專利名稱：通過連續(xù)擠壓多孔和非多孔塑料樹脂制成的密封條制品的制作方法
參見US5,508,103，該專利也涉及一種擠壓制品并被收作本文參考。該申請(qǐng)要求了1996年11月21日提出的美國臨時(shí)專利申請(qǐng)NO.60/031,342和1997年7月11日提出的美國臨時(shí)專利申請(qǐng)NO.60/052,360(題為“通過連續(xù)擠壓多孔和非多孔塑料樹脂制成的密封條制品”)的優(yōu)先權(quán)，這兩份申請(qǐng)均被收作本文參考。
通過復(fù)式擠壓或共擠壓多孔和非多孔塑料樹脂制成的密封條制品在本領(lǐng)域中是眾所周知的。這種制品的例子披露于授予Kessler的美國專利US3,535,824和US3,685,206中。Kessler的專利披露了這樣的擠壓密封條制品，其具有剛性基質(zhì)，有一個(gè)彈性條機(jī)械連接并熱融合于該基質(zhì)上。
Kessler的專利披露，該制品是由“已知的復(fù)式擠壓工藝”制成的，例如，該工藝包括披露于Boutillier的美國專利US3,879,505或Hoffman的美國專利US4,690,862中的標(biāo)準(zhǔn)加工技術(shù)。在Boutillier和Hoffman的專利，以及眾多的其它文獻(xiàn)中均披露了上述標(biāo)準(zhǔn)加工技術(shù)，并且已被用于生產(chǎn)，至少是從80年代初期即開始銷售的制品(例如，由Gossen公司制造的Victorian Molding制品)。上述工藝包括經(jīng)分立的擠壓機(jī)將多孔和非多孔樹脂擠入共用模中。所述樹脂在模具里匯合或在離開模具后馬上匯合，然后再通過定型箱和冷卻槽，它們通常是處于真空壓力狀態(tài)下，以便在其輪廓冷卻時(shí)保持多孔塑料部分的尺寸。
Kessler和Hoffman的專利均披露了采用球形榫在兩種塑料之間形成機(jī)械連接，此外，在擠壓過程中在兩種塑料之間還發(fā)生了熱或化學(xué)融合。特別是，Hoffman披露了在擠壓工藝和使用該制品期間，要將榫保持在匹配型材的相應(yīng)的槽部分中，球形榫是很重要的。Hoffman的專利的受讓人Gossen公司已出售過有和沒有在Hoffman的專利中所示的球形榫的密封條制品。
本發(fā)明提供了一種用于汽車庫門和類似場(chǎng)合的密封條制品，其中，彈性部分因?yàn)殚_啟和關(guān)閉車庫門而要向后和向前運(yùn)動(dòng)，因此要由配合部分可靠地加以固定。本發(fā)明提供了這樣一種密封條制品，但它沒有采用在Hoffman的專利中被說成是很重要的這種球形榫結(jié)構(gòu)。
已提供的其它現(xiàn)有汽車庫門密封條制品取消了這種球形榫，以及在配合槽里的任何榫形密封。所述現(xiàn)有制品(例如，由Marley Mouldings(本發(fā)明的受讓人)生產(chǎn)的Thermo*Stop)，是用熱融合(而不是機(jī)械連接)將彈性的非多孔型材固定在多孔部分的V-形槽里。盡管上述現(xiàn)有制品無須Hoffman所披露的球形榫(及其密封)即可提供令人滿意的汽車庫門密封條，但在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案中，避免了在多孔基質(zhì)擊設(shè)置任何用于與非多孔條配合的槽。盡管其它現(xiàn)有密封條制品采用了固定貼合在多孔件上的非多孔件或沿多孔型材的表面一起擠出的非多孔片，本發(fā)明的實(shí)施方案之一提供了一個(gè)接觸的延伸表面部分，它可以用所述密封條作為汽車庫門密封條制品，其中，彈性部分要由汽車庫門或其它外力反復(fù)接觸或移動(dòng)。用于汽車庫門的、具有一個(gè)固定基質(zhì)和一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)密封件的現(xiàn)有密封條的一個(gè)例子披露于US5,092,079中。具有一個(gè)多孔部分和一個(gè)固體的或非多孔部分的現(xiàn)有密封條的一種例子披露于英國專利申請(qǐng)GB2,183,707中。
一種現(xiàn)有的連續(xù)擠壓工藝的例子披露于Guy的美國專利US4,600,461中。在該專利中，將一個(gè)非多孔件擠壓在多孔基質(zhì)的表面，然后再將兩部分拉伸通過定型或冷卻室?，F(xiàn)有的用于擠壓成型熱塑性、雙壁、多孔芯導(dǎo)管的擠壓工藝的另一個(gè)例子披露于US4,322,260中。
通過擠壓多孔化合物制成一種基質(zhì)，再擠壓一種非多孔化合物以制成一種與之相連的彈性條，由此制成擠壓制品或型材。最終的制品或型材被用作汽車庫門密封條，其中多孔基質(zhì)緊貼門邊框安裝，而彈性非多孔材料條伸出多孔基質(zhì)，以阻止空氣通過門與相鄰邊框或門框之間的空隙。
本發(fā)明還包括用于制造這種產(chǎn)品的方法。該方法包括連續(xù)擠壓所述產(chǎn)品的兩個(gè)部分。首先，通過一個(gè)模具和真空定型機(jī)擠壓多孔基質(zhì)，并使其冷卻。接著，用一個(gè)鞍形模將彈性非多孔條裝在部分多孔基質(zhì)上。理想的是，鞍形模能加熱部分多孔基質(zhì)，以改善多孔部分與非多孔部分之間的粘接。
在并不成比例的附圖中

圖1是本發(fā)明密封條制品的一種實(shí)施方案的剖視圖；圖2是本發(fā)明工藝的一種實(shí)施方案的示意圖3是本發(fā)明制品的一種實(shí)施方案的示意圖，示處于多孔基質(zhì)的開口槽里的非多孔擠出物；圖4是具有非多孔和多孔部分的現(xiàn)有密封條的示意圖；圖5是本發(fā)明密封條制品的第二種實(shí)施方案的剖視圖；圖6是本發(fā)明密封條制品的第三種實(shí)施方案的剖視圖；圖7是本發(fā)明密封條制品的第四種實(shí)施方案的剖視圖；圖8是用于本發(fā)明實(shí)施方案之一的模具的剖視圖，其示出多孔樹脂與非多孔樹脂的接觸部分；圖9是本發(fā)明工藝的另一個(gè)實(shí)施方案的示意圖。
如圖5、6和7所示，在幾種優(yōu)選實(shí)施方案的每一種中，所示制品有一個(gè)通過常規(guī)多孔擠壓工藝成型的基質(zhì)。該工藝如圖2和9所示，這兩幅圖并不成比例。將多孔樹脂加熱至熔融狀態(tài)，并由擠壓螺桿推壓通過常規(guī)擠壓機(jī)6，并從模具8中壓出。對(duì)模具進(jìn)行成型，以便制成多孔塑料部分或基質(zhì)10的理想截面形狀(膨脹之前)。通常，多孔壓出物為矩形，沿該制品的一側(cè)有一個(gè)緣12，但這種緣是不希望有的。
在化合物被壓出模具8之后，多孔擠出物到達(dá)開放的空氣中，并在通過模具與定型箱之間的約為6～8英寸的距離14期間開始膨脹或發(fā)泡。然后壓出物進(jìn)入定型箱16，該定型箱處于抽真空的狀態(tài)，以便在多孔材料通過定型箱時(shí)保持其形狀。進(jìn)入定型箱的形狀與離開模具8的形狀相同，但略大一些，以便配合多孔壓出物在模具8與定型箱16之間的空間14里的膨脹。
將定型箱浸在冷卻箱17中。當(dāng)壓出物離開長約14英寸的定型箱時(shí)，其繼續(xù)通過長度一般約為20英寸的水箱其余部分。水箱是冷卻的，以冷卻多孔壓出物。因此，當(dāng)多孔壓出物離開水箱時(shí)，壓出件已基本上變硬，并達(dá)到其完全的尺寸，但在壓出件中仍有一定熱量。多孔制品的膨脹是通過在擠壓制品中產(chǎn)生氣泡或氣腔而實(shí)現(xiàn)的。
擠出制品通常是從模具的出口點(diǎn)拉出并經(jīng)過定型箱16和槽17。通常被用在模具和槽的下游的滑輪18起著在從模具出來的擠壓制品的整個(gè)長度上保持張力的作用，直至最后的切割和完工工序。在多孔制品離開水箱后采用壓絞輪(未示出)，以便同時(shí)在壓出件外面形成木紋加工。
在本發(fā)明的一種實(shí)施方案的工藝中，在多孔制品離開水箱后，用硬質(zhì)合金刀片(未示出)沿多孔件的長度方向切出一個(gè)槽20。因此，當(dāng)多孔擠出物離開冷卻箱后，通過部件19時(shí)，由一個(gè)具有硬質(zhì)合金刀片的圓鋸開槽或沿制品的長度方向通過。該槽位于沿多孔件寬度方向的一點(diǎn)處，以便對(duì)彈性非多孔壓出件22進(jìn)行適當(dāng)定位，如下文所述。也可采用其它類型的鋸或切割機(jī)構(gòu)。例如，可以固定并沿成型件拖曳一個(gè)切割工具，以便在成型件被向前拉時(shí)形成槽。
在該實(shí)施方案的工藝中，通過將槽切得足夠深以改善非多孔制品的粘性，以便切過當(dāng)多孔制品冷卻時(shí)在其外面所產(chǎn)生的任何表皮或變硬的表面，并切過由于多孔化合物膨脹所形成的蜂窩狀結(jié)構(gòu)。這種接觸如圖3所示，并做了大幅度放大，非多孔樹脂26在多孔樹脂24的開口槽上面及里面。通過切割或成型所開的槽24使得彈性非多孔壓出物26流入該槽中，并形成較強(qiáng)的粘合。
在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案中，在多孔塑料部分未以切割或其它方式開槽。取而代之的是，在兩部分之間提供足夠的表面積，以實(shí)現(xiàn)非多孔部分和多孔部分之間的粘接。另外，可以在多孔基質(zhì)通過模具和真空定型機(jī)時(shí)使槽一體成型。
在多孔型材離開冷卻箱并從壓紋輪下通過后，該多孔型材從第二個(gè)模具28或鞍形模具下通過，在此，非多孔壓出物被放置在多孔型材上。如果需要，鞍形模具可以在多孔型材之下或在其旁邊。此時(shí)，多孔型材是冷卻的，但很可能還有一些保留的或殘余的熱量。彈性非多孔化合物或樹脂由第二個(gè)擠出機(jī)經(jīng)鞍型模具28沿多孔型材的長度方向輸入。彈性樹脂被涂上，以便彈性條寬度的一端30沿多孔件放置。彈性件寬度的另一端32向上延伸，并離開多孔部分10，以形成密封條的條形部分22。
在圖8所示實(shí)施方案中，鞍形模具被制成兩個(gè)連接的部分。第一部分厚約1英寸，第二部分厚約1/4英寸。所述模具的尺寸因所成型的型材的配方和尺寸而變化。在該實(shí)施方案中，對(duì)鞍形模具進(jìn)行定位，以便多孔件54的一側(cè)50和一角52接觸鞍形模具的第一部分通過。彈性的非多孔樹脂也通過鞍型模具的第一部分，但保持獨(dú)立于該模具部分中的多孔樹脂。
對(duì)第一模具部分里的多孔和非多孔樹脂進(jìn)行加熱。對(duì)非多孔樹脂進(jìn)行加熱，保持其可流動(dòng)性，因?yàn)樗鼘⒈患又炼嗫撞糠帧＿€要對(duì)將連接非多孔部分的多孔部分的一側(cè)進(jìn)行加熱。
在某些方案和用途中，對(duì)于非多孔彈性件與多孔基質(zhì)的正確粘接來說，同時(shí)對(duì)多孔和非多孔進(jìn)行加熱被認(rèn)為是重要的。
然后多孔和非多孔樹脂進(jìn)入鞍形模具的第二部分。在該部分，對(duì)接近多孔樹脂的開口進(jìn)行成型，以便非多孔樹脂沿多孔樹脂的側(cè)面流入合適的形狀。在模具的這一部分，兩種樹脂接觸并接合。
在離開鞍形模具后，兩種樹脂通過冷卻裝置。在該冷卻裝置的一種實(shí)施方案中，冷卻水沿非多孔和多孔部分流過，以冷卻型材。在該裝置的另一種實(shí)施方案中，冷卻水和冷空氣同時(shí)接觸型材，以冷卻該制品。在一種實(shí)施方案中，該冷卻裝置長約15英寸。在該工藝的這一部分不需要定型箱。
在離開冷卻裝置之后，將該制品切成適當(dāng)長度。多孔部分的壓紋已預(yù)先完成，所以無須進(jìn)一步的壓紋或不進(jìn)行進(jìn)一步壓紋。
應(yīng)當(dāng)指出，重要的是彈性化合物在離開鞍形模具28并接觸多孔部分時(shí)處于熔融狀態(tài)(約330°F)。由彈性化合物發(fā)出的熱量至少會(huì)使多孔型材中的某些蜂窩部分被加熱或部分液化。不過，對(duì)于本工藝來說，還被認(rèn)為重要的是在即將接觸非多孔樹脂之前已對(duì)多孔部分加熱。這種加熱優(yōu)選能產(chǎn)生有些軟的、粘性表面的多孔樹脂，而不是純液體或熔融樹脂。這樣的表面能改善彈性多孔件之間的粘合，但不會(huì)影響多孔件的完整性。
應(yīng)當(dāng)指出，鞍形模具預(yù)先已被用于將彈性非多孔化合物沿多孔型材的一部分放置。這種壓出物常被用于窗框，其中的彈性壓出物由多孔基質(zhì)中向外延伸，以固定窗玻璃。不過，在這種現(xiàn)有用途中，彈性部分會(huì)在將窗戶插入窗框時(shí)運(yùn)動(dòng)。與本發(fā)明的制門器應(yīng)用不同，彈性部分不是以絞接的方式反復(fù)運(yùn)動(dòng)。由于該裝置中彈性部分36不是反復(fù)運(yùn)動(dòng)，可將其連接在或粘接在圖4所示的多孔型材的外部未切過的表面38上。彈性部分也不是沿基質(zhì)上部的主要部分或側(cè)面設(shè)置。
任何可擠壓的材料均可用于本發(fā)明的工藝中。優(yōu)選的材料包括聚氯乙烯和聚苯乙烯。其它可擠壓材料，如丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)也可以采用。多孔化合物可以用與非多孔化合物相同或不同的材料制成。不過，多孔材料包括一種常規(guī)發(fā)泡劑，以使得多孔材料發(fā)泡或膨脹。發(fā)泡劑為擠壓領(lǐng)域所熟知。擠壓材料還可以含有其它增塑劑、填料或色素，如為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知和公用的。
本發(fā)明型材的一種優(yōu)選實(shí)施方案如圖5所示。彈性非多孔部分60的長度從第一端沿多孔部分54的整個(gè)側(cè)面50延伸。其長度從多孔部分的上角62向上延伸至彈性部分的第二端。僅有彈性條的整個(gè)長度的一部分牢固地連接于剛性基質(zhì)上。在圖6所示的另一種實(shí)施方案中，彈性部分70的一部分僅沿多孔部分74的側(cè)面72的一部分延伸。在圖7所示的另一種實(shí)施方案中，彈性部分80由多孔部分的上部82向上延伸。在上述各實(shí)施方案中，彈性部分優(yōu)選沿多孔部分的表面延伸一定長度，該長度大于彈性部分的厚度。
可以用作商品化汽車庫制門器的適當(dāng)型材已由圖7所示實(shí)施方案制成，彈性部分80被連接于多孔部分84上，其寬度約為彈性部分寬度80的2倍。已按圖6所示實(shí)施方案制成了商品化汽車庫制門器的合適型材，其中，彈性70沿多孔部分的側(cè)面72延伸一定距離92，這一長度約為多孔部分厚度94的4倍。
在圖9中示出了兩股或雙股生產(chǎn)線。在該生產(chǎn)線中，通過連續(xù)擠壓工藝生產(chǎn)兩個(gè)平行的壓出件100、102。主擠壓機(jī)104通過熱模具106將多孔樹脂壓成兩個(gè)平行的流線。兩個(gè)流線進(jìn)入真空槽108，并在這里被冷卻。在離開槽108之后，多孔樹脂至少被部分冷卻，并由此進(jìn)入壓紋機(jī)110和拉出器112。
擠壓工藝的第二階段是通過鞍形模具114。由兩個(gè)獨(dú)立的擠壓機(jī)116、118向鞍形模具114輸送非多孔樹脂。離開鞍形模具的流線上具有彈性非多孔條附著在多孔基質(zhì)上。該樹脂在冷卻裝置120中冷卻，并在一個(gè)切割臺(tái)上切成一定長度。
本發(fā)明所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的構(gòu)思或?qū)嵸|(zhì)性特點(diǎn)的前提下，特別是根據(jù)上述說明可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行改進(jìn)，并提出采用本發(fā)明原理的其它實(shí)施方案。所述實(shí)施方案從任何角度講均只是說明性的，而不是限定性的，因此，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求書限定，而不是由以上說明書限定。因此，盡管已結(jié)合特定實(shí)施方案對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了說明，對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，要對(duì)結(jié)構(gòu)、順序、材料等進(jìn)行改進(jìn)是顯而易見的，這些改進(jìn)也落在本發(fā)明范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一一種用于汽車庫門的擠壓密封條型材，包括一個(gè)由多孔樹脂制成的剛性基質(zhì)部分，該剛性基質(zhì)部分具有至少一個(gè)上表面和至少一個(gè)側(cè)表面，一個(gè)由非多孔樹脂制成的彈性條部分，該條形部分有第一和第二端，由所述第一端延伸到第二端的長度，和厚度，所述條形部分牢固結(jié)合于所述基質(zhì)的第一端，該條形部分的第二端由所述基質(zhì)自由向外延伸，所述條形部分長度的一部分沿基質(zhì)部分的一個(gè)所述表面牢固地連接，所述條形部分的連接長度至少是該條形部分的厚度的兩倍。
2.如權(quán)利要求1的密封條，其特征在于所述條形的部分的連接長度至少是該長形部分的厚度的4倍。
3.如權(quán)利要求1的密封條，其特征在于所述條形部分的連接長度通過所述基質(zhì)部分側(cè)面的整個(gè)長度。
4.一種生產(chǎn)權(quán)利要求的擠壓密封條型材的方法，包括以下步驟通過第一模具擠出所述多孔材料，在擠出所述第一模具后，使所述多孔材料硬化于所述剛性密封條基質(zhì)部分中，通過第二模具擠壓所述非多孔材料，所述非多孔材料的至少一部分接觸所述基質(zhì)部分的至少一個(gè)表面，在擠出所述第二模具后，使所述非多孔材料硬化于彈性條形部分中，以使條形部分牢固結(jié)合于所述基質(zhì)部分的第一端，該條形部分有一個(gè)自基質(zhì)部分向外自由延伸的第二端，該條形部分長度的一部分沿所述基質(zhì)部分的表面之一牢固連接。
5.如權(quán)利要求4的方法還包括以下步驟在所述多孔材料硬化以后，在擠壓所述非多孔材料之前，在多孔基質(zhì)部分上開一個(gè)槽，所述非多孔材料與多孔材料是沿所述基質(zhì)部分上的槽接合。
6.如權(quán)利要求4的方法，還包括在所述第二模具中對(duì)所述基質(zhì)部分的多孔材料的至少一部分進(jìn)行加熱的步驟。
7.如權(quán)利要求6的方法，還包括在所述第二模具中加熱所述非多孔材料的步驟。
8.如權(quán)利要求4的方法，其特征在于所述多孔材料硬化步驟包括在真空壓力下使所述多孔材料通過一個(gè)定型箱。
9.如權(quán)利要求4的方法，還包括以下步驟在所述擠壓和硬化步驟中，在所述多孔基質(zhì)部分上成型一個(gè)整體槽，所述非多孔材料與多孔材料是沿所述基質(zhì)部分上的槽接觸。
全文摘要
一種擠壓制品或型材是這樣制成的:擠壓一種多孔化合物以制成一種基質(zhì),然后接著擠壓一種非多孔化合物以制成一種連接的彈性條。將上述成品或型材用作汽車庫門密封條,其中,多孔基質(zhì)安裝在門邊框上,而非多孔材料的彈性條由多孔基質(zhì)向外延伸,以防止空氣流在門與相鄰邊框的間隙中通過。用于生產(chǎn)上述制品的方法包括連續(xù)、擠壓該制品的兩個(gè)部分。先通過一個(gè)模具和真空定型機(jī)擠壓多孔基質(zhì),并使其冷卻。接著,用一個(gè)鞍形模具將彈性非多孔條置于部分多孔基質(zhì)上。
文檔編號(hào)E06B7/23GK1184730SQ97123140
公開日1998年6月17日 申請(qǐng)日期1997年11月20日 優(yōu)先權(quán)日1996年11月21日
發(fā)明者G·布爾格, R·拋來 申請(qǐng)人:馬利鑄模公司