紧固件模制设备及相关方法

专利名称：紧固件模制设备及相关方法
技术领域：
本发明涉及紧固件模制。
技术背景紧固件产品，例如钩环紧固件的钩部件或者其它用于可脱离地接合到可 配合材料中的突出部，可以通过连续模制法生产，该方法采用具有在周围形 成紧固件形状的模腔的模制辊。模制辊可由轴向压缩的环形模制板的叠层形 成。在操作中，可以将来自挤压机的熔融聚合物引入压力辊隙中以迫使熔融 聚合物在高压下进入模制辊的紧固件腔中来模制紧固件元件(例如，钩或杆)。 同时，模制辊可以形成片状基底，紧固件元件从该片状基底延伸。发明内容一方面，本发明的特征是用于形成片状(sheet-form)紧固件产品的模制设 备。该模制设备包括第一环，该第一环确定从该环的圆周表面向内延伸的多 个空隙。该空隙由环的包括局部确定模腔(molding cavity)的凹陷区域的部分 在周向上彼此间隔开。模制设备还包括多个构造成设置在空隙内的插塞元 件。当插塞元件设置在空隙内时，插塞元件与其间的环的部分配合以确定模 腔。模腔成形为用于由自模制设备的周边表面被迫进入模腔中的熔融树脂模 制出具有用于与相配合的紧固件产品可脱离地接合的悬伸头部的紧固件元 件的阵列。在一些实施例中，插塞元件包括与环的凹陷部一起确定模腔的凹陷。 在一些实施例中，至少一些模腔成形为用于模制具有钩状部的紧固件元件。在特定实施例中，至少一些模腔定向成用于模制出在横穿环宽度的方向上延伸的紧固件元件钩状部。在一些实施例中，至少一些插塞元件各自局部确定两个模腔。在特定实施例中，至少一些模腔由插塞元件的端表面局部确定，而其它模腔由插塞元件的侧表面局部确定。在一些实施例中，插塞元件的端表面构造成与相邻环
的表面配合以确定至少一些模腔。在特定实施例中，插塞元件包括第二环的部分，并且当第二环邻近第一 环定位并与第一环同心时插塞元件设置在空隙内。在一些实施例中，至少一 些插塞元件从第二环的第一侧表面整体延伸。在特定实施例中，第二环还包 括从其第二侧表面延伸的插塞元件，用以填充第三环的空隙以确定其它模腔。在一些实施例中，才莫制设备包括多个以交替方式(in alternating pattern) -波此相邻布置的这类第一环和第二环。在特定实施例中，多个环围绕内部元 件定位并受到轴向压缩以形成基本上为圓柱形的模制辊。在一些实施例中，模制设备还包括构造成邻近第一环定位的第二环。在 特定实施例中，插塞元件在第二环邻近第一环定位时与第二环配合，以确定 附加模腔。在一些实施例中，插塞元件包括局部确定附加模腔的凹陷区域。 在特定实施例中，第二环包括局部确定附加模腔的多个凹陷区域。在一些实施例中，模制设备还包括第二环，该第二环确定多个从环的圓 周表面向内延伸的空隙。这些空隙由环的具有凹陷区域的部分在周向上彼此 间隔开。第二环构造成邻近第一环定位，使得第一和第二环的凹陷区域配合 以局部确定模腔。在特定实施例中，空隙和插塞元件具有相匹配的锥度(taper)。 在一些实施例中，插塞元件-波压配合在空隙内。 在特定实施例中，空隙和插塞元件具有基本上为矩形的横截面。 在一些实施例中，空隙从环的第 一侧延伸到环的第二侧。 另一方面，本发明的特征是用于形成片状紧固件产品的模制设备，其包 括第 一环和第二环，该第 一环确定从该第 一环的圓周表面向内延伸的多个空 隙，该第二环包括从该第二环延伸的多个插塞。插塞元件确定凹陷区域并构 造成设置在空隙内。当插塞元件设置在空隙内时，插塞元件与第一环的至少 一个表面配合以确定模腔。模腔成形为用于由自模制设备的周边表面被迫进 入模腔中的熔融树脂模制出具有用于与配套的紧固件产品可脱离地接合的 悬伸头部的紧固件元件的阵列。在一些实施例中，至少一些模腔成形为用于模制具有钩状部的紧固件元 件。在特定实施例中，至少一些模腔定向成用于模制出在横穿环宽度的方向 上延伸的紧固件元件钩状部。在一些实施例中，至少一些插塞元件从第二环的第一侧表面延伸。在特
定实施例中，至少一些插塞元件从第二环的第二侧表面延伸，该第二侧表面 与第一侧表面相对。在一些实施例中，模制设备包括多个以交替方式彼此相邻布置的这类第 一环和第二环。在特定实施例中，多个环围绕内部元件定位并受到轴向压缩 以形成基本上为圓柱形的模制辊。在另外的方面中，本发明的特征是制造模制设备的方法，该方法包括在 第 一 环的侧表面中形成沟槽。该沟槽从环的侧表面和环的圆周表面向内延 伸。该方法还包括^v第一环的周向间隔开的区域去除材料，以形成从环的圆 周表面向内延伸的空隙。材料被去除的区域至少从沟槽的顶部区域延伸到沟 槽的底部区域，使得沟槽的一部分延伸通过周向间隔开的空隙之间的环部 分，使得空隙之间的每个环部分确定凹陷区域。该方法还包括将插塞元件设 置在环的空隙内。插塞元件和空隙之间的环部分配合以确定模腔。在一些实施例中，在环的侧表面中形成沟槽包括对环的侧表面进行机械 加工。隔开的区域进行线割放电加工。在一些实施例中，在从第一环的周向间隔开的区域去除材料之前，沟槽 基本上连续地围绕环延伸。在特定实施例中，至少一些插塞元件各自局部确定两个模腔。在一些实施例中，该方法还包括将第二环邻近第一环设置。该第二环与 插塞元件的侧表面配合以确定至少一些模腔。在特定实施例中，该方法还包 括以交替方式彼此邻近地布置多个这样的第 一和第二环。在一些实施例中，将插塞元件设置在空隙内包括将插塞元件压配合在空 隙内。在特定实施例中，至少一些插塞元件从第二环的邻近第一环的侧表面延伸。在一些实施例中，至少一些模腔成形为用于模制具有钩状部的紧固件元件。在一些实施例中，该方法还包括邻近第一环设置第二环。第二环确定多 个从环的圆周表面向内延伸的空隙。这些空隙由包括局部确定模腔的凹陷区 域的环部分在周向上彼此间隔开。在特定实施例中，该方法还包括将第一和
第二环的凹陷区域对齐，使得第一和第二环的凹陷区域配合以确定模腔。在 一些实施例中，将第一和第二区域的凹陷区域对齐包括在将环围绕心轴定 位时，将第一和第二环的对准部件与心轴上的对准部件对齐。在进一 步的方面中，本发明的特征是生产具有多个从基底延伸的紧固件 元件的紧固件产品的方法，该方法包括提供旋转的模制辊，该旋转的模制辊 包括多个堆叠布置的第 一环。每个第 一环确定从辊的圓周表面向内延伸的多 个空隙。这些空隙通过环的包括局部确定模腔的凹陷区域的部分在周向上彼 此间隔开。模制辊还包括多个设置在空隙内的插塞元件。插塞元件与环在空 隙之间的部分配合以确定模腔。该方法还包括将熔融树脂引到辊的圆周表面 并在压力下迫使一些树脂进入模腔中，从而模制出与位于模制设备的圆周表 面处的树脂一体的紧固件元件的阵列。该方法还包括/人模制辊剥离树脂，以 露出从基底延伸的多个紧固件元件。在一些实施例中，通过将第二环布置在相邻的第一环之间，使插塞元件 设置在空隙内。插塞元件从第二环的侧表面延伸。在特定实施例中，通过将插塞元件压配合到空隙中，使插塞元件设置在 空隙内。在一些实施例中，将树脂引入到由模制设备和相邻的压力装置确定的辊隙中。在特定实施例中，压力装置包括反转的压力辊。在一些实施例中，每个紧固件元件包括悬于基底之上的可接合的头部。在特定实施例中，紧固件元件包括钩子。在一些实施例中，至少一些紧固件 元件各具有横穿基底横向延伸的环可接合的钩状部。其它特征和优点在说明书、附图和权利要求书中。


图1是模制装置的实施例的透视图。图2是图1的模制装置的局部分解视图。图3是图2中的区域3的放大视图。图4示出用于形成紧固件产品的方法和设备的实施例。图5是紧固件产品的实施例的透视图。图6示出用于形成紧固件产品的方法和设备的另 一 实施例。
图7是模制装置的实施例的局部分解视图。图8是图7中的区域8的放大视图。图9是紧固件产品的实施例的透视图。图IO是模制装置的另一实施例的局部分解视图。图11是图10中的区域11的放大视图。图12是紧固件产品的实施例的透视图。图13是模制装置的实施例的局部分解视图。图14是模制装置的另一实施例的局部分解视图。图15是模制装置的另一实施例的局部分解视图。各个附图中相同的附图标记表示相同的元件。
具体实施方式
模制设备参照图1,模制辊100包括围绕心轴105设置的多个凹环102和多个凸 环104。凹环102和凸环104在端环107之间受到轴向压缩。如下所述，凹 环102和凸环104配合以确定多个紧固件形状(例如，钩子形状)的模腔120。 因此，模制辊100可用于模制包括多个紧固件元件(例如，钩子形状的紧固 件元件)的紧固件产品。例如，如下面更详细描述的，可在高压下将熔融聚 合物树脂引到模制辊100的周边表面，使得一些熔融树脂进入模腔120以模 制紧固件元件，同时剩余部分的熔融树脂压靠在模制辊100的周边表面上以 形成树脂基底，模制的紧固件元件从该树脂基底延伸。图2示出模制装置IOO的一部分的分解视图，其包括一个凹环102和一 个凸环104。凹环102包括从环内部的周边表面110向外延伸的多个周向间 隔开的元件108。元件108具有在组装时有助于确定模制辊100的圆周表面 的顶表面。元件108可具有约0.1毫米至约1.3毫米(例如，约0.25毫米至约 0.6毫米)的宽度Wm。元件108包括!夸越元件108宽度的凹陷部112,并且成 形为用于局部确定才莫腔120。凹陷部112包括杆部113和钩状部(crook portion) 115，它们可分别模制出钩子形状(hook-sh叩ed)的紧固件元件的杆部 和钩状部。元件108可以围绕凹环102的圆周间隔开约0.15毫米至约1毫米 (例如，约0.25毫米至约0.5毫米)的距离。在一些实施例中，元件108沿着 凹环102的圓周基本上均匀地间隔开。但是，元件108也可以或者另外地以
非均匀的距离间隔开。在凹环102的每个相邻元件108之间确定空隙114。如图2和3所示， 空隙114^v凹环102的一侧延伸到凹环102的相对侧。在某些实施例中，空 隙114相对于模制辊的直径而言较窄。例如，空隙114可具有约0.15毫米至 约1毫米(例如，约0.25毫米至约0.5毫米)的宽度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，约大O.Ol毫米至约0.04 毫米)。空隙114的高度hv可以在约0.2毫米至约1.3毫米(例如，约0.4毫米 至约0.9毫米)的范围内，空隙114的深度dv可以在约0.3毫米至约6毫米(例 如，约0.5毫米至约2.5毫米)的范围内。如图2所示，凸环104包括从侧表面117延伸的多个周向间隔开的插塞 (plug)116。插塞116的尺寸一般大致对应于空隙114的尺寸。在特定实施例 中，如下所述，在插塞116保持在空隙114中时，插塞116和确定空隙114 的表面(例如，元件108的侧表面)之间的空间足够'J、以防止模制加工过程中 树脂进入这些空间中。在一些实施例中，插塞116的宽度、高度和/或深度比 空隙114的宽度Wv、高度hv和/或深度dv略小(例如，约小0.01毫米至约0.04 毫米)。例如，插塞116可具有约0.16毫米至约1.3毫米的高度、约0.11毫 米至约1毫米的宽度、和/或约0.26毫米至约1.4毫米的深度。如图1所示，当组装冲莫制辊100时，凸环104的插塞116定位(例如，保 持)于凹环102的空隙114内。当定位在空隙114内时，插塞116的顶表面一 般基本上与凹环102的周向表面对齐(例如，与元件108的顶表面对齐)。这 可以例如允许冲莫制辊102形成具有大致平的或均匀的基底的紧固件产品，其 中紧固件元件从所述基底延伸。插塞116的其它表面可以类似地与空隙114 的相应表面配合。任何各种合适的技术都可用于将插塞116保持在空隙114内。在特定实 施例中，如上所述，凹环102和凸环104围绕心轴105堆叠并在端环107之 间受到轴向压缩。环102和104的内径可以包括与/人心轴105的外径延伸的 突出部配合的槽121和123，以有助于将插塞116与空隙114对齐。环102 和104的轴向压缩可以有助于将插塞116轴向保持在空隙114内，并且心轴 105的外径与环102和104的内径之间的接触可有助于将插塞116径向保持 在空隙114内。插塞116可具有在平行于模制辊IOO的旋转轴线A的方向上延伸的大致 平的侧表面118(例如，不带有凹陷区域的侧表面)。因此，当凸环104与凹 辊102配合时(例如，当插塞116保持在空隙114内时)，插塞116的侧表面 118和环104的侧表面117可以与元件108配合以确定具有基本平的侧部的 模腔120(图1)。在一些实施例中，插塞116的侧表面基本上垂直于环102的 圓周表面延伸。在特定实施例中，侧表面118在基本垂直的方向上从环104 的圓周表面延伸。在这样的实施例中，模制辊102可用于形成基本垂直地从 树脂基底延伸的紧固件元件。在特定实施例中，插塞116的侧表面相对于环 104的圆周表面以锐角延伸。在这样的实施例中，模制辊100可用于模制侧 面相对于树脂基底以锐角延伸的紧固件元件。紧固件元件可以例如具有这样 的侧面，所述侧面向外渐缩，以形成比上钩状部宽的下基底区域。模腔120的钩状部在模制辊100的横向上(例如，在环102和104的横 向上)对齐。这允许模制出钩状部在机器横向(cross-machine)方向CMD(即， 横穿模制辊100并垂直于机器方向MD)上延伸(例如，从后向前)的紧固件元 件162,如图5所示。这种取向可有助于抵抗在机器横向方向上施加到紧固 件产品的载荷，例如当紧固件产品(例如，紧固件带)跨过尿布突片固定时。模腔120布置成使所有钩状部140在同一方向上延伸。从而，形成在模 腔120中的紧固件元件包括在同一方向上延伸的钩状部164。这类紧固件产 品提供了一个方向上的极小的抗剥离和抗剪切力，以及相反方向上的较大的 抗剥离和抗剪切力。模腔120也可以或者另外布置成使许多(例如，半数的) 钩状部面向相反的方向，以模制出可以例如在相反方向上提供基本相等的抗 剥离和抗剪切力的紧固件产品。制造方法制造模制辊100的方法如上所述一般包括形成凹环102和凸环104， 然后围绕心轴105组装凹环102和凸环104。形成每个凹环102包括提供 厚度基本均匀的环，并在环的侧表面中机械加工出钩子形状的沟槽。沟槽从 环的圓周表面向内延伸。钩子形状的沟槽的钩状部 一般在环的横向上延伸 (例如，跨过环的一部分厚度)。在特定实施例中，沟槽围绕环的圆周连续地(例 如，不间断地)延伸。任何各种机械加工技术可用于形成沟槽。在特定实施 例中，利用车床形成沟槽。沟槽也可以或者另外利用任何各种其它技术，如 铣削、激光蚀刻和/或光刻技术制造。在环的侧表面中形成沟槽之后，可从环中去除材料以形成空隙114和元
件108。材料可以例如从环的圓周表面向内去除到沟槽最下部分之下(例如，沟槽的钩状部之下)的区域。空隙114所具有的宽度和深度可使沟槽的延伸通 过元件108的基本上整个横截面区域在空隙114处暴露。可以利用任何各种 合适的材料去除技术在环内产生空隙114。这类技术的示例包括线割放电加 工(wireEDM)、钻削放电加工(plunge EDM)、孩t才几才成力。工、激光切割和光刻。通过提供厚度基本均匀的环，并从环的侧表面去除材料以形成从环的侧 表面延伸的插塞116,可以形成凸环104。例如，可以从侧表面的除了插塞 116所在的那些区域之外的基本上所有部分去除材料。可以采用任何各种材 料去除技术将材料从环中去除。这类技术的示例包括线割放电加工、钻削放 电加工、微机械加工、激光切割、光刻和化学腐蚀。作为上述用于形成凸环 104的方法的另一选择或者除了该方法之外，预制的插塞可附接到基本均匀 的环的侧表面以形成凸环104。可以在附接到环之前，例如利用任何各种模 制、铸造或机械加工技术来形成预制的插塞。预制的插塞可以利用任何各种 合适的技术如焊接、粘接和/或粘合剂连接技术附接到环的侧面。作为另一种 方案或另外的，可以利用任何各种技术如电镀技术将材料施加到环104的侧 表面，以形成插塞116。形成了凹环102和凸环104之后，围绕心轴105堆叠这些环，使得插塞 116与空隙114配合。然后， -使凹环102和凸环104在端环107之间受到轴 向压缩。轴向压缩力可有助于确保插塞116可靠地保持在空隙114内。使用方法参照图4,用于制造紧固件产品的设备200包括模制辊100、挤压机220、 压力辊225、脱模辊230和片状材料231。使用过程中，片状材料231在片 状材料231的辊232、模制辊100和脱模辊230之间保持处于拉伸状态。片 状材料231可以由几种合适材料中的一种或多种构成。例如，片状材料231 可以是环材并+、无纺织物、力卩固纱(reinforcing scrim)、多孔材津+、纸或泡沫。模制辊100邻近压力辊225定位，使得它们的旋转轴线175和275基本 上彼此平行。在模制装置100的圓周表面165和压力辊225的相邻表面之间 形成辊隙N。模制装置100和压力辊225彼此反向旋转，这样在辊隙N内产 生大的压力。挤压机220将熔融树脂235挤压到辊隙N中，在辊隙N处，熔融树脂 235与片状材料231相遇。熔融树脂235可包括各种热塑性塑料和其它树脂 中的一种或多种。在一些应用场合，可使用高密度聚乙烯，例如ExxonMobil #6908。其它合适的材料包括例如低密度聚乙烯(LDPE)、聚丙烯和尼龙。随着片状材料231和熔融树脂235传送通过辊隙N,高的辊隙压力迫4吏 一些熔融树脂235进入模腔120中以模制紧固件元件的阵列，而其余的熔融 树脂235在模制辊100的圆周表面165和压力辊225的相邻表面之间受压以 形成树脂基底240,紧固件元件162从该树脂基底240延伸。高的辊隙压力 还可以使树脂基底240结合到片状材料231。作为选4奪地或附加地，也可以 使用其它合适的连接方法将树脂基底240附接到片状材料231。例如，可将 热敏粘合剂施加到片状材料231的一侧并可随后将热量施加到树脂基底240 和/或片状材料231 ，以使树脂基底240粘结到片状材料231 。在已迫使熔融树脂235进入模腔120中之后，允许树脂在模腔120内冷 却并硬化。模制辊100和压力辊225可由液体(例如，水)进行内部冷却以利 于熔融树脂235的冷却。在冷却和硬化之后，树脂235的形状永久性地对应 于模腔120的形状。例如，熔融树脂235可以是紧固件钩子的形状。接着，沿着模制辊100向脱模辊230传送片状材料231和其上承载的树 脂。片状材料231及其上的树脂围绕脱模辊230传送，使得已经冷却并硬化 的一些紧固件元件162从模腔120中剥离出来。这时，露出一紧固件产品片 161，其具有从树脂基底240延伸的紧固件元件162的阵列。然后可将紧固 件产品片161分离(例如，切割，撕裂和/或打孔)以形成多个离散的紧固件产 品300(图5)。如图5所示，所形成的紧固件产品300包括从树脂基底240整体延伸的 多行紧固件元件162。紧固件元件162的钩状部164可以设计成与相应的紧 固件元件(未示出)接合，以提供抗剥离和抗剪切力。相应的紧固件元件可以 由任何能与钩状部164接合的材料构成。例如，常用的材料包括环材料、无 纺织物和自结合钩子。参照图6,用于制造紧固件产品300的另一可选择设备400包括模制装 置100、挤压机220、挤压机壳体445、脱模辊230和片状材料231。挤压机 壳体445设置在挤压机220周围。挤压机壳体445是弓形形状的，以在挤压 机壳体445和模制辊100的圓周表面165之间确定一预定间隙450。熔融树 脂235 ^皮挤压通过4齐压才几220并进入间隙450中。在该实施例中，片状材料231优选为多孔材料。随着片状材料231围绕 模制装置100传送，挤压机220迫使熔融树脂235到达片状材料231上并通 过该片状材料231。由于片状材料231的多孔性， 一些树脂235通过片状材 料231并进入模腔120中而形成紧固件元件162,而其余的树脂235附着到 片状材料231而形成树脂基底240，其中紧固件元件162从该树脂基底240 延伸。在通过脱模辊230将熔融树脂235从模腔120中剥离出来以露出具有 从树脂基底240延伸的紧固件元件162的新形成的紧固件产品片161之前， 使熔融树脂235冷却并硬化。然后，可以切割紧固件产品片161以形成类似 于图5所示的紧固件产品300的离散的紧固件产品。 其它实施例尽管已经描述了特定实施例，但其它实施例也是可以的。作为示例，在一些实施例中，插塞116包括用以局部确定才莫腔120的凹 陷区域。例如，插塞116的侧表面可包括当插塞定位在空隙114内时与元件 108的凹陷区i或112) 于齐的凹陷区域。插塞116的凹陷区i或可与元件108的 凹陷区域112配合以确定模腔120 。作为另 一 示例，虽然上面已经描述了实施例的模腔和紧固件元件为钩子 形状，但模腔和紧固件元件也可以是或者附加地是任何各种其它形状。模腔 可以例如成形为用于模制出椋榈树形状的紧固件元件、蘑菇状的紧固件元件 和/或杆。例如，如图7和8所示，凹环组件502包括两个分别确定空隙508 和510的凹环504和506。凹环504和506与凹环102类似、(例如，相同)。 例如，每个环504和506包括/人环内部的圓周表面延伸的元件516和517。 元件516和517包括局部确定模腔的凹陷部518和519。环504和506可以 彼此相邻定位，如图8所示，使得相邻环的凹陷部518和519彼此对齐，以 局部确定椋榈树形状的模腔。相邻的凸环512包括从其侧表面延伸的插塞 514。在将凸环512的插塞514定位在空隙508和510内时，插塞514与元 件516和517配合以完整地确定棕榈树形状的模腔。多个凸环和凹环可堆叠 在一起以形成类似于上述模制辊的模制辊。所形成的模制辊可用于以类似于 上述方法的方式形成紧固件产品。图9示出可以用上述模制辊形成的紧固件产品600。紧固件产品600包 括从树脂基底240延伸的多行棕榈树形状的紧固件元件662。紧固件元件的 钩状部基本上在机器横向方向上延伸。由于这种布置，紧固件产品600可以 抵抗在紧固件产品的任一横向方向上(例如，从左到右或从右到左)施加的力
的剪切和剥离。作为进一步的示例，在一些实施例中，凸环的插塞包括局部确定附加模腔的凹陷区域。例如，如图10和11所示，插塞514的端表面520包括局部 确定^t腔的凹陷区域522。当插塞514定位在空隙508和510内时，端表面 520的凹陷区域可以抵靠相邻环104的侧表面，以完整地确定附加模腔。例 如，另一凸环512的平的侧部(例如，凸环的与插塞相对的侧部)可抵靠插塞 514的端表面以确定模腔。作为另一种方案或附加地，可邻近插塞514的端 表面设置隔离环以确定模腔。例如，该隔离环可以是具有基本平的侧表面和 一圆周表面的环，该圆周表面基本等于凸环和凹环的圆周表面。凸环和凹环可堆叠布置以形成具有模腔的模制辊，该模腔具有在机器方 向和机器横向方向延伸的钩状部。如图12所示，可利用上述模制辊形成的 紧固件产品700包括从树脂基底240延伸的椋榈树形状的紧固件元件662。 一些紧固件元件具有在机器横向方向上延伸的钩状部，而其它紧固件元件具 有在机器方向上延伸的钩状部。从而，紧固件产品700可以抵抗沿机器方向 和沿机器横向方向施加的力的剪切和剥离。作为另外的示例，在一些实施例中，环在其局部确定模腔的侧壁中包括 凹陷区域。例如，凸环可在其与插塞相对的侧表面中包括凹陷部。作为另一种方案或附加地，隔离环可在其一个或两个侧表面中形成有凹陷部。环的凹 陷部可与相邻环的相对平的表面或者插塞的相对平的表面配合以确定模腔。作为另一示例，在特定实施例中，凸环包括从两侧壁延伸的插塞。在这 类实施例中，凹环可置于凸环的任一侧以确定模腔。隔离环可设置在相邻的 凸环之间，在此，插塞的侧部包括局部确定模腔的凹陷区域。作为另一示例，尽管上述的实施例包括从环延伸的插塞，但插塞也可以 或者另外地为离散元件。如图13所示，例如，插塞802基本上为立方体。 离散的插塞可以例如利用压配合技术保持在元件516和517之间的空隙508 和510内。在特定实施例中，插塞802及元件516和517包括有助于将插塞 802固定在空隙508和510内的配合部件。插塞802可以例如包括「,人其侧表 面(例如，从插塞802位于空隙508和510内时横穿环横向延伸的表面)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 尺寸和形状确定为用于在插塞经由环的 一侧表面插入到空隙中时接收插塞 的肋。元件508和510的槽可以例如横穿环横向延伸。当插塞802的肋插入
到元件508和510的槽中时，可防止插塞802径向脱离空隙508和510。任 何各种其它的保持技术可作为选择地或另外地用于将插塞802保持在空隙508和510内。例如，可以轴向压缩环和插塞和/或4吏用粘合剂将插塞附4妻到环。在特定实施例中，如图14所示，插塞可以是梯形的。例如，插塞902 具有宽度比上部区域(例如，插塞的更靠近模制辊的圆周表面的区域)大的底 部区域。环504和506的元件516和517可类似地包括宽度比下部区域大的 上部区域。因而，当插塞902插入空隙508和510中时，插塞的有角度的表 面可与元件516和517的有角度的表面接触，以将插塞保持在空隙508和510 内。作为另一种方案或附加地，可利用任何上述各种技术将插塞902保持在 合适位置。作为进一步的示例，尽管已经将上面实施例的凹环描述为具有周向间隔 开的元件，且所述元件包括局部确定模腔的凹陷区域，但是在特定实施例中， 凸环的插塞确定用以局部确定模腔的凹陷区域。例如，参照图15，模制辊包 括具有多个元件608的凹环602,所述多个元件608从凹环602内部的周边 表面向外延伸。元件608沿着凹环602的圆周表面周向间隔开，其间形成空 隙614。凸环604包括从其侧表面延伸的多个插塞616。插塞616包括局部 确定模腔的凹陷区域612。在一些实施例中，多个凸环和凹环602和604以 交替的方式围绕心轴堆叠以形成模制辊。在这类实施例中，凸环604的插塞 616位于凹环602的空隙614内。插塞616与元件608和相邻凸环的侧壁配 合以确定模制辊的模腔。作为另一种方案或附加地，可利用任何上述各种技 术来构造环602和604以形成模制辊和模腔。元件608和插塞616可具有基本相等的高度，从而它们形成模制辊的平 的周边表面。元件608的深度dm可大于插塞616上部的深度dp。在一些实 施例中，元件608的深度dm为插塞616上部的深度dp的大约两倍。因此， 当多个环堆叠并且插塞616位于元件608内时，树脂可从环的周边表面进入 凹陷部612中以形成紧固件元件。插塞616和元件608的尺寸和构造还可以 设置为，使得基本上防止树脂在模制过程中进入插塞616和元件608的抵靠 表面(例如，侧表面)之间的空间。插塞616可以例如位于空隙614内，其公 差位于上面针对插塞116和空隙114所讨论的范围内。如图15所示，凹陷区域612可以成形为用以模制钩子形状的紧固件元
件。作为另一种方案或附加地，凹陷区域612可以成形为用于形成任何各种 其它类型的紧固件元件，例如棕榈树形状的元件、蘑菇状的元件、以及杆。 在一些实施例中，多个插塞(例如，两个、三个、四个或更多个插塞)可插入 到凹环的每个空隙中。每个插塞可包括凹陷区域，所述凹陷区域在插塞插入 到空隙内时与其它插塞的凹陷区域配合以确定模腔。这可有助于确定包括在多个不同方向上延伸的钩状部的模腔。在特定实施例中，例如，插塞616可 从凹环602的两侧插入到空隙614中，使得各插塞的凹陷区域612对齐并配 合以确定棕榈树形状的模腔。任何上述有关插塞116的各种技术都可以用于形成插塞616。在一些实 施例中，材料从厚度基本均匀的环的侧表面的除了插塞所在的那些区域之外 的所有区域去除。从而，可生产出具有从其侧表面整体延伸的插塞的环。作 为另 一种方案或附加地，材料可施加到厚度基本均匀的环上以形成从环的侧 表面延伸的插塞。材料可有选择地从插塞去除以形成凹陷区域612。可以利 用任何各种材料去除技术，例如线割放电加工、钻削放电加工、微机械加工、 激光切割、光刻和/或化学腐蚀，来形成凹陷区域612。蚀刻技术的示例在2004 年4月30日提交的题为"蚀刻速率控制(Etch Rate Control)"的美国专利申 请No. 10/837,090中描述。作为另一种方案或附加地，凹陷区域612可以通 过选择性地向插塞616施加材料而形成。可以采用例如电镀4支术将材料施加 到插塞616的期望区域以形成凹陷区域612。材料可^v插塞616去除和/或添 加到插塞616 ，以形成任何期望形状的凹陷区域。类似的主题在授予Fisher的美国专利No.4,794，028;授予Jens等人的美 国专利No.5，971,738;以及授予Clune等人的美国专利No.6,202,260中描述。其它实施例在权利要求中。
权利要求
1.一种用于形成片状紧固件产品(300；600；700)的模制设备(100)，该模制设备(100)包括第一环(102；504)，该第一环确定从该环(102；504)的圆周表面向内延伸的多个空隙(114；508)，所述空隙(114；508)由环的包括局部确定模腔(120)的凹陷区域(112；518)的部分(108；516)在周向上彼此间隔开；和构造成设置在空隙(114；508)内的多个插塞元件(116；514；802；902)，当插塞元件(116；514；802；902)设置在空隙(114；508)内时，插塞元件(116；514；802；902)与位于其间的环(102；504)的部分(108；516)配合以确定模腔(120)，模腔(120)成形为用于由自模制设备(100)的周边表面(165)被迫进入模腔(120)中的熔融树脂(235)模制出具有用于与相配合的紧固件产品可脱离地接合的悬伸头部的紧固件元件(162；662)的阵列。
2. 如权利要求1的模制设备，其中，插塞元件(116;514)包括凹陷(522)， 所述凹陷(522)与环(102;504)的凹陷部(112;518)—起确定模腔(120)。
3. 如前述权利要求中任一项的模制设备，其中，至少一些模腔(120)成 形为用于模制具有钩状部(164)的紧固件元件(162;662)。
4. 如权利要求3的模制设备，其中，至少一些模腔(120)定向为用于模 制出在横穿环(102;504)的宽度的方向上延伸的紧固件元件钩状部(164)。
5. 如前述权利要求中任一项的模制设备，其中，至少一些插塞元件 (116;514;802;902)各局部确定两个模腔(120)。
6. 如权利要求5的模制设备，其中，至少一些模腔(120)由插塞元件 (116;514;802;902)的端表面(520)局部确定，并且其它的模腔(120)由插塞元件 (116;514;802;902)的侧表面(118)局部确定。
7. 如权利要求6的模制设备，其中，插塞元件(116;514;802;902)的端表 面(520)构造成与相邻环的表面配合以确定至少一些模腔(120)。
8. 如前述权利要求中任一项的模制设备，其中，插塞元件(116;514)包括 第二环(104;512)的部分，并且当第二环(104;512)邻近第一环(102;504)定位并 与第一环(102;504)同心时，插塞元件(116;514)设置在空隙(114;508)内。
9. 如权利要求8的模制设备，其中，至少一些插塞元件(116;514)从第二 环(104;512)的第一侧表面(117)整体延伸。
10. 如权利要求9的模制设备，其中，第二环(104;512)还包括从其第二 侧表面延伸的插塞元件，用于填充第三环的空隙以确定其它模腔。
11. 如权利要求8的模制设备，其中，模制设备(100)包括以交替方式彼 此相邻布置的多个这样的第一环(102;504)和第二环(104;512)。
12. 如一又利要求11的才莫制i殳备，其中，所述多个环(102，104;504，512)围 绕内部元件(105)定位并受到轴向压缩以形成基本上为圆柱形的模制辊。
13. 如前述权利要求中任一项的模制设备，还包括构造成邻近第一环 (102;504)定位的第二环。
14. 如权利要求13的模制设备，其中，当第二环邻近第一环(102;504) 定位时，插塞元件(l 16;514;802;902)与第二环配合以确定附加模腔。
15. 如权利要求14的模制设备,其中，插塞元件(116;514;802;902)包括 局部确定所述附加模腔的凹陷区域(522)。
16. 如权利要求14的模制设备，其中，第二环包括局部确定所述附加模 腔的多个凹陷区域。
17. 如前述权利要求中任一项的模制设备，还包括第二环(506)，该第二 环确定从该第二环(506)的圓周表面向内延伸的多个空隙(510)，所述空隙(510) 由第二环(506)的具有凹陷区域(519)的部分(517)在周向上彼此间隔开，第二 环(506)构造成邻近第 一环(504)定位使得第 一和第二环(504;506)的凹陷区域 (518 ，519)配合以局部确定模腔(120)。
18. 如前述权利要求中任一项的模制设备，其中，空隙(508)和插塞元件 (902)具有相匹配的锥度。
19. 如前述权利要求中任一项的模制设备，其中，插塞元件 (116;514;802;902)被压配合于空隙(114;508)内。
20. 如权利要求1的模制设备，其中，空隙(114;508)和插塞元件 (116;514;802)具有基本上为矩形的横截面。
21. 如前述权利要求中任一项的模制设备，其中，空隙(114;508)从环 (102;504)的第 一侧延伸到环(102;504)的第二侧。
22. —种用于形成片状紧固件产品(300;600;700)的模制设备(100),该模 制设备(100)包括第 一环(102;502;602),确定从该第 一环(102;502;602)的圆周表面向内延 伸的多个空隙(114;508,510;614);和 第二环(104;512;604)，包括从该第二环(104;512;604)延伸的多个插塞元 件(l 16;514;616)，插塞元件(l 16;514;616)确定凹陷区域(522;612)并构造成设 置于空隙(114;508，510;614)内，并且当插塞元件(116;514;616)设置在空隙 (114;508,510;614)内时，插塞元件(116;514;616)与第一环(102;502;602)的至少 一个表面配合以确定模腔(120),模腔(120)成形为用于由自模制设备(100)的 周边表面(165)被迫进入模腔(120)中的熔融树脂(235)模制出具有用于与相配 合的紧固件产品可脱离地接合的悬伸头部的紧固件元件(162;662)的阵列。
23. 如权利要求22的模制设备，其中，至少一些模腔(120)成形为用于 模制具有钩状部(164)的紧固件元件(l 62;662)。
24. 如权利要求23的模制设备，其中，至少一些模腔(120)定向成用于 模制出在横穿环(102,104;502，512;602，604)的宽度的方向上延伸的紧固件元 件钩状部(164)。
25. 如权利要求22-24中任一项的模制设备，其中，至少一些插塞元件 (116;514;616)从第二环(104;512;604)的第 一侧表面(l 17)延伸。
26. 如权利要求25的模制设备，其中，至少一些插塞元件从第二环 (104;512;604)的第二侧表面延伸，该第二侧表面与所述第一侧表面相对。
27. 如权利要求22-26中任一项的模制设备，其中，模制设备(100)包括 以交替方式彼此相邻布置的多个这样的第 一 环(102;502;602)和第二环 (104;512;604)。
28. 如权利要求27的模制设备，其中，所述多个环 (102,104;502,512;602，604)围绕内部元件(105)定位并受到轴向压缩以形成基 本上为圆柱形的模制辊。
全文摘要
本发明涉及紧固件模制。一方面，用于形成片状紧固件产品的模制设备(100)包括第一环(102；504)，确定从该环的圆周表面向内延伸的多个空隙(114；508)。这些空隙由环的包括局部确定模腔的凹陷区域(112；518)的部分(108)在周向上彼此间隔开。模制设备还包括多个构造成设置在空隙内的插塞元件(116；514；803；902)。当插塞元件设置在空隙内时，插塞元件与其间的环部分配合以确定模腔。模腔成形为用于由自模制设备的周边表面(165)被迫进入模腔中的熔融树脂模制出具有用于与配套的紧固件产品可脱离地接合的悬伸头部的紧固件元件(162；662)的阵列。
文档编号B29C33/30GK101166611SQ200680014700
公开日2008年4月23日 申请日期2006年5月17日 优先权日2005年5月18日
发明者威廉·克卢恩, 马克·A·克拉纳 申请人:维尔克罗工业公司