫，其特征在于，所述芯(11) 包括多达七根金属线股。
9. 如权利要求8所述的压力垫，其特征在于，所述金属线股各具有0.2mm 量级的直径。
10. 如权利要求1至9中任一项所述的压力垫，其特征在于，所述弹性体材 料护套(13)具有至少0.2mm的厚度。
11. 如权利要求1至10中任一项所述的压力垫，其特征在于，所述弹性体 材料护套(13)的外径为至少1. 15mm。
12. 如权利要求1至11中任一项所述的压力垫，其特征在于，所述弹性体 材料包括硅氧垸。
13. 如权利要求1至12中任一项所述的压力垫，其特征在于，所述经线(14) 和所述纬线(10)中的另一个包括金属线，所述金属线包括基本上相互平行设 置的多根金属线股。
14. 如权利要求13所述的压力垫，其特征在于，所述金属线包括多根金属 线股，所述金属线股各具有0. 2mm量级的直径和至少25mm的捻距。
15. 如权利要求1至14中任一项所述的压力垫，其特征在于，所述经线(14) 包括金属线，且所述纬线(10)包括由在弹性体材料的护套(13)内的多根线 股组成的芯(11)。
全文摘要
提供一种用于层压机的压力垫。该压力垫包括耐热线股的织物，其中至少所述经线(14)或所述纬线(14)包括弹性体材料的护套(13)内多根线股(12)组成的芯(11)，且另一个包括金属线股。在压力垫的尺寸比例内，组成芯的各线股(12)基本上相互平行并平行于芯(11)的纵向轴线。因此，使用时，当在层压机中受压时，组成芯的各线股相对于彼此移动且芯倾向于变平时芯结构塌陷。这就增加了压力垫的弹性和补偿能力而不损失热传递能力。
文档编号B30B15/06GK101432130SQ200780015763
公开日2009年5月13日 申请日期2007年5月1日 优先权日2006年5月3日
发明者M·道格拉斯 申请人:马拉松包带有限公司