專利名稱：具有增加的耐氣候老化性的玻璃纖維加強型塑料產(chǎn)品、系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及扶手的拉擠。更具體而言，本發(fā)明涉及使用不含填充劑的樹脂拉擠扶手以增加所述扶手的耐氣候老化性。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)上，玻璃纖維加強型塑料梯子扶手是由拉擠過程生產(chǎn)的。于此過程中，加強物經(jīng)系統(tǒng)地聚集、用可固化樹脂浸漬、形成一形狀并通過在一金屬模具中添加熱量連續(xù)固化。所述過程已存在五十多年，而所述過程的基礎(chǔ)設(shè)計幾乎未發(fā)生改變。在過去的十多年中，聯(lián)邦政府通過環(huán)境保護機構(gòu)及通過空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)使拉擠過程的操作者重新評估其在拉擠過程中用于處理包含樹脂的VOC的方法。此已發(fā)展了數(shù)個用于浸漬加強物的不同方法，以將浸漬樹脂與大氣的接觸減至最低并且還減小個人暴露至揮發(fā)性化學(xué)品下的機會。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明關(guān)于攀登產(chǎn)品，其包含使用經(jīng)上色、圖案化、涂漆的遮蓋物產(chǎn)品或結(jié)合標(biāo)注諸如公司名稱和徽標(biāo)的標(biāo)注方法裝飾的扶手及經(jīng)設(shè)計以耐受UV輻射暴露而僅有最小外觀改變的樹脂配方，所述攀登產(chǎn)品形成針對應(yīng)用的特定外觀、增強耐氣候老化性能且促進處理效率。
本發(fā)明關(guān)于一種一無填充劑樹脂與經(jīng)涂覆遮蓋物系統(tǒng)的組合，其用于形成一用于攀登產(chǎn)品的具有自含顏色、圖案、圖片、徽標(biāo)或其組合的協(xié)合耐氣候老化表面。一般地，樹脂可為聚酯、丙烯酸樹脂、環(huán)氧樹脂、聚氨酯樹脂、丙烯酸酯樹脂及或所述樹脂的組合。可染色、印刷、著色、轉(zhuǎn)移涂覆或以所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員熟悉的方法組合來處理遮蓋物。遮蓋物復(fù)合物可為玻璃、聚酯、紙、黃麻或其它能夠在整個梯子區(qū)段生產(chǎn)過程中維持機械及尺寸性能的經(jīng)分散的纖維系統(tǒng)。
本發(fā)明關(guān)于一種方法，所述方法通過使一封閉浸漬系統(tǒng)中的輸入內(nèi)部結(jié)構(gòu)樹脂的體積流量與所述產(chǎn)品的大小及所述制造過程的線速度保持平衡而將特定量的內(nèi)部結(jié)構(gòu)樹脂連續(xù)地放置于所述產(chǎn)品中。
本發(fā)明關(guān)于使用一中心加強物以攜載結(jié)構(gòu)樹脂并通過浸漬過程維持結(jié)構(gòu)樹脂至固化模具的分配。
本發(fā)明關(guān)于在一拉擠制造過程中所述樹脂的一固化過程之前，使用所述疊層的內(nèi)部加強物的吸收性及壓縮特征將所述樹脂攜載通過所述過程并轉(zhuǎn)移至毗鄰的未濕潤結(jié)構(gòu)層，從而使用特定加強物系統(tǒng)及浸漬過程來自我限制在浸漬過程期間引入所述疊層內(nèi)的結(jié)構(gòu)樹脂的量。
本發(fā)明關(guān)于一種方法，所述方法用于不停止生產(chǎn)而將部件顏色改變?yōu)榛旌贤庥^，此使得總原材料損失及產(chǎn)品損失最小化。
本發(fā)明關(guān)于一種折疊遮蓋物以便將遮蓋物之間的交疊部分放置及控制在所述部件上的一規(guī)定位置處的方法。
本發(fā)明關(guān)于一種用于在一單一機器的分離流上連續(xù)生產(chǎn)不同顏色的有色部件的方法。
本發(fā)明關(guān)于一種用于在環(huán)繞所述部件的周邊的受控位置中連續(xù)生產(chǎn)具有不同顏色的部件的方法.
本發(fā)明關(guān)于一種方法，其用于在一單一機器的分離流上連續(xù)生產(chǎn)不同顏色的有色部件同時在環(huán)繞所述部件的周邊的受控位置中連續(xù)生產(chǎn)具有不同顏色的部件。
本發(fā)明關(guān)于一種用于生產(chǎn)組件的系統(tǒng)。所述系統(tǒng)包括用于生產(chǎn)扶手的裝置，所述扶手在一使用燈泡A的QUV室中以一ASTM循環(huán)經(jīng)過1000小時加速氣候老化后具有一小于20的△E及一由100光澤計測得的大于70的60度光澤。所述系統(tǒng)包括用于切割所述扶手的裝置。
本發(fā)明關(guān)于一種梯子扶手。所述扶手包括一網(wǎng)狀物。所述扶手包括一從所述網(wǎng)狀物延伸的第一凸緣。所述扶手包括一從所述網(wǎng)狀物延伸的第二凸緣。所述網(wǎng)狀物與第一及第二凸緣都由玻璃纖維及樹脂制成且共同形成所述扶手，所述扶手在一使用燈泡A的QUV室中以ASTM G154循環(huán)4經(jīng)過1000小時加速氣候老化后具有一小于20的ΔE及一由100光澤計測得的大于70的60度光澤。
本發(fā)明關(guān)于一種用于生產(chǎn)組件的方法。所述方法包括如下步驟生產(chǎn)扶手，所述扶手在一使用燈泡A的QUV室中以ASTM G154循環(huán)4經(jīng)過1000小時加速氣候老化后具有一小于20的ΔE及一由100光澤計測得的大于70的60度光澤。存在切割所述扶手的步驟。
本發(fā)明關(guān)于一種用于生產(chǎn)一梯子扶手的系統(tǒng)。所述系統(tǒng)包括一拉擠系統(tǒng)。所述拉擠系統(tǒng)包括一預(yù)濕潤，其使用一樹脂及填充劑濕潤一中間墊。所述拉擠系統(tǒng)包括一浸漬器，其將一第一遮蓋物外層、一第二遮蓋物外層、一第一墊層、一第二墊層、一第一粗紗層及一第二粗紗層與所述中間墊壓縮在一起，且僅使用不含填充劑的樹脂濕潤所述第一遮蓋物外層、所述第二遮蓋物外層、所述第一墊層及所述第二墊層。
本發(fā)明關(guān)于一種梯子扶手。所述扶手包括一第一遮蓋物層。所述扶手包括一與所述第一遮蓋物層接觸的具有一第一顏色的第一墊層。所述扶手包括一與所述第一墊層接觸的第一粗紗層。所述扶手包括一與所述第一粗紗層接觸的中間墊層。所述扶手包括一與所述中間墊接觸的第二粗紗層，且其與所述中間墊層及所述第一粗紗層共同具有一第二顏色。所述扶手包括一與所述第二粗紗層接觸的具有第一顏色的第二墊層。所述扶手包括一與所述第二墊層接觸的第二遮蓋物層。


在附圖中，對本發(fā)明的較佳實施例及實施本發(fā)明的較佳方法進行了圖解說明，其中圖1是拉擠過程的一示意圖。
圖2顯示一拉擠型材的一區(qū)段。
圖3是基礎(chǔ)拉擠過程的一示意圖。
圖4顯示拉擠區(qū)段各層的相對厚度。
圖5顯示一七層疊層。
圖6顯示穿過一三層疊層。
圖7顯示拉擠件的一側(cè)視圖。
圖8a顯示一預(yù)成形注射設(shè)計。
圖8b顯示一堤堰中的壓力對沿浸漬區(qū)段中錐體的壓力的圖表。
圖9顯示控制器浸漬的一示意圖。
圖10顯示圖9的區(qū)段C。
圖11顯示圖9的區(qū)段B。
圖12顯示圖9的區(qū)段A。
圖13顯示一預(yù)濕潤站。
圖14顯示預(yù)濕潤站的內(nèi)頂部半的一仰視圖。
圖15顯示預(yù)濕潤站的內(nèi)底部半的一俯視圖。
圖16顯示預(yù)濕潤站的側(cè)視圖。
圖17顯示凹槽的前視圖，其中Q大于R。
圖18顯示凹槽的前視圖，其中Q遠(yuǎn)大于R。
圖19顯示凹槽的前視圖，其中Q等于R。
圖20是一具有可變凹槽形式的預(yù)濕潤站的前視圖。
圖21是一具有可變凹槽形式的預(yù)濕潤站的側(cè)視圖。
圖22是一連續(xù)成形器的正面透視圖。
圖23是連續(xù)成形器的背面透視圖。
圖24是一預(yù)濕潤樹脂對泵能力的圖表。
圖25顯示本發(fā)明的一攀登產(chǎn)品。
具體實施例方式
現(xiàn)在，參照其中在數(shù)個視圖中以相同的參考編號指代類似或相同的部件的圖式，且更具體而言參照其中的圖25，圖中顯示攀登產(chǎn)品55包含使用經(jīng)上色、圖案化、涂漆的遮蓋物產(chǎn)品或結(jié)合標(biāo)注諸如公司名稱和徽標(biāo)的標(biāo)注方法裝飾的扶手及經(jīng)設(shè)計以耐受UV輻射暴露而僅有最小外觀改變的樹脂14配方，所述攀登產(chǎn)品形成針對應(yīng)用的特定外觀、增強耐氣候老化性能且促進處理效率?；諛?biāo)及/或圖片是遮蓋物自身的部分。
本發(fā)明關(guān)于一種一無填充劑樹脂14與一涂覆遮蓋物系統(tǒng)10的組合，其用于產(chǎn)生用于攀登產(chǎn)品的具有自含顏色、圖案、圖片、徽標(biāo)或其組合的協(xié)合耐氣候老化表面。一般地，樹脂14可為聚酯、丙烯酸樹脂、環(huán)氧樹脂、聚氨酯樹脂、丙烯酸酯樹脂及或樹脂14的組合?？扇旧⒂∷?、著色、轉(zhuǎn)移涂覆或以所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員熟悉的方法組合來處理遮蓋物。遮蓋物復(fù)合物可為玻璃、聚酯、紙、黃麻或其它能夠在整個梯子區(qū)段52生產(chǎn)過程中維持機械及尺寸性能的經(jīng)分散的纖維系統(tǒng)。
本發(fā)明關(guān)于一種方法，所述方法通過使一封閉浸漬系統(tǒng)10中的輸入內(nèi)部結(jié)構(gòu)樹脂14的體積流量與所述產(chǎn)品的大小及所述制造過程的線速度保持平衡來將特定量的內(nèi)部結(jié)構(gòu)樹脂14連續(xù)地放置于所述產(chǎn)品中。
較佳地，存在一諸如一注射模具的封閉設(shè)計，其以計劃的均勻或不均勻體積將樹脂14連續(xù)地分配在部件40的整個寬度上的來匹配部件40的整個橫截面上的特定位置中的加強物體積。
本發(fā)明關(guān)于使用一中心加強物來攜載結(jié)構(gòu)樹脂14并通過浸漬過程維持結(jié)構(gòu)樹脂14至一固化模具的分配。
本發(fā)明關(guān)于在一拉擠制造過程中樹脂14的一固化過程之前，使用所述疊層的內(nèi)部加強物的吸收性及壓縮特征將樹脂14攜載通過所述過程并轉(zhuǎn)移至毗鄰的未濕潤結(jié)構(gòu)層，從而使用特定加強物系統(tǒng)10及浸漬過程來自我限制在浸漬過程期間引入所述疊層內(nèi)的結(jié)構(gòu)樹脂14的量。
較佳地，所述方法確保樹脂14的放置以使表面樹脂14及任何結(jié)構(gòu)樹脂14不混合但仍共同固化至一疊層但，所述疊層的結(jié)構(gòu)及功能特性足以在攀登產(chǎn)品(梯子)中使用。
本發(fā)明關(guān)于一種方法，其用于不停止生產(chǎn)從而將部件40顏色改變?yōu)榛旌贤庥^，此使得總原材料損失及產(chǎn)品損失最小化。
較佳地，通過在環(huán)繞部件40的周邊處引入不同顏色的遮蓋物來改變所述顏色。較佳地，在所述過程中不將所述遮蓋物附著至所述先前顏色的遮蓋物而引入所述遮蓋物。
本發(fā)明關(guān)于一種折疊遮蓋物以便將遮蓋物之間的交疊部分放置及控制在部件40上的規(guī)定位置處的方法。
本發(fā)明關(guān)于一種用于在一單一機器的分離流上連續(xù)生產(chǎn)不同顏色的有色部件40的方法。
本發(fā)明關(guān)于一種在環(huán)繞部件40周邊的受控位置中連續(xù)生產(chǎn)具有不同顏色的部件40的方法。
本發(fā)明關(guān)于一種方法，所述方法用于在一單一機器的分離流上連續(xù)生產(chǎn)不同顏色的有色部件40同時在環(huán)繞部件40的周邊的受控位置中連續(xù)生產(chǎn)具有不同顏色的部件40。
本發(fā)明關(guān)于一種用于生產(chǎn)組件的系統(tǒng)10。系統(tǒng)10包括用于生產(chǎn)扶手16的裝置，所述扶手在一使用燈泡A的一QUV室中以ASTM循環(huán)經(jīng)過1000小時加速氣候老化后具有一小于20的ΔE及一由一亨特光澤計測得的大于70的60度光澤。系統(tǒng)10包括用于切割扶手16的裝置。
本發(fā)明關(guān)于一種梯子扶手16，扶手16包括一網(wǎng)狀物18。扶手16包括一從網(wǎng)狀物18延伸的第一凸緣20。扶手16包括一從網(wǎng)狀物18延伸的第二凸緣22。網(wǎng)狀物18與第一及第二凸緣20、22都由玻璃纖維及樹脂14制成并共同形成扶手16，所述扶手在一使用燈泡A的一QUV室中以ASTM G154循環(huán)4經(jīng)過1000小時加速氣候老化后具有—小于20的ΔE及一由亨特光澤計測得的大于70的60度光澤。
本發(fā)明關(guān)于一種用于生產(chǎn)組件的方法。所述方法包括如下步驟生產(chǎn)扶手16，所述扶手在一使用燈泡A的QUV室中以ASTM G154循環(huán)4經(jīng)過1000小時加速氣候老化后具有一小于20的ΔE及一由亨特光澤計測得的大于70的60度光澤。存在切割扶手16的步驟。
本發(fā)明關(guān)于一種用于生產(chǎn)梯子扶手16的系統(tǒng)10。系統(tǒng)10包括一拉擠系統(tǒng)10。拉擠系統(tǒng)10包括一預(yù)濕潤24，其使用一樹脂14及填充劑濕潤一中間墊。拉擠系統(tǒng)10包括一浸漬器26，其將一第一遮蓋物外層12、一第二遮蓋物外層28、一第一墊層30、一第二墊層32、一第一粗紗層34及一第二粗紗層36與所述中間墊壓縮在一起，且僅使用不含填充劑的樹脂14濕潤第一遮蓋物外層12、第二遮蓋物外層28、第一墊層30及第二墊層32。
預(yù)濕潤24中的樹脂14可與浸漬器26中的樹脂14為相關(guān)或不同，亦即，顏色。
較佳地，所述第一外遮蓋物層及所述第二外遮蓋物層包含給所述梯子扶手上色所需的所有著色劑。較佳地，與不含填充劑的樹脂14結(jié)合的第一及第二外遮蓋物層形成一腐蝕及氣候老化屏障以使梯子扶手16在一QUV加速氣候老化機器中暴露至ASTMG154循環(huán)4輻照1000小時后維持一小于20的ΔE及一為60的60度光澤。
所述第一外遮蓋物層及所述第二外遮蓋物層可包含一種以上的顏色。所述第一外遮蓋物層及所述第二外遮蓋物層可包含圖片及印刷的字母或文字。
本發(fā)明關(guān)于一種梯子扶手16。扶手16包括一第一遮蓋物層。扶手16包括一與所述第一遮蓋物層接觸的具有一第一顏色的第一墊層30。扶手16包括一與第一墊層30接觸的第一粗紗層34扶手16包括一與第一粗紗層34接觸的中間墊層38。扶手16包括一與所述中間墊接觸的第二粗紗層36且其與所述中間墊層及所述第一粗紗層34共同具有一第二顏色。扶手16包括一與第二粗紗層36接觸的具有第一顏色的第二墊層32。扶手16包括一與第二墊層32接觸的第二遮蓋物層。
較佳地，第一墊層30及第二墊層32具有不含填充劑的樹脂14，而第一及第二粗紗層34、36與中間墊層38具有含填充劑的樹脂14。
在本發(fā)明的運作中，有色遮蓋物提供一種低成本方法以滿足改進玻璃纖維產(chǎn)品性能(特別是耐氣候老化特征)的商業(yè)目標(biāo)。
相對于使用加強型玻璃纖維塑料(FRP)組件的梯子及攀登產(chǎn)品，有色遮蓋物的優(yōu)點集中于改進的耐氣候老化性及減少在傳統(tǒng)的著色樹脂14過程中從顏色至顏色的制造轉(zhuǎn)換成本。一未上色、未填充的透明樹脂系統(tǒng)10與預(yù)上色遮蓋物共同用于生產(chǎn)復(fù)合組件來替代具有無色遮蓋物的經(jīng)著色樹脂14。
使用將單獨樹脂14供給量輸送至復(fù)合物橫截面的周邊及所述橫截面內(nèi)部的制造設(shè)備及工具配置以1.通過在組件的外部使用更高性能的樹脂14配方來改進耐氣候老化特征。
2.通過在內(nèi)部橫截面區(qū)域中使用標(biāo)準(zhǔn)樹脂14配方及減少制造轉(zhuǎn)換時間及相關(guān)聯(lián)的材料廢棄來降低成本。
3.針對原型樣品、市場宣傳及特殊定單來實施靈活制造。
4.提高生產(chǎn)線的需求平衡效率，其中一生產(chǎn)機器可同時拉擠呈不同、單獨顏色的復(fù)合流，而非被限制至一來自一普通經(jīng)著色樹脂14供應(yīng)槽的單一顏色。
5.預(yù)上色及預(yù)印刷遮蓋物允許將圖形、圖案、顏色組合、徽標(biāo)、及商標(biāo)名引入產(chǎn)品的外觀中。
過程說明一般地，所述方法為某一形式的在周圍或升高的壓力下運行的封閉或半封閉浸漬槽或模具。所述“注射”模具已揭示于各種專利文獻中(參見Gauchel等人的美國專利6,048,427、Beckman及Gauchel的美國專利5,783,013、Gauchel等人的美國專利5,747,075、Davies等人的美國專利5,322,582、及Goldsworthy的美國專利3,684,622，所述全部專利以引用的方式并入本文中，且用來闡述拉擠過程)。所述每一專利均教示用于將樹脂14或樹脂14置于或均勻地穿過部件40的橫截面的方法，Davies論述使用離散粗紗包以在一部件40內(nèi)的局部有選擇地放置一第二樹脂14。Gauchel及Beckman論述通過單獨堤堰42技術(shù)的任一單獨模具技術(shù)有選擇地浸漬所述加強物包的各種部件40的方法。Goldsworthy使用多個浸漬口及內(nèi)部注射系統(tǒng)來將樹脂14放置于加強物包內(nèi)。在所有情況下，未嘗試確保沿部件40的長度在穿過部件40的厚度的離散層中維持多重樹脂14。
于此發(fā)明中，以上提及的教示是通過以下作業(yè)而改進形成質(zhì)量流量條件以使多重樹脂14保持于部件40內(nèi)的特定區(qū)域中(通過以部件40的堆疊順序(供體層)使樹脂14與所選擇的加強物(亦即中間墊)接觸來實現(xiàn)樹脂14的放置)，以在所述加強物被壓縮及將所述加強物壓縮至一沿所述墊的寬度的既定厚度分布時以一足以從所述加強物中移除空氣的已知速率供應(yīng)樹脂14。對于恒定橫截面及玻璃含量的樣品，所述經(jīng)浸漬的加強物應(yīng)在所述寬度上受到均勻壓縮。壓緊程度通過以下計算以數(shù)學(xué)方式確定計算完全浸透處于被壓緊至最終部件40內(nèi)的厚度下的加強物所需的樹脂14量加上從經(jīng)預(yù)浸漬墊轉(zhuǎn)移至毗鄰層(受體層)所需的樹脂14量。所述量是依據(jù)所述受體層中的玻璃量及已固化部件40中的受體層的最終厚度確定的。(視需要，以約75％的重量百分比使用標(biāo)準(zhǔn)密度樹脂14來浸漬所有玻璃粗紗層以約35％的重量百分比完全浸透在所述模具中壓緊至其最終厚度的玻璃墊。)轉(zhuǎn)移至受體層僅在將頂涂層引入注射模具中之前于成形過程中壓縮加強包時達成。成形站及浸漬模具經(jīng)設(shè)計以便在添加第二樹脂14前于所述固化模具內(nèi)將所述加強包壓縮至部件40厚度的0-5毫米以內(nèi)。
如果使用兩種以上樹脂14，則壓縮所述厚度以便由第一樹脂浸漬各層且將第二樹脂的供體層壓縮至一所計算厚度以便使用初始樹脂14浸漬第一層及其受體層并將第二供體層壓縮至適當(dāng)厚度以接受適當(dāng)量的樹脂14來浸漬其自身加上其受體層。根據(jù)被引入至部件40的樹脂14數(shù)量，重復(fù)所述過程。
隨著工藝的改進，以如下方式對材料進行了改性使用一表面遮蓋物與一樹脂14配方的一組合，其中表面遮蓋物中已添加染料/顏料/漆以有選擇或均勻地給部件40的外觀上色，而樹脂14配方則是依據(jù)在拉擠過程中兼具有耐氣候老化性能及處理能力的已知樹脂14類型及可使樹脂14氣候老化降格最小化的添加劑包設(shè)計而成；并將樹脂14放置于部件40外部上的一遮蓋物上以形成一部件40，所述部件具有在一用于拉擠過程所生產(chǎn)的材料的現(xiàn)有技術(shù)QUV加速耐氣候老化設(shè)備中暴露至已知數(shù)量的光后通過外觀改變-光澤及顏色改變所測量(來自分光光度計的ΔE值)的優(yōu)越的耐氣候老化特征。
盡管經(jīng)改性的表面遮蓋物已用于開發(fā)拉擠部件的功能特征，但尚未將其與高性能未填充樹脂14配合使用。其原因是在整個部件厚度上使用高性能樹脂14不具成本效率。但如果將經(jīng)改性的遮蓋物及高性能樹脂14與本發(fā)明的過程修改配合使用，則僅需要使用一薄層的高性能樹脂14來形成一耐氣候老化功能層，參見以上對樹脂14放置方法的說明。由于本發(fā)明允許通過選擇外側(cè)加強物的厚度及/或控制放置在部件40供體層上的內(nèi)側(cè)樹脂14的量來改變適于由透明外側(cè)耐腐蝕樹脂14浸漬的加強物層的厚度，可獲得一成本效率疊層，當(dāng)通過實施以引用的方式并入本文中的ANSI14.5協(xié)議測量時，所述疊層可響應(yīng)于加速耐氣候老化較好地測量同時維持攀登產(chǎn)品所需的結(jié)構(gòu)性能。
本發(fā)明的其它方面涉及使用有色遮蓋物、選性樹脂14的放置及過程技術(shù)之間的協(xié)合。這些交作形成對調(diào)度靈活性、產(chǎn)品多樣性及制造效率的改進，從而導(dǎo)致增加的生產(chǎn)率。所述改進在過程調(diào)度中的一個實例發(fā)生于可在一個機器上同時運行具有改變顏色的部件40時。一既定拉擠成型機上的當(dāng)前所有流使用從一單一存儲罐供應(yīng)至每一流的相同顏色的樹脂14運行部件40-過量的樹脂14被收集及再循環(huán)至輸入存儲罐并重新使用。為運行具有不同顏色樹脂14的個別蒸氣，需要多個具有單獨泵及樹脂14再循環(huán)硬件的存儲罐。此不僅昂貴而且由于機器上的有限空間使操作者操作起來既困難又麻煩。引入有色遮蓋物因僅需要無色樹脂14而允許使用現(xiàn)有硬件。一多蒸氣機器上的每一流均可運行其自己的顏色，而此顏色是根據(jù)部件40中所用輸入遮蓋物的顏色確定的。
同樣，可使用通過標(biāo)準(zhǔn)遮蓋物印刷及染色技術(shù)制造的適宜引入遮蓋物生產(chǎn)具有多顏色、圖案或圖片的產(chǎn)品，當(dāng)被放入扶手16制作過程時，所述印刷及染色技術(shù)形成經(jīng)選擇以匹配市場所期望標(biāo)準(zhǔn)的顏色，例如，以特定梯子為例，用于電工梯子的深藍色實際上是以一其顏色看似太紅或太紫以致于不能形成所期望顏色的遮蓋物開始。通過所述過程實現(xiàn)的色移是以試驗的方法確定且根據(jù)顏色變化。
改變顏色也變得格外容易。改變標(biāo)準(zhǔn)遮蓋物通常在處理期間實施。允許以隨機的方式抽出所述遮蓋物并視需要重新放置。此可在運行時實施以產(chǎn)生較少或不產(chǎn)生廢料且無停車時間。在使用有色遮蓋物的情況下，惟一的修改是，如果發(fā)生顏色改變，則需要在彼此間的一小距離內(nèi)改變部件40上的所有遮蓋物以最小化對多色部件40的廢棄。另外，無需停車進行清洗或?qū)⒁环N有色樹脂14轉(zhuǎn)移出系統(tǒng)10及將新顏色放置于系統(tǒng)10中，從而不會產(chǎn)生廢棄或不能使用的樹脂14且不會導(dǎo)致生產(chǎn)率損失，同時在不導(dǎo)致與清洗導(dǎo)輥48及樹脂14返回槽等相關(guān)聯(lián)的雜亂的情況下發(fā)生樹脂14改變。
使用適當(dāng)?shù)膶?dǎo)向方法，遮蓋物甚至不需要先前與后續(xù)遮蓋物端部之間的附著，因此可為機器操作者消除更多工作。
如果將所有作業(yè)轉(zhuǎn)換至此過程，則在混合及樹脂14輸送系統(tǒng)中發(fā)生其它協(xié)合，從而進一步改進產(chǎn)品的成本效率。在使用所述有色遮蓋物過程的情況下，可將一種頂涂層及一種結(jié)構(gòu)樹脂14配方用于所有顏色及形狀，因此我們僅具有一種預(yù)濕潤24配方及一種頂涂層配方供所有顏色及位置使用。混合室將不僅以每一者之倍數(shù)進行預(yù)濕潤24及頂涂層。因此，只要知曉每一樹脂14對每一部件40的相對需要，則可最優(yōu)化樹脂14混合體積以便可在混合作業(yè)期間達成任何樹脂14的最小過量。所有頂涂層是相等的且可被發(fā)送至任一生產(chǎn)線。相同地，所有結(jié)構(gòu)樹脂14批量是相同的且可由每一機器來使用。不再具有太多的藍色及不足夠的黃色來滿足一變化的需求?，F(xiàn)在，顏色取決于能被庫存而不必?fù)?dān)心反應(yīng)所致?lián)p失的長期穩(wěn)定的遮蓋物系統(tǒng)。
實質(zhì)上消除了顏色改變之間的清理。對生產(chǎn)線及泵的預(yù)防性維修替代對使用溶劑及未著色樹脂14沖洗系統(tǒng)來清洗生產(chǎn)線的需要以在一深顏色后運行一淺顏色。
運行經(jīng)上色或印刷的遮蓋物不需要提高拉擠過程期間加強物放置的質(zhì)量。遮蓋物放置必需維持恒定以便可在適當(dāng)位置中發(fā)生任何重疊。所述放置問題的上側(cè)在于使用適當(dāng)?shù)姆胖眉夹g(shù)，遮蓋物不再需要如此寬。當(dāng)前遮蓋物特別寬以計及橫向收縮并確保在凸緣尖端處存在一成束的遮蓋物。此意味著標(biāo)準(zhǔn)遮蓋物介于.5與1.0之間，其比覆蓋部件40周邊所需要的要寬。有色遮蓋物在所述過程期間較少收縮且因為不允許發(fā)生-veiless表面而所述放置更加一致。也不期望在具有有色遮蓋物的尖端處形成束，因為此可導(dǎo)致所述尖端呈現(xiàn)不同于部件其它部分的顏色。一致性放置是通過一添加的僅允許單向折疊遮蓋物的遮蓋物折疊裝置產(chǎn)生的。減小遮蓋物的寬度形成一可測量的材料節(jié)省。
關(guān)于耐氣候老化循環(huán)，參見以引用的方式并入本文中的ASTMG154循環(huán)4。關(guān)于黃色部件的相對耐氣候老化性能1.先前的標(biāo)準(zhǔn)外涂層ΔE＝40 1000小時QUV2.標(biāo)準(zhǔn)貫穿顏色/RI＝353.具有耐久樹脂的有色遮蓋物＝354.具有無填充劑樹脂的有色遮蓋物＝12(本發(fā)明)由于對于我們正使用的循環(huán)1000小時QDV＝1年的南佛羅里達，因此20以上的ΔE是可接受性能的切斷值。使用有色遮蓋物進行處理可使得顏色改變的耗時從數(shù)個小時至約一分鐘。有色遮蓋物允許在相同機器上同時形成不同的顏色-有色遮蓋物允許在相同部件上形成不同的顏色。扶手16的光澤大于70。
定義供體層一加強物層供體層可由多個加強物組成，例如，墊加上粗紗或多個墊但通常是一單個墊，所述單個墊在一未壓縮或部分壓縮狀態(tài)下用樹脂14直接浸漬以使轉(zhuǎn)移至所述層的樹脂14量足以完全浸漬所述層自身加上浸漬在所述固化疊層中毗鄰于其的受體層。一供體層的特征在于可均勻地壓縮、已知可壓縮性對壓力的關(guān)系且可再生產(chǎn)、當(dāng)受到壓縮時可容易地接受及排出樹脂14的結(jié)構(gòu)，且在于其結(jié)構(gòu)可在所述浸漬期限期間維持一不均勻的樹脂14分配、可將所分配的樹脂14體積轉(zhuǎn)移至所述受體層的組合及成形過程。
受體層一常處于游動狀態(tài)的加強物層，其以一未浸漬或部分浸漬狀態(tài)投入組合及成形過程中。當(dāng)其與一供體層結(jié)合時發(fā)生受體層水平的浸漬且所述供體層/受體層包在所述過程的成形及最終浸漬站中受到壓縮。
組合過程所述總拉擠過程中一使各加強物層共同形成一加強物包的段。所述組合過程通常是使所述層僅受到較少或不受壓緊的地方。
成形過程所述總拉擠過程中的一段，在所述段中可獲得完全組合的加強物包(包括經(jīng)浸漬的供體層)并使其形狀從一扁平或略彎曲形狀形成至一類似于所述固化模具形狀但在所有尺寸上略大的形狀。
最終浸漬過程所述總拉擠過程中的一段，在所述段中壓緊所述加強物包以使供體層將樹脂14釋放至受體層并使所述加強物包成為所述固化模具的大小，且同時在壓力下添加頂涂層樹脂14并從所述加強物包中移除殘余空氣。此產(chǎn)生一經(jīng)完全浸漬的加強物包，其中供體樹脂14分布在整個供體受體層上而頂涂層樹脂14分布在外側(cè)頂涂層封閉層(通常，此可為所述遮蓋物及標(biāo)準(zhǔn)七層疊層中的外側(cè)墊層，但可在所述遮蓋物下方使用其它類型的加強物來包含頂涂層樹脂14)中。
拉擠過程確定預(yù)濕潤24模具中開口的大小1.完全浸透一既定厚度的共同拉擠加強物層所需的樹脂14量是多少？需要知道加強物層在固化拉擠疊層中所占據(jù)的體積加強物類型 在拉擠疊層中的厚度(英寸)1盎司復(fù)絲墊 .020.625盎司Holinee Madiglioni墊.020.75盎司復(fù)絲墊 .017均勻粗紗層(250收獲率) .0224且還需要知道所述加強物實際占據(jù)的加強物層的百分比(剩余部分被樹脂14占據(jù))拉擠層中均衡玻璃體積部分1盎司復(fù)絲墊 .23.625盎司Holinee Madiglioni墊.151均勻粗紗層(250收獲率) .60然后，可計算加強物與樹脂14之間的厚度的分隔。
拉擠層中被加強物及樹脂14占據(jù)的厚度加強物(英寸)樹脂(英寸)1盎司復(fù)絲墊 .0046 .0154.625盎司Holinee Madiglioni墊 .0031 .0169均勻粗紗層(250收獲率) .00134 .0092.依據(jù)以上數(shù)據(jù)，現(xiàn)在可確定預(yù)浸漬站出口凹槽50的大小。如果將一.625Holinee墊作為供體層用于兩個250粗紗受體層，則所述Holinee墊必需包含在預(yù)浸漬室的出口上，以便提供足夠樹脂14來完全浸透所有三個層。此應(yīng)為所述墊自身的.0154英寸樹脂14加上粗紗層的018英寸樹脂14(2x.009)。因此，所述墊在預(yù)浸漬室的出口上的總厚度應(yīng)為所述墊中.0031的玻璃+.0334的樹脂14-.0364英寸。由于處于未浸漬狀態(tài)的Holinee墊為.079，因此所述墊將以樹脂14在所述組合及成形過程期間的最小轉(zhuǎn)移來接受并保持此樹脂14量。僅在將所述墊壓緊至小于.0364英寸的厚度時，樹脂14將從供體墊轉(zhuǎn)移至受體粗紗。成形器46經(jīng)設(shè)計在所有尺寸上具有一1.5系數(shù)，以使一holinee層在成形器4、6中的可用厚度為.020×1.5＝0.0300。因此，轉(zhuǎn)移至受體粗紗的總量的百分之三十三發(fā)生在所述最終浸漬室之前。
用于最佳實踐本發(fā)明的復(fù)合物1.將.625盎司/平方英尺的Holinee墊用作中心供體。
2.將21盎司/平方英尺的連續(xù)復(fù)絲墊(來自O(shè)C或CSG)用作外側(cè)結(jié)構(gòu)層3.使用2個連續(xù)粗紗層(250碼/磅-多個源)，其經(jīng)放置以使每一層的每線性英寸寬度包含11個粗紗4.使用2個從精密織物集團(Precision Fabrics Group(PRG))購得的染色聚酯遮蓋物層，每一層的重量根據(jù)顏色為1.65-2.5盎司/平方碼。對于橙色而言，1.75盎司/碼的重量提供初始顏色與耐氣候老化保持力的最佳折衷。
5.基于AOC P920-300DCPD端蓋型聚酯樹脂14(具有諸如高嶺粘土、碳酸鈣或碳酸鈣與粘土的組合的18-25pphr填充劑)的預(yù)濕潤24配方；[最常使用的混合物為14.25pphr的Wilklay SA-1高嶺粘土及14.25pphr的Hubercarb W3碳酸鈣]1pphr的內(nèi)部釋放劑[Axel IntPul24]及0.9份的過氧化物引發(fā)劑[我們使用三種引發(fā)劑-以6∶2∶1比例組成的低溫、中溫及高溫組合物(luperox223V75、叔戊基過氧己酸酯、及叔丁基過氧苯甲酸酯)。
6.一種除移除填充劑外具有相同成分及比例的頂涂層樹脂14。
Holinee墊經(jīng)牽引穿過一具有036+/-.003英寸寬度的出口凹槽50的預(yù)濕潤24站。給預(yù)濕潤24站供以充足的樹脂14以使預(yù)濕潤24站內(nèi)的貯存器保持滿狀態(tài)且樹脂14不會退出其中所述墊進入預(yù)濕潤24站的輸入凹槽50。依據(jù)質(zhì)量流量對流量設(shè)定值的校準(zhǔn)試驗、部件40的大小及轉(zhuǎn)移至供體層的樹脂14量，為每一預(yù)濕潤24站確定輸入流量。
校準(zhǔn)方法1.稱重3個容器2.將預(yù)濕潤24泵上的流量計設(shè)定至設(shè)定值A(chǔ)3.將樹脂14抽送至容器內(nèi)達2分鐘4.重新稱重容器并計算質(zhì)量流量(重量/分鐘)5.針對設(shè)定值B及C重復(fù)步驟2-4。
6.使用結(jié)果，為特定泵/預(yù)濕潤24站組合繪制質(zhì)量流量對設(shè)定值的圖表7.使用圖表及供體層的重量要求選擇與輸出要求保持平衡的預(yù)濕潤24泵的設(shè)定值。
參照圖1，非常類似于擠出的拉擠過程是用于生產(chǎn)復(fù)合型材的最適合連續(xù)過程。于拉擠中，呈連續(xù)粗紗、墊及其它類型織物的形式的加強材料(玻璃、凱夫拉爾或碳纖維)經(jīng)牽引穿過一樹脂14基質(zhì)槽或其它浸漬裝置，然后謹(jǐn)慎地引導(dǎo)其穿過一后跟一經(jīng)加熱的高精度模具的預(yù)成形站，在所述模具中樹脂14基質(zhì)在高溫下固定以形成最終產(chǎn)品。最后，已硬化的型材經(jīng)連續(xù)牽引通過一鋸，所述鋸經(jīng)啟動以將所述型材切割成預(yù)確定的長度。
拉擠復(fù)合物拉擠復(fù)合物通常是由通過一剛性樹脂14基質(zhì)(聚酯、乙烯基酯、環(huán)氧樹脂、熱固樹脂14)保持在一起的加強材料(玻璃、凱夫拉爾、碳纖維)構(gòu)成的。通常，需并入表面遮蓋物以改進耐老化及耐腐蝕性。
圖2顯示一用于一般用途的拉擠型材的典型區(qū)段52。
盡管拉擠成型機設(shè)計型式隨部件40的幾何形狀而變化，但圖3中闡述了基本的拉擠過程概念。
由粗紗架定位加強物以便隨后將其饋送至導(dǎo)輥48中。所述加強物必需適當(dāng)定位在復(fù)合物內(nèi)并由加強物導(dǎo)輥48來控制。
樹脂14浸漬器26使用一包含樹脂14、填充劑、顏料及催化劑加上所需的任何其它添加劑的溶液浸透(浸濕)加強物。樹脂14浸漬器26的內(nèi)部經(jīng)仔細(xì)設(shè)計以優(yōu)化對加強物的“浸濕”(完全浸透)。
在退出樹脂14浸漬26時，所述加強物經(jīng)組織及定位以便最終放置在由預(yù)成形器形成的橫截面內(nèi)。所述預(yù)成形器為一工具陣列，其在產(chǎn)品向前移動時擠壓出過量樹脂14并在進入模具前逐漸確定材料的形狀。于模具中，加熱啟動熱定型反應(yīng)(能量主要以電方式來供給)并固化(硬化)復(fù)合物。
在退出模具時，將已固化的型材牽引至所述鋸來切割至適當(dāng)長度。在用牽引塊(由耐用聚氨酯樹脂泡沫制成)抓握前，須冷卻熱部件40，以防止因所述牽引塊導(dǎo)致破裂及/或變形。使用兩個不同的牽引系統(tǒng)一履帶反轉(zhuǎn)型及一雙手交互往復(fù)型。
所闡述的本發(fā)明的整個部件40發(fā)生在從退出導(dǎo)板至進入固化模具期間。所述拉擠過程的剩余部分實質(zhì)上不改變。
圖4顯示所述拉擠的各種層的相對厚度。外層由有色遮蓋物形成，其相對于內(nèi)層較薄。作為一實例，有色遮蓋物層的厚度約為.005英寸。
圖5顯示一七層疊層的橫截面。經(jīng)浸漬的外墊層將呈現(xiàn)組合顏色(玻璃復(fù)合物及填充劑樹脂14的外觀)。中心粗紗墊粗紗層呈現(xiàn)填充劑樹脂14的顏色，其可為灰白色的。所述遮蓋物為其被染色的顏色。
圖6為一三層疊層的橫截面。有色遮蓋物外層可具有其被染色的顏色，而與所述外遮蓋物層接觸的墊層可有點綠色。內(nèi)粗紗及墊層被填充劑樹脂14浸透且可為白色。有色遮蓋物及墊層通常為.024-.030英寸厚而內(nèi)粗紗及墊層通常為.065-.070英寸厚。所述疊層的總厚度通常介于.113-.130英寸厚之間。圖7中顯示圖6的已形成的疊層。
參照圖8a及8b，所述圖式為一具有樹脂14溢流返回管線的通用注射模具的示意圖。浸漬模具的目標(biāo)是結(jié)束由預(yù)濕潤24開始的對加強物包的浸漬。為實施此作業(yè)，浸漬模具經(jīng)設(shè)計具有一細(xì)長的錐體。所述錐體壓緊加強物包以便將供體墊內(nèi)的預(yù)濕潤24樹脂14轉(zhuǎn)移至加強物包的受體層同時留下所述外層(未經(jīng)浸漬且適用于從堤堰42接收樹脂14的墊及有色遮蓋物)并將其用作一連續(xù)路徑以便將空氣從所述注射模具內(nèi)的加強物包移除至大氣。通過仔細(xì)設(shè)計所述注射模具的錐體厚度以使最小厚度等同于被壓緊至固化模具內(nèi)的加強物包的厚度且此厚度發(fā)生在堤堰42(樹脂14輸入裝置)的下游端處，在所述加強物包的浸漬區(qū)域內(nèi)建立一壓力梯度，以迫使流體流(空氣及/或樹脂14)朝向模具的入口。只要在楔形物44內(nèi)的樹脂14的前導(dǎo)邊緣與所述浸漬模具的入口之間維持一不中斷路徑，則空氣將從所述模具的入口流出且沒有空隙進入所述固化模具。然而，如果將太多預(yù)濕潤24施加至供體層且或所述注射模具內(nèi)的錐體設(shè)計型式不正確及樹脂14阻塞所述加強包的外層，則空氣將被捕集在所述包內(nèi)且被轉(zhuǎn)移至所述固化模具，于此處，當(dāng)其退出固化模具時，空氣將在已固化疊層中形成氣泡或破裂。預(yù)濕潤24經(jīng)設(shè)計通過控制壓力及尺寸來轉(zhuǎn)移有限量的樹脂14以便當(dāng)經(jīng)部分浸漬的加強包在注射模具錐體內(nèi)被壓緊時，不存在充足的樹脂14體積來浸漬供體層與模具表面之間的所有層。所述注射模具經(jīng)設(shè)計以使錐體是連續(xù)的及逐漸的，因此從供體層至受體層的轉(zhuǎn)移為均勻的。平衡兩種設(shè)計型式以使其結(jié)果為一當(dāng)在所述浸漬模具中使用頂涂層樹脂14浸漬加強包的最終部件40時允許連續(xù)移除空氣的系統(tǒng)。
圖8A顯示一預(yù)成形注射模具設(shè)計型式的側(cè)剖視圖。經(jīng)部分浸漬的加強物進入所述預(yù)成形的右側(cè)。與所述加強物一起被攜載至所述預(yù)成形內(nèi)的空氣將從開口逸出。從所述加強物擠出的過量樹脂14經(jīng)收集并通過所述預(yù)成形中靠近入口的開口返回供重新使用。所述加強物通過其中的凹槽50形成一在所述模具中實質(zhì)上在圍繞其中心處開始的錐形楔44。經(jīng)完全浸漬的加強物通過堤堰42，從而在壓力下接收從一壓力口輸入的樹脂14。在經(jīng)浸漬的加強物通過堤堰42并在堤堰42中接收樹脂14后，其將從所述預(yù)成形中通過并移至所述固化模具。圖8B顯示作為所述模具中位置的函數(shù)的所述預(yù)成形模具中的壓力。所述壓力在堤堰42與所述出口之間為最高，于此處其實質(zhì)上為恒定、或略增加。堤堰42之前的壓力實質(zhì)上是一沿錐形楔44增加的恒定坡度。在錐形楔44之前，壓力在所述模具中實質(zhì)上為恒定且約為大氣壓力。
堤堰42具有以下約束。
1.其必需為一能將充足樹脂14轉(zhuǎn)移至部件40以填充未濕潤層的大小(寬度被固定在3.以下，此通常設(shè)定深度--(凹槽50中的Q應(yīng)高于濕潤部件40所需的Q)。
2.其必需具有充足長度以便濕潤部件40的整個周邊。
3.一接觸時間為1秒的標(biāo)線是好的，然而，較佳為.5秒。接觸時間＝堤堰42寬度/線速度，例如，一英寸寬的堤堰42以每分鐘100英寸運行將具有一1/100分鐘或.6秒的接觸時間。
4.其不能太寬，否則，所述遮蓋物會纏住并卷繞在堤堰42內(nèi)部且不可能存在其中可積累及固化材料的死點。(此界定形狀。)所述過程的物理性質(zhì)維持所述粗紗層中的樹脂14復(fù)合物與所述外墊層中的樹脂14復(fù)合物之間的明顯差別。其確保所述外墊層中的不含填充劑的樹脂14不與來自供體層的含填充劑的樹脂14混合，以維持所生產(chǎn)扶手16的增加的耐氣候老化性。
由于所述粗紗層中來自供體層的樹脂14及填充劑首先存在且移動其所需的壓力高于沿未經(jīng)浸漬的外墊的背壓-來自浸漬堤堰42的樹脂14僅遵循一路徑-一個具有最小阻力的路徑-進入所述外墊層內(nèi)。
所述加強包的壓緊已將中心供體墊內(nèi)的樹脂樹脂14推至受體粗紗層內(nèi)。此過程發(fā)生于外部遮蓋物及粗紗在堤堰42處遭遇高壓樹脂14之前。在一.003英寸/英寸的錐度且堤堰42處＜.001英寸的厚度大于所述固化模具中的最終尺寸的情況下，對供體層的除最終2密耳的所有壓緊發(fā)生于堤堰42后面的5英寸之前。此意味著來自供體層的樹脂14已抵達所述粗紗層的外邊緣的.002英寸以內(nèi)。
參照圖2、4、5及6，由于對預(yù)濕潤24樹脂14及頂涂層樹脂14在部件40內(nèi)的行進存在控制，因此可容易地區(qū)分一使用此類型過程制作的部件40的橫截面與一通過傳統(tǒng)濕潤方法制作的部件40。在其中將一經(jīng)著色遮蓋物用作部件40內(nèi)一顏色源的系統(tǒng)的情況下，尤其如此。如果使用正常拋光方法(參考)來拋光梯子扶手16的橫截面，則可通過光學(xué)顯微鏡看見部件40內(nèi)的加強物層。所述層可通過切削掉數(shù)個層來分離并留下一特定層暴露在部件40的表面上?？筛綦x并目視檢查及/或使用其它使用儀器或不使用儀器的方法檢查每一層(燒掉以確定所述外層是否具有填充劑)。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可查看橫截面且甚至在無需顯微鏡的幫助下檢查所述過程中是否包含某種形式的有色遮蓋物。因此，可在試驗室中以極小難度找出且甚至通過在不毀壞部件40的情況下目視查看扶手16的一切割邊緣來篩選出由無視本發(fā)明的競爭者制造的梯子樣品。使用金剛石或碳化物切割鋸產(chǎn)生區(qū)段52的1厚片。將此區(qū)段52置于透明環(huán)氧樹脂14中，使其固化并使用開發(fā)用于為顆粒分析拋光金屬表面的技術(shù)來拋光所述鑄造段的表面。可在光學(xué)顯微鏡下查看經(jīng)拋光的表面并按照類型來區(qū)分每一層。由于頂涂層樹脂14與預(yù)濕潤24樹脂14配方為不同顏色，因此可觀察其在所述厚度內(nèi)的位置。于多數(shù)情況下，容易看見粗紗/外墊界面處的樹脂14的界面。樣品制備技術(shù)闡述于Preparationand Examination of Aluminum Samples for Failure Analysis.By.Brad Peirson.School ofEngineering.Grand Valley State University.Laboratory Modules 1&2.EGR 250 MaterialsScience中，其以引用的方式并入本文中。
圖13顯示預(yù)濕潤24站的一透視圖，其中凹槽50為固定形式。以下為關(guān)于使用預(yù)濕潤24站的關(guān)鍵問題。
1.凹槽50固定在加強物的未壓縮厚度與至區(qū)段52的最大轉(zhuǎn)移所需的厚度之間。
2.所述轉(zhuǎn)移由輸入質(zhì)量流量來控制且保持器D能夠防止其從所述模具后面流出。
3.只要輸入質(zhì)量流量與通過凹槽A輸出在加強物上的輸出量保持平衡，一恒定量的樹脂14將被轉(zhuǎn)移至供體加強物。
4.凹槽A可為一恒定厚度或改變厚度以匹配沿部件40寬度對樹脂14受體層的需要。如圖16中所示，字母A為所述凹槽高度的一半。無論如何，保持器D小于Q或R，以較小的一個為準(zhǔn)。此迫使所述流向前。
5.樹脂14的轉(zhuǎn)移是通過調(diào)節(jié)來自泵的質(zhì)量流量輸入或所述罐中的壓力而隨速度變化。
圖15顯示預(yù)濕潤24站的底部半內(nèi)部的一俯視圖。
圖14是一預(yù)濕潤24站的頂部半內(nèi)部的一仰視圖。
圖16是一預(yù)濕潤24站頂部半的一橫截面的側(cè)視圖，A等于所述凹槽高度的一半B等于所述貯存器深度的一半
C等于所述預(yù)濕潤24高度的一半D等于Q或R高度的一半(以較小的一個為準(zhǔn))，并最小化回流E為通至所述錐體的入口F為樹脂入口。
如圖17-19中所示，是對三種類型的凹槽50的圖式的解釋。
如果查看Wemer制作的“U”通道類型，則可將其分解成三種類別重量級延伸及步階扶手16、輕重量級延伸扶手16及輕重量級步階扶手16。每一類型的扶手16的特征在于其均為具有相同厚度的遮蓋物及墊的標(biāo)準(zhǔn)七層疊層。改變的是整個部件40寬度上的粗紗的量和分布。
于重型步階及延伸扶手16中，所述U通道的凸緣區(qū)域中粗紗的每英寸量比網(wǎng)狀物18中相關(guān)的每英寸量大得多。[此類型扶手16的特征為區(qū)段57821。凸緣厚度為.222英寸，其中.154英寸的厚度為兩個.077英寸的粗沙層。所述區(qū)段的網(wǎng)狀物18為.165英寸厚。其包含兩個.0485英寸厚度的粗沙層。]因此，當(dāng)其轉(zhuǎn)移至受體層的網(wǎng)狀物18區(qū)域內(nèi)時，中心供體層必需將兩倍的每英寸體積的樹脂14轉(zhuǎn)移至所述受體層的凸緣區(qū)域中，以在不將過量樹脂14置入網(wǎng)狀物區(qū)域內(nèi)(此將導(dǎo)致空氣滯留于注射模具內(nèi))的前提下完全均等地浸透兩個區(qū)域。
具有更厚外側(cè)段的凹槽50的圖式表示實現(xiàn)所述供體墊內(nèi)此樹脂14分布的方法。所述墊以其未經(jīng)壓縮的厚度在預(yù)濕潤24內(nèi)完全浸透。然后，所述墊被凹槽50施以不同的剝離并被允許在其退出預(yù)濕潤24模具時返回至其未經(jīng)壓緊的狀態(tài)。當(dāng)所述墊返回至其自然厚度時，空氣將替代被凹槽50的剝離動作移除的樹脂14。通過從網(wǎng)狀物18比從所述供體墊的凸緣區(qū)段剝離更多，產(chǎn)生適當(dāng)?shù)臉渲?4分布以便在適當(dāng)位置中存在充足的可用樹脂14來完全浸漬所述受體粗沙層，即使所述層在部件40寬度上不均勻。
具有略大外側(cè)段的凹槽50以相同的方式起到與先前凹槽50一樣的作用且用于諸如62418的輕量級延伸扶手16，其中所述凸緣粗沙層在厚度上比網(wǎng)狀物18層約大30％。
均勻凹槽50用于輕量級步階扶手16，其中網(wǎng)狀物18與凸緣的厚度實質(zhì)上相等且粗沙層在部件40寬度上幾乎是均勻的。部件63101為此一實例。
在所用情況下，凹槽50的設(shè)計型式是這樣的以致當(dāng)所述供體墊退出預(yù)濕潤24時，其包含適當(dāng)量的樹脂14以便當(dāng)所述加強物包被注射模具壓縮至其在固化模具中的最終厚度的數(shù)個密耳以內(nèi)時，充足的樹脂14將被從所述供體墊轉(zhuǎn)移至所述受體粗紗，以便用預(yù)濕潤24樹脂14完全浸透所述受體粗紗。
所有關(guān)于凹槽50厚度及沿寬度的分布的設(shè)計計算均是通過查看區(qū)段52的設(shè)計型式并了解各種材料在拉擠過程期間在固化模具所引起的壓力下的壓縮厚度來進行的。A.McCarty及J.G Vaughan的A Pressure Rise Inside a Cylindrical Pultrusion Die forGraphite/Epoxy Composites，@Poly-mers and Polymer Composites，8(4)231-244，2000.摘要(其以引用的方式并入本文中)論述了固化模具中的壓力分布。對層厚度的顯微鏡分析還可幫助建立這些數(shù)字?，F(xiàn)在，假定不允許空氣進入最終產(chǎn)品中(對于注射模具部件，拉擠中的空隙體積通常小于1％)，則計算變成一簡單的質(zhì)量平衡。將樹脂14的體積轉(zhuǎn)換成供體墊的厚度并相應(yīng)地設(shè)計凹槽50。進行此作業(yè)的所有工作的關(guān)鍵是在固化模具之前不過度浸透供體或過壓縮供體受體包。
參照圖9，未經(jīng)浸漬的中間墊(I)經(jīng)牽引以恒定速度穿過預(yù)濕潤24站(X)。預(yù)濕潤24站(X)被供以一經(jīng)控制的預(yù)濕潤24樹脂14(II)的質(zhì)量流量，其與區(qū)段52的樹脂14要求保持平衡且由操作員使用先前所述的經(jīng)校準(zhǔn)的流量標(biāo)線進行設(shè)定。經(jīng)浸漬的供體層(中間墊)(XI)退出牽引站X，并使用兩個水平及垂直定位器(V)中的第一個將其與頂部和底部粗紗層(III)及頂部和底部墊層(IV)組合(堆疊)在一起。組合區(qū)段(XII)進入第二水平垂直位置V，在此處將外側(cè)遮蓋物(VI)添加至所述包的頂部及底部。所述包繼續(xù)到達正遮蓋物放置裝置(VII)，以圍繞所述包的外邊緣且在所述頂部遮蓋物的邊緣以上折疊下層遮蓋物。(對于有色遮蓋物，此舉可防止從部件40的表面上看見任何無色加強物并使頂部與底部彩色遮蓋物的重疊發(fā)生在一恒定位置處且具有一恒定量的重疊區(qū)域。)所述正放置裝置適于進入所述部件成形器(VIII)。當(dāng)所述包連續(xù)穿過部件成形器(VIII)時，所述包從一扁平區(qū)段52折疊成一“u”通道形狀。在幾何形狀改變期間，略壓縮但不牽伸所述包(墊將撕裂)。
從所述折疊器退出，所述“u”形包進入“錐形”浸漬室IX。如Gauchel及Lehman所述，在此處，將添加頂涂層樹脂14并移除殘余空氣。(對于使用注射的任何其它過程，移除空氣的關(guān)鍵是放置樹脂14以便從加強物包中強制移除空氣)。必需維持用于空氣移除的連續(xù)路徑，否則最終部件40上將經(jīng)存在明顯的氣泡。兩個連續(xù)的絞合墊及未濕潤粗紗用作供空氣從所述浸漬(IX)中的浸漬堤堰42流至浸漬器26入口與折疊器出口之間的空間的路徑。對于一適當(dāng)運行的浸漬系統(tǒng)，此位置處的加強包的外層應(yīng)保持無樹脂14，因此可移除空氣。對于諸如以高速運行的窗戶線材(window lineals)的薄部件，當(dāng)空氣從所述浸漬模具的背面沖出時，空氣發(fā)出像火車一樣的聲音。在一封閉的中空區(qū)段52上，部件40在壁厚度上可薄至.040英寸。
圖9顯示控制器浸漬的一示意圖。未經(jīng)浸漬的供體層進入預(yù)濕潤24樹脂14被引入其中的預(yù)濕潤24站?，F(xiàn)在浸漬的供體層從預(yù)濕潤24樹脂14站中通過，于此處，所述經(jīng)浸漬供體層與未經(jīng)浸漬的頂墊層、頂粗紗層、底粗紗層及底墊層連接在一起。水平及垂直層放置導(dǎo)輥48將不同的層一起引導(dǎo)至經(jīng)浸漬的供體層。當(dāng)向前牽引所述層時，將同樣由水平及垂直層放置導(dǎo)輥48引導(dǎo)的頂部遮蓋物及底部遮蓋物層添加至所述層。頂部遮蓋物及底部遮蓋物具有張力導(dǎo)輥48以位置頂及底部遮蓋物層上的張力。然后，所有層通過一正遮蓋物放置裝置并隨后進入成形器46。凹槽50的橫截面(所述層穿過其進入成形器46)實質(zhì)上為矩形而凹槽50的橫截面(所述層從其退出成形器46)具有一C形狀。成形器46將所述層的扁平形狀或橫截面轉(zhuǎn)換成一C通道橫截面并部分地壓緊所述層以起始樹脂14從供體層至受體層的轉(zhuǎn)移。從成形器46，所述層移至浸漬器26。浸漬器26具有一錐形橫截面。在位于緊靠著最大壓緊點的堤堰42處，將高壓樹脂14浸漬至所述層內(nèi)。如上所述，樹脂14被注射至堤堰42內(nèi)供用于濕潤所述外層。
圖10顯示圖9的區(qū)段C。圖11顯示圖9的區(qū)段B，及圖12顯示圖9的區(qū)段A。圖12顯示在所述過程的末端處已組合在一起的五個層。用樹脂浸透的中間墊38為供體層且中間墊38每一側(cè)上的粗紗層34、36為受體層。
預(yù)濕潤24站可變凹槽形式參照圖20及21，凹槽A可調(diào)節(jié)至不同厚度以準(zhǔn)確地施加所需的樹脂14量。必需針對每一速度進行調(diào)節(jié)或調(diào)節(jié)至最大速度允許轉(zhuǎn)移額外樹脂或視速度增加開始調(diào)節(jié)。
壓緊螺栓調(diào)節(jié)凹槽A及保持器D(如同先前圖式中一樣)以使樹脂14與加強物一起向前移出凹槽A。在需要的基礎(chǔ)上，入口壓力使貯存器保持滿狀態(tài)。.壓力或流率可時有時無，只要貯存器具有充足樹脂14來浸透處在出口凹槽A處的加強物(墊)。
參照圖22及23，圖中分別顯示一連續(xù)成形器46的一前視圖及一后視圖。成形器46將扁平形狀的加強包轉(zhuǎn)換至已形成部件40的近似形狀。成形器46稍微壓緊加強包以防止預(yù)濕潤24樹脂14從供體層轉(zhuǎn)移至受體層。在成形器46中實現(xiàn)約30％的躍遷。如果存在太多壓緊，則其會產(chǎn)生一增加多達50％的強制拉力。
盡管在上述實施例中出于舉例說明目的對本發(fā)明進行了詳細(xì)的描述，但是應(yīng)理解上述細(xì)節(jié)僅用于舉例說明目的，并且所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可對其進行變動，此并不偏離以下權(quán)利要求所述的本發(fā)明精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于攀登的設(shè)備，其包括扶手，其使用經(jīng)上色、圖案化或涂漆的遮蓋物產(chǎn)品裝飾且具有一小于或等于201,000小時QUV的外涂層ΔE，其中1000小時QUV等于一年的南佛羅里達。
2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述扶手在所述遮蓋物中包括公司名稱及徽標(biāo)。
3.如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中所述扶手具有一大于70的光澤。
4.一種用于制作一部件的方法，其包括以下步驟形成一具有有色遮蓋物的拉擠區(qū)段；切割所述區(qū)段以形成所述部件；及改變所述區(qū)段中的所述遮蓋物的顏色且約一分鐘。
5.一種用于制作一部件的方法，其包括以下步驟使用一拉擠成型機形成一具有有色遮蓋物的拉擠區(qū)段，所述拉擠成型機同時具有用于所述遮蓋物的不同顏色；及切割所述區(qū)段以形成一部件。
6.一種用于制作一部件的方法，其包括以下步驟使用一具有不同顏色的拉擠成型機形成一具有遮蓋物的拉擠區(qū)段；及切割所述區(qū)段以形成在所述部件上具有不同顏色的所述部件。
7.一種一無填充劑樹脂與經(jīng)涂覆遮蓋物系統(tǒng)的組合，其用于形成一用于攀登產(chǎn)品的具有自含顏色、圖案、圖片、徽標(biāo)或其組合的協(xié)合耐氣候老化表面。
8.如權(quán)利要求7所述的組合，其包括由聚酯、丙烯酸樹脂、環(huán)氧樹脂、聚氨酯樹脂、丙烯酸酯樹脂或其組合制成的樹脂。
9.如權(quán)利要求8所述的組合，其包括經(jīng)染色、印刷、著色、轉(zhuǎn)移涂覆或其組合的遮蓋物。
10.如權(quán)利要求9所述的組合，其中遮蓋物復(fù)合物為玻璃、聚酯、紙、黃麻或其它經(jīng)分散的纖維系統(tǒng)。
11.一種方法，其通過使一封閉浸漬系統(tǒng)中的輸入內(nèi)部結(jié)構(gòu)樹脂的體積流量與部件大小及其拉擠制造過程的線速度保持平衡而將特定量的內(nèi)部結(jié)構(gòu)樹脂連續(xù)地放置于一產(chǎn)品中。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其使用一以計劃的均勻或不均勻體積將所述樹脂連續(xù)地分配在所述部件的整個寬度上的封閉設(shè)計來匹配所述部件的整個橫截面上的所述特定位置中的加強物體積。
13.一種用于制作一部件的方法，其包括以下步驟使用一中心加強物來攜載結(jié)構(gòu)樹脂并通過一材料浸漬過程維持結(jié)構(gòu)樹脂至一固化模具的分配；及形成所述部件。
14.一種用于制作一疊層的方法，其包括以下步驟在一拉擠制造過程中樹脂的一固化過程之前，通過使用所述疊層的內(nèi)部加強物的吸收性及壓縮特征將所述樹脂攜載通過所述過程并將所述樹脂轉(zhuǎn)移至毗鄰的未濕潤結(jié)構(gòu)層，從而使用特定加強物系統(tǒng)及浸漬過程來自我限制在其浸漬過程期間引入所述疊層內(nèi)的結(jié)構(gòu)樹脂的量；及形成所述疊層。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其包括如下步驟確保所述樹脂的放置以使表面樹脂及任何結(jié)構(gòu)樹脂不混合但仍共同固化至所述疊層，所述疊層的結(jié)構(gòu)及功能特性足以在攀登產(chǎn)品中使用。
16.一種用于生產(chǎn)一部件的方法，其包括以下步驟在一拉擠過程期間不停止生產(chǎn)而將部件顏色改變?yōu)榛旌贤庥^，此使得總原材料損失及產(chǎn)品損失最小化；及形成所述部件。
17.如權(quán)利要求16所述的方法，其中所述改變步驟包括通過環(huán)繞所述部件的周邊引入不同顏色的遮蓋物來改變所述部件顏色的步驟。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，其中所述引入步驟包括在所述過程中不將所述遮蓋物附著至所述先前顏色的遮蓋物而引入所述遮蓋物的步驟。
19.一種用于生產(chǎn)一部件的方法，其包括以下步驟折疊遮蓋物以便將遮蓋物之間的交疊部分放置及控制在所述部件上的規(guī)定位置處；及形成所述部件。
20.一種用于生產(chǎn)部件的方法，其包括以下步驟在一單一拉擠成型機的分離流上連續(xù)拉擠不同顏色的有色部件；及形成所述部件。
21.一種用于生產(chǎn)部件的方法，其包含如下步驟在環(huán)繞所述部件的周邊的受控位置中連續(xù)拉擠具有不同顏色的部件；形成所述部件。
22.如權(quán)利要求21所述的方法，其中所述拉擠步驟包括在環(huán)繞所述部件的周邊的受控位置中連續(xù)拉擠具有不同顏色的部件。
23.一種用于生產(chǎn)組件的系統(tǒng)，其包括用于生產(chǎn)扶手的裝置，所述扶手在一使用燈泡A的QUV室中以一ASTM循環(huán)經(jīng)過1000小時加速氣候老化后具有一小于20的ΔE及一由亨特光澤計測得的大于70的60度光澤；及用于切割所述扶手的裝置。
24.一種梯子扶手，其包括一網(wǎng)狀物；一從所述網(wǎng)狀物延伸的第一凸緣；及一從所述網(wǎng)狀物延伸的第二凸緣，所述網(wǎng)狀物與第一及第二凸緣均由玻璃纖維和樹脂制成且共同形成所述扶手，所述扶手在一使用燈泡A的QUV室中以一ASTMG154循環(huán)4經(jīng)過1000小時加速氣候老化后具有一小于20的ΔE及一由亨特光澤計測得的大于70的60度光澤。
25.一種用于生產(chǎn)組件的方法，其包括如下步驟生產(chǎn)扶手，所述扶手在一使用燈泡A的QUV室中以一ASTM G154循環(huán)4經(jīng)過1000小時加速氣候老化后具有一小于20的ΔE及一由亨特光澤計測得的大于70的60度光澤；及切割所述扶手。
26.一種用于生產(chǎn)一梯子扶手的系統(tǒng)，其包括一拉擠系統(tǒng)，所述拉擠系統(tǒng)包括一預(yù)濕潤，其使用一樹脂及填充劑濕潤一中間墊層；及一浸漬器，其將一第一遮蓋物外層、一第二遮蓋物外層、一第一墊層、一第二墊層、一第一粗紗層及一第二粗紗層與所述中間墊層壓縮在一起，且使用不含填充劑的樹脂濕潤僅所述第一遮蓋物外層、所述第二遮蓋物外層、所述第一墊層及所述第二墊層。
27.如權(quán)利要求26所述的系統(tǒng)，其中所述預(yù)濕潤中的所述樹脂與所述浸漬器中的所述樹脂具有相同顏色。
28.如權(quán)利要求26所述的系統(tǒng)，其中所述預(yù)濕潤中的所述樹脂與所述浸漬器中的所述樹脂具有不同顏色。
29.如權(quán)利要求26所述的系統(tǒng)，其中所述第一外遮蓋物層及所述第二外遮蓋物層包含給所述梯子扶手上色所需的所有著色劑。
30.如權(quán)利要求29所述的系統(tǒng)，其中與所述不含填充劑的樹脂結(jié)合的所述第一外遮蓋物層及所述第二外遮蓋物層形成一腐蝕及氣候老化屏障，以使所述梯子扶手在-QUV加速氣候老化機器中暴露至ASTM G154循環(huán)4輻照1000小時后維持一小于20的ΔE及為60的60度光澤。
31.如權(quán)利要求26所述的系統(tǒng)，其中所述第一外遮蓋物層及所述第二外遮蓋物層包含一種以上顏色。
32.如權(quán)利要求26所述的系統(tǒng)，其中所述第一外遮蓋物層及所述第二外遮蓋物層包含圖片及印刷字母或文字。
33.一種梯子扶手，其包括一第一遮蓋物層；一與所述第一遮蓋物層接觸的具有一第一顏色的第一墊層；一與所述第一墊層接觸的第一粗紗層；一與所述第一粗紗層接觸的中間墊層；一與所述中間墊層接觸的第二粗紗層，且其與所述中間墊層及所述第一粗紗層共同具有一第二顏色；一與所述第二粗紗層接觸的具有所述第一顏色的第二墊層；及一與所述第二墊層接觸的第二遮蓋物層。
34.如權(quán)利要求33所述的扶手，其中所述第一墊層及所述第二墊層具有不含填充劑的樹脂，且所述第一粗紗層及所述第二粗紗層與所述中間墊層具有含填充劑的樹脂。
全文摘要
本發(fā)明涉及攀登產(chǎn)品，其包含使用經(jīng)上色、圖案化、涂漆的遮蓋物產(chǎn)品或結(jié)合標(biāo)注諸如公司名稱和徽標(biāo)的標(biāo)注方法裝飾的扶手及經(jīng)設(shè)計以耐受UV輻射暴露而僅有最小外觀改變的樹脂配方，所述攀登產(chǎn)品形成針對應(yīng)用的特定外觀、增強耐氣候老化性能且促進處理效率。一種一無填充劑樹脂與經(jīng)涂覆遮蓋物系統(tǒng)的組合，其用于形成一用于攀登產(chǎn)品的具有自含顏色、圖案、圖片、徽標(biāo)或其組合的協(xié)合耐氣候老化表面。一種用于生產(chǎn)組件的系統(tǒng)。各種方法，系統(tǒng)，一種梯子扶手。
文檔編號G09F3/00GK101025074SQ20071008028
公開日2007年8月29日 申請日期2007年2月16日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月21日
發(fā)明者詹姆斯·文森特·高謝爾, 阿利森·斯特賴特·克拉珀, 胡安·安東尼奧·里韋拉, 哈羅德·卡爾·皮拉內(nèi)奧 申請人:威那公司