專利名稱：用于制造包括形成了褶縐元件區(qū)域的具有類彈性行為的柔韌袋的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種由連續(xù)纖維網(wǎng)來生產(chǎn)柔韌制品的方法和裝置；更具體地講，公開了制造具有類彈性行為的柔韌袋的方法和裝置。

背景技術(shù)：
柔韌制品，尤其是由比較廉價(jià)的塑料制成的柔韌袋，已被廣泛用于容納和/或處理多種物品。本文所用術(shù)語“柔韌的”是指能夠被撓曲、拉伸或彎曲(尤其是重復(fù)地進(jìn)行)，使得它們可隨外力撓曲和彎曲的材料。因此，“柔韌的”在含義上與不柔韌的、脆的或不屈服的充分相反。因此，柔韌的材料和結(jié)構(gòu)可在形狀和結(jié)構(gòu)上變化，以適應(yīng)外力并適形于與它們相接觸而不失去其整體性的物體形狀。通?？衫玫姆N類的柔韌袋典型地用整個(gè)柔韌袋結(jié)構(gòu)具有一致物理屬性的材料制成，物理屬性包括如拉伸、抗張力和/或伸長特性等特性。典型地，此類柔韌袋被用作垃圾袋、裝尸袋、圣誕樹處理袋、肛門袋、干洗袋、濕洗袋、取物袋和購物袋。用于制造此類袋的方法在本領(lǐng)域是熟知的。此類現(xiàn)有技術(shù)的典型公開于1989年9月19日授予Wogelius的美國專利4,867,735,該專利公開了一種用于由多層熱塑性薄膜纖網(wǎng)連續(xù)加工袋的方法和裝置。
某些柔韌袋也已經(jīng)由其中形成了變形的薄膜制成。形成此類薄膜的一種已知方法是將一張連續(xù)纖維網(wǎng)通過一對匹配的成形輥之間，形成薄膜上的預(yù)期變形圖案。在由以這種方式形成的薄膜制造柔韌袋時(shí)產(chǎn)生的一個(gè)問題是，如果薄膜具有至少一個(gè)交疊的層或以管狀方式進(jìn)行制造，則當(dāng)其中形成了變形時(shí)，一層接合在另一層內(nèi)，并且難以分開進(jìn)行后續(xù)加工。在像熱塑性彈性薄膜這樣的薄膜顯示具有過大的貼附特性時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)類似問題。貼附是薄膜粘附到自身上的趨勢。對于以管狀方式制造的連續(xù)纖維網(wǎng)而言，解決該問題的一種方法是用空氣給膜管充氣來分開形成的兩個(gè)層。例如，1974年12月31日授予Bustin的美國專利3,857,144公開了制造柔韌袋，其中聚乙烯薄膜通過一對匹配的成形輥之間，然后對連續(xù)形成的纖網(wǎng)進(jìn)行充氣或?qū)馀莶都嚼w網(wǎng)內(nèi)，分開成形的兩個(gè)層。同樣，關(guān)于在其中形成了預(yù)期變形圖案的柔韌袋和連續(xù)纖維網(wǎng)的工藝現(xiàn)狀說明可見于例如1996年9月10日授予Porchia等人的美國專利5,554,093、1996年11月19日授予Dais等人的美國專利5,575,747、1998年3月3日授予Chappell等人的美國專利5,723,087和2002年5月28日授予Meyer等人的美國專利6,394,652。
常常難以分開其中已經(jīng)形成了變形的薄膜的重疊層或交疊層，這在后續(xù)加工過程中可能引起問題。當(dāng)用來制造柔韌袋的連續(xù)纖維網(wǎng)不處于易于用空氣進(jìn)行充氣的管狀構(gòu)型時(shí)，這個(gè)問題甚至更加嚴(yán)重。具體地講，很多柔韌袋通過簡單地將至少一個(gè)薄塑料片平放在另一個(gè)上面進(jìn)行制造；或以交疊構(gòu)型或“C”型折疊構(gòu)型，將一個(gè)片或連續(xù)纖維網(wǎng)折疊到自身上進(jìn)行制造。在這些實(shí)例中，用空氣對連續(xù)纖維網(wǎng)充氣并不是分開交疊層的實(shí)際可行的方法，因?yàn)榭諝廒呌谕ㄟ^折疊對面的開口邊緣逸出。甚至在使用管狀構(gòu)型的連續(xù)纖維網(wǎng)時(shí)，氣泡也會(huì)趨于透過在連續(xù)纖維網(wǎng)中所形成的變形或褶皺漏氣。因此，需要確定一種在連續(xù)纖維網(wǎng)中已經(jīng)形成了變形圖案之后容易分開連續(xù)纖維網(wǎng)的交疊層的方法。此外，需要提供一種能夠以一貫的方式在高速下由連續(xù)纖維網(wǎng)生產(chǎn)柔韌袋的方法和裝置。
發(fā)明概述 本發(fā)明提供一種用于由薄片材料的連續(xù)纖維網(wǎng)制造如柔韌袋等柔韌制品的方法和裝置。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，提供了用于制造具有類彈性行為的柔韌制品的連續(xù)方法。該方法包括幾個(gè)步驟。輸入薄片材料，該薄片材料的一部分交疊在薄片材料的另一部分上。薄片材料構(gòu)成一個(gè)可應(yīng)變網(wǎng)絡(luò)。可應(yīng)變網(wǎng)絡(luò)包括多個(gè)第一區(qū)域和多個(gè)第二區(qū)域。第一區(qū)域基本上未變形，并且第二區(qū)域成形為可脫開的褶縐元件。當(dāng)薄片材料的交疊部分形成時(shí)，它們在褶縐元件中彼此接合。每個(gè)交疊部分的褶縐元件彼此相夾，并因薄片材料的摩擦力和吸附力而抵抗脫開。用脫開部件分開薄片材料的交疊部分，使得交疊部分貼壓在脫開部件上時(shí)脫開并彼此分開。優(yōu)選地，脫開部件呈靜開桿、動(dòng)開桿或吸附部件的狀態(tài)。更優(yōu)選地，柔韌制品為由薄片材料制成的柔韌袋。
附圖概述 雖然本說明書通過特別指出并清楚地要求保護(hù)本發(fā)明的權(quán)利要求書作出結(jié)論，但應(yīng)該相信由下列說明并結(jié)合附圖可更好地理解本發(fā)明，附圖中相同的參考數(shù)字指示相同的部件，并且其中

圖1是根據(jù)本發(fā)明制得的柔韌袋的透視圖； 圖2是制造依照本發(fā)明柔韌袋的過程的示意圖； 圖3是依照本發(fā)明的成形裝置的簡化透視圖； 圖4是帶有依照本發(fā)明連續(xù)纖維網(wǎng)的可供選擇的成形裝置的簡化側(cè)視圖； 圖5是處于部分拉伸狀態(tài)的由本發(fā)明產(chǎn)生的薄片材料的連續(xù)纖維網(wǎng)的局部平面圖； 圖6是依照本發(fā)明的靜開桿的透視圖； 圖7是在圖6的剖面線7-7處截取的靜開桿和連續(xù)纖維網(wǎng)的圖示； 圖8是依照本發(fā)明的動(dòng)開桿的一個(gè)實(shí)施方案的透視圖； 圖9是依照本發(fā)明的動(dòng)開桿的另一個(gè)實(shí)施方案的透視圖； 圖10是帶有本發(fā)明連續(xù)纖維網(wǎng)的動(dòng)開桿的側(cè)視圖； 圖11是依照本發(fā)明端蓋的一個(gè)實(shí)施方案的透視圖； 圖12是依照本發(fā)明的動(dòng)開桿的優(yōu)選實(shí)施方案的透視圖； 圖13是帶有本發(fā)明連續(xù)纖維網(wǎng)的優(yōu)選動(dòng)開桿的側(cè)視圖； 圖14是依照本發(fā)明動(dòng)開桿的另一個(gè)實(shí)施方案的透視圖； 圖15是鎖位在依照本發(fā)明機(jī)架內(nèi)的圖13的動(dòng)開桿的透視圖； 圖16是動(dòng)開桿和機(jī)架的一個(gè)可供選擇的實(shí)施方案的側(cè)視圖； 圖17是依照本發(fā)明脫開部件的一個(gè)可供選擇的實(shí)施方案的透視圖，其中為清楚起見未連接真空歧管； 圖18是依照本發(fā)明脫開部件的另一個(gè)可供選擇的實(shí)施方案的側(cè)視圖；和 圖19是依照本發(fā)明所制的柔韌袋卷的透視圖。
發(fā)明詳述 在本發(fā)明的發(fā)明詳述中，本文所引用的任何專利或非專利文獻(xiàn)以及本文所包含的公開內(nèi)容均旨在并據(jù)此引入本文以供參考。
現(xiàn)在參見圖1，其中圖示說明了依照本發(fā)明所制的柔韌袋10的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案。柔韌袋10包括袋體20、沿頂部邊緣28的開口、密封的第一接縫21、密封的第二接縫23和在底部折線22處所形成的封閉底部。優(yōu)選地，柔韌袋10包括第一區(qū)域64和第二區(qū)域66，形成遍布袋體20的可應(yīng)變網(wǎng)絡(luò)。在柔韌袋10的一個(gè)實(shí)施方案中，第一區(qū)域64呈遍布袋體20的基本上縱橫交錯(cuò)的圖案。在該實(shí)施方案中，柔韌袋10形狀呈管狀并具有內(nèi)部12。圖示說明柔韌袋10具有位于頂部邊緣28處或近旁的任選封口部件30。任選封口部件30可用來閉合柔韌袋10，形成一個(gè)完全封閉的容器，以確保裝在其內(nèi)部12的內(nèi)容物不會(huì)在頂部邊緣28處通過開口而泄漏。
優(yōu)選地，柔韌袋10由薄片材料52構(gòu)成，該薄片材料適于容納和保護(hù)裝在柔韌袋10內(nèi)部12之內(nèi)的各種各樣的物品和/或物體。本文所用術(shù)語“薄片材料”是用來制造本文所述制品的組合物或物質(zhì)。本領(lǐng)域已知的多種材料均適于構(gòu)造用于依照本發(fā)明制造柔韌袋10的薄片材料52。例如，用于制造此類柔韌袋10的某些典型的薄片材料52可為基本上不可滲透的材料，包括任何聚合材料在內(nèi)。示例性而非限制性的聚合材料可包括聚氯乙烯(PVC)、聚偏二氯乙烯(PVDC)和諸如直鏈低密度聚乙烯(PE)、低密度PE、高密度PE或聚丙烯(PP)之類的任何聚烯烴。其它種類的材料可包括鋁箔、金屬薄板、涂敷的(涂蠟的等)和未涂敷的紙張、涂敷的非織造材料，或甚至可以是基本上可滲透的材料，包括任何稀松布、篩網(wǎng)、機(jī)織材料、非織造材料、或打孔的或多孔薄膜，無論在性質(zhì)上主要是兩維的還是構(gòu)成了三維結(jié)構(gòu)。此類薄片材料52可包括單一的組合物或?qū)?，或可以可供選擇地為完全不同材料的復(fù)合或?qū)訅航Y(jié)構(gòu)或多層，或它們的任何組合。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中，可配制薄片材料52包括增滑劑。增滑劑可浮散到薄片材料52的表面。除了將增滑劑摻入薄片材料52的組合物中之外，還可將另外的增滑劑涂敷到至少一部分薄片材料52的表面上。增滑劑是可幫助減小薄片材料52表面上的摩擦系數(shù)，從而使薄片材料52更容易從任何交疊部分脫開和分開的化合物或組合物。增滑劑甚至可防止薄片材料52的各部分彼此粘附。某些示例性的增滑劑可包括例如滑石(水合硅酸鎂)、硅藻土、陶瓷微球體、N-亞乙基雙硬酯酰胺、芥酸酰胺、阿克蠟C、石墨等等。可用于本發(fā)明的陶瓷微球體由3M Corporation以名稱ZeeospheresTM陶瓷微球體出售。
使用本發(fā)明可生產(chǎn)除了柔韌袋10之外的多種制品，這些制品包括，例如盒、罐、容器、瓶子、盒子、廣口瓶、包裹、小袋、板、包裹物、纖維網(wǎng)、薄膜、片，等等。如本文所公開的那樣制成的柔韌袋10的無數(shù)產(chǎn)品用途中的一些包括，例如保鮮袋、食物保藏袋、垃圾袋、容納人或動(dòng)物遺體的裝尸袋、圣誕樹處理袋、肛門袋、干洗和/或濕洗袋、用于收集從倉庫庫存中選取物品的袋(取物袋)、購物袋，等等。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，柔韌袋10可由原料制成，其中該方法從薄片材料52的連續(xù)纖維網(wǎng)53的制造開始，由該連續(xù)纖維網(wǎng)生產(chǎn)多個(gè)柔韌袋10。本文所用術(shù)語“連續(xù)纖維網(wǎng)”是薄片材料52的整體長度，其足以制造多個(gè)以邊緣對邊緣構(gòu)型相連接的柔韌袋10。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中，柔韌袋10可由先前生產(chǎn)好然后被輸入到本文所詳細(xì)說明的過程中的薄片材料52的卷或散片制成。
現(xiàn)在參見圖2，用于制造柔韌袋10的一種方法是通過生產(chǎn)薄片材料52并通過連續(xù)的或不連續(xù)的方法將它轉(zhuǎn)變成多個(gè)柔韌袋10。可如本領(lǐng)域所熟知的那樣，通過吹塑或澆注薄片材料52的連續(xù)纖維網(wǎng)53來形成塑料原料。例如，連續(xù)纖維網(wǎng)53可由以小丸形式裝入擠出機(jī)120中的塑料原料吹塑，由擠出機(jī)通過管狀模具121擠出管狀結(jié)構(gòu)，如薄塑料管51。通過在管51內(nèi)部吹氣或捕集氣泡對管51充氣。典型地，這個(gè)管51隨著其上升而冷卻。管51可通過一套夾送輥122被壓合。夾送輥122壓破氣泡，并將管51的管壁一起壓成具有至少一個(gè)交疊部分的薄片材料52的扁平連續(xù)纖維網(wǎng)53。本文所用的“交疊”或“重疊”包括(但不限于)放在另一個(gè)的任何部分上的任何層片、層、纖維網(wǎng)、薄膜或片。例如，“交疊的”可包括放在另一片的任何部分上或甚至放在同一片的任何部分上的多個(gè)層、多個(gè)層片、層壓材料、管、折疊部分、角板或任何兩個(gè)片。因此，薄片材料52可以將交疊部分放置成相互接觸的方式進(jìn)行交疊。正是在薄片材料52的交疊部分處于接觸的時(shí)候，其后它們可被脫開和分開，使得它們不再相互接觸。用于制造薄片材料52的連續(xù)纖維網(wǎng)53的一種方法公開于1974年12月31日授予Bustin的美國專利3,857,144。制造薄片材料52的連續(xù)纖維網(wǎng)53的另一種方法是通過澆注連續(xù)纖維網(wǎng)53，并且一種這樣的澆注方法公開于1984年1月31日授予Kamp的美國專利4,428,788。
在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，連續(xù)纖維網(wǎng)53可在經(jīng)過夾送輥122之后，經(jīng)過或越過裁切工位154。裁切工位154可只是一個(gè)刀片或一組刀片，刀片可在連續(xù)纖維網(wǎng)53經(jīng)過裁切工位154時(shí)縱向裁切或切開它。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，單個(gè)連續(xù)纖維網(wǎng)53可被裁切成兩個(gè)或多個(gè)連續(xù)纖維網(wǎng)53，其然后可被纏繞成卷11并存儲(chǔ)起來以備將來使用，或可供選擇地，將一個(gè)或多個(gè)此類連續(xù)纖維網(wǎng)53輸入到如本文所述的另外的轉(zhuǎn)變工位中。例如，裁切工位154可裁切連續(xù)纖維網(wǎng)53，以將連續(xù)纖維網(wǎng)53分離成四個(gè)獨(dú)立的連續(xù)纖維網(wǎng)53，使得所得連續(xù)纖維網(wǎng)53中的兩個(gè)基本上被彎曲成具有基本上“C”形狀的橫截面，而另外兩個(gè)連續(xù)纖維網(wǎng)53基本上是扁平的。然后兩個(gè)扁平連續(xù)纖維網(wǎng)53可經(jīng)過獨(dú)立的折疊工位133來折疊薄片材料52，以便將至少一部分交疊在另一部分上，然后這些連續(xù)纖維網(wǎng)53可被纏繞成卷11?？晒┻x擇地，兩個(gè)扁平連續(xù)纖維網(wǎng)53可不折疊就纏繞成卷11。同樣，兩個(gè)基本上彎曲的連續(xù)纖維網(wǎng)53可經(jīng)過獨(dú)立的折疊工位133，來將至少一部分薄片材料52交疊在另一部分上。基本上“C”形狀的橫截面通過彼此交疊或重疊薄片材料52側(cè)壁的至少一部分而形成。因此，側(cè)壁被稱作通過折疊區(qū)域相連，折疊區(qū)域在本實(shí)施方案中是底部折疊22?？晒┻x擇地，薄片材料52的兩個(gè)扁平連續(xù)纖維網(wǎng)53或其它散片，可平放成相互接觸，然后沿著縱向邊緣密封到一起，形成稱為底部折線22的區(qū)域。然后，薄片材料52的每個(gè)連續(xù)纖維網(wǎng)53可被獨(dú)立地纏繞成卷11以備將來使用，或可依照本發(fā)明即刻進(jìn)行加工。
一旦薄片材料52被生產(chǎn)出來，可通過傳送輥123將它輸入到一個(gè)用于制造制品如柔韌袋10的連續(xù)或不連續(xù)工序中。同樣，可將薄片材料52輸入到多個(gè)轉(zhuǎn)變工位，用于即刻加工。在沿著本文所述工序的多個(gè)點(diǎn)處，薄片材料52的連續(xù)纖維網(wǎng)53可在如本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所知的這個(gè)或另一個(gè)過程中，被纏繞成卷11并存儲(chǔ)起來以備將來使用。本文所用的“連續(xù)工序”是指重復(fù)的、不間斷的或連續(xù)的步驟，其在生產(chǎn)多個(gè)柔韌袋10以前不打算停止或停下。本文所用的“輸入”可指將薄片材料52經(jīng)過、喂入、插入、接合、流動(dòng)或推入下一個(gè)轉(zhuǎn)變工位中。在纏繞工位111，如本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所知的那樣，薄片材料52被纏繞成薄片材料52的卷11。薄片材料52可通過退繞先前纏繞的薄片材料52的卷11，然后將它通過傳送輥123輸入，輸入到很多轉(zhuǎn)變工位的任何一個(gè)中。
當(dāng)薄片材料52經(jīng)過下一個(gè)轉(zhuǎn)變工位(其可為可供選擇的或任選的步驟)時(shí)，薄片材料52的連續(xù)纖維網(wǎng)53的加工繼續(xù)進(jìn)行。這個(gè)任選步驟可為封口工位160，其將封口部件30并入或形成到薄片材料52上。封口部件30在邊緣28處形成，并用來在柔韌袋10充滿內(nèi)容物之后密封或封閉內(nèi)部12。在某些情形下，通過程度較輕的環(huán)繞(如例如，沿邊緣28的僅一側(cè)設(shè)置的封口部件)所形成的封口部件30，可提供適當(dāng)?shù)姆忾]完整性。根據(jù)1986年11月25日授予Boyd等人的美國專利4,624,654，封口部件30可由柔韌的塑料條制成。
可供選擇地，可利用其它種類的封口部件30，包括例如索繩型封口、可系的手柄突出部或片、扭線環(huán)或互鎖條封口、粘合基封口、具有或沒有邊滑式拉鏈封閉機(jī)件的互鎖機(jī)械密封、由塑料或其它材料制成的可移除的系帶或條、熱密封，或可使用任何其它合適的封口部件30。此類封口部件30如加工和制造它們的方法一樣是本領(lǐng)域熟知的?？晒┻x擇地，適于其預(yù)期目的的任何樣式和構(gòu)型的封口部件30，均可被用于構(gòu)造依照本發(fā)明的柔韌袋10。在另一個(gè)可供選擇的實(shí)施方案中，可從柔韌袋10上省去封口部件30。在封口部件30被裝進(jìn)薄片材料52的連續(xù)纖維網(wǎng)53之后，可通過傳送輥123將薄片材料52的連續(xù)纖維網(wǎng)53輸入到下一個(gè)轉(zhuǎn)變工位。
現(xiàn)在參見圖3，成型裝置500包括一對輥502、504。第一輥502包括遍布圓筒形輥502的多個(gè)有齒區(qū)域506和多個(gè)開槽區(qū)域508。有齒區(qū)域506包括多個(gè)齒507。第二輥504包括與輥502上的齒507咬合的多個(gè)齒510。相互咬合的第一輥502和第二輥504的一個(gè)可供選擇的實(shí)施方案，連同薄片材料52的連續(xù)纖維網(wǎng)53，圖示說明于圖4?？蓪⒈∑牧?2的連續(xù)纖維網(wǎng)53輸入到成形裝置500中，形成一個(gè)具有至少兩個(gè)在視覺上截然不同區(qū)域64、66的可應(yīng)變網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)連續(xù)薄片材料52經(jīng)過相互咬合的輥502和504之間時(shí)，開槽區(qū)域508將留下部分薄片材料52的連續(xù)纖維網(wǎng)53不變形，產(chǎn)生第一區(qū)域64。經(jīng)過有齒區(qū)域506和齒510之間的薄片材料52的部分連續(xù)纖維網(wǎng)53，將分別被齒507和510在第二區(qū)域66中成形為多個(gè)可脫開的褶縐元件74。
當(dāng)薄片材料52經(jīng)過第一成形輥502和第二成形輥504之間時(shí)，可脫開的褶縐元件74構(gòu)成了薄片材料52的交疊部分。薄片材料52的交疊部分受壓在第一區(qū)域64處相互接觸，并且受壓在第二區(qū)域66處相互接合接觸，在第二區(qū)域66處形成了凸起的褶縐元件74。區(qū)域66可包括在連續(xù)纖維網(wǎng)53的薄片材料52上數(shù)排深深形成的變形，而區(qū)域64可包括連續(xù)纖維網(wǎng)53的中間未變形部分。
通過沿著成形輥502的圓周以及沿著成形輥502的寬度增加或減少齒507的密度，成形裝置500可在薄片材料52中形成具有頻數(shù)增加的褶縐元件74的離散區(qū)域或具有頻數(shù)減少的褶縐元件74的離散區(qū)域。同樣，在成形輥502上的齒507的高度，可在特定的有齒區(qū)域506內(nèi)部以及沿著成形輥502的圓周改變，以便改變相應(yīng)的褶縐元件74的高度。成形裝置500的這樣一種構(gòu)型，使具有預(yù)定延伸特性的褶縐元件74在薄片材料52中形成。本文所用術(shù)語“成形”是指在薄片材料52上產(chǎn)生所需的三維結(jié)構(gòu)和幾何形狀，在它不經(jīng)受任何外加的延伸或其它外力時(shí)它，將基本上保持它的形狀。術(shù)語“褶縐”是指具有長軸和短軸的構(gòu)造，其中長軸等于或優(yōu)選地長于短軸。
依照本發(fā)明，如圖5所示，這些第一區(qū)域64和第二區(qū)域66賦予柔韌袋10的袋體20以類彈性行為。本文所用術(shù)語“類彈性的”描述柔韌材料的行為。在經(jīng)受外加的拉伸力時(shí)，柔韌材料在所施加的拉伸方向上延伸，并且在所施加的伸長被釋放時(shí)，柔韌材料基本上恢復(fù)到它們的未拉伸狀態(tài)。具體地講，薄片材料52包括截然不同的區(qū)域64、66的“可應(yīng)變網(wǎng)絡(luò)”。本文所用術(shù)語“可應(yīng)變網(wǎng)絡(luò)”是指能夠?qū)崿F(xiàn)類彈性行為的相互連接的和相互聯(lián)系的多個(gè)第一區(qū)域64和第二區(qū)域66。這個(gè)可應(yīng)變網(wǎng)絡(luò)可隨所施加的和隨后釋放的伸長力，在預(yù)定方向上(例如沿著軸線“T”)延伸到某個(gè)有用的程度。具體地講，褶縐元件74能夠在基本垂直于它們的第一軸線76的方向上不彎曲、不折疊或幾何變形，以允許薄片材料52的延展響應(yīng)這樣一個(gè)所施加的軸向伸長。成形依照本發(fā)明所制的薄片材料52，使得未變形的第一區(qū)域64與明顯變形的第二區(qū)域66在視覺上截然不同。本文所用術(shù)語“在視覺上不同”是指在觀察薄片材料52或并入了薄片材料52的制品如柔韌袋10時(shí)，對于正常肉眼容易辨別的薄片材料52的特征。
此外，盡管由具有依照本發(fā)明所制的結(jié)構(gòu)和特征的薄片材料52構(gòu)造基本上整個(gè)袋體20是目前優(yōu)選的，在某些情況下需要在袋體20的僅一個(gè)或多個(gè)部分或區(qū)域而不是其整體提供這樣的類彈性行為。例如，柔韌袋10的袋體20可具有第一區(qū)域64和第二區(qū)域66存在并且可應(yīng)變網(wǎng)絡(luò)明顯可見的離散區(qū)域，同時(shí)也具有沒有任何此類可應(yīng)變網(wǎng)絡(luò)的袋體20的離散區(qū)域。當(dāng)連續(xù)纖維網(wǎng)53經(jīng)過成形裝置500時(shí)，這些離散區(qū)域可在產(chǎn)生褶縐元件74的成形輥502、504間歇地縮回或移開與薄片材料52相接觸時(shí)產(chǎn)生。成形輥502、504的這種間歇的移開或打開，可使未變形的薄片材料52離散區(qū)域產(chǎn)生?？墒惯@樣的間歇移開同步，以產(chǎn)生重復(fù)圖案的未變形的離散區(qū)域，同時(shí)也在可應(yīng)變網(wǎng)絡(luò)中提供由第一區(qū)域64和第二區(qū)域66構(gòu)成的離散區(qū)域。密封著陸26、第一接縫21、底部折疊22和第二接縫23(圖1中所示)每個(gè)均是完全沒有任何此類可應(yīng)變網(wǎng)絡(luò)的區(qū)域的實(shí)例。密封著陸26、第一接縫21和第二接縫23可為未變形區(qū)域，幫助確保密封適當(dāng)。
如本文圖示說明和描述為適于依照本發(fā)明使用的那些薄片材料52更加詳細(xì)地描述于1996年5月21日授予Chappell等人的普通轉(zhuǎn)讓的美國專利5,518,801、1997年11月25日授予Chappell等人的美國專利5,691,035和1997年7月22日授予Anderson等人的美國專利5,650,214，以及1998年3月3日授予Chappell的美國專利5,723,087。由供本發(fā)明之用的包括可應(yīng)變網(wǎng)絡(luò)的薄片材料52制成的柔韌袋10更加詳細(xì)地說明和描述于2002年5月28日授予Meyer等人的普通轉(zhuǎn)讓的美國專利6,394,652。盡管連續(xù)纖維網(wǎng)53已經(jīng)在本方法中連同成形輥502、504一起進(jìn)行了描述，但應(yīng)當(dāng)理解，對于此類連續(xù)纖維網(wǎng)53可用薄片材料52的散片取代，并且可供選擇地可使用往復(fù)運(yùn)動(dòng)的成形板或任何其它裝置來成形具有第一區(qū)域64和第二區(qū)域66的可應(yīng)變網(wǎng)絡(luò)。本文所用術(shù)語“散片”是薄片材料52的整體長度，僅足以制作以邊緣對邊緣構(gòu)型連接的柔韌袋10的一部分或幾個(gè)柔韌袋10。
適用于本發(fā)明的成形薄片材料52的另一種方法是真空成形。真空成形方法的一個(gè)實(shí)施例公開于1982年8月3日授予Radel等人的普通轉(zhuǎn)讓的美國專利4,342,314。可供選擇地，薄片材料52可依照1986年9月2日授予Curro等人的普通轉(zhuǎn)讓的美國專利4,609,518中的講授進(jìn)行液壓成形。在可應(yīng)變網(wǎng)絡(luò)被加入薄片材料52上之后，可通過傳送輥123將它輸入到下一個(gè)轉(zhuǎn)變工位。
在以所述的方式成形連續(xù)纖維網(wǎng)53之后，通常難以分開其中已經(jīng)形成了褶縐元件74的薄片材料52的重疊或交疊層。在連續(xù)纖維網(wǎng)53不處于容易用空氣進(jìn)行充氣的管狀構(gòu)型時(shí)，該問題甚至更嚴(yán)重。與彼此粘附的重疊層有關(guān)的類似問題，發(fā)生于高度貼附的連續(xù)纖維網(wǎng)53。因此，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，提供了用于脫開褶縐元件74和/或分開薄片材料52的交疊部分的部件。優(yōu)選地，連續(xù)纖維網(wǎng)53在薄片材料52被輸入制袋機(jī)32之前，被輸入到預(yù)打開或脫開部件130中。
現(xiàn)在參見圖6，其圖示說明呈開桿200形式的脫開部件130，具有一個(gè)靜前緣203的靜開桿201。本文所用術(shù)語“靜止的”是指不運(yùn)動(dòng)或固定在一個(gè)地方。在這個(gè)實(shí)施方案中，靜前緣203相對于脫開部件130的其它部件是靜止的。優(yōu)選地，靜前緣203具有大致圓形的構(gòu)型。靜開桿201的一個(gè)實(shí)例可包括一個(gè)由固定架209以懸臂方式從僅一個(gè)末端伸出并在僅一個(gè)末端處受到支撐的支撐臂205。以基本水平的方式從支撐臂205向外延伸的是前伸出部207。優(yōu)選地，前伸出部207具有基本上圓柱形的或圓形的前緣203。
如圖7所示，靜開桿201的懸臂構(gòu)型允許靜開桿201插入薄片材料52的連續(xù)纖維網(wǎng)53的交疊部分之間。優(yōu)選地，靜開桿201可至少部分橫越薄片材料52的寬度延伸。更優(yōu)選地，靜開桿201是光滑的，并且在一個(gè)實(shí)施方案中，圓柱形使薄片材料52能夠在其外表面上流動(dòng)，而不會(huì)遇到任何會(huì)干擾薄片材料52運(yùn)動(dòng)的銳角。定向靜開桿201的向前延伸部分基本上與靜前緣203正上游的薄片材料52的路徑在同一平面內(nèi)。靜前緣203碰到薄片材料52的交疊部分，當(dāng)將靜開桿201插在交疊部分之間時(shí)使交疊部分彼此分開。如此，當(dāng)薄片材料52貼壓在靜開桿201上時(shí)，靜開桿201用來脫開褶縐元件74(未示出)并分開薄片材料52的交疊部分。本文所用的“貼壓”意思是與某物物理接觸或被載放在某物上或被所接觸的某物所支撐。“貼壓”指示一個(gè)物品已經(jīng)與它正在傳送的某物接觸或抵靠其上。當(dāng)靜前緣203碰到薄片材料52的交疊部分時(shí)，接合的薄片材料52的褶縐元件74的摩擦力得到克服。當(dāng)薄片材料52貼壓在靜開桿201上時(shí)，褶縐元件74進(jìn)行脫開時(shí)所遇到的力的大小，隨薄片材料52貼壓在靜開桿201上的比率的增加而增加。
在圖8所示的本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中，分開薄片材料52的交疊部分包括使用呈具有動(dòng)前緣204的動(dòng)開桿202的開桿200形式的脫開部件130。本文所用的“動(dòng)態(tài)的”是指前緣204相對于脫開部件130的其它部件不是靜止的。動(dòng)前緣204包括以懸臂形式從基座210伸出的一對相鄰的惰輥206、208。本文所用的“相鄰”是指將惰輥對206、208彼此相鄰放置，在它們之間僅有小的空間間隔。優(yōu)選地，惰輥206、208由高強(qiáng)度、輕重量材料例如鋁、銅、碳纖維或鈦制成，以抵抗撓曲力。為改進(jìn)薄片材料52的控制而不會(huì)滑動(dòng)，并且?guī)椭鷮⑦B續(xù)纖維網(wǎng)53拉在惰輥206、208上。優(yōu)選地，惰輥206、208具有高摩擦表面，如具有等離子體涂層，例如購自Plasma Coatings，TN，Inc.的PC12036等離子體涂層。兩個(gè)惰輥206、208的軸線優(yōu)選彼此平行排列，并且定向惰輥206、208正交于薄片材料52的流動(dòng)?？晒┻x擇地，惰輥206、208可以不對正的構(gòu)型例如以偏移或不平行的構(gòu)型進(jìn)行布置。惰輥206、208繞著安裝在底座210上的高速軸承所支撐的軸轉(zhuǎn)動(dòng)。在該實(shí)施方案中，惰輥206、208形成動(dòng)前緣204，因?yàn)樵诒槐∑牧?2接觸時(shí)惰輥206、208旋轉(zhuǎn)。
在動(dòng)開桿202的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，如圖9所示，惰輥206、208可被在一個(gè)末端處安裝在基座210上，并且在另一末端處安裝在端蓋230上的高速軸承所支撐。在這個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，端蓋230安裝在支撐臂211上。然而可供選擇地，端蓋230可與支撐臂211整體制成。任選地，端蓋230和支撐臂211可如前所述被省去。支撐臂211安裝在基座210上，并在惰輥206、208正后面跨過基座210和端蓋230之間。定位支撐臂211下游的后緣238，以便不干擾薄片材料52的流動(dòng)。動(dòng)開桿202以懸臂形式至少部分橫穿薄片材料52的寬度延伸。在這種構(gòu)型中，設(shè)置端蓋230使連續(xù)纖維網(wǎng)53的C型折疊區(qū)域貼壓在外表面235上。
如所示，惰輥206、208以其中每個(gè)惰輥206、208由端對端所附連的兩個(gè)獨(dú)立的中間輥構(gòu)成的構(gòu)型進(jìn)行構(gòu)造。具體地講，惰輥206包括與第二中間輥253端對端相連接的第一中間輥251。類似地，惰輥208為同一構(gòu)型，具有與第二中間輥254端對端相連接的第一中間輥252。托架250被安裝在第一中間輥251、252和第二中間輥253、254中間，形成一個(gè)介于第一中間輥251、252和第二中間輥253、254之間的接頭。托架250被成形為略微象“數(shù)字8”，并從每個(gè)對應(yīng)的輥251、252、253、254的外徑凹進(jìn)去。如此，薄片材料52的連續(xù)纖維網(wǎng)53可貼壓在惰輥206、208上而不會(huì)接觸托架250。這種構(gòu)型使更大的動(dòng)開桿202能夠用于處理更大的連續(xù)纖維網(wǎng)53。
將端蓋230構(gòu)型為具有圓形邊緣，以使薄片材料52的交疊部分能夠在外表面235上經(jīng)過而不會(huì)遇到任何銳邊。在一個(gè)實(shí)施方案中，端蓋230在前面部分是大體半球形的，并朝向后端239逐漸變細(xì)呈略為“流線”形。端蓋230采用扣件經(jīng)過外表面235上的扣件凹座237附連到支撐臂211上。優(yōu)選地，端蓋230對正惰輥206、208的相對的外側(cè)部分216、218，以確保在惰輥206、208的端部和端蓋230之間不存在失配。任何此類失配均可能導(dǎo)致薄片材料52的撕裂、割裂或損傷，因?yàn)檫B續(xù)纖維網(wǎng)53貼壓在動(dòng)開桿202上。因此，在一個(gè)最優(yōu)選的實(shí)施方案中，端蓋230略微凹進(jìn)惰輥206、208的相對的外側(cè)部分216、218之下，并且支撐臂211的后緣238不延伸過端蓋230的后端239。
如圖10所示，惰輥組206、208的內(nèi)側(cè)部分219、220為惰輥206、208彼此最接近的地方，與其相反的是外側(cè)部分216、218。優(yōu)選地，設(shè)置惰輥206、208，使得包含它們的中心線的平面基本上垂直于動(dòng)開桿202正上游薄片材料52的路徑，并且惰輥206、208優(yōu)選地距由動(dòng)開桿202的正上游薄片材料52的路徑所確定的平面等距離。薄片材料52的交疊部分貼壓在惰輥206、208的相對的外側(cè)部分216、218上，因此使褶縐元件74脫開和薄片材料52的交疊部分相互分開。位置“U”是其中薄片材料52的交疊部分自然地開始相互脫開和分開的點(diǎn)。從動(dòng)前緣204到位置U的距離，依連續(xù)纖維網(wǎng)53行進(jìn)的速度以及連續(xù)纖維網(wǎng)53的張力和薄片材料52的交疊部分之間的附著力而改變。位置U可在縱向上或在橫向上擺動(dòng)。這種擺動(dòng)可以是朝向和遠(yuǎn)離動(dòng)前緣204，甚至在連續(xù)纖維網(wǎng)53以恒定速度移動(dòng)之時(shí)也是這樣。
現(xiàn)在參見圖11，在一個(gè)可供選擇的實(shí)施方案中，端蓋230可具有在外表面235上的凹坑236，以便使薄片材料52的連續(xù)纖維網(wǎng)53貼壓在端蓋230上時(shí)能夠比外表面235光滑時(shí)具有更小的摩擦。優(yōu)選地，外表面235上的凹坑236呈大體半球形。在端蓋230的外表面235上也圖示說明了扣件凹座237。為確保薄片材料52及其交疊部分在它們貼壓在端蓋230之上時(shí)平滑流動(dòng)，端蓋230優(yōu)選地具有一個(gè)高度拋光的外表面235。優(yōu)選地，外表面235具有低摩擦系數(shù)，如具有等離子體涂層。一個(gè)示例性的等離子體涂層是購自Plasma Coatings，TN，Inc.的PC-14015-02等離子體涂層。
在如圖12所示的本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，動(dòng)開桿202包括兩組相鄰的惰輥206、208、212、214。形成動(dòng)前緣204(未示出)并具有端蓋230的第二組惰輥206、208，基本上與依照圖8到10所述的相同。在該實(shí)施方案中，跨越連續(xù)纖維網(wǎng)53的整個(gè)寬度，增加了第一組相鄰的惰輥212、214，并將它們放置在第二組惰輥206、208的正上游。第一組相鄰的惰輥212、214被框架221所支撐，框架221具有安裝在惰輥212、214兩端上的高速軸承?？蚣?21可由多個(gè)部件構(gòu)成，或作為一個(gè)一體的部件。第二組惰輥206、208優(yōu)選地在僅一端處被安裝在底座210上的高速軸承呈懸臂形式支撐，并具有連接在與底座210相對的末端上的端蓋230。此外，支撐臂211安裝在基座210上，并在惰輥206、208正后面跨越基座210至端蓋230之間?？晒┻x擇地，第二組惰輥206、208和支撐臂211可安裝在被設(shè)置的框架221的一部分上，如此第二組惰輥206、208在第一組惰輥212、214正后面。
現(xiàn)在參見圖13，當(dāng)脫開部件130呈兩組相鄰的惰輥206、208、212、214形式時(shí)，當(dāng)薄片材料52的交疊部分在第一組惰輥212、214之間經(jīng)過時(shí)是不可脫開的。其后，當(dāng)每個(gè)交疊部分碰到和朝著第二組惰輥206、208的相對外側(cè)部分216、218移動(dòng)時(shí)，薄片材料52的交疊部分被脫開并且彼此分開。薄片材料52貼壓在第一組惰輥212、214之間，然后當(dāng)薄片材料52朝著第二組惰輥206、208移動(dòng)并貼壓在第二組惰輥206、208上時(shí)，薄片材料52的交疊部分以脫開褶縐元件74并且分開薄片材料52的交疊部分的方式受到拉扯彼此遠(yuǎn)離。薄片材料52貼壓在第一組惰輥212、214的內(nèi)側(cè)部分227、228上，并且貼壓在第二組惰輥206、208的外側(cè)部分216、218上。構(gòu)型這兩組相鄰的惰輥206、208、212、214，使得第一組惰輥212、214與第二組惰輥206、208間隔開，以確保用于分離薄片材料52的交疊部分的固定位置U。在一個(gè)優(yōu)選的構(gòu)型中，第一組惰輥212、214和第二組惰輥206、208之間的間距Z，小于自然產(chǎn)生的位置U和第二組輥206、208之間的大致距離。
在如圖14所示的本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中，顯示了在每個(gè)末端處包括端蓋230的動(dòng)開桿202。通常，薄片材料52的連續(xù)纖維網(wǎng)53被擠出和吹塑以及進(jìn)一步加工而不切割連續(xù)纖維網(wǎng)53，并且不折疊來交疊連續(xù)纖維網(wǎng)53的任何部分。在這些實(shí)例中，連續(xù)纖維網(wǎng)53保持呈基本管狀構(gòu)型而沒有任何敞開的邊緣。在加工過程中，交疊部分僅通過壓扁管壁來形成。因此，沒有敞開的邊緣來以甚至懸臂的方式插入和保持脫開部件130的支撐。為了分開此類連續(xù)纖維網(wǎng)53，利用了脫開部件130的一個(gè)可供選擇的實(shí)施方案。動(dòng)開桿202包括形成動(dòng)前緣204的一對惰輥206、208。兩個(gè)惰輥206、208的軸彼此平行排列，并且設(shè)置惰輥206、208彼此相鄰。惰輥206、208繞著被端蓋230支撐的軸轉(zhuǎn)動(dòng)。反向的端蓋230用來在惰輥206、208的兩個(gè)末端支撐惰輥206、208。支撐臂211跨越兩個(gè)相對的端蓋230之間，并被設(shè)置在惰輥206、208的正后面。每個(gè)端蓋230在支撐臂211的相對兩端處，以如前所述的相同方式，用經(jīng)過外表面235內(nèi)的扣件凹座237的扣件，附連到支撐臂211上。在使用期間，這個(gè)構(gòu)型的動(dòng)開桿202可完全被薄片材料52的交疊部分所包圍。
現(xiàn)在參見圖15，動(dòng)開桿202能夠在上支撐輥280、282、284、286和下支撐輥281、283、285、287之間移動(dòng)，形成一個(gè)圍繞動(dòng)開桿202的機(jī)架290，使得動(dòng)開桿202被鎖位在機(jī)架290內(nèi)部。在這個(gè)實(shí)施方案中，圖示說明動(dòng)開桿202被水平設(shè)置在機(jī)架290內(nèi)部。上支撐輥280、282、284具有對應(yīng)的下支撐輥281、283、285，它們優(yōu)選成對排列，縱向上相鄰間隔開，并且排列在動(dòng)開桿202的相對兩側(cè)上。在機(jī)架290的前端，設(shè)置一組相鄰的支撐輥280、281。支撐輥280排列在上位，而支撐輥281排列在下位。前支撐輥280、281被間隔開，使連續(xù)纖維網(wǎng)53在它們中間經(jīng)過，同時(shí)防止動(dòng)開桿202前移。在這個(gè)前向位置，動(dòng)前緣204、惰輥206、208和支撐輥280、281相對于彼此全部設(shè)置成與圖12所示的兩組相鄰的惰輥相同。設(shè)置在惰輥206、208的正后面和外側(cè)以及動(dòng)開桿202中部的外側(cè)的，是中間支撐輥282、283。中間支撐輥282、283被設(shè)置在動(dòng)開桿202的相對兩側(cè)上，以便將動(dòng)開桿202保持在與連續(xù)纖維網(wǎng)53的流動(dòng)平行的動(dòng)開桿的水平位置。在一個(gè)優(yōu)選的構(gòu)型中，提供了兩組中間支撐輥282、283、286、287，將動(dòng)開桿202保持在其水平位置。中間支撐輥282、286被間隔開與動(dòng)開桿202的上側(cè)相鄰，同時(shí)中間支撐輥283、287被間隔開與動(dòng)開桿202的下側(cè)相鄰。設(shè)置后支撐輥284、285，以確保動(dòng)開桿202不從其預(yù)期位置向后移動(dòng)。如此，動(dòng)開桿202被鎖位在機(jī)架290內(nèi)部。
為了從機(jī)架290內(nèi)部插入和取出動(dòng)開桿202，處于上位的中間支撐輥282、286可被拆下，以便可將動(dòng)開桿202提舉出機(jī)架290?？晒┻x擇地，處在上位的中間支撐輥282、286可被附連到鉸接框架上。如此，用于維護(hù)或其它目的，鉸接框架可被打開，移動(dòng)中間支撐輥282、286遠(yuǎn)離動(dòng)開桿202。例如，在連續(xù)纖維網(wǎng)53開動(dòng)期間，當(dāng)中間支撐輥282、286被移動(dòng)不在適當(dāng)位置時(shí)，動(dòng)開桿202可被插在管壁內(nèi)部。中間支撐輥282、286被移回原位，使得保持動(dòng)開桿202固定住。
在這種構(gòu)型中，薄片材料52的連續(xù)纖維網(wǎng)53可完全圍住浮動(dòng)在連續(xù)纖維網(wǎng)53的管壁內(nèi)部的動(dòng)開桿202。薄片材料52的交疊部分貼壓在機(jī)架290的前支撐輥280、281之間，并且貼壓在動(dòng)開桿202上的惰輥206、208的相對的外側(cè)部分216、218上，因此使褶縐元件74脫開，并且薄片材料52的交疊部分相互分開。如此，連續(xù)纖維網(wǎng)53被穿過動(dòng)開桿202和機(jī)架290之間。薄片材料52的連續(xù)纖維網(wǎng)53的交疊部分，可貼壓在動(dòng)開桿202的相對的兩側(cè)上。
現(xiàn)在參見圖16，其中圖示說明了一個(gè)在機(jī)架290內(nèi)部的可供選擇的動(dòng)開桿202，其中連續(xù)纖維網(wǎng)53穿過動(dòng)開桿202和機(jī)架290之間。在動(dòng)開桿202的這個(gè)可供選擇的構(gòu)型中，一個(gè)附加的上惰輥對292、294被設(shè)置在惰輥206下游動(dòng)開桿202的上部，并且一個(gè)下惰輥對293、295被設(shè)置在惰輥208下游動(dòng)開桿202的下部。上惰輥292、294和下惰輥293、295可安裝在端蓋230中的兩端。上惰輥292、294和下惰輥293、295幫助支撐和引導(dǎo)薄片材料52的連續(xù)纖維網(wǎng)53，因?yàn)檫B續(xù)纖維網(wǎng)53在動(dòng)開桿202的上側(cè)近旁排開的中間支撐輥282、286和在動(dòng)開桿202的下側(cè)近旁排開的中間支撐輥283、287之間穿過。上惰輥292、294和下惰輥293、295與相應(yīng)的上中間支撐輥282、286和下中間支撐輥283、287分別相配合，幫助在連續(xù)纖維網(wǎng)53貼壓在動(dòng)開桿202上時(shí)保持連續(xù)纖維網(wǎng)53的平滑流動(dòng)，同時(shí)也保持動(dòng)開桿202處于水平位置。任選地，上惰輥292、294和下惰輥293、295可為球面軸承而不是圓柱輥。
在如圖17所示的本發(fā)明的另一個(gè)可供選擇的實(shí)施方案中，分開薄片材料52的交疊部分的步驟(未示出)包括使用呈吸附部件550形式的脫開部件130。吸附部件550用來在薄片材料52貼壓在吸附部件550上時(shí)，脫開和分開薄片材料52的交疊部分。在這個(gè)實(shí)施方案中，吸附部件550可為成形輥502、504的一體部分，并且可包括在至少一個(gè)成形輥502、504上的孔575。在每個(gè)齒507上的多個(gè)小孔575，通過成形輥502、504內(nèi)部的旁路與真空岐管570相連接。在輥502、504的一個(gè)末端處的面板上畫出了開口576。真空岐管570以允許轉(zhuǎn)動(dòng)輥502、504的方式，被附連到開口576上。當(dāng)薄片材料52經(jīng)過其中形成了褶縐元件74的成形輥502和504之間時(shí)，吸附也通過孔575被施用到薄片材料52的交疊部分上。產(chǎn)生了真空(通常用箭頭“V”指示)，并且通過真空岐管570所施加的吸附，穿過開口576進(jìn)入旁路和齒507上的孔575中。該真空使吸附力能夠被施加到薄片材料52的交疊部分，從而在褶縐元件74由成形輥502、504形成之后馬上脫開。具體地講，通過孔575所施加的吸附，將薄片材料52的交疊部分拉開。如此，脫開褶縐元件74，并且分開薄片材料52的交疊部分。
在圖18所示的另一個(gè)可供選擇的實(shí)施方案中，吸附部件550可呈相對的充氣增壓管579的形式，就在連續(xù)纖維網(wǎng)53經(jīng)過成型裝置500之后，其位置與薄片材料52極接近。真空(如通常用箭頭“V”所指示的那樣)可由足以將薄片材料52的連續(xù)纖維網(wǎng)53的交疊部分拉開的每個(gè)充氣增壓管579施加，以便褶縐元件74變?yōu)橄嗷ッ撻_。真空也提供足夠的吸附力，將薄片材料52的交疊部分相互脫開。在褶縐元件74被脫開以及薄片材料52的交疊部分相互分開之后，可通過傳送輥123將連續(xù)纖維網(wǎng)53輸入下一個(gè)轉(zhuǎn)變工位。
在本發(fā)明的一個(gè)可供選擇的實(shí)施方案中，脫開部件130可呈氣刀的形式，用來脫開和分開薄片材料52的交疊部分。氣刀是本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員熟知的，因?yàn)榭稍诒∑牧?2的交疊部分之間吹氣來脫開褶縐元件74。在另一個(gè)可供選擇的實(shí)施方案中，脫開部件130可包括氣浮承托。例如，氣浮承托可為設(shè)置在薄片材料52的交疊部分中間的表面，并且其中將一層空氣引入到所述表面上，使得薄片材料52貼壓在空氣層上。這種類型的氣浮承托是本領(lǐng)域熟知的?？晒┻x擇地，此類表面可利用任何氣體、液體、凝膠或可流動(dòng)的固體來形成薄片材料52通過其上的層，它們包括，例如氮?dú)狻⒏视?、石墨、油脂、水，以及它們的任何組合。
回過來參見圖2，任選地，可采用本領(lǐng)域所熟知的方法，在任選的轉(zhuǎn)變工位，在連續(xù)纖維網(wǎng)53中形成一對相對的加力板54。這樣一個(gè)任選的加力工位150被圖示說明為剛好在制袋機(jī)32之前，然而可供選擇地，加力板可按多種其它順序插入連續(xù)纖維網(wǎng)53中，如本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所熟知的那樣。
通過將連續(xù)纖維網(wǎng)53輸入制袋機(jī)32，可繼續(xù)進(jìn)行連續(xù)纖維網(wǎng)53的加工。連續(xù)纖維網(wǎng)53經(jīng)過制袋機(jī)32，形成包括可應(yīng)變網(wǎng)絡(luò)的柔韌袋10，所述可應(yīng)變網(wǎng)絡(luò)具有至少兩個(gè)視覺上截然不同的區(qū)域。例如，柔韌袋10可由連續(xù)纖維網(wǎng)53制成，使得所述連續(xù)纖維網(wǎng)53具有與密封部分相鄰的穿孔或撕開部分，所述密封部分橫向跨越所述連續(xù)纖維網(wǎng)53寬度。與密封部分相鄰的穿孔部分，可與下一對類似構(gòu)型的穿孔部分和密封部分縱向上間隔開。形成這種柔韌袋10的一種此類方法公開于1989年9月19日授予Wogelius的美國專利4,867,735。在柔韌袋10被結(jié)合進(jìn)連續(xù)纖維網(wǎng)53之后，可通過傳送輥123將連續(xù)纖維網(wǎng)53輸入到下一個(gè)轉(zhuǎn)變工位。
可供選擇地，在制袋機(jī)32正前面的轉(zhuǎn)變工位可為輥壓工位150，其用來通過將連續(xù)纖維網(wǎng)53的至少一部分壓平或壓到一起來加工連續(xù)纖維網(wǎng)53，以改善薄片材料52的粘結(jié)性或密封性。具體地講，連續(xù)纖維網(wǎng)53的離散區(qū)域應(yīng)當(dāng)保持相互緊密接觸，確保薄片材料52的有效密封、粘結(jié)和成形。因此，連續(xù)纖維網(wǎng)53可經(jīng)由在薄片材料52上應(yīng)用加壓和加熱，通過均勻展平褶縐元件74進(jìn)行預(yù)處理。為在所需的位置將這些離散部分形成在連續(xù)纖維網(wǎng)53上，可采用一組輥。連續(xù)纖維網(wǎng)53經(jīng)過光輥之間，它們被壓成彼此接觸，成為展平薄片材料52。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，用蒸汽或加熱光輥的某些其它方法加熱光輥。在薄片材料52經(jīng)過光輥之間時(shí)，第二區(qū)域66的褶縐元件74變?yōu)榕c未變形的第一區(qū)域64基本上在同一平面內(nèi)。光輥展平或壓扁褶縐元件74，同時(shí)不改變可應(yīng)變網(wǎng)絡(luò)的功能結(jié)構(gòu)。在連續(xù)纖維網(wǎng)53經(jīng)過這個(gè)轉(zhuǎn)變工位之后，可通過傳送輥123將連續(xù)纖維網(wǎng)53輸入到下一個(gè)轉(zhuǎn)變工位。
當(dāng)連續(xù)纖維網(wǎng)53被輸入到折疊工位133時(shí)，連續(xù)纖維網(wǎng)53的加工繼續(xù)進(jìn)行。連續(xù)纖維網(wǎng)53經(jīng)過優(yōu)選設(shè)置在制袋機(jī)32之后的折疊工位133。連續(xù)纖維網(wǎng)53的折疊是以減少連續(xù)纖維網(wǎng)53的橫向?qū)挾鹊男问?，將連續(xù)纖維網(wǎng)53的各部分相互交疊。折疊桿33包括折疊工位133，并且以本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員已知的方式進(jìn)行使用。在完成折疊之后，可通過傳送輥123將連續(xù)纖維網(wǎng)53輸入到下一個(gè)轉(zhuǎn)變工位。
當(dāng)連續(xù)纖維網(wǎng)53被輸入到重卷工位111時(shí)，連續(xù)纖維網(wǎng)53的加工繼續(xù)進(jìn)行，重卷工位優(yōu)選設(shè)置在連續(xù)纖維網(wǎng)53的所有加工完成之后。重卷工位將連續(xù)纖維網(wǎng)53纏繞成柔韌袋10的卷11。這些柔韌袋10以這樣的方式進(jìn)行纏繞，使得在松卷時(shí)，一部分連續(xù)纖維網(wǎng)53允許柔韌袋10相互之間切斷用于單獨(dú)使用。重卷可包括連續(xù)纖維網(wǎng)53繞著圓柱芯進(jìn)行纏繞，形成柔韌袋10的卷11。采用本領(lǐng)域已知的纏繞方法，可利用或省去圓柱芯。
可供選擇地，一旦所需的薄片材料52被加工完成(包括要用于袋體20的所有或部分部件)，柔韌袋10可以任何已知的和合適的樣式(如本領(lǐng)域已知的那些)進(jìn)行構(gòu)造，用于制造呈市售形式的此類柔韌袋10。可利用熱、機(jī)械、超聲或粘合密封技術(shù)，將柔韌袋10的多種部件或元件接合到自身上或相互接合。此外，可折疊或粘結(jié)袋體20，以從單一的連續(xù)纖維網(wǎng)53或薄片材料52的單張散片或它們的組合構(gòu)造柔韌袋10。
本發(fā)明的又一個(gè)可供選擇的實(shí)施方案，可包括取一個(gè)先前形成的一次性袋的卷11或一個(gè)薄片材料52的卷11，然后松開卷11，并且從該卷11將連續(xù)纖維網(wǎng)53輸入到一個(gè)如上文前述的工序中。任選地，或是在如本文所述的柔韌袋10形成或分開之前，或是在此之后，可增加許多附加的加工步驟?？赏瓿善渌庸げ襟E如加工工位127所示的這樣一個(gè)可供選擇的轉(zhuǎn)變工位，其可包括例如印刷標(biāo)簽、附加折疊、裁切、成形或密封，或這些工序或其它轉(zhuǎn)變方法的任何組合。
盡管用于由薄片材料52制造柔韌袋10的方法已經(jīng)按特定次序進(jìn)行了描述，但應(yīng)當(dāng)知道，這些步驟可按多種次序進(jìn)行。例如，用于制造此類柔韌袋10的方法的優(yōu)選次序可為將原料輸入一個(gè)擠出機(jī)中，然后吹塑或澆注形成連續(xù)纖維網(wǎng)53。其后，連續(xù)纖維網(wǎng)53可經(jīng)過很多轉(zhuǎn)變工位進(jìn)行加工，或可供選擇地薄片材料52的連續(xù)纖維網(wǎng)53可在加工期間的任何階段被繞成卷11。然后，這樣一個(gè)薄片材料52的卷11可被放到一旁，或輸入到所需的任何加工步驟中。一種尤其優(yōu)選的方法包括取一個(gè)交疊薄片材料52的原有卷11，然后將該薄片材料52輸入到密封工位160中。接下來，可將薄片材料52輸入到成形裝置500中，以便在薄片材料52中形成褶縐元件74。然后，將薄片材料52輸入到分離工位130中，以便脫開褶縐元件74并且分開薄片材料52的交疊部分。其后，將薄片材料52輸入到制袋機(jī)32中，來制造柔韌袋10。
盡管已經(jīng)描述了輸入連續(xù)纖維網(wǎng)53和薄片材料52的特定實(shí)施例和示例性方法，此類實(shí)施例的許多變更已為本領(lǐng)域所熟知。例如，連續(xù)纖維網(wǎng)53或具有單一層片的預(yù)切薄片材料52的單片的或散片，可被輸入到成形裝置500中，然后在折疊工位133中進(jìn)行折疊，然后被輸入到制袋機(jī)32中?？晒┻x擇地，可將呈扁平構(gòu)型的多個(gè)連續(xù)纖維網(wǎng)53或薄片材料52的多個(gè)離散片輸入成形裝置500中，然后在折疊工位133中進(jìn)行折疊，然后輸入到制袋機(jī)32中。可供選擇地，交疊部分可為在一條縱邊處密封形成底部折線22的多個(gè)連續(xù)纖維網(wǎng)53或薄片材料52的多個(gè)散片。另一個(gè)備選方案可為輸入至少一個(gè)或多個(gè)連續(xù)纖維網(wǎng)53或薄片材料52的散片，它們交疊在自身上并其中形成了被輸入到脫開部件中的褶縐元件74。引入連續(xù)纖維網(wǎng)53的另一個(gè)可供選擇的方法，可為其中形成了褶縐元件74的一個(gè)或多個(gè)管51，可被輸入到脫離部件130中。另一個(gè)可供選擇的方法可為輸入其中形成了褶縐元件74的一個(gè)或多個(gè)管51，然后可進(jìn)行裁切、脫開、分離、折疊，然后輸入到制袋機(jī)32。如本文所述，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員顯而易見的是，本文所述的轉(zhuǎn)變工位和步驟可按不同于本文所述的那些次序以多種次序進(jìn)行排序而無需任何過多的試驗(yàn)。
圖19圖示說明本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案的結(jié)果，一個(gè)柔韌袋10的卷11。在該實(shí)施方案中，多個(gè)柔韌袋10以端對端形式進(jìn)行連接，形成從中可分離出多個(gè)單獨(dú)的柔韌袋10的連續(xù)纖維網(wǎng)53。在所示的實(shí)施方案中，薄片材料52在密封邊緣21和密封邊緣23之間具有穿孔或易斷區(qū)域25。封口部件30以拉帶31形式展示，可通過穿過沿頂部邊緣28形成的一個(gè)卷邊或溝槽34，將一條拉帶31插入薄片材料52的連續(xù)纖維網(wǎng)53中，來連接該拉帶。頂部邊緣28上也可切出一個(gè)扇形區(qū)域17，來給一部分拉帶31提供入口。由于柔韌袋10在其使用前的條件下外形可比延伸能力較小的典型袋小，所以卷11的尺寸會(huì)同樣較小，然而柔韌袋10在使用時(shí)可擴(kuò)大到所需的尺寸。對于干洗袋而言，這樣一個(gè)尺寸減小的卷11可能尤其有用。
在另一個(gè)轉(zhuǎn)變工位中，薄片材料52的連續(xù)纖維網(wǎng)53可在精整工位161，被分割成、分離成、切斷或撕開成為單獨(dú)的柔韌袋10。將薄片材料52的連續(xù)纖維網(wǎng)53分割成單獨(dú)的柔韌袋10，可通過沿易斷區(qū)域25將每個(gè)柔韌袋10撕離連續(xù)纖維網(wǎng)53來實(shí)現(xiàn)?？晒┻x擇地，可通過在切斷和密封步驟期間，在易斷區(qū)域25的位置沿連續(xù)纖維網(wǎng)53的整個(gè)寬度裁切，從連續(xù)纖維網(wǎng)53上分開每個(gè)柔韌袋10。具體地講，在柔韌袋10已經(jīng)形成了之后，可提供一個(gè)切斷-密封裝置，其使用熱或其它方法產(chǎn)生密封邊緣21和密封邊緣23，同時(shí)在密封邊緣21和密封邊緣23之間，沿易斷區(qū)域25同時(shí)地切斷或裁切連續(xù)纖維網(wǎng)53。以這種方式裁切連續(xù)纖維網(wǎng)53，從連續(xù)纖維網(wǎng)53的剩余部分分出單獨(dú)的柔韌袋10。然后，可將韌袋10堆疊在一起，或以交插方式進(jìn)行折疊。這使交插的柔韌袋10的疊129能夠被放入包裝中，消費(fèi)者從中可逐一地抽出每個(gè)單獨(dú)的柔韌袋10而無需得從另一個(gè)上撕下一個(gè)柔韌袋10。
雖然已經(jīng)圖示說明和描述了本發(fā)明的具體實(shí)施方案，但是對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員顯而易見的是，在不背離本發(fā)明的精神和保護(hù)范圍的情況下可做出許多其它的變化和修改。因此有意識(shí)地在附加的權(quán)利要求書中包括屬于本發(fā)明范圍內(nèi)的所有這些變化和修改。
權(quán)利要求
1.一種制造具有類彈性行為的制品的方法，所述方法的特征在于以下步驟
輸入具有至少一個(gè)交疊部分的薄片材料；
將薄片材料的所述交疊部分成形為包括多個(gè)第一區(qū)域和多個(gè)第二區(qū)域的可應(yīng)變網(wǎng)絡(luò)，所述第一區(qū)域基本上未變形并且所述第二區(qū)域成形為可脫開的褶縐元件；和
用脫開部件使所述褶縐元件脫開。
2.如權(quán)利要求1所述的制造制品的方法，所述方法的特征還在于所述脫開部件選自氣刀、靜開桿、動(dòng)開桿、吸附部件、以及它們的組合。
3.如前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的制造制品的方法，所述方法的特征還在于將所述薄片材料的一部分交疊在所述薄片材料的另一部分上的步驟。
4.如前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的制造制品的方法，所述方法的特征還在于使用所述脫開部件分開所述薄片材料的所述交疊部分的步驟。
5.如前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的制造制品的方法，所述方法的特征還在于所述動(dòng)開桿包括至少一個(gè)第一輥組，并且當(dāng)所述薄片材料的至少一部分貼壓在至少一個(gè)輥的相對的外側(cè)部分上時(shí)，所述褶縐元件彼此脫開。
6.如前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的制造制品的方法，所述方法的特征還在于所述動(dòng)開桿包括第二輥組，并且當(dāng)所述薄片材料通過第一輥組之間時(shí)所述褶縐元件保持接合，而此后當(dāng)所述薄片材料的至少一部分貼壓在第二輥組的至少一個(gè)相對的外側(cè)部分上時(shí)，所述褶縐元件脫開。
7.如前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的制造制品的方法，所述方法的特征還在于所述脫開步驟包括將所述薄片材料貼壓在所述脫開部件上。
8.如前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的制造制品的方法，所述方法的特征還在于所述成形步驟包括當(dāng)所述薄片材料通過一對成形輥之間時(shí)成形所述褶縐元件，至少一個(gè)成形輥具有齒形區(qū)域和槽形區(qū)域。
9.如前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的制造制品的方法，所述方法的特征還在于將封口部件結(jié)合到所述薄片材料中的步驟。
10.如前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的制造制品的方法，所述方法的特征還在于由所述薄片材料形成柔韌袋的步驟。
全文摘要
一種形成具有類彈性行為的柔韌袋(10)的方法，其中輸入了具有薄片材料的一部分交疊在薄片材料的另一部分上的薄片材料(52)。薄片材料(52)被制成可應(yīng)變網(wǎng)絡(luò)?？蓱?yīng)變網(wǎng)絡(luò)包括多個(gè)第一區(qū)域(64)和多個(gè)第二區(qū)域(66)。第一區(qū)域(64)基本上未變形，并且第二區(qū)域(66)被制成可脫開的褶縐元件(74)。當(dāng)薄片材料的交疊部分形成時(shí)，它們在褶縐元件處彼此接合。每個(gè)交疊部分的褶縐元件接合于彼此之內(nèi)，并因薄片材料的摩擦力而抵抗脫開。用脫開部件(130)分開薄片材料的交疊部分，使得在貼壓在脫開部件(130)上時(shí)，交疊部分變?yōu)槊撻_的并且相互分開。脫開部件呈或是氣刀、靜開桿、動(dòng)開桿或是吸附部件以及它們的任何組合的形式。
文檔編號(hào)B31B1/80GK1918000SQ200580004
公開日2007年2月21日 申請日期2005年2月16日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月18日
發(fā)明者S·T·布勒林, M·W·沃爾德倫, D·C·佩克 申請人:寶潔公司