專利名稱：機(jī)械聯(lián)接件的改進(jìn)生產(chǎn)法及其生產(chǎn)的機(jī)械聯(lián)接件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及可聯(lián)接的機(jī)械聯(lián)接系統(tǒng)，特別涉及生產(chǎn)一種改善了結(jié)構(gòu)和聯(lián)接特性的聯(lián)接系統(tǒng)的工藝方法。
可重新聯(lián)接的機(jī)械聯(lián)接系統(tǒng)在技術(shù)上是眾所周知的。典型的這種聯(lián)接系統(tǒng)包括兩個主要部分即插腳部分和接收面部分，插腳與基體聯(lián)為一體并與互補(bǔ)的第二部分，即接收面相聯(lián)接。典型的情況下，接收面包含一層或多層繩線或纖維。
一般被稱為聯(lián)結(jié)部的這種機(jī)械聯(lián)接系統(tǒng)插腳的凸出部分，穿過接收面并插住或叉住接收面的繩線或纖維。這樣產(chǎn)生的機(jī)械干涉和物理障礙使插腳無法從接收面拔出直到分離力超過聯(lián)接系統(tǒng)的撕裂強(qiáng)度或剪切強(qiáng)度為止。
通常，熟悉本技術(shù)的人們希望選擇或確定這種機(jī)械聯(lián)接系統(tǒng)，使其聯(lián)接特性適合所要求的應(yīng)用。在某些應(yīng)用中，聯(lián)接系統(tǒng)的剪切強(qiáng)度變得很重要(如果不是關(guān)鍵的話)，設(shè)計者可望確定這種機(jī)械聯(lián)接的插腳的剪切強(qiáng)度以滿足這種應(yīng)用的需要。
例如，可重新聯(lián)接的機(jī)械聯(lián)接系統(tǒng)可與一次性使用的吸收物體，如衛(wèi)生巾共同使用。1989年7月11日授權(quán)的，發(fā)明人為Scripps的美國專利4，846，815，公開了一種具有可重新聯(lián)接的聯(lián)接裝置的衛(wèi)生巾，它提供了抵抗通常遇到的剪切應(yīng)力的阻力使穿著者舒服不磨皮膚。1989年9月26日授權(quán)的，發(fā)明人為Scripps的美國專利4，869，724公開了一種帶有粘接條帶的一次性使用吸收物品和與其它共同使用的可重新聯(lián)接的機(jī)械聯(lián)接件，使穿著者可重新聯(lián)接一次性的吸收物品，和在衛(wèi)生巾被污染后可方便地將其廢棄。
如果可重新聯(lián)接的機(jī)械聯(lián)接系統(tǒng)與一次性使用的吸收物品如衛(wèi)生巾共同使用，為了減少在穿著時機(jī)械聯(lián)接系統(tǒng)脫落的可能，需要有一最小的剪切強(qiáng)度，使物品可以放松，甚至脫離人體。這就增加了吸收性用品不能真正包含有希望由一次性吸收物品吸收掉的人體排泄物的可能性。
正如申請序號為07/382，157，授權(quán)批號(Issue Batch No.)為F40，1989年7月19日由Gipson等人提出，共同轉(zhuǎn)讓的美國專利申請所公開的，如果一次性吸收物品是用于成人不能自制時的產(chǎn)品，可重新聯(lián)接的機(jī)械聯(lián)接系統(tǒng)可以方便地使用。然而，與上述發(fā)明的需要相反，即與要保持一定的最小剪切強(qiáng)度的聯(lián)接系統(tǒng)相反，對于與用于成人不能自制的產(chǎn)品一同使用的機(jī)械聯(lián)接系統(tǒng)可能需要有唯一的某一最大剪切強(qiáng)度。這種情況的差別是由于穿著者體力有限或方法限制，如果聯(lián)接系統(tǒng)的剪切強(qiáng)度太大，穿著者可能不能方便地除下一次性吸收物品來檢查它是否已被污染或進(jìn)行衣服的日常更換。
而在另一種應(yīng)用中，允許機(jī)械聯(lián)接系統(tǒng)的插腳在通常平行于接收面的方向和要求聯(lián)接接觸的方向，相對于接收面有一些滑移量可能是可取的。這種橫向滑移產(chǎn)生的聯(lián)接系統(tǒng)，當(dāng)其兩部分聯(lián)接在一起時，其插腳在接收面上的相對位置是有些可調(diào)的。
機(jī)械聯(lián)接系統(tǒng)的其它特性，如結(jié)構(gòu)特性或幾何特性也可能是重要的。熟悉這方面的人也可能希望確定聯(lián)接系統(tǒng)的這些特性。例如，可將插腳的橫向凸出部分確定到使插腳與特定要求的接收面互補(bǔ)的數(shù)值。另一種結(jié)構(gòu)特性，插腳相對于基體的夾角會影響到插腳穿入接收面的深度。這樣，設(shè)計者也可能希望確定與接收面的纖維層和纖維或繩線強(qiáng)度以及聯(lián)接系統(tǒng)所要求的剪切強(qiáng)度相適應(yīng)的聯(lián)接系統(tǒng)的幾何特性。
特別是，業(yè)已發(fā)現(xiàn)，插腳相對于基體平面的夾角和聯(lián)接系統(tǒng)的剪切強(qiáng)度之間存在確定的關(guān)系。而且，制造工藝過程的某些參數(shù)和由其產(chǎn)生的插腳夾角之間也存在某種關(guān)系。
因此，本發(fā)明的一個目的是提出一種工藝方法，使得在生產(chǎn)這種機(jī)械聯(lián)接系統(tǒng)時，能夠方便地調(diào)整確定的聯(lián)接特性，特別是確定機(jī)械聯(lián)接插腳的剪切強(qiáng)度。本發(fā)明還有一個目的是為在生產(chǎn)這種機(jī)械聯(lián)接系統(tǒng)時，提出一種調(diào)整機(jī)械聯(lián)接插腳的橫向凸出部分和機(jī)械聯(lián)接插腳相對于基體的夾角的方法。本發(fā)明最后的一個目的是，提出一種機(jī)械聯(lián)接插腳，這種插腳在發(fā)生聯(lián)接后并在機(jī)械聯(lián)接插腳和接收面被聯(lián)接在一起時，它可在平行于接收面的平面上橫向滑動。
本發(fā)明包括聯(lián)接到一互補(bǔ)的接收面的機(jī)械插腳的可重新聯(lián)接的聯(lián)接系統(tǒng)，和生產(chǎn)這種可重新聯(lián)接的聯(lián)接系統(tǒng)的方法。這種可再聯(lián)接的聯(lián)接系統(tǒng)的插腳有一基體和至少有一個自由形成的，包括基部、頸部和聯(lián)結(jié)部的插腳。插腳的基部與基體連成一體，而頸部與基部相鄰并從基部向外伸出。聯(lián)結(jié)部與頸部聯(lián)成一體并橫向突出超過頸部的周邊。
這種聯(lián)接系統(tǒng)可按照下述工藝方法制造，這方法包括供給熱敏材料并將其加熱到熔點的步驟。還設(shè)有將一定量的經(jīng)加熱的熱敏材料澆注到基體上的裝置和提供可將經(jīng)加熱的熱敏材料熔接在一起的基體。
基體在相對于澆注裝置的第一方向以第一速度傳送。一定數(shù)量的熱敏材料在第二方向上被澆注到被傳送的基體上?；w在第一和第二方向之間并以第一和第二方向確定的鈍角從澆注裝置拉出。
在一不同的實施例中，生產(chǎn)機(jī)械聯(lián)接系統(tǒng)的方法增加了機(jī)械聯(lián)接插腳的剪切強(qiáng)度。這方法包括傳送經(jīng)加熱的熱敏材料和使基體與熱敏材料相對傳送的步驟。各個加熱后的熱敏材料被澆注到基體上，使被傳送過的基體和經(jīng)加熱的正被澆注的熱敏材料之間產(chǎn)生一個正的速度差。
這些工藝方法采用圓周分布有一系列凹囊的印刷輥可很方便地實現(xiàn)。熱的熱敏材料被澆注到凹囊內(nèi)。印刷輥繞其中心線轉(zhuǎn)動，基體與凹囊保持接觸關(guān)系并以第一方向和速度傳送。然后熱的熱敏材料從凹囊澆注到基體上。
如果必要，支承輥可與印刷輥并列布置以確定一輥隙和輥隙平面?；w以與印刷輥的凹囊保持接觸的關(guān)系通過輥隙傳送?；w相對于輥隙平面成一預(yù)定的銳角從輥隙中拉出。基體可以一定的速度通過輥隙拉出，這速度一般不等于印刷輥的線速度。
在增加機(jī)械聯(lián)接系統(tǒng)的剪切強(qiáng)度的生產(chǎn)方法中，基體材料是以一差動速度或以鈍角從澆注裝置拉出的。如果采用上述輥隙和輥結(jié)構(gòu)，這種布置將使基體材料和輥隙平面之間產(chǎn)生銳角。
因為本說明書包括了指出和清楚地限定本發(fā)明的權(quán)利要求書。因此相信從下面結(jié)合附圖的敘述，將會使本發(fā)明得到更好的理解。在附圖中，相同的參考標(biāo)號表示相同的部分。


圖1 是按照本發(fā)明的聯(lián)接系統(tǒng)的一個插腳的側(cè)視輪廓圖;
圖2 是可用來生產(chǎn)本發(fā)明的聯(lián)接系統(tǒng)的插腳的裝置的側(cè)視原理圖;
圖3 是對于基體材料和輥隙平面之間的兩種不同夾角，被傳送的基體和澆注裝置之間的速度差對插腳頸部夾角的影響的曲線圖;
圖4 是對于基體和輥隙平面之間的兩種不同的夾角，插腳頸部的夾角對機(jī)械聯(lián)接系統(tǒng)的剪切強(qiáng)度的影響的曲線圖;
圖5 是對于基體和輥隙平面之間的兩種不同夾角，正勻速度差對聯(lián)接系統(tǒng)的剪切強(qiáng)度的影響的曲線圖;
圖6 A和6 B說明按照本發(fā)明的兩種插腳，每種插腳都在被傳送的基體和印刷輥之間有相同的正速度差但有不同的如圖2裝置中被傳送的基體和輥隙平面之間的夾角;
圖7 A和7 B說明按照本發(fā)明生產(chǎn)的兩種插腳，每種插腳都在傳送的基體和印刷輥之間有相同的正速度差，但有不同的如圖2裝置中的被傳送基體薄片和輥隙平面之間的夾角;
圖8 A和8 B說明按照本發(fā)明生產(chǎn)的兩種插腳，每種插腳在圖2裝置的被傳送的基體和輥隙平面之間都有相同的夾角，便在傳送的基體和印刷輥之間都有不同的正速度差;
圖9 A和9 B說明按照本發(fā)明生產(chǎn)的兩種插腳，每種插腳在傳送的基體和印刷輥之間均具有相同的負(fù)速度差，但有不同的如圖2裝置傳送的基體和輥隙平面之間的夾角。
本發(fā)明的聯(lián)接系統(tǒng)20至少包括一個如圖1所示的插腳22，最好有一系列插腳22。其中的每個插腳22可按預(yù)定的方式聯(lián)接到基體24上。每個插腳22均有一基部26，頸部28和聯(lián)結(jié)部30。插腳22的基部26接觸并被聯(lián)結(jié)到基體24，且支承著頸部28的鄰近端。頸部28由基體24和基部26向外凸伸而出。頸部28在末端終止，末端與聯(lián)結(jié)部30相聯(lián)。
聯(lián)結(jié)部30以一個或多個方向自頸部橫向徑向地伸出，可類似于一鉤形叉。如此處所說的，所謂“橫向”意思是在所考慮的主要插腳22中有一個大致平行于基體24平面的矢徑部分。自頸部28周圍橫向伸出的聯(lián)結(jié)部30的凸出部分可使聯(lián)結(jié)部30被固定到一互補(bǔ)的接收面(未示出)。聯(lián)結(jié)部30被聯(lián)結(jié)到插腳22的末端，并最好與插腳22的末端相鄰。很顯然，聯(lián)結(jié)部30可聯(lián)結(jié)到插腳22上介到基部26和頸部28末端之間的一個位置上。
如圖2所示，一系列插腳22是用適當(dāng)裝置和方法生產(chǎn)的，其中包括如后面所述和權(quán)利要求書中所要求的生產(chǎn)一自由形成的插腳22的方法。在這里所說的，所謂“自由形成”意思是一種結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)不能以固定形狀或有規(guī)定形狀從模腔或擠壓模中取出。插腳22在熔融狀態(tài)，最好在液態(tài)被澆注到基體24，并冷卻最好是冷凍使其固化;使其達(dá)到下述要求的結(jié)構(gòu)和形狀。
這種自由形成的插腳22或一系列的插腳22可以利用類似于通常稱之為凹板印刷方法的生產(chǎn)方法進(jìn)行生產(chǎn)。如圖2所示，采用這種方法時，具有相對表面的大致為平板的基體24從兩個通常為圓柱輥即印刷輥72和支承輥74之間的輥隙70通過。輥72和74具有大致平行的中心線，并當(dāng)基體24通過輥隙70時，保持與基體24的接觸關(guān)系。其中的一個輥，特別是指印刷輥72，它有一系列盲的封閉型腔，這些型腔被稱為凹囊76，這些型腔或凹囊是與要求澆注到基體24上去的一系列插腳22相對應(yīng)的。而被稱為支承輥74的第二個輥則對印刷輥提供支承和反作用，以當(dāng)基體24通過輥隙70時，將基體24對著印刷輥72進(jìn)行定位。
將用來形成插腳22的熱敏材料，最好是熱塑材料從一個加熱的裝置如輸送槽80供料。將熱敏材料加熱，最好至少加熱到它的熔點。當(dāng)印刷輥72繞其中心線轉(zhuǎn)動時，熱敏材料被送進(jìn)凹囊76。包含有這些熱每材料的凹囊76被傳送與基體24接觸，并按要求的方式將這些熱的熱敏材料澆注到基體24上。
當(dāng)基體24和輥72、74之間繼續(xù)相對位移時，在有一橫向部分的方向上，通常是在平行于基體24的平面上，伸展出插腳22，形成頸部28和聯(lián)結(jié)部30。最后，插腳22的廢料可利用分離裝置78將其從聯(lián)結(jié)部30分離掉。但是，如果生產(chǎn)的聯(lián)接系統(tǒng)20的參數(shù)可以在沒有這樣一種專用分離裝置78的情況下進(jìn)行分離過程，這種分離裝置78可以省去，插腳可以在不使用分離裝置78的情況下從它的廢料中分離出來。由于熱塑材料的粘彈性，在重力和冷卻時產(chǎn)生的收縮性的影響下，插腳22將收縮。然后，將插腳22冷卻最好凍結(jié)成具有與頸部28相鄰接的聯(lián)結(jié)部30的一種固體結(jié)構(gòu)。
聯(lián)接系統(tǒng)20被聯(lián)接到一互補(bǔ)的接收面。在這里所說的，所謂用于聯(lián)結(jié)該聯(lián)接系統(tǒng)20中插腳22的聯(lián)結(jié)部30的“接收面”是指這樣一種任何平面或表面，它外露的表面具有與聯(lián)結(jié)部30互補(bǔ)的緊密相關(guān)的開口，并由一層或多層繩線或纖維所限定;或者，它的外露表面可以局部彈性變形，使聯(lián)結(jié)部30可被卡住，在沒有干涉的情況下也不能拔出。開口或局部的彈性變形允許聯(lián)結(jié)部30與接收面結(jié)合，而交織在開口(或變形區(qū))之間的接收面的繩線(或非變形材料)防止了聯(lián)接系統(tǒng)20被抽出或放松，直到由使用者要求拔出或者在其它情況下，其分離力超過了聯(lián)接系統(tǒng)20的撕裂強(qiáng)度或剪切強(qiáng)度為止。接收面可以是平的或彎曲的。
如果繩線或纖維之間的開口的大小能夠被至少一個聯(lián)結(jié)部30穿入接收面的平面，且繩線的大小能被聯(lián)結(jié)部30插住或叉住，則認(rèn)為該具有繩線或纖維的接收面是“互補(bǔ)的”。如果至少有一個聯(lián)結(jié)部30能夠使接收面的平面引起局部錯亂，并且，這種錯亂防止了聯(lián)結(jié)系統(tǒng)20與接收面松脫或分離，則認(rèn)為這種可局部變形的接收面是“互補(bǔ)的”。
適用的接收面包括網(wǎng)狀泡沫材料，針織布非編織材料和滾壓粘合的環(huán)狀材料，如美國曼徹斯特(Manchester)，新罕布夏(New Hampshire)Velcro銷售的Velcro牌的環(huán)狀材料。特別適用的接收面材料是由南卡羅來納(South Carolina)斯拍丁堡(Spartanburg)的麥來肯(Milliken)公司銷售的型號為970026的滾壓粘合布料;和由北卡羅來納(North Carolina)格林斯保羅的吉盧福特(Guliford)廠生產(chǎn)的16110型號的布料。
為了更詳細(xì)地考察聯(lián)接系統(tǒng)20和各個插腳22的各部分讓我們回過來參考圖1，聯(lián)接系統(tǒng)的基體24應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度以防止聯(lián)接系統(tǒng)20各個插腳22之間產(chǎn)生撕裂和分離，并且，它還應(yīng)是一種使插腳22很容易粘住的和能夠按使用者的要求與要固定的物品進(jìn)行聯(lián)接的表面。在這里所說的，所謂“聯(lián)接”是指這樣的情況可直接或間接將第一部分或第一件固定或聯(lián)接到第二部分或第二件上。間接的固定或聯(lián)接就是將第一部分或第一件固定或聯(lián)接到一個中間部分或中間件上，再將中間部分或中間件固定或聯(lián)接到第二部分或第二件上。第一部分或第一件和第二部分或第二件之間的聯(lián)接，希望能保持物品的使用壽命?！盎w”是聯(lián)結(jié)一個或多個插腳22的任何外露的表面。
為了能夠采用普通的制造方法，基體24還應(yīng)該是能夠成卷的，而為使其能夠按要求的形狀進(jìn)行彎曲和折摺，它還應(yīng)該是柔軟的，此外，基體24應(yīng)能經(jīng)受得起澆注插腳22的液態(tài)熱而不會在插腳22凝固前，產(chǎn)生熔化或招致不良影響?；w24還應(yīng)能做成各種寬度。適當(dāng)?shù)幕w24包括針織布，編織材料，非編織材料、橡膠、乙烯樹脂、薄膜、特別是聚烯烴薄膜，最好是牛皮紙。已發(fā)現(xiàn)克重為0.08公斤/平方米(500磅/3000平方英尺)的白牛皮紙很適用。
插腳22的基部26通常是聯(lián)接到基體24上的插腳22上的平面部分，并與插腳的頸部28的鄰近端相鄰。在這里所說的，所謂“基部”是指直接與基體24相接觸并支持著插腳22的頸部28的插腳22上的那一部分。在插腳22的基部26和頸部28之間劃出明顯的界限是不必要的。唯一重要的是在使用時，頸部28不能與基部26分離，基部26不能與基體24分離。
根據(jù)插腳22的分布密度和各個插腳22的頸部28的長度，基部26的橫截面應(yīng)有足夠的結(jié)構(gòu)剛性及足夠的截面積，以便為聯(lián)接系統(tǒng)20提供足夠的撕裂強(qiáng)度和剪切強(qiáng)度，并對基體24提供足夠的粘著力。如果采用較長的頸部28，基部26通常應(yīng)具有較大的橫截面積，以對基體24提供足夠的粘著力和足夠的結(jié)構(gòu)剛性。
基部26在基體24上的印跡形狀是不重要的，可以在任何方向上加大，以提供較大的結(jié)構(gòu)剛性，因此也在該方向上提供較大的撕裂強(qiáng)度。在這里所說的，所謂“印跡”是指基部26在基體24上的平面接觸面積。這印跡各邊的縱橫尺寸比不應(yīng)太大，否則插腳22當(dāng)受到平行于足跡的較短側(cè)的力時，可能不穩(wěn)定。縱橫尺寸比小于1.5∶1是可取的，并且通常圓形的印跡比較好。
對于這里所述的實施案，使基部26具有大致為圓形的印跡，直徑約為0.76-1.27毫米(0.03-0.050英寸)是適當(dāng)?shù)摹Ｈ绻Ｍ?lián)接系統(tǒng)20在某一特定方向具有較大的撕裂或剪切強(qiáng)度，可以修改基部26的橫截面積使其在這個方向增大，從而使相對于這個方向的軸正交的強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)剛性增加。這種改型會引起插腳22當(dāng)在沿基部26的放大方向被拉時，產(chǎn)生較大的強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)剛性。
頸部28與基部26相鄰并從基部26和基體24向外突出。如這里所述的，所謂“頸部”是指插腳22中間的并與基部26和聯(lián)接部30相鄰接的那一部分。頸部28將聯(lián)接部30與基體24縱向隔開。在這里所說的，所謂“縱向”是指在具有一個從基體24離開的矢徑的方向，沿這方向?qū)⒃黾拥讲迥_22的基部26處的基體24平面的垂直距離，除非特別規(guī)定的是具有一指向基體24這個平面的矢徑部分的方向。
與每個插腳22的頸部28和基部26相聯(lián)的是一個原點36。頸部28的“原點”是這樣一個點可將它看作是基部26的中心，在一般情況下是在基部印跡的范圍內(nèi)。這原點36可通過從側(cè)視圖觀看插腳22找到。這“側(cè)視”是沿徑向?qū)χi部28和基部27的任何方向所取的視圖，這個方向也平行于基體24的平面。如果聯(lián)接系統(tǒng)按照下述的和權(quán)利要求書所述的工藝方法去制造，則最好是(但沒必要)，當(dāng)決定原點36時，可通過橫過機(jī)器的方向，并相對于基體24運動通過輥隙70去觀察插腳22。
對所考慮的具體側(cè)視圖，可找出基部26印跡的兩遠(yuǎn)隔邊的橫向距離，并平分這距離，產(chǎn)生這視圖基部26的中點。當(dāng)平分所考慮具體側(cè)視圖的基部26的印跡時，微小的不連續(xù)性(如基體24的一些凹凸不平)忽略不計。這點就是頸部28的原點36。
頸部28與基體24的平面成一夾角α。如此處所述，所謂“基體的平面”是指在所考慮的主要插腳22的基部26處的基體24的平面。α角確定如下。觀察圖中插腳22的輪廓。插腳22的“輪廓圖”是如下兩個具體側(cè)視圖中的任一個視圖。從該側(cè)視圖目檢插腳22時，具有最大橫向凸出38的方向變得明顯。這“橫向凸出”是沿橫向并平行于基體，從這視圖的基部26的中心點即頸部28的原點，到該視圖中插腳22的橫向凸出的最遠(yuǎn)點在基體24的平面的垂直向下投影間的距離。
對熟悉這方面的人來說，很明顯，這個最大橫向凸出是從頸部28或聯(lián)結(jié)部30的外邊緣到基部26的相對邊的距離。使橫向凸出38為最大的插腳22的側(cè)視圖是插腳22輪廓圖。對熟悉這方面的人來說也是明顯的是，如果聯(lián)接系統(tǒng)20是用下述和權(quán)利要求書說明的方法生產(chǎn)的，則這最大橫向凸出38一般是平行于機(jī)器方向，因此輪廓圖一般是定位在橫過機(jī)器方向的。圖1所示的側(cè)視圖是插腳22輪廓圖中的一個。而對熟悉這方面的人還清楚，還有另一個輪廓圖，它一般與所示的輪廓圖相對180°(使最大的橫向伸出38朝向觀察者的左邊)。無論哪一種輪廓圖一般都同樣適于下述的生產(chǎn)方法。
如上所述，在插腳22的輪廓圖中找出頸部28的原點36。在保護(hù)圖中的插腳22不動的情況下，設(shè)想有一個大致平行于基體24的平面的假設(shè)切割平面40-40，它在插腳22離基體24的平面具有最大的垂直距離的點或部分上與插腳22的外表面相切。這相當(dāng)于插腳22具有最高輪廓的部分。從這假設(shè)切割平面40-40到連有基部26的基體24表面的垂直距離被定義為插腳22的“高度”。然后使這假設(shè)的切割平面40、40從插腳22的最高外表的點上向基體24靠近最大垂直距離的四分之一，從而使假設(shè)的切割平面40-40在從基體24平面到插腳22沿縱向離基體24最遠(yuǎn)點的垂直距離的四分之三的高度處橫截插腳22。
然后利用假設(shè)的切割平面40-40確定插腳22上的三點。第一點是切割平面橫截插腳22的前緣42的點并將其稱為75%的前緣點44。這“前緣”是縱向背離基體24平面的頸部28外表面的頂部。第二點位于通過插腳22的中心的180°處，是切割平面40-40的橫截插腳22的后緣46的點，被稱為75%的后緣點48?！昂缶墶笔穷i部28沿縱向朝向基體24的表面的頂部，它通常與前緣42位于相對位置。平分聯(lián)結(jié)這兩點的直線(當(dāng)然會落在切割平面40-40內(nèi))，便產(chǎn)生假設(shè)切割平面40-40的中點47。畫出一直線以聯(lián)結(jié)假設(shè)切割平面40-40的中點47和基部36處頸部28的原點36。這直線與基體24平面的夾角α是頸部28的角度α。
換言之，頸部28相對于基體24平面形成的角α是在任何側(cè)視圖由切割平面中點47和原點36的聯(lián)線所確定的離垂線最遠(yuǎn)的那個角度的90°余角。因此，當(dāng)在徑向?qū)χi部28，特別是原點的任何方向，并在平行于基體24平面和正交于垂線的方向上觀看這直線時，它相對于基體24平面的最小的角是頸部28的角α。要認(rèn)識到，當(dāng)以大約機(jī)器的方向或與其成約180°的方向觀察插腳22時，頸部28的角度α將明顯是90°。然而，如上所述，要測量的角度α是與垂線偏離最遠(yuǎn)的角度，因此，通常是在觀察到插腳22的輪廓時，特別是從橫過機(jī)器的方向觀察插腳22時所確定的角度α。
頸部28的角α通?？梢允侵苯??；蜃詈檬浅射J角，以在某一方向，通常是平行于最大縱向凸出38的方向上獲得所要求的強(qiáng)度。然而，當(dāng)頸部28的角度α偏離垂直方向更多，便會產(chǎn)生更大的橫向的特定剪切強(qiáng)度。對于這里所述的實施例，頸部28的角度α介于30°和70°之間，最好是65°時，工作得很好。在任何情況下，如果頸部28的角度小于80°，就認(rèn)為頸部28不是垂直于基體24平面的(不考慮橫向情況)。
聯(lián)結(jié)部的直徑49也是從輪廓圖測量得的。這是靠近聯(lián)結(jié)部30末端的鼓起部分的最大直徑，通常是頸部28和聯(lián)結(jié)部30中心線的垂直投影。
上述測量采用新澤西(NEW JERSEY)Mountain Lakes的Rame-Hart公司銷售的100-00115型測角器是很容易進(jìn)行的。如果要求較精密的測量，熟悉這方便的人可以想到，通過制取一個插腳22的照片并對其進(jìn)行測量便可很方便地確定輪廓圖、原點36、切割平面40-40、75%的前緣點44和后緣點48、切割平面的中點47以及頸部28的角α。由馬薩諸塞州(Massachusetts)，New Bedford的AMRAY公司銷售的1700型掃描電子顯微鏡，也很適用于這種測量用途。必要時，可以用幾張照片去確定最大的橫向凸出和輪廓圖。
頸部28應(yīng)縱向從基部26伸出一足夠的距離以使聯(lián)結(jié)部30在輪廓上與基體24隔開，使聯(lián)結(jié)部30容易叉住或插住接收面的繩線或纖維。提供相對長的頸部28就有使其能刺入較深的接收面，使聯(lián)結(jié)部30叉住或插住許多纖維的優(yōu)點。相反，如提供的頸部28長度相對地較短，則插腳22的強(qiáng)度較好，但它刺入接收面較淺，因而可能不適用于羊毛材料或纖維密度小的質(zhì)地疏松的滾壓粘結(jié)材料。
如果采用針織或編織材料的接收面，采用相對短的頸部28，使其從基體24到最高部分的點的縱向高度約為0.5毫米(0.02英寸)，最好為0.7毫米(0.028英寸)是適當(dāng)?shù)摹Ｈ绻捎煤穸却笥?.9毫米(0.035英寸)的高層材料作接收面，則采用至少有1.2毫米(0.047英寸)、最好是2毫米(0.079英寸)的較大縱向尺寸的較長的頸部28比較適當(dāng)。因為頸部28的長度增加，其剪切強(qiáng)度就相應(yīng)地減少，所以可以增加聯(lián)接系統(tǒng)20插腳22的密度以補(bǔ)償剪切強(qiáng)度的這種降低。
如上所述，頸部28的縱向長度決定了聯(lián)結(jié)部30與基體24的縱向間隔。這“縱向間隔”是基體24平面到聯(lián)結(jié)部30外表面的最短的垂直距離。對于幾何形狀固定的聯(lián)接部30，其與基體24的縱向間隔會隨縱向頸部28長度的增加而變大。縱向間隔至少為接收面繩線或纖維直徑的2倍，最好為纖維直徑的10倍，以使聯(lián)接系統(tǒng)20的聯(lián)結(jié)部30能更好地叉入或插入并聯(lián)接住這些纖維。對于這里所述的方案，具有縱向間隔0.2-0.8毫米(0.008-0.03英寸)的插腳便工作得很好。
頸部28的截面形狀是不嚴(yán)格的。按照上述與基部26橫截面有關(guān)的參數(shù)，頸部28可以是按要求的任何橫截面。這個“橫截面”是垂直于頸部28或聯(lián)結(jié)部30所取的插腳22上任何部分的平面面積。頸部28最好是錐形的以減少橫截面，因為頸部28和聯(lián)結(jié)部30的末端縱橫都是近似的。當(dāng)有分離力加到聯(lián)接系統(tǒng)20時，這種結(jié)構(gòu)相應(yīng)減少了頸部28和聯(lián)結(jié)部30的慣性矩，從而使插腳22具有較恒等的應(yīng)力，因而減少了插腳22多余的材料。
為在一較大的插腳22尺寸的范圍保持要求的幾何形狀，可采用大致均勻的橫截面積比率來確定插腳22。通?？刂撇迥_22總錐度的一個比率是基部26的橫截面積對插腳22最高處的橫截面積的比。如上面已注意到的，這個“最高處”短語是指離基體24平面的垂直距離最大的頸部28或聯(lián)結(jié)部30的點或部分。在一般情況下，插腳22上頸部26的橫截面積對最高處的橫截面積的比在4∶1到9∶1的范圍便可工作得很好。
業(yè)已發(fā)現(xiàn)，通常為圓形的頸部28使其從具有如上所述的0.76-1.27毫米(0.030-0.050英寸)的基部26直徑起縮小到在最高處直徑的0.41-0.51毫米(0.016-0.020英寸)，這樣，對這里所述的方案是合適的。具體地說，在最高處為0.46毫米(0.018英寸)直徑的一般圓形截面可在最高處獲得0.17平方毫米(0.0003平方英寸)的橫截面積。一般約為1.0毫米(0.040英寸)的圓形基部26的截面可提供0.81平方毫米(0.0013平方英寸)的基部26的截面積。這結(jié)構(gòu)所得出的基部26橫截面對最高處的橫截面積比是5∶1，落在上述范圍內(nèi)。
聯(lián)結(jié)部30聯(lián)接到頸部28，最好與頸部28的末端相鄰。聯(lián)接部30從頸部28的外表面徑向向外伸出，并可能還有一個縱向伸出的矢徑部分，即指向或離開基體24的部分。如這里所述，所謂“聯(lián)結(jié)部”是指頸部28外表面任何橫向凸出部分(而不是頸部28外表面的小凸起)，這凸出部分防止它與接收面分離或脫離。所謂“外表面”是指插腳22的外表面。所謂“徑向”是指垂直于基體24，并垂直通過通常位于基部26印跡中心的原點36。
特殊情況下，橫向凸出有一平行于并面對基體24平面的矢徑部分。要認(rèn)識到聯(lián)結(jié)部30和頸部28都可能有橫向和縱向的矢徑部分。清楚地規(guī)定頸部28末端的界限或完全分辨出頸部28和聯(lián)結(jié)部30之間的界限都不是重要的。唯一必要的是，頸部28外表面的一縱向取向面應(yīng)是不連續(xù)的，從而使聯(lián)接部30有一具有平行并面向基體24平面的矢徑部分的表面。
聯(lián)結(jié)部30可有一個比頸部28大的橫向伸出部分38，或必要時，反之亦然。如各圖所說明的，聯(lián)結(jié)部30通常最好取弓形形狀，還可能有一個凹入曲面。如果聯(lián)結(jié)部30有一內(nèi)凹曲面，聯(lián)結(jié)部30就包括一個在基部26或在與基部26橫向隔開的位置縱向接近基體24的部分。這部分雖然不需要徑向指向原點36，但它是橫向?qū)χi部28的。
如果要求有相對地單向為主的聯(lián)接系統(tǒng)20的特性，如一定的撕裂和剪切強(qiáng)度，則組成這聯(lián)接系統(tǒng)的一系列插腳22中的每一插腳的聯(lián)結(jié)部30可以在大致相同的方向橫向伸出，否則，便可在橫向隨機(jī)定向，從而獲得大致為各向同性的聯(lián)接特性。聯(lián)結(jié)部30可以是大致從頸部28一側(cè)伸出的鉤形叉，以形成一通常的凸形輪廓。它們可以穿入接收面的開口以其聯(lián)結(jié)部30的曲面49的內(nèi)徑叉住接收面的繩線或纖維。聯(lián)結(jié)部30和接收面的繩線或纖維之間的干涉，防止了聯(lián)接系統(tǒng)20從接收面松出，直到超過聯(lián)接系統(tǒng)20的撕裂或剪切強(qiáng)度為止。聯(lián)結(jié)部30不應(yīng)在橫向徑向伸出太遠(yuǎn)，否則聯(lián)結(jié)部30不能插入接收面的開口。聯(lián)結(jié)部30的橫截面的大小應(yīng)能插入接收面的開口。
聯(lián)結(jié)部30的橫截面積和幾何形狀不是很嚴(yán)格的，只要聯(lián)結(jié)部30具有結(jié)構(gòu)上的整體性。所述的結(jié)構(gòu)整體性能提供足夠的剪切和彎曲強(qiáng)度，以適應(yīng)具有一定密度的一系列插腳22所組成的聯(lián)接系統(tǒng)20所要求的撕裂和剪切強(qiáng)度。對于這里所述的方案，鉤形叉的聯(lián)結(jié)部30，從基部26中心到其橫向邊緣的最大橫向伸出38約為0.79-1.4毫米(0.03-0.06英寸)是適當(dāng)?shù)摹?br> 如果為聯(lián)接系統(tǒng)20選擇一系列插腳22，則可以按要求的圖形和密度提供這系列插腳22，以使聯(lián)接系統(tǒng)20達(dá)到具體應(yīng)用所要求的撕裂和剪切強(qiáng)度。一般來說，如果插腳的陣列密度增加，其撕裂和剪切強(qiáng)度則呈線性增加。各個插腳22之間的相互間隔不應(yīng)太小，以避免相互干涉和防止相鄰插腳22的聯(lián)結(jié)部30不能插入接收面的繩線或纖維。如果插腳22間隙太小，可能產(chǎn)生擠壓或頂住接收面的繩線或纖維，從而封閉住纖維之間的開口。相反，插腳22不應(yīng)間隔過大，以避免為了保證聯(lián)接系統(tǒng)20足夠的撕裂和剪切強(qiáng)度而要求額外增大基體24的面積。
成排地布置插腳22的陣列，使每一插腳22與相鄰的插腳22一般都間隔相等是有利的。這些排通常是按照下述和下面的權(quán)利要求書中提出的制造方法中的機(jī)器方向和橫切機(jī)器方向取向的?？偟膩碚f，沿機(jī)器方向和橫切機(jī)器方向的各排插腳22都應(yīng)與相鄰的沿機(jī)器方向和橫切機(jī)器方向的各排插腳22具有相等的間隔，以使當(dāng)分離力加到聯(lián)接系統(tǒng)20和接收面時，在整個聯(lián)接系統(tǒng)20和接收面獲得一個總的均勻的應(yīng)力場。
正如這里所述的，所謂“間距”是指在機(jī)器方向或橫切機(jī)器方向，相鄰排間插腳22的基部26印跡的中心之間測得的距離。在一般情況下，對于具有陣列插腳22的聯(lián)接系統(tǒng)20，其間距在這兩個方向上約為1.02-5.08毫米(0.04-0.20英寸)之間是適當(dāng)?shù)?，而最好的間距是2.03毫米(0.08英寸)。最好是將相鄰的橫切機(jī)器方向排在該橫切機(jī)器方向上錯開半個間距，以使在這機(jī)器方向的距離在兩相鄰的橫切機(jī)器方向排之間加倍。
這些插腳22可視為被布置在一平方厘米格柵矩陣上。這格柵具有一陣列插腳22，在機(jī)器和橫切機(jī)器方向上每厘米有2-10排的插腳22(每英寸有5-25排)，最好是在各方向上每厘米約有5排插腳22(每英寸13排)。這種格柵將使聯(lián)接系統(tǒng)20在基體24的每平方厘米有4-100個插腳22(每平方英寸25-625個插腳22)。
聯(lián)接系統(tǒng)20的插腳22可由任何穩(wěn)定、固化后能保持形狀且當(dāng)聯(lián)接系統(tǒng)受到分離力的作用時不會發(fā)生失效的脆性的任何熱敏材料制造。如這里所述的，“熱敏”是指一種材料的性質(zhì)，當(dāng)它被加熱時可逐漸地從固態(tài)變成液態(tài)。當(dāng)插腳22已破裂或當(dāng)有分離力存在和在加給分離力時，不能再保留反作用時，則認(rèn)為發(fā)生了失效。最好的材料是這樣一種材料，即其彈性模量按照ASTM(美國材料試驗學(xué)會)標(biāo)準(zhǔn)D-638測得、為24，600，000-31，600，000公斤/每平方米(35，000-45，000磅/每平方英寸)。
而且，插腳材料應(yīng)有足夠低的熔點和相對高的粘度以使其容易加工和在接近材料熔點溫度時能保持其粘韌性，使得在按照下述的制造方法進(jìn)行生產(chǎn)時能使頸部28容易延伸和容易形成聯(lián)接部30。為了允許影響插腳22結(jié)構(gòu)的參數(shù)，特別是影響聯(lián)結(jié)部30幾何形狀參數(shù)的更多的變化，插腳22的粘彈性也是重要的。在向基體24施加材料的溫度下，材料具有20-100帕斯卡秒(Pascal seconds)的復(fù)粘度是適當(dāng)?shù)摹?br> 粘度可用Rheometrics 800型機(jī)械光譜儀，以動態(tài)工作方式在10赫芝的取樣頻率和10%的材料應(yīng)變下進(jìn)行測量。最好采用圓盤和平板式的形狀，特別選用半徑為12.5毫米的圓盤，圓盤和平板之間的間隙為1毫米。
插腳22最好是由熱塑材料做成。所謂“熱塑”是指在熱或壓力作用下，流動的熱敏材料的外交聯(lián)的聚合物。熱熔粘附的熱塑性材料特別適用于按照下述和下面權(quán)利要求規(guī)定的制造方法制造本發(fā)明的聯(lián)接系統(tǒng)20。如這里所指出的，所謂“熱熔粘附材料”這短語是指在從液態(tài)固化時保持殘余應(yīng)力的粘彈熱塑性材料。聚脂和聚酰亞胺的熱熔粘附材料是特別適用和有利的。如這里所述，所謂“聚酯”和“聚酰亞胺”是其(聚合物中的)鏈分別具有重復(fù)的酯和亞胺。
如果選擇聚醌的熱熔粘附材料，在194℃左右具有23±2帕斯卡秒的復(fù)粘性的粘附材料發(fā)現(xiàn)工作得很好。如果選擇聚酯亞胺的熱熔粘附材料，則發(fā)現(xiàn)在204℃時具有約90±10帕斯卡秒的復(fù)粘性的粘附材料工作得很好。由馬薩諸塞州Middletons的Bostik公司銷售的7199號聚酯熱熔粘附材料發(fā)現(xiàn)工作得很好。由依利諾斯州Kankakee的Henkel公司銷售的商標(biāo)為Macromelt 6300的聚酰亞胺熱熔粘附材料也發(fā)現(xiàn)工作得很好。
如上所述，插腳22可以按照包括將加熱的各個熱敏材料澆注到基體24上去的步驟的生產(chǎn)方法進(jìn)行制造。澆注時，基體24相對于為澆注加熱的熱敏材料所選定的裝置運動。更具體點說，這生產(chǎn)方法包括上面發(fā)明的提供熱敏材料和最少將其加熱到熔點，使加熱的熱敏材料呈液體和可流動的狀態(tài)的步驟。
提供基體24并使其相對于澆注這熱的材料的裝置運動。設(shè)置一個斷續(xù)澆注熱的熱敏材料的裝置。將加熱的熱敏材料斷續(xù)地從澆注裝置澆注到基體24上。熟悉這方面的人將很了解，斷續(xù)澆注熱敏材料的澆注裝置可以運動，基體24可保持固定或者最好使基體24運動、澆注裝置保持固定，以實現(xiàn)基體24和澆注裝置之間的相對運動。
在基體24運動和在斷續(xù)澆注熱敏材料形成插腳22時，規(guī)定兩個方向。第一方向是基體相對于澆注熱敏材料的澆注裝置運動的方向。第二方向是在澆注時這材料被澆注到運動的基體去的方法。在運動的第一方向和澆注的第二方向之間形成一個夾角β。
為了提供下面權(quán)利要求書中提出的剪切強(qiáng)度性能和較好的插腳22的形狀，最好使夾角β為鈍角。一般情況下，當(dāng)這鈍角從較大或較小的角度趨近100°時，則一般可獲得具有較大剪切強(qiáng)度的聯(lián)接系統(tǒng)20。需認(rèn)識到，這個最好的100°角度可能會隨著選用的將熱的熱敏材料澆注到基體24上去的澆注裝置76有所變化。
在進(jìn)行將熱的熱敏材料澆注到基體24時，最好使被傳送的基體24和被澆注的熱敏材料之間產(chǎn)生一個速度差。如果在第一方向的基體24的速度大于任何裝置如印刷輥72上的凹囊76的速度，就視這速度差是“正”的。其中的凹囊76是用來在澆注點將熱的熱敏材料澆注到基體24上的。相反，如果被傳送的基體24的速度小于用來在澆注點將熱的熱敏材料澆注到基體24上的裝置76的速度，就視這速度差是“負(fù)”的。熟悉這方面的人很了解，如果澆注熱的熱敏材料的裝置保持固定不動，基體24運動，則始終會產(chǎn)生一個正的速度差。通過獲得正的速度差，熱敏材料的粘彈性液流特性可使材料獲得橫向的延伸和所要求的聯(lián)接特性，特別是所要求的剪切強(qiáng)度總特性。
繼續(xù)參考圖2，按照本發(fā)明的聯(lián)接系統(tǒng)20可采用一種加以修改了的凸板印刷法來制造。正如Sheath等人的1988年2月17日授權(quán)的美國專利4，643，130號所說明的，凸板印刷在技術(shù)上已是眾所周知的，該專利通過引證結(jié)合在本申請中，以說明其總的技術(shù)狀況。
如圖2所示，基體24可通過并列布置在一起的兩輥，印刷輥72的支承輥74之間形成的輥隙70。輥72和74都有大致相互平行和通常平行于基體24平面的中心線。輥72和74每一輥都分別繞它自己的中心線轉(zhuǎn)動，使輥72和74都在輥隙70處均具有大致相同的表面和方向。如果必要，輥72和74也可以在輥隙點70處具有通常彼此相同的圓周速度。
如果必要，印刷輥72和支承輥74兩輥都可以用一外動力(未畫出)來驅(qū)動，或者一輥由外動力驅(qū)動，第二輥通過與第一輥的摩擦接觸被帶動。業(yè)已發(fā)現(xiàn)采用功率輸出1500瓦的交流電動機(jī)可提供足夠的動力。利用轉(zhuǎn)動，輥72和74可帶動用于將熱的熱敏材料澆注到基體24上以形成插腳22的澆注裝置。輥72和74可以相同或不同的圓周速度轉(zhuǎn)動。唯一必要的是，輥72和74在輥隙點70以相同的方向轉(zhuǎn)動。
澆注裝置應(yīng)能調(diào)整插腳22在液態(tài)時的溫度，能使插腳22之間在機(jī)器和橫切機(jī)器方向上獲得大致均勻的間距，并使插腳22在陣列內(nèi)獲得要求的密度。澆注裝置還應(yīng)能生產(chǎn)出有各種直徑的基部26和各種高度的頸部23的插腳22。為使?jié)沧⒀b置能按照本制造方法以上述要求的陣列(或其它圖形)在基體24上澆注出插腳22，特地設(shè)置了印刷輥72。
“澆注裝置”是指能將大量的液態(tài)插腳材料按照相應(yīng)于各個插腳22的量傳送到基體24上的任何裝置。所謂“澆注”是將熱的插腳材料進(jìn)行傳送并將這些材料以相應(yīng)于各個插腳22以單元的形式配置到基體24上。
將插腳材料澆注到基體24上的一種適用的澆注裝置是印刷輥72上的一列或多列凹囊76。如這里所述，所謂“凹囊”是指印刷輥72上的任何凹腔或其它部分，它將插腳材料從供給源傳到基體24并將這材料以各個單元形式澆注到基體24上。
在印刷輥72表面取的凹囊76的橫截面積一般是與插腳22基部26印跡的形狀相應(yīng)的。凹囊76的橫截面應(yīng)近似等于基部26要求的橫截面。凹囊76的深度部分地決定了插腳22的縱向長度，特別是決定了基部26到最高輪廓點或部分的垂直距離。然而，當(dāng)凹囊76的深度增加到大于凹囊76直徑的70%時，插腳22的縱向尺寸一般保持不變。出現(xiàn)這情況是因為不是所有的液體插腳材料都能從凹囊拉出和都澆注到基體24上的。由于液體插腳材料的表面張力和粘性，有些插腳材料將被留在凹囊內(nèi)，而沒有被傳送到基體24上去。
對于這里所述的實施例，具有深度介于直徑的50%到70%之間的一種盲的、通常為圓柱形的凹囊76是適當(dāng)?shù)?。必要時，這凹囊76形狀上可以有些錐體形，以適應(yīng)普通的制造方法，如化學(xué)刻蝕法。
如果是呈錐體形的，凹囊76錐體的夾角應(yīng)不大于45°以產(chǎn)生最好的錐形頸部28，達(dá)到如上所述的基部與最高部分的比例。如果凹囊76的錐體具有較大的夾角，就可能使插腳22的錐形太大。如果夾角太小或凹囊76是圓柱形的，則可能產(chǎn)生橫截面基本一致的頸部28，因此會有較高的應(yīng)力區(qū)。對于這里所述的實施例，夾角約為45°、圓周直徑為0.89-1.22毫米(0.035-0.048英寸)、深度為0.25-0.51毫米(0.01-0.02英寸)的凹囊76便能產(chǎn)生適當(dāng)?shù)牟迥_22。
印刷輥72和支承輥74應(yīng)在和聯(lián)結(jié)兩輥中心線的平面內(nèi)受壓，以將來自印刷輥72上凹囊76的粘性物質(zhì)壓到基體24上，并在相對輥不是由外力驅(qū)動情況下提供足夠的摩擦接觸發(fā)驅(qū)動相對輥。支承輥74應(yīng)比印刷輥72稍軟和比印刷輥順從以便當(dāng)插腳材料從印刷輥72澆注到基體24上時對它起著支承作用。使支承輥74具有40-60的肖氏A硬度計的硬度的橡膠色層是適當(dāng)?shù)摹?br> 印刷輥72的溫度是不嚴(yán)格的，但印刷輥應(yīng)加熱到防止插腳22在從供料處出來到將其澆注到基體24的這一傳送過程中出現(xiàn)凝固。一般要求印刷輥72的表面溫度接近供料溫度。使印刷輥72的溫度處于197℃左右發(fā)現(xiàn)工作得很好。
要認(rèn)識到，如果基體24受到從插腳材料傳來的熱的不利影響，可能有必要采用一個冷輥。如果要求一個冷輥，可以采用熟悉這方面的人眾所周知的裝置將其組合到支承輥74上。如果采用聚丙烯、聚乙烯或其它聚烯烴的基體24，常常需要這種結(jié)構(gòu)。
形成各個插腳22所用的材料必須保持在一個供給裝置內(nèi)，以便使插腳22以適當(dāng)?shù)臏囟燃拥交w24上。一般情況下，要求稍為高于材料熔點的溫度。如果材料部分地或全部呈液態(tài)，就認(rèn)為這材料處于或高于“熔點”。
如果插腳材料的供給裝置處于太高的溫度，插腳材料可能不夠粘并可能使生產(chǎn)出的聯(lián)結(jié)部30在機(jī)器方向與相鄰的插腳22橫向相連。如果材料溫度很高，插腳22將會流入一個小而有點半球形的熔潭并不會形成聯(lián)結(jié)部30。相反如果材料供給裝置溫度太低，插腳材料可能不會從供料裝置傳送到澆注材料的裝置，因而就不可能以要求的陣列或圖形將材料從澆注裝置76適當(dāng)?shù)貪沧⒌交w24。材料的供給裝置還應(yīng)該沿橫切機(jī)器方向給材料一個基本一致的溫度分布，并應(yīng)與將粘性材料澆注到基體24的澆注裝置相通，而且在插腳材料用完時易于補(bǔ)充或重新裝料。
槽80是一適當(dāng)?shù)墓┙o裝置，它與具有凹囊76的印刷輥72的沿橫向機(jī)器尺寸那部分共同延伸并與其相鄰。槽80有封閉的底、外側(cè)和端部。頂部可以按要求是敞開的或封閉的。槽80的內(nèi)側(cè)是敞開的，允許其中的液體材料可與印刷輥72的周邊自由地接觸和聯(lián)通，并進(jìn)入凹囊76或與任何其它將熱敏材料澆注到基體24的澆注裝置相通。
這裝置(即槽80)是由人們所熟知的裝置(未畫出)進(jìn)行外加熱的，以保持插腳材料處于液態(tài)和保持適當(dāng)?shù)臏囟?。最好的溫度是超過熔點但要低于會大大降低粘彈性的那個溫度。必要時，可對槽80內(nèi)的材料進(jìn)行攪拌或循環(huán)，以促進(jìn)其均勻性和均勻的溫度分布。
與槽80底部并排布置的是一刮片82，用來控制到達(dá)印刷輥72的插腳材料的數(shù)量。當(dāng)印刷輥72轉(zhuǎn)動時，刮片82和槽80保持不動，刮片82能刮削輥72的周邊，并刮去沒有落入輥72各個凹囊76內(nèi)的插腳材料，從而可使這些材料再循環(huán)使用。這種在布置可使插腳材料按照印刷輥72圓周上凹囊76的幾何形狀、以要求的陣列從凹囊76澆注到基體24上。如圖2看到的，刮片82最好布置在水平面，特別造布置在印刷輥72的水平頂點，這頂點處在輥隙點70的上游。
插腳22被澆注到基體24上后，便可以使其與印刷輥72和澆注裝置76分離。如必要，利用分離裝置78將插腳22分離成聯(lián)接系統(tǒng)20的聯(lián)結(jié)部30和廢料，分離工作可作為生產(chǎn)過程中的一個獨立和專門的步驟。如這里所說的，所謂“廢料”是指從插腳22分離下來并沒有形成聯(lián)接系統(tǒng)20一部分的任何材料。然而，根據(jù)各個參數(shù)的調(diào)整，如基體24和澆注裝置76之間的夾角γ，速度差、加熱的熱敏材料的粘性，凹囊76等，這種專用獨立的分離步驟可能是不必要的。分離工作可作為基體24被傳送離開澆注點時自然發(fā)生的一種功能。
如采用分離裝置78，它也應(yīng)是可調(diào)整的，以使它能適應(yīng)插腳22和聯(lián)接部30的橫向伸出38的各種尺寸，并在整個陣列的橫切機(jī)器方向提供均勻性。所謂“分離裝置”是指可將廢料從聯(lián)接系統(tǒng)20縱向分離出來的任何裝置或部件。所謂“分離”是指將如上所述的廢料從聯(lián)接系統(tǒng)20分離出來的過程。分離裝置78還應(yīng)清潔，不能生銹、氧化或使插腳產(chǎn)生腐蝕和污染(如廢料污染)。一種適當(dāng)?shù)姆蛛x裝置是一根金屬線78，它通常與輥72和74的中間線平行布置，并與基體24隔開一個略大于從凝固的插腳22的最高部分到基體24的垂直距離的間隔。
可取的是，線78用電加熱，以防止熔化的插腳材料推積在分離裝置78上，以適應(yīng)在插腳材料離開加熱源和分離發(fā)生之間的時間內(nèi)的插腳22的任何冷卻，并促進(jìn)聯(lián)接部30的橫向延伸。分離裝置78的加熱也應(yīng)提供橫切機(jī)器方向的均勻溫度分布，使生產(chǎn)的陣列插腳22具有很均勻一致的幾何形狀。
一般來說，當(dāng)插腳材料溫度增加，可采用相對較冷的熱線78溫度分離裝置。并且，當(dāng)降低基體24的速度時，因分離每一插腳22和廢料時熱線78冷卻較不頻繁，從而使得在相同溫度下采用功率相對較低的熱線78。應(yīng)認(rèn)識到，當(dāng)增加熱線78的溫度，就會產(chǎn)生通常頸部28較短的插腳22。相反，當(dāng)降低熱線78的溫度，聯(lián)接部30的頸部28長度和橫向長度會成反比增加。分離78并不需要實際接觸插腳22去進(jìn)行分離工作。插腳22可利用從分離裝置發(fā)出的輻射熱去分離。
對于這里所述的實施例，它的分離裝置采用圓形橫截面、直徑為0.51毫米(0.02英寸)并將其加熱至343℃-416℃之間的鎳鉻線78發(fā)現(xiàn)很適用。顯然，也可用刀、激光切割或其它分離裝置78來取代上述的熱線78。
重要的是，分離裝置78要布置在插腳22與廢料發(fā)生分離之前允許插腳材料生產(chǎn)延伸的這樣一個位置。如果分離裝置78布置得離基體24平面太遠(yuǎn)，插腳材料將會在分離裝置的下面通過，不會穿過它，從而形成與基體24或相鄰的插腳22相隔不適當(dāng)?shù)暮荛L的聯(lián)結(jié)部30。相反，如果分離裝置78布置得離基體24平面太近，分離裝置78將會截掉頸部28，不會形成聯(lián)結(jié)部30。
對于在此公開的制造方法，將熱線分離裝置78按下面要求定位便很適當(dāng)即在機(jī)器方向離輥隙點70約14-22毫米(0.56-0.88英寸)，最好是18毫米(0.72英寸)徑向向外離支承輥74約4.8-7.9毫米(0.19-0.95英寸)，徑向外離印刷輥72約1.5-4.8毫米(0.06-0.75英寸)。
工作中，基體24沿相對于澆注裝置76的第一方向傳送。更具體地說，基體24通過輥隙70傳送，最好是由一卷取輥(未畫出)來拉出。這樣可提供清潔的基體24的表面以供連續(xù)澆注插腳22，并取走已澆注有插腳22的那部分基體24。當(dāng)基體24通過輥隙70時，通常平行于它的運動方向的方向被稱為“機(jī)器方向”。如圖2箭頭75所述，機(jī)器方向通常是垂直到印刷輥72和支承輥74的中間線的。通常垂直于這機(jī)器方向并平行于基體24平面的方向被稱為“橫切機(jī)器方向”?！拜佅镀矫妗笔桥c輥隙具有線重合并與印刷輥72和支承輥74相切的平面。
插腳材料從凹囊76澆注到基體24以后，輥72和74在圖2箭頭75所示的方向繼續(xù)轉(zhuǎn)動。這就在插腳材料還聯(lián)著基體24和印刷輥72(在未分離前)的時間間隔內(nèi)，在傳送的基體24的凹囊76之間產(chǎn)生了相對位移。當(dāng)相對位移繼續(xù)時，插腳材料被拉伸直到發(fā)生分離為止，同時插腳22與印刷輥72的凹囊76分離。如這里所述，所謂“拉伸”是指線性尺寸的增加，至少是增加的一部分對聯(lián)接系統(tǒng)20的壽命的影響是非常持久的。
如上所述，作為形成聯(lián)結(jié)部30方法的一部分，將各個插腳與印刷輥72分離開來也是必要的。分離時，插腳22被縱向分成兩部分，屬于聯(lián)接系統(tǒng)20的末端和聯(lián)結(jié)部30部分和屬于印刷輥72和可回收使用的廢料(未示出)部分。插腳22與廢料分離后，在插腳22沒有與其它物體接觸之前，可將聯(lián)接系統(tǒng)進(jìn)行冷凍。插腳22凝固后，就可將基體24按要求卷成卷存放起來。
基體24可沿第一方向以每分鐘3-31米(10-100英尺)的速度通過輥隙70進(jìn)行傳送。基體24可以下面的速度拉過輥隙70這速度可在比印刷輥72的圓周速度大25%和小15%的范圍內(nèi)，以產(chǎn)生一個從25%正的速度差到15%的負(fù)速度差。最好至少有2%的正速度差。所以，如采用圖2的裝置，傳送基體24的速度至少比印刷輥72的表面速度大2%。
聯(lián)接系統(tǒng)20或各個插腳22的聯(lián)接特性，特別是剪切強(qiáng)度也可以受與這些生產(chǎn)方法的動態(tài)步驟中有關(guān)的兩個方向之間形成的夾角β的影響。第一方向是基體24傳送的主方向，第二方向是將加熱的熱敏材料送到傳送的基體24去的方向。如果將上述的印刷輥72、支承輥74和輥隙70裝置用作將加熱的熱敏材料澆注到傳送的基體24上的澆注裝置，就會產(chǎn)生一個特別的夾角γ。對熟悉這方面的人來說很明顯，如果用這裝置來將加熱的熱敏材料澆注到基體24上，在澆注時，這夾角γ將近似90°，因為基體24通過輥隙70的第一傳送方向一般都是垂直第二方向的。這個第二方向是從印刷輥72圓周上的凹囊76取出加熱的熱敏材料的方向。
如上面注意到的，基體24可從印刷輥72的輥隙70的平面以一特定的角度γ拉出，該γ角度相對輥隙70的平面的銳角，而相對將熱的熱敏材料澆注到基體24去的澆注方向是鈍角。如下面各圖說明的和后面更詳細(xì)討論到的，一般情況下，當(dāng)夾角γ(薄片離開輥隙70后的傳送方向和輥隙70的平面之間的夾角)，或較通常的情況下，夾角β(傳送的基體24的第一方向和將熱的熱敏材料澆注到傳送的基體24的第二方向之間的夾角)減少時，聯(lián)接系統(tǒng)20可獲得相對較高的剪切強(qiáng)度。
無論傳送的基體24和將熱的熱敏材料澆注到傳送的基體24的澆注裝置76之間的相對速度差如何，通常都保持上述的關(guān)系。無論正的速度差和負(fù)的速度差也保持這種關(guān)系。使傳送的基體24以相對于熱的熱敏材料澆注到傳送的基體上的方向成約為100°-110°的鈍角拉出的生產(chǎn)方法，或更具體地說，使傳送的基體24以約為5-40°的夾角γ從輥隙70的平面拉出的生產(chǎn)方法發(fā)現(xiàn)工作得很好。
參考圖3，可以看出，通常情況下，當(dāng)正速度差變大時，插腳22相對于基體24的夾角α就減少，因此插腳22變得更加橫向取向和更接近平行于基體24的平面。對于輥隙70平面和基體24從輥隙70拉出方向線之間所選擇的夾角γ的兩個角度，15°和35°，這種關(guān)系是正確的并大致呈線性關(guān)系。這種關(guān)系還包括從負(fù)11%的速度差到正的16%的速度差的范圍。
參照圖4，機(jī)器聯(lián)接系統(tǒng)20樣品的剪切強(qiáng)度是以具有約為4.84平方厘米(0.75平方英寸)面積的聯(lián)接系統(tǒng)20的樣品用克力來測量的。這樣品的尺寸是經(jīng)過選擇的，因為尺寸要足夠大以獲得對樣品的代表性評價，且這尺寸是上述應(yīng)用中采用的典型尺寸。剪切強(qiáng)度是用上面說過的Guilford Loop公司銷售的16110型材料作為接收面來試驗的。剪切力可利用在相反方向拉一已處于聯(lián)接狀態(tài)的聯(lián)接系統(tǒng)20和接收面的拉力來測量，而這相反方向都是通常平行于基體24平面和接收面方向。測量時，插腳22的夾角α通常是在基體24被拉伸機(jī)拉伸的相同方向取向的(圖1的插腳22被拉到右面)。確定聯(lián)接系統(tǒng)20對剪切力的阻力所使用的方法在Toussant等人的1987年10月13日授權(quán)的美國4，699，622得到較充分的說明，該專利通過引證結(jié)合在本申請中以說明測量剪切力的一種適當(dāng)?shù)姆椒ā?br> 按照圖4可看出，聯(lián)接系統(tǒng)20的剪切強(qiáng)度與插腳22頸部28的夾角α有關(guān)。因此，通過圖3顯示的系統(tǒng)可以看出，也與速度差有關(guān)。正如圖4說明的，較好的是使頸部28和其體24之間的角度α小于70°，最好是小于65°，以保持至少約每4.8平方厘米1000克的剪切強(qiáng)度，因為可看到，當(dāng)頸部28相對于基體更加垂直地取向，超過65-70°時，其剪切強(qiáng)度迅速下降。圖4還可看出，對于所有記錄的頸部夾角α數(shù)值，如果基體24以15°的γ角而不是以較大的35°的γ角從輥隙70平面拉出，可獲得較大的剪切強(qiáng)度。
從圖4可看出，一般情況下，使插腳22的頸部28和基體24之間的夾角α小于70°是可取的。特別情況下，使夾角α在20°-65°之間是滿意的。對輥隙70平面和基體24離開輥隙70后拉出方向線之間的兩種夾角，這種關(guān)系都是正確的。
圖5說明傳送的基體24的速度差和由這種速度差生產(chǎn)的機(jī)械聯(lián)接系統(tǒng)20的剪切強(qiáng)度之間的關(guān)系。正負(fù)的速度差都在此圖作了說明。然而，通常情況下，圖5說明大約2%-16%的正速度差是可取的。對于輥隙70平面和傳送的基體24離開輥隙70后被拉出的方向線之間所發(fā)現(xiàn)的兩種夾角γ，這種關(guān)系也是正確的。
熟悉這方面的人要考慮的另一因素是印刷輥72的曲率半徑和它與速度差的關(guān)系以及基體24和輥隙70平面之間的夾角γ。當(dāng)印刷輥72的曲率半徑減少，廢料和形成的插腳22的頸部28在輥隙70附近以更接近垂直于輥隙70平面的角度從基體24拉走。凝固時，這種插腳22將一般地具有比在除采用較大曲率半徑的印刷輥72外其余條件類似的情況下生產(chǎn)出來的插腳22相對大的夾角α。
因此，根據(jù)圖4的關(guān)系，為了避免因印刷輥72的曲率半徑減少產(chǎn)生的剪切強(qiáng)度下降，速度差以及傳送的基體24和輥隙70平面之間的夾角γ也應(yīng)減少。如果在沒有對速度差或夾角γ進(jìn)行相應(yīng)的補(bǔ)償情況下，增加或減少印刷輥72的曲率半徑，插腳22的角度，進(jìn)而聯(lián)接系統(tǒng)20的剪切強(qiáng)度就不會有使用所要求的剪切強(qiáng)度。特別是，如果速度差和夾角γ與印刷輥72的曲率半徑不匹配，插腳22的廢料就會相對于基體24過于垂直取向，并且凝固時，插腳22的夾角α將會比要求的大，結(jié)果使聯(lián)接系統(tǒng)20的剪切強(qiáng)度比要求的小。
因此，為了提供按照本發(fā)明的改進(jìn)的聯(lián)接系統(tǒng)20，重要的是對用來制造這種聯(lián)接系統(tǒng)20的裝置提供一個對各個間斷澆注的熱敏材料加給一個與插腳22基部26不正交于(在任何離軸方向大于10°)的矢徑定向的裝置。如果采用圖2的裝置，將一非正交于基體24的矢徑定向加到各個間斷澆注的熱敏材料的兩個裝置包括上述的速度差和輥隙70和傳送的基體24之間的銳角γ。
本發(fā)明的裝置和方法的幾種變型都是可行的并包括在本權(quán)利要求書范圍內(nèi)。如必要，可通過采用相對剛性的基體24和足夠的拉力，使圖2裝置的支承輥可以取消。而正如熟悉這方面的人所熟知的，基體24可以利用一些跟蹤輥繞印刷輥72產(chǎn)生一個S型弧來將其卷繞在印刷輥72上。在這種結(jié)構(gòu)中，沒有圖2所示的輥隙70，而利用基體24的拉力實現(xiàn)將來自印刷輥72的凹囊76的熱的熱敏材料進(jìn)行澆注。但要認(rèn)識到，如果選用這種變型結(jié)構(gòu)來代替所述的用來將加熱的熱敏材料澆注到基體24上的設(shè)備和裝置76，基體24必須有足夠的拉伸強(qiáng)度以避免撕裂和保持適當(dāng)澆注熱的熱敏材料所必要的拉力。
雖然下面說明的是四個例子，但這制造方法的各種參數(shù)可以如何組合、變化、保持不變和使用，以生產(chǎn)具有要求的結(jié)構(gòu)、幾何形狀和剪切強(qiáng)度的可重新聯(lián)接的聯(lián)接系統(tǒng)的例子不限于這些例子。每個例子的聯(lián)接系統(tǒng)20的代表性插腳如圖6A-9B所示。
首先考慮所有四例的參數(shù)保持不變。下述的每個例子都使用上述的Bostik聚酯7199的熱熔粘性材料。這粘性材料被保持在約179-181℃的溫度。這粘性材料被澆注在0.13-0.18毫米(0.005-0.007英寸)厚的漂白牛皮紙基體24上?；w24以每分鐘6.31米(20.7英尺)的恒速傳送。
澆注熱的熱敏材料所選擇的裝置類似于圖2所示的裝置，它有約為16厘米(6.3英寸)直徑的印刷輥72和直徑約為15.2厘米(6.0英寸)的支承輥74。印刷輥72在其圓周上有一陣列盲的圓錐形凹囊76，每個凹囊直徑約為1毫米(0.040英寸)，深約0.46毫米(0.018英寸)并以每平方厘米75個(每平方英寸484個)凹囊的密度布置在一個矩陣內(nèi)。
每個例子都包括一分離裝置78，實際上它是一直徑0.76毫米(0.030英寸)長61毫米(24英寸)的熱線78。每個例子中這熱線78水平離開印刷輥72約5.1毫米(0.2英寸)，離支承輥74約22.9毫米(0.9英寸)。熱線78是電熱的。
接著考慮，在所有例子中參數(shù)會變化。根據(jù)熱線78到基體24的距離和考慮到在熱線78的圓周和按照各例子制造的插腳22的表面之間產(chǎn)生冷卻所要求的印刷輥72的速度，加到熱線78的電源是可調(diào)的。改變澆注裝置76和基體24之間的角度β是為了說明兩種不同角度的效應(yīng)。具體地說，例子中使用了在傳送的基體24和輥隙70平面之間15°和35°的夾角γ。而且，澆注裝置76和傳送的(運動的)基體24之間的速度差是變化的，并同時包括正負(fù)速度差。對于每一例子，無論速度差保持固定，角度γ可調(diào)或反過來，都使在相同例子中兩參數(shù)不能同時調(diào)整。
例Ⅰ參考圖6A和6B，圖6A的插腳22是按照表ⅠA的參數(shù)生產(chǎn)的，圖6B的插腳22是按照表ⅠB的參數(shù)生產(chǎn)的。這兩種插腳都是用2%的正速度制造的，但輥隙70平面和傳送的基體24之間的夾角γ是從15°銳角到35°銳角度化的。否則在生產(chǎn)圖6A和6B插腳的方法中采用的參數(shù)是相同的。
從表ⅠA和ⅠB的底部可注意到，與圖4和圖5的說明一致，具有15°夾角γ的插腳22獲得的剪切強(qiáng)度幾乎比具有35°夾角γ的圖6B的插腳22的剪切強(qiáng)度大35%。然而，圖6B的插腳22高出大約25%，且橫向伸出較小。
工作參數(shù) 表ⅠA 表ⅠB速度差 +2% +2%基體薄片和輥隙平面之間的夾角γ 15° 35°熱線功率(瓦) 95.2 95.2插腳特性剪切強(qiáng)度(克/4.8平方厘米) 6，600 5，100
夾角α 66° 60°最大橫向伸出(0.01英寸) 2.14 1.45高度(0.01英寸) 2.23 2.78聯(lián)結(jié)部直徑(0.001英寸) 6 7例Ⅱ圖7A和7B說明分別按照ⅡA和ⅡB的參數(shù)制造的插腳并為使插腳具有6.6%正的速度差，任輥隙70平面和傳送的基體24之間的夾角γ從15°到35°變化進(jìn)行控制。圖7B插腳22的聯(lián)結(jié)部具有明顯的背向基部26的原點36的重新參與的取向。但是，與圖4和圖5一致，圖7A的插腳22具有約比圖7B插腳22大7%的剪切強(qiáng)度。圖7插腳22剪切強(qiáng)度增加的一種解釋是，聯(lián)結(jié)部30的再參與取向防止了聯(lián)接系統(tǒng)20叉住絕大多數(shù)的接收面的纖維，這些非被叉住的纖維就不能對剪切力提供明顯的阻力。
工作參數(shù) 表ⅡA 表ⅡB速度差 +6.6% +6.6%基體薄片和輥隙平面之間的夾角γ 15° 35°熱線功率(瓦) 80.0 95.2插腳特性剪切強(qiáng)度(克/4.8平方厘米) 5，900 5，500夾角α 55° 58°最大橫向伸出(0.01英寸) 1.94 2.28高度(0.01英寸) 2.24 2.45聯(lián)結(jié)部直徑(0.001英寸) 6 5例Ⅲ例Ⅲ改變兩插腳22之間的速度差，每一插腳都具有輥隙70平面和傳送的基體24平面之間的相同的夾角γ。圖8A和8B兩插腳22的角度γ均約為35°。圖8A的插腳22具有16%的正的速度差，而圖8B的插腳則同于具有2%正的速度差的圖6B的插腳22。對熟知這方面的人來說很明顯，圖8A插腳22的聯(lián)結(jié)部30具有很大的最大橫向伸出，幾乎比圖8B的最大橫向伸出大71%。圖8A插腳22有這樣大的橫向伸出，就使插腳22可以沿平行與接收面聯(lián)結(jié)的基體24的平面橫向滑移;當(dāng)然，假設(shè)這種滑移是在與插腳22的輪廓方向成一直線的情況下。
而且，圖8A插腳22的剪切強(qiáng)度幾乎比圖8B插腳的剪切強(qiáng)度大10%。這結(jié)果是與圖3、4和5的說明一致的。按照圖3，當(dāng)速度差增加時，夾角α減小，因此按照圖4，其剪切強(qiáng)度增加。而且，按照圖5，當(dāng)速度差增加，剪切強(qiáng)度也增加。
工作參數(shù) 表ⅢA 表ⅢB速度差 +16% +2%基體薄片和輥隙平面之間的夾角γ 35° 35°熱線功率(瓦) 128 95.2插腳特性剪切強(qiáng)度(克/4.8平方厘米) 5，600 5，100夾角α 45° 60°最大橫向伸出(0.01英寸) 4.15 1.45高度(0.01英寸) 1.97 2.78聯(lián)結(jié)部直徑(0.001英寸) 3 7比較例Ⅰ和例Ⅲ的結(jié)果人們注意到，最高和最低的剪切強(qiáng)度值均發(fā)生在具有2%正的速度差的例1的插腳22。這種剪切強(qiáng)度就意味著，在較低的正的速度差情況下，其制造方法對基體24和輥隙70平面之間的夾角γ的變化較敏感。
例Ⅳ
參照圖9A和9B，按照這些圖的參數(shù)生產(chǎn)的插腳22每個插腳都有11%負(fù)的速度差，并比上面例子的插腳22的剪切強(qiáng)度有明顯的減少。然而，與圖4和圖5一致，具有傳送的基體24和輥隙70平面之間的夾角γ為15°的圖9A的插腳22，顯示了幾乎比具有35°的、傳送的基體24和輥隙70平面之間夾角γ的圖9B的插腳22的剪切強(qiáng)度大27%。
工作參數(shù) 表ⅣA 表ⅣB速度差 -11% -11%基體薄片和輥隙平面之間的夾角γ 15° 35°熱線功率(瓦) 80.0 80.0插腳特性剪切強(qiáng)度(克/4.8平方厘米) 3，300 2，600夾角α 87° 86°最大橫向伸出(0.01英寸) 1.85 2.05高度(0.01英寸) 2.46 2.52聯(lián)結(jié)部直徑(0.001英寸) 6 5對熟知這方面的人來說很顯然，可利用各種其它修改和上述參數(shù)的組合。例如，可對多個參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，其中包括不同的熱線78的溫度、不同的熱線78位置，其它的速度差以及將加熱的熱敏材料澆注到傳送的基體薄片24上的不同裝置都是可能的。所有這種組合和變更均屬于下面的權(quán)利要求書的范圍。
權(quán)利要求
1.一種生產(chǎn)機(jī)械聯(lián)接系統(tǒng)的自由形成的插腳的方法，其特征在于包括下列步驟提供一種熱敏材料；至少將該熱敏材料加熱到熔點；提供一基體；提供一種將該熱敏材料在第二方向間斷地澆注到該基體上的裝置；提供一種將一非正交于基體的矢徑取向給予該澆注的材料的裝置；在第一方向和以與該澆注裝置有關(guān)的第一速度傳送該基體；將該熱敏材料以第二方向間斷地澆注到該傳送的基體；以及將一與基體非正交的矢徑部分給予各個間斷澆注的材料。
2.一種生產(chǎn)機(jī)械聯(lián)接系統(tǒng)的自由形成的插腳的方法，該方法的特點在于包括下列步驟提供一種熱敏材料;將這熱敏材料至少加熱到熔點;提供一基體;將該基體在第一方向以第一速度傳送;提供可繞其中心線轉(zhuǎn)動的第一輥，而這中心線通常平行于該基體的平面并通常垂直于傳送的該第一方向;在該第一輥的圓周上提供一個凹囊;將熱敏材料置于該囊內(nèi);以等于該基體的第一速度的圓周表面速度軸向轉(zhuǎn)動該第一輥;和將熱敏材料間斷地澆注到傳送的基體上。
3.按照權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于該傳送的基體的圓周速度從比該第一輥的第一速度大25%到比其小15%。
4.按照權(quán)利要求2所述的方法，其進(jìn)一步的特征在于包括下列步驟提供一個其中心線通常平行于第一輥中心線的支承輥;將第一輥和支承輥并列放置，以形成一輥隙和它們之間的輥隙平面;以在輥隙彼此明顯不同的圓周表面速度轉(zhuǎn)動第一輥和支承輥;在第一方向通過輥隙傳送基體;和以一角度從輥隙平面拉走基體。
5.按照權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于基體是以5°到40°的夾角從輥隙平面拉出的。
6.一種增加自由形成的機(jī)械聯(lián)接插腳的剪切強(qiáng)度的方法，該方法的特征在于包括下列步驟提供一熱敏材料;將該熱敏材料至少加熱到熔點;提供一基體;提供一個將熱敏材料在第二方向澆注到基體的澆注裝置;在第一方向和以與澆注裝置有關(guān)的第一速度傳送基體;將熱敏材料在一個第二方向間斷地澆注到傳送的基體上去;以及以一鈍角從澆注裝置拉出傳送的基體。
7.按照權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于該鈍角約為100°-110°。
8.按照權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，傳送的基體的該第一方向和澆注的該第二方向之間的角度在澆注時約為90°。
9.按照權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，該間斷澆注熱敏材料的步驟的進(jìn)一步特征在于提供一繞其自身中心線轉(zhuǎn)動的第一輥，它的中心線通常平行于基體的平面并垂直于傳送的第一方向;在第一輥的圓周提供一個凹囊;提供一個其中心線通常平行于該第一輥中心線的支承輥;將第一輥和支承輥并排布置以形成輥隙和它們之間的輥隙平面;將熱敏材料置于凹囊內(nèi);將熱敏材料間斷地澆注到傳送的基體上;在該第一方向通過輥隙傳送該基體;以一銳角夾角從該輥隙平面拉走基體;以及當(dāng)基體通過輥隙傳送時，調(diào)整該基體和輥隙平面之間的夾角，使它不小于5°。
10.一種增加自由形成的機(jī)械聯(lián)接插腳的剪切強(qiáng)度的方法，該方法的特征在于包括下列步驟提供一熱敏材料;將該熱敏材料至少加熱到熔點;提供一基體;在一個第一方向和以一個第一速度傳送該基體;提供一個將熱敏材料間斷地澆注到該傳送的基體去的澆注裝置;以及將熱敏材料間斷地澆注到該傳送的基體以形成機(jī)械聯(lián)接插腳，使得在該傳送的基體和被澆注的材料之間產(chǎn)生一正的速度差。
11.按照權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，間斷地澆注材料的該步驟的進(jìn)一步特征包括下列步驟提供一個繞其自身中心線轉(zhuǎn)動的第一輥，而其中心線通常平行于該基體平面并通常垂直于傳送的第一方向;在該第一輥的圓周提供一個凹囊;將該熱敏材料置于該凹囊內(nèi);以不等于基體第一速度的一個圓周表面速度軸向轉(zhuǎn)動第一輥;將熱敏材料間斷地澆注到該傳送的基體上;繞其自身中心線轉(zhuǎn)動第一輥;在第一方向以與第一輥凹囊的接觸關(guān)系通過輥隙傳送基體;以及增加與第一輥的圓周速度有關(guān)的傳送基體的第一速度，使傳送的基體的該第一速度大于第一輥的圓周表面速度。
12.按照權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，該傳送的基體以至少比轉(zhuǎn)動的凹囊的速度大2%的第一速度與凹囊以接觸關(guān)系傳送，使之至少產(chǎn)生約2%的正的速度差。
13.一種減少自由形成的機(jī)械聯(lián)接插腳的夾角的方法，該方法的特征在于包括下列步驟提供一熱敏材料;將該熱敏材料至少加熱到熔點;提供一基體;在第一方向和以一個第一速度傳送該基體;提供一個繞其自身中心線轉(zhuǎn)動的第一輥，它的中心線通常平行于該基體的平面并通常垂直于基體的第一方向;在第一輥的圓周提供一個凹囊;將熱敏材料置于凹囊內(nèi);以不等于該基體的第一速度的圓周表面速度軸向轉(zhuǎn)動第一輥;將熱敏材料間斷地澆注到傳送的基體上;提供一個其中心線通常平行于第一輥的中心線的支承輥;將第一輥和支承輥并排配置在一起，以形成一輥隙和輥隙平面;在該輥隙上以同一方向轉(zhuǎn)動第一輥和支承輥;以第一方向通過輥隙傳送基體;以一角度從輥隙平面拉出基體;增加與第一輥的圓周速度有關(guān)的傳送基體的第一速度，使傳送的基體的該第一速度大于第一輥的圓周表面速度;以及以約比第一輥的圓周速度大2%-16%的表面速度通過輥隙傳送基體。
14.按照權(quán)利要求2的方法生產(chǎn)的一種機(jī)械聯(lián)接件，其進(jìn)一步的特征在于包括一個在基部與基體聯(lián)接一起的頸部，該頸部有一與基部相聯(lián)的最近端并從基體向外伸出，該頸部規(guī)定有一個與基體有關(guān)的夾角;和一個以頸部聯(lián)接并橫向伸出超過頸部的聯(lián)結(jié)部。
15.按照權(quán)利要求6的方法生產(chǎn)的一種機(jī)械聯(lián)接件，其特征在于包括一個在基部與該基體聯(lián)在一起的頸部，該頸部有一與該基部相聯(lián)的最近端并從該基體向外伸出，該頸部規(guī)定有一個與該基體有關(guān)的夾角;和一個與頸部相聯(lián)并橫向伸出超過該頸部的外表面的聯(lián)結(jié)部。
16.按照權(quán)利要求10的方法生產(chǎn)的一種機(jī)械聯(lián)接件，其特征在于包括一個在基部與基體相聯(lián)的頸部;該頸部有一與該基部相聯(lián)的最近端并從基體向外伸出，該頸部規(guī)定有一個與基體有關(guān)的夾角;和一個與頸部聯(lián)接并橫向伸出超過該頸部周邊的聯(lián)結(jié)部。
17.按照權(quán)利要求14所述的一種機(jī)械聯(lián)接插腳，其特征在于，該頸部的夾角介于20°和70°之間。
18.按照權(quán)利要求15所述的一種機(jī)械聯(lián)接插腳，其特征在于，該頸部的該夾角介于20°和70°之間。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的一種機(jī)械聯(lián)接插腳，其特征在于，該頸部的該夾角約在20°和70°之間。
全文摘要
本發(fā)明是關(guān)于一種形成機(jī)械聯(lián)接插腳的改進(jìn)方法和用此方法生產(chǎn)的插腳。這些插腳是通過將熱的熱敏材料澆注到一基體上生產(chǎn)的，而基體以一與被澆注的熱材料有關(guān)的差速傳送以形成插腳。此外，被傳送的基體可以一角度從澆注點拉走。通過改變澆注時基體和熱的熱敏材料之間的速度差和改變基體和熱的熱敏材料澆注點之間的角度，由這些插腳形成的聯(lián)接系統(tǒng)的聯(lián)接特性，特別是剪切強(qiáng)度都可以很方便地得以修改。
文檔編號B29C43/22GK1057575SQ9110449
公開日1992年1月8日 申請日期1991年6月28日 優(yōu)先權(quán)日1990年6月28日
發(fā)明者D·A·托馬斯, D·J·K·古萊特 申請人:普羅格特—甘布爾公司