制造弹性体的方法和系统的制作方法

专利名称：制造弹性体的方法和系统的制作方法
背景技术：
本发明总的涉及一种制造弹性体的方法和系统，更具体地是涉及一种制造具有多个弹性部分的器具的方法和系统，该器具的一个部分是相对较薄的非平面部分，而其余部分是相对较厚的部分，诸如是美国专利No.5,295,984中所描述的那种用于收集阴道排出物和/或药剂等阴道给敷物质的器具，该专利的整个揭示援引在此供参考。
例如，该系统可用于生产这样一种具体的产品，其相对较厚部分可以是一弹性环圈，其相对较薄部分可以是一非平面的薄弹性贮槽。在已有技术的制造方法中，这种器具可以注塑成一体型。然而，对于某些器具，由于贮槽构件必须是非常薄的膜，因而用注塑法并不合适。为了达到这样的厚度，贮槽可以用弹性材料片真空成形。对于贮槽是非常薄的膜的器具，其普通的生产方法仅仅是将一预成形的贮槽连接于一单独成形的环圈。但是，预成形的贮槽很难处理，因为非常薄的弹性薄膜易坏，本身会发生粘附，以及在真空成形后难于保持其形状。
发明概要在本发明的一个方面，将多个第一弹性部分热封于一具有平面形状的第二弹性部分而形成中间构件，而后将这些中间构件置于一真空模中，平面的第二弹性部分在模内形成薄的非平面部分。
在本发明的一个应用中，将一弹性膜片热封于一组弹性环圈而形成鼓膜，而后将这些鼓膜置于一真空模中，在模内膜部分由鼓膜真空成形成贮槽。
本发明的一个目的在于提供一种制造具有一弹性环圈和一连接于该环圈的柔性薄膜贮槽的器具的方法。
本发明的另一目的在于提供一种制造阴道用器具的方法。
本发明的另一目的在于提供一种制造能在阴道内给敷物质或其它药剂的器具的方法。
本发明的另一目的在于提供一种制造阴道排出物收集器的方法。
本发明的另一目的在于提供一种批量生产具有一弹性环圈和一连接于该环圈的真空成形薄膜贮槽的器具的方法。
本发明的另一目的在于提供一种制造具有一弹性环圈和一连接于该环圈的真空成形薄膜贮槽的器具的方法，其中在进行真空成形之前先将一膜片热封于该环圈。
本发明的另一目的在于提供一种制造具有一弹性环圈和一连接于该环圈的真空成形薄膜贮槽的器具的方法，该方法可监测真空成形工序中是否形成合适的真空，并用该信息将不合格器具与合格器具分开。
本发明的另一目的在于提供一种将由模塑工艺制成的环圈在热封和真空模塑工艺之前定向成使每个模制环圈的定位相同。
本发明的另一目的在于提供一种对器具进行自动测试以确定成品器具内是否存在制造或材料方面的毛病的方法。
本发明的其它目的和优点将通过下面对本发明较佳实施例的详细描述和


而变得清楚。
附图简述图1是本发明的制造具有一弹性环圈和一连接于该环圈的真空成形薄膜贮槽的器具的系统的一较佳实施例的俯视图。
图2是本发明的制造具有一弹性环圈和一连接于该环圈的真空成形薄膜贮槽的器具的系统的第二较佳实施例的侧视图。
图3是图1系统中所使用的载板的一部分的立体图。
图4是沿图3的Ⅳ-Ⅳ线剖开的剖视图。
图5是图1系统的上料工位的立体图。
图6是图1系统的热封工位的立体图。
图7是图4热封工位的放大立体图。
图8是沿图7的Ⅷ-Ⅷ剖开的剖视图。
图9是与图8相似的、将膜片接合于环圈的热封工具的剖视图。
图10是图1系统的预热工位沿图1的Ⅹ-Ⅹ线剖开的侧视剖视图。
图11是图1系统的真空成形工位沿图1的Ⅺ-Ⅺ线剖开的侧视剖视图。
图12是图11的真空成形工位的真空型腔的剖视图。
图13是图1系统的下料工位的侧视图。
图14是图1系统所生产的一个器具的立体图。
图15是确定环圈在插入载板之前的定向的一较佳系统的立体图。
图16是图15系统的侧视图。
图17是图15系统的俯视图。
图18是确定环圈在插入载板之前的圆度和平面度的一较佳系统的俯视图。
图19是对成品器具进行缺陷测试的一设备的侧剖视图。
图20是本发明的制造具有一弹性环圈和一连接于该环圈的真空成形薄膜贮槽的器具的系统的第二实施例的俯视图。
图21是本发明的制造具有一弹性环圈和一连接于该环圈的真空成形薄膜贮槽的器具的系统的另一实施例的俯视图。
较佳实施例的详细描述下面来描述制造具有一弹性环圈200和一连接于环圈200的真空成形薄膜贮槽202的器具214(见图14)的方法。附图中所示的实施例尤其适用于月经液收集。对于其它种类的应用场合，可能需要根据所需的应用场合，如物质给敷，使用合适的材料和合适形状的真空成形设备来把器具做成合适的形状，诸如美国专利No.5,295,984。
环圈200在一具有一热浇道系统和诸小加热浇口的十六型腔注模中进行注塑，这些浇口在环圈200的一侧上形成残留物218(见图8和图9)，从而为环圈200提供定向。模塑操作可在模制环圈200上留下2到8个浇口残留物(图8和图9中示出2个浇口残留物)。贮槽202由一弹性膜片204制成。该膜片204由一平模加工机制造，并通过辊子42输送到本发明的制造设备。
下面参见图1和图2，图中示出了本发明的制造系统的一较佳实施例。图1的制造系统包括五个工位上料工位20、热封工位40、预热工位60、真空成形工位80和下料工位100。该制造系统由两个可编程逻辑控制器(PLC)10控制，它们顺序编排设备的诸动作。这些行为可以由控制器在不同点处自动操作或驱动。
一个带有诸器具的载板16通过各个工位。图1表示诸工位设置在一由传送器12连接的环状传送线路中，该传送器具有一对链组件14，它们支承载板16。图2表示诸工位设置成一直线，其中一行车系统312将载板16带到各个工位热封工位340、预热工位360、真空成形工位380以及下料工位400。图2中直线的两端设有升降机320，它们可升高和降低载板16。升降机320可使某些工位叠于其它工位之上，从而节省工厂中的地面空间。图20表示图2工位的俯视图。
图21表示本发明另一实施例的俯视图，其中，在载板16运行到各工位之前，通过一次将环圈200上料到两个分离的载板16上而将环圈200供给载板16。环圈200先被倒入一槽形的预供料器522，然后传送到一对离心式供料器524。离心式供料器524将环圈200以平的定位方式排入一对通道526，以便插入载板16。该组件可具有一在将环圈插入载板16之前检查环圈200的圆度、平整度和定位的器具(未示出)。
载板16可通过图1或图2所示、或已有技术中公知的传送机构传送至各制造工位。
图1表示本发明的载板16为方形，尺寸制成可容纳多个器具。在一较佳实施例中，载板16约为36×36英寸，厚约0.3125英寸。在板中形成10行×10列的一百个孔18。孔18的直径设计成当环圈200插入孔18时，环圈200与孔18之间产生摩擦配合。如图3和图4所示，孔18延伸穿过整个载板16。载板16具有围绕各孔18的环形凸脊19。环形凸脊19之间限定出一凹槽15。凹槽深度和凸脊高度的尺寸做成在热封工序中，一下模板58可嵌入凹槽内，并且凸脊19可对环圈200起支承作用。
环圈200在上料工位20倒入一槽形的预供料器22。而后，环圈200传送到一对离心式供料器24，它们将环圈200以平的定位方式排入一对通道26。该组件可包括一模块240(图15-18所示)，该模块检查环圈200，并将它们转向成含有浇口残留物一侧朝上地落下。通道26将环圈200带到已处于适当位置的载板16上。
下面参见图15。该图示出了一较佳实施例，其中该组件包括一模块240，该模块检查环圈200，并将它们转向成含有浇口残留物218一侧朝上地落下。环圈200在其内表面上模塑有一系列突起222。这些突起222不在内表面的中央，而是偏心地排列在靠近环圈200内侧的一边。在所示的实施例中，突起222设置成与浇口残留物218相对。突起222的尺寸以及间隔制成足够明显，从而可被一图象检测系统检测，该系统将在下面讨论。在所示的实施例中，突起222围绕环圈200的内周面而彼此隔开，它们长约0.25英寸，宽约0.0625英寸，高约0.005英寸到0.010英寸。环圈200可具有实现有效操作所需要的数量的突起222。最好，环圈200具有约10个沿环圈200的内周面而设置的突起222。
突起222至少可起到两个不同的作用。突起222便于将模制环圈200从模塑操作中的型腔抽到型芯侧，从而加强环圈200的模塑操作的有效循环。偏心的突起222还可被摄像机241识别，使环圈200的一边区别于另一边。环圈200只有一个边具有浇口残留物218，通过该工艺所有的环圈200将被定向成残留物218面对同一方向。检测环圈200内周面上的突起222是非常重要的，这样可使环圈200定向，以便将膜204接合到有浇口残留物218的环圈200上。这样可确保残留物218不暴露，因为在某些情况下，残留物218的存在可能刺激使用者。
为确保环圈200正确地定向，可参照图15。环圈200在升降传送器242中直立于它们的周边，并朝摄像机241移动。随着它们朝摄像机241移动，环圈200被压缩而产生一平坦部分243，在所示的实施例中该部分长约一英寸半，从而使摄像机241能看到环圈200内周面上的突起222。摄像机241识别环圈200内周面上的突起222的位置，并发信号给远离轨道的一定向装置244，该装置将环圈200定向成残留物218朝上。摄像机241最好采用IVS ExpressVision公司的AcuytyTM软件来识别突起222的存在与否，进而识别环圈200的定向，从而接触旋转叶片246，在将环圈置于载板16上之前使它们定向。
进一步参见图16和图17。这些附图表示环圈200通过升降传送器242而移动到一较佳的定向装置244，以便使环圈200定向。定向装置244最好包括一静止叶片245和一旋转叶片246，该旋转叶片与一旋转螺线管248相接触。旋转螺线管248感应来自摄像机241的信号，并将该信号传送至旋转叶片246，从而朝247方向轻推环圈200，使残留物218在输出传送器26上朝向上方。输出传送器26可具有一壁249，它可将环圈200排成两行，以便插入载板16。
在一较佳实施例中，模块240具有一附加的环圈检查装置260(图18)，以判定环圈200的圆度和平整度是否在预定的范围内。环圈检查装置260设置在环圈定向装置244的后面。环圈检查装置260具有一在环圈200沿传送器26移动时观察环圈200的机器图象系统265，并具有一平整度检测装置267。最好，环圈200以约每分钟300到400个的速度通过环圈检查装置260。
环圈检查装置260检查环圈200的圆度和平整度。为检查环圈200的圆度，每个环圈200由机器图象系统265检查。该机器图象系统265具有一摄像机261，它摄下环圈200的电子图象。机器图象系统265通过将从环圈200获得的电子图象与一预定范围的合格图象对比，测定若干点处的环圈200，以确定环圈200是否符合预定的物理性能，因而使环圈200具有足够的圆度以用于器具214。如果判定环圈200没有足够的圆度用于器具214，则该环圈200被一启动的喷气器(未示出)去掉。机器图象系统265可采用上述AcuytyTM智能图象软件。
平整度检测装置267具有多个光电元件263，它们在环圈200沿传送器26移动时扫过环圈200的顶部。光电束262设置在传送器26上方预定的高度。光电元件263扫过传送器26而到达一光电元件接收器264。如果光电束262被打断，则环圈检查系统260通过使用一启动的喷气器(未示出)而去掉该环圈200。
在此点处，或是通过如图5所示的一机器臂30，或是通过其他一些擒纵装置，将环圈200挑选出来或逐个去掉。而后，将环圈200插入载板16的诸孔中。可采用一机器手34从通道26中拾起环圈200，并将它们插入载板16。当机器臂30与一传送器12一起使用时，在传送器12上形成诸挡块13，该挡块以每次两行地转换载板16，使机器臂30在载板16移动到下一个挡块13之前可以将两行环圈200插入载板16。除了使用机器臂装置，另一种方式是，可将环圈200从一挑选出的行中铲出，并置于一硬币转换器式的擒纵装置，该装置手动地将各环圈200置于一与载板16中的孔18对齐的漏斗件中，插入顶杆可延伸通过插入路线架而将环圈200推入孔18。
在另一种情况下，环圈200通过摩擦配合而保持于载板16中，这可以防止环圈200在下面的制造工艺过程中落到载板16外面，直到器具成形并被从载板16上卸下来。摩擦配合使环圈200能被从顶部装入载板16和从底部卸下，因为它不需要在孔18内形成可支承环圈200的突出部分。由于孔18不含突出部分或其他任何突起，因而环圈200可以被完全推过孔18。当环圈200在载板16内时，它们在X-Y方向(见图6)的运动完全被限制。
在所示的实施例中，在将一百个环圈200插入载板16时而使所有的孔18都含有一个环圈200时，将板16传送到热封工位40。下面参见图6-9。热封工位40具有一支承载板16的支承台59、一使膜片204进给通过热封工位40的供给机构46和两个膜片辊42。该膜片较薄，约0.011英寸，并绕过几个滚筒45而形成一缓滞圈44。然后，膜片204穿过一上模板56与一下模板58之间，这两块模板隔开一段足够的距离，以允许膜片204穿过它们之间。在一较佳实施例中，这段距离约为0.25英寸。膜片204最后被供给机构46夹住。在热封工艺后面的膜片204，即纤维织物206，被废弃到一废料箱中48。
当载板16设置在支承台59上时，供给机构46进给膜片204而使膜片204的新的部分位于载板16的上方。而后，将形成有与环形凸脊19内环圈200的位置对齐的孔的一下模板58降低而置于载板16的凹槽15内，如图8所示，重力将膜片204向下拉，使膜片204触及下模板58并接触环圈200的顶部。膜片204搁置于环圈200的顶部而基本呈平坦状。上模板56帮助使膜片204保持于适当位置。
然后，将一个热封工具50或称接合工具的方阵降低通过上模板56而触及膜片204，如图9所示。每个热封工具50的尺寸制成使工具50的压点精确地定位于环圈凸肩216上，在那里有对工具50的边缘的间隙，因而接合不会形成残留物。弹性环圈200的柔性和韧性允许环圈200与接合工具50的对齐有较宽的公差。来自载板16的力通过载板16传递到支承载荷的支承台59。在一较佳实施例中，载板16不支承热封工具50所产生的载荷。
如图7所示，热封工具50由热(cal)杆式加热器52加热，每根杆有五个热封工具50。加热的杆安装于一水冷台板54。热封工具50保持约360°F。当热封工具50降低而延伸穿过上、下模板56、58时，它们接触膜片204(图9)约四秒钟，从而将膜片204接合于环圈200。环圈200和在环圈200内的膜片204的接合组件称作鼓膜208。当形成于环圈200上的残留物218朝上时，如图8和图9所示，膜片204被封于它上面，因而使残留物218看不见，并不突出器具214的环圈200而刺激阴道。因此，将膜片204接合于环圈200的残留物侧可形成更舒适、因而也更优良的器具214。
在接合形成后，热封工具50保持在适当位置，同时，模板56、58一起提起，使不是鼓膜208部分的膜片204与环圈200相分离。该分离的发生是因为围绕各热封工具50的膜片204在工具50将膜片直接在工具50下接合于环圈200时而熔化。另外，热封工具50的周边略微被削尖。而后，热封工具50被抬高而通过模板56、58收回工具50。上模板56可除去热封工具50上的任何残留的膜片204。接着，含有新成形的鼓膜的载板16被传送至预热工位60。
下面参见图10，它表示预热工位60。为了将鼓膜的温度升高到进行有效的真空挤出所需的温度，需要一预热工位。在一较佳实施例中，鼓膜在到达真空成形工位时应约为250°F。大家知道，膜片204在撤去热源后冷却非常快。因此，预热工位必须靠近于真空成形工位，以尽量减少这两个工位之间的热传递时间。较短的热传递时间使预热工位能保持在较低的温度，减少预热工位所需的时间量，进而减少制造工艺的总时间量，降低所需的加热器的容量，减小热力浪费。
预热工位60具有一红外线加热器62，该加热器包括几个由陶瓷隔热材料包绕的加热元件。这些加热元件靠近在一起以防止加热不均。一石英辐射板延伸穿过平行于载板16的加热元件。该板使加热元件所产生的热量扩散，并减少不均匀加热的可能性。不均匀加热可能阻碍真空成形工序80过程中贮槽的形成，因为鼓膜的温度应该均匀，以使膜片204被适当地挤出。辐射板的温度用一热电偶监测，在一较佳实施例中保持在约1450°F。鼓膜208的温度由预热工位60所用的时间和辐射板与鼓膜208之间的距离来调节。使用加热器安装架64来调节辐射板的高度。
载板16在预热工位保持约八秒钟。当鼓膜离开预热工位60时，它们应该足够热，从而能够以适合于进行正确真空成形的温度进入真空成形工位。在一较佳实施例中，该温度约为270°F。然后，载板被迅速传送至真空成形工位80，以减少热量损失。
如果加热的表面位于热封工具50的内侧，该工具同时接触膜片204并将其温度升高至合适的热成形温度，则可省去预热工位60。
下面参见图11和图12。真空成形工位80具有一百个真空成形型腔82，它们以十行十列的方式安装于一固定的上台板84，从而与一百个鼓膜208相对应。每个真空型腔82具有供抽吸空气以产生真空的真空孔94。在一较佳实施例中，每个型腔82具有五个0.015英寸直径的孔94。这些孔94在真空型腔82内的一内部连通腔98中连于一起，一单独的真空管道(未示出)从该连通腔延伸到各型腔82外面。该真空管道具有一传感器(未示出)，监测各型腔82内是否抽吸成合适的真空，并将该信息传递到控制制造工艺的可编程逻辑控制器。真空型腔82保持在一个可降少结冰可能性和使真空成形工艺最有效的温度。在一较佳实施例中，该温度约为150°F。设置有一水冷器或加热器86，以按需要冷却或加热真空型腔82。
真空成形工位还具有一百个型芯92，它们从一第一下台板90延伸出来。这些型芯92设置成十行十列，并与真空型腔82的中心对齐。型芯92保持在约220°F或比鼓膜208的膜片204的温度低20到30°F。设置一水冷器或加热器96，以按需要冷却或加热型芯92。
载板16由一第二下台板88升起，并被压到真空型腔82上，以在各环圈200与各真空型腔82之间形成密封。由于构成环圈200的弹性材料的成分所产生的柔性和韧性，环圈200可用作其本身的O型圈。真空型腔82不接触载板16。而后，第一下台板被升高，以使型芯在环圈200的中心处与鼓膜208的膜片204相接触。由于膜片204的温度高于型芯92的温度，型芯92可起到冷源作用，冷却鼓膜208中心处的膜片204。
随着第一下台板90开始降低，在型芯92接触膜片204后约一秒到一秒半时间，将一个真空导入真空型腔82。真空将膜片204挤入型腔82，形成贮槽202。由于鼓膜208中心处的膜片204在型腔82中延伸得最远，因而冷却膜片204而使其不会在真空所产生的力的作用下延展得太薄。由于中心处更冷，它不会延展得象膜片204的较热部分那样厉害，因此，膜片204的侧部必须延展得更多一些，以确保型腔82为膜片204所填满。这样，可产生中心处厚度合适的贮槽202。另外，保持真空型腔82的温度可防止结冰，并有助于贮槽厚度的精确性。在真空成形工位80的一较佳实施例的一个应用场合中，贮槽202的厚度从在最靠近环圈200处的约0.010-0.011英寸，到肩部210处的约0.004-0.007英寸，到陷窝212处的约0.001-0.003英寸不等。
在一预定时间后，停止真空，将第二下台板88降低。整个真空成形操作应持续十到十五秒。可编程逻辑控制器记下任何没有产生合适真空的真空型腔的位置，因而该位置处的器具214可以在下料工位100处被拒收。而后，载板16被传送到下料工位100。
如上所述，器具214经真空成形。然而，器具214也可用其它方法形成，诸如用型芯或压力型工具物理地形成器具和/或在膜片的第一侧与膜片204的第二侧之间形成一个压力差。膜片204的第一和第二侧之间所形成的压力差可以是在上述、下述压力的任何组合下或是大气压力下，只要膜片204的第一和第二侧之间存在压力差。而且，当器具214是通过一压力差形成时，可形成这样一个压力，使得器具214可通过推或拉膜片204而形成。
下面参见图13，载板16位于下料工位100。一伺服机构控制的定位器调节载板16的位置，并使可编程逻辑控制器能确定一个具体的器具214是否应被拒收。下料工位100具有一第一输出行104的顶杆102，它们分别能够单独地竖直移动。顶杆102的尺寸制成与顶杆200相配。下料工位100还具有一第二输出行(未示出)的顶杆(未示出)，它们可协同地竖直移动。这些顶杆的尺寸制成与顶杆200相配。
载板设置成其十行器具中的一行位于第一输出行104的下方。可编程逻辑控制器确定哪些器具214合格，并相应于合格器具204而驱动各顶杆102。顶杆102竖直移动并将顶杆200向上推，从而推出合格的器具214。合格的器具214落到一传送器106上，并被运送到包装工位(未示出)。然后，载板16设置成第一行的十个器具位于第二输出行(未示出)下方，第二行的十个器具位于第一输出行104的下方。第二输出行(未示出)使其顶杆协同地移动，从而将其余的器具推入一废品箱，它们对应于不合格的器具，这些器具的真空传感器表明没有维持一合适的真空。载板16再次被进给，直到所有的十行器具都行进通过第一和第二输出行。下料操作同样可被编程，通过第一输出行104上可独立移动的顶杆102将不合格的器具214推出载板16，并将合格的器具214协同推出。在另一种系统中，设置传感器以确保载板16中不留下器具214。
下面参见图19，本发明的另一实施例包括采用一自动检查系统250。该自动检查系统250沿制造系统而设置在真空成形系统80后。自动检查系统250将载板16定位于一压力台板252和一支承台板254之间。当载板16位于压力台板252与支承台板254之间时，自动检查系统250封住杯体214的底部。通过将环圈200与密封杯体255相结合以产生密封，从而使杯体214密封。空气通过空气管道257从压缩气源256泵压入杯体214。各杯体214内建立空气压力。当杯体214被充入预定量的空气时，压缩气源256被一阀259关闭。压力传感器258测量杯体214中压力的变化。最好，压力测量持续几秒钟。压力的损失可表明杯体214中存在孔洞。压力传感器258所测得的压力表明有变化的杯体214被标明，该信息被传送到下料工位100的推出装置。
上述制造弹性体的方法和系统中所采用的弹性材料的化学成分可提供制造方面的优点。除了有某些改进加工性能的特性外，该弹性体应该能够完成某些功能，这些功能可根据用上述方法制造的具体器具和根据所制造的器具的具体用途而有所不同。例如，当器具用于阴道内场合时，需要某些物理特性，如以下所述。另外，将器具用于诸如药物、精子杀灭剂、抗菌剂等之类的药剂或物质的给敷，可能需要考虑确定器具所需的成分。
当第一弹性部分是上述可用作阴道排出物收集器的阴道器具的环圈200时，其材料应能产生一定的压缩强度和硬度。这种器具的环圈材料的另一个重要的特性是在温度由室温升高到体温时，其松驰和适应阴道壁的能力。材料的压缩环圈应力是指由该材料所构成的器具的自复原力。这里所使用的术语“压缩环圈应力”是指在阴道内器具的环圈200在室温下时保持弹性环圈200的完全相对部分彼此接触所需的力。阴道内器具的环圈200的合适的压缩环圈强度约为两百五十克到一千克。在这些值下，弹性环圈200的自复原力足够大，从而可确保环圈200以足够的强度膨胀，以对阴道壁形成所需的密封，并可确保不会发生不利的移位，但强度也并不是过大而难于将器具214插入，或者造成疼痛或其它不适。
硬度是指材料在呈环圈200的形状时的刚度。上述的阴道内器具的环圈200应具有足够刚度，以保持其形状和提供所需的弹性自复原力，但又具有足够的柔性，以舒适地调节符合各种形状。当材料根据以下试验方法-ASTMD2240测得的肖氏A硬度约为五十五到七十五、最好是六十到七十时，环圈200的材料在刚性和柔性之间可获得较佳的平衡。
生产具有这些特性的弹性部分的一种方法是将聚乙烯与一热塑弹性体(TPE)混合。低密度的聚乙烯是一种相对较硬和较刚性的材料，它可为混合物提供刚性、改善可加工性和相对较为便宜。低密度聚乙烯可使环圈材料的可接合性提高到贮槽材料的程度，因为很容易热接合于它本身。由于TPE是相对较软的材料，因而它们以合适比例与低密度聚乙烯的组合可产生一种压缩环圈强度和硬度随聚乙烯和TPE量的不同而变化的混合材料。例如，TPE具有各向异性的流动特性，这意味着其分子链在塑性流动过程中可以定向，从而提高垂直于注塑方向的刚性。若没有各向异性的流动特性，将很难实现垂直于注塑方向所需的刚性。
一种较佳的TPE是由Shell Chemical公司销售的、商标为“Kraton”的苯乙烯-烯烃嵌段共聚物。聚乙烯与TPE之比可以调节，以控制环圈200的刚性和柔性。聚乙烯与TPE的一个较佳的比为1∶2，但也可以是在大约50∶50到大约15∶85之间变化。该材料可优先选用，因为它对于内部戴用在毒性方面是可以接受的，容易获得，经济节约，并且容易加工。另外，该混合物可提供环圈200合适的弹性，以保持在载板16内的摩擦配合以及提供与热封工具50和真空型腔82的密封。
当第二弹性部分是由平面弹性材料204所热成形的非平面膜的贮槽部分202时，象上述实施例中的一样，弹性贮槽材料应具有许多与环圈材料相同的性能特性。例如，膜片204必须能够被很容易地接合，并且必须在毒性方面适于内部戴用。用于月经场合的膜片204约为0.011英寸厚，但也可以约为0,007到0,020英寸厚。对于其它应用场合，膜片204的厚度可以不同。例如，对于物质给敷场合，膜片204的厚度可以略大一些。可使用平片，因为它比非平面弹性构件更容易处理和接合到环圈200上。用于月经场合的成品薄膜贮槽的最薄处最好约为0.002英寸厚，但最薄部分的厚度可以在约0.002到0.006英寸之间。对于其它应用场合，膜片贮槽的厚度可以不同。例如，对于物质给敷应用场合，膜片贮槽的厚度可以略大一些。因此，如果需要的话，膜片材料应能够被热成形到约为其原来厚度的百分之二十。
鉴于许多与上述相同的原因，膜片的成分可优先选用TPE/低密度聚乙烯配方。低密度聚乙烯/TPE混合物无毒，在接合于环圈时可产生良好的接合特性，因为聚乙烯很容易热接合于它本身。控制聚乙烯与TPE的比可产生所需的刚性和柔性程度。较佳的比例约为1∶2，但也可以在大约50∶50到大约15∶85之间。膜片204成分在热成形工艺中也表现出良好的性能，因为它可以被较深地吸入真空型腔82内，而不会形成孔洞或稀薄的部位。该材料的其它性能优点包括材料的柔软和类似肉的感觉，这使材料更舒适，还有其在受压缩或折皱时的安静的性能。而且，其成分容易得到且经济节约。
可采用其它类型的热塑弹性体来制造器具214，但这些复合物不一定能提供上述环圈200和膜片204的成分所具有的优良而可靠的接合特性、经济性、或产品性能。
以上描述和附图仅仅是用来说明本发明的较佳实施例，而并不说明本发明仅限于此。在所附权利要求书的精神和范围内对本发明所作的任何修改变型均应认为是本发明的一部分。
权利要求
1．一种制造具有一第一弹性部分和一第二弹性部分的器具的方法，所述第二弹性部分被做成一非平面形状，所述方法包括以下步骤将所述第一弹性部分装入一载板；将所述第二弹性部分置于所述第一弹性部分上；将所述第二弹性部分热封于所述第一弹性部分；预热所述第一和第二弹性部分；通过产生一个真空而将所述第二弹性部分吸入一腔室，从而形成一非平面形状；以及将该器具从所述载板上卸下。
2．一种制造具有一环圈和一贮槽的阴道排出物收集器具的方法，所述方法包括以下步骤将一环圈装入一载板；将膜片置于所述环圈上；将所述膜片热封于所述环圈；将所述环圈和膜片预热至约290°并持续约8秒钟；将所述载板送入一真空腔室，同时将所述环圈和膜片保持在约250°F的温度；升高一含有至少一个加热至约220°F的型芯的第二下台板，该型芯与所述膜片的中心部分相接触；用所述型芯冷却所述膜片的所述中心部分；通过产生一个真空而将所述膜片吸入所述腔室，从而形成贮槽；以及将收集器从所述载板上卸下。
3．如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述环圈由一注塑工艺形成。
4．如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述环圈在一注模型腔中模塑，该型腔包括一热浇道系统和一小加热浇口，这些浇口在所述环圈的一侧上形成至少一个残留物。
5．如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述环圈具有约为两百五十克到一千克的压缩环圈强度。
6．如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述环圈具有约为五十五到七十五的肖氏A硬度。
7．如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述环圈包括聚乙烯和一热塑弹性体。
8．一种制造具有一弹性环圈和一第一弹性部分的器具的设备，所述第一弹性部分被做成一非平面形状，所述设备包括一将所述弹性环圈装到一载板上的上料工位；一将所述第一弹性部分施加于所述弹性环圈上的热封工位；一将所述弹性环圈和所述第一弹性部分的温度从一第一温度升高到一第二温度的预热工位；一将器具的第一弹性部分形成一非平面形状的成形工位；以及一卸下所述器具的下料工位。
9．如权利要求8所述的设备，其特征在于，所述成形工位是用真空将第一弹性部分吸成一非平面形状的真空成形工位。
10．如权利要求9所述的设备，其特征在于，所述弹性环圈通过摩擦配合保持在载板中。
11．如权利要求10所述的设备，其特征在于，载板摩擦接触所述弹性环圈的外表面。
12．如权利要求11所述的设备，其特征在于，载板在在所述弹性环圈的顶部和底部具有开口。
13．如权利要求8所述的设备，其特征在于，所述上料工位包括一使所述弹性环圈定向以便置于所述载板中的装置。
14．如权利要求13所述的设备，其特征在于，所述使所述弹性环圈定向的装置包括外观检查装置，以将弹性环圈定向成模塑工艺中形成于所述弹性环圈上的一残留物沿一预定方向定向。
15．如权利要求14所述的设备，其特征在于，所述外观检查装置设置成可对所述弹性环圈进行外观检查，并将一信号传送到一定向装置，将所述弹性环圈以残留物朝上地定位于所述载板中。
16．如权利要求15所述的设备，其特征在于，所述外观检查装置包括一摄像机。
17．如权利要求14所述的设备，其特征在于，所述设备另外还包括检查所述弹性环圈的平整度和圆度的装置。
18．如权利要求8所述的设备，其特征在于，所述第一弹性部分是一膜片，它被拉过装有多个所述弹性环圈的所述载板的上方。
19．如权利要求18所述的设备，其特征在于，所述热封工位包括一将呈膜片形式的所述第一弹性部分接合于所述弹性环圈的装置。
20．如权利要求19所述的设备，其特征在于，所述热封工位进一步包括一从所述弹性环圈上切除多余膜片的装置。
21．如权利要求20所述的设备，其特征在于，在所述第一弹性部分是呈接合到所述弹性环圈上的膜片的形式时，所述装置在所述预热工位中从第一温度被预热到第二温度。
22．如权利要求21所述的设备，其特征在于，所述第一弹性部分被吸成一非平面形状。
23．如权利要求8所述的设备，其特征在于，所述设备另外还包括一确定所述器具是否已被充分成形的测试装置。
24．如权利要求23所述的设备，其特征在于，所述测试装置包括压力测试装置。
全文摘要
一种制造具有一第一弹性部分(200)和一第二弹性部分(204)的器具的方法,该第二弹性部分被做成一非平面形状,该器具也就是由一弹性环圈(200)和一柔性膜片贮槽(202)形成的一阴道排出物收集器具(214)。该方法包括这些步骤:将一环圈(200)装入一载板(16);将膜片(204)置于环圈上;将膜片热封于环圈;预热环圈和膜片;通过产生一个真空而将膜片吸入一腔室,从而形成收集器;以及将该收集器从载板上卸下。
文档编号A61M1/00GK1224361SQ97196157
公开日1999年7月28日 申请日期1997年7月3日 优先权日1997年7月3日
发明者A·孔腾特, W·W·格思里, R·S·威尔斯 申请人:欧屈法姆股份有限公司