用來制造具有儲腔和毛細管的柔性復合物的方法和設備的制作方法
【專利摘要】一種制造柔性復合面板的方法-該柔性復合面板具有由至少一根毛細管連接的多個儲腔,包括形成毛細管組件,該毛細管組件通過如下而形成:部分地繞轉(zhuǎn)動圓筒纏繞柔性、可變形的毛細管基礎坯料,該轉(zhuǎn)動圓筒具有在其中形成的多個凹入結(jié)構(gòu);將毛細管基礎坯料抽吸到凹入結(jié)構(gòu)中,以便在毛細管基礎坯料中形成毛細管;填充毛細管;以及將毛細管阻隔坯料層疊在毛細管基礎坯料上。柔性儲腔組件通過如下形成:在柔性儲腔坯料中切割至少兩個儲腔和相關(guān)聯(lián)的集流區(qū)的周界;從儲腔坯料移除儲腔和集流區(qū)的廢棄切割內(nèi)部;將儲腔坯料固定到基礎層;過填充每個儲腔;以及將毛細管組件層疊在儲腔組件上,將過多填充物從儲腔驅(qū)動到集流區(qū)中。
【專利說明】用來制造具有儲腔和毛細管的柔性復合物的方法和設備
[0001]對于相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請要求在2012年5月24日提交的美國專利申請N0.13/479,494和在2011年5月24日提交的美國臨時申請N0.61/489,466的優(yōu)先權(quán)。以上申請的全部公開通過參引包括在里。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本發(fā)明涉及用來制造薄的柔性復合物的方法和設備,這些薄的柔性復合物具有一組儲腔,這組儲腔由一組毛細管互連。
【背景技術(shù)】
[0004]這個章節(jié)提供與本公開相關(guān)的背景信息,該背景信息不一定是現(xiàn)有技術(shù)。
[0005]薄的柔性復合物可用來進行化學反應,這些薄的柔性復合物具有由毛細管互連的多個儲腔,這些化學反應由時間、溫度、以及有時其它變量延遲。
[0006]這些復合物的一種具體用途是在狀態(tài)指示標簽中。例如,這樣的標簽可基于從制造產(chǎn)品起的時間或者時間和溫度,或者更優(yōu)選地,在多種消耗品和其它產(chǎn)品的情況下基于從打開容器起的時間或者時間和溫度,而提供產(chǎn)品的狀態(tài)的指示,標簽附接到該產(chǎn)品上。這樣的狀態(tài)指示標簽的例子公開在如下文件中:在2010年12月23日公布的Time IndicatorDevice,美國公開申請 2010/0322037 ;和在 2008 年 9 月 4 日公布的 Open Life IndicatorLabel for Food Produce and Such like,美國公開申請2008/0210152,這兩個申請的全部公開通過參引包括在里。
[0007]盡管本方法和設備特別適用于這樣的時間或者時間和溫度指示標簽的生產(chǎn),但方法和設備不限于此,并且可用在任何薄的柔性復合物的生產(chǎn)中,這些復合物具有儲腔和毛細管,例如用于各種檢測或監(jiān)視用途。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0008]本部分提供本公開的一般概況,并且不是其全部范圍或其全部特征的全面公開。
[0009]本發(fā)明的實施例提供:用來生產(chǎn)柔性子組件的方法和設備,這些柔性子組件包含各具有至少一根填充的毛細管的組;用來生產(chǎn)柔性子組件的方法和設備,這些柔性子組件包含具有至少兩個填充儲腔的組;以及用來生產(chǎn)柔性組件的方法和設備,這些柔性組件包含具有至少一根填充的毛細管的組和具有至少兩個填充儲腔的組。
[0010]按照一個優(yōu)選實施例,提供一種用來形成柔性毛細管組件的方法,該柔性毛細管組件具有包括至少一根填充的毛細管的組。一般地這種方法包括部分地繞轉(zhuǎn)動圓筒的表面纏繞柔性、可變形的毛細管基礎坯料(web),該轉(zhuǎn)動圓筒具有在其中形成的多組凹入結(jié)構(gòu),每組凹入結(jié)構(gòu)與一組毛細管相對應。位于毛細管基礎坯料下面的凹入結(jié)構(gòu)連接到減壓源,以將毛細管基礎坯料抽吸到凹入結(jié)構(gòu)中,并且在其中形成毛細管組。填充材料施加到毛細管基礎坯料的表面,以填充毛細管組。柔性毛細管阻隔坯料層疊在毛細管基礎坯料上,以封閉毛細管組。
[0011]填充材料優(yōu)選地使用分室刮刀系統(tǒng)施加,該分室刮刀系統(tǒng)具有填充材料的中心濕潤區(qū)以及進口和出口刮刀,以便隨著圓筒轉(zhuǎn)動而將填充材料施加到毛細管組,該毛細管組在分室刮刀系統(tǒng)的中心濕潤區(qū)下方通過。
[0012]毛細管阻隔坯料優(yōu)選地在毛細管基礎坯料位于轉(zhuǎn)動圓筒上時,利用層疊輥施加到毛細管基礎坯料。毛細管阻隔坯料優(yōu)選地包括阻隔層和可剝離的支撐層。通路可形成在阻隔層中,以在移除可剝離的支撐層之后提供對于毛細管的進入。
[0013]按照另一個優(yōu)選實施例,提供一種用來形成柔性毛細管組件的方法,該柔性毛細管組件具有包括至少一根填充的毛細管的組。一般地這種方法包括部分地繞轉(zhuǎn)動圓筒的表面纏繞第一柔性、可變形的毛細管基礎坯料,該轉(zhuǎn)動圓筒具有在其中形成的多組凹入結(jié)構(gòu),每組凹入結(jié)構(gòu)與一組毛細管相對應。位于毛細管基礎坯料下面的凹入結(jié)構(gòu)選擇性地連接到減壓源,以將毛細管基礎坯料抽吸到凹入結(jié)構(gòu)中,并且在其中形成毛細管組。暴露于大氣的凹入結(jié)構(gòu)選擇性地與減壓源脫開。這可允許較低容量真空系統(tǒng)的使用并且降低能量需要。
[0014]毛細管基礎坯料優(yōu)選地用第一放置輥施加到轉(zhuǎn)動圓筒的表面,用第二放置輥從轉(zhuǎn)動圓筒移除。在第一放置輥與第二放置輥之間的圓筒的表面中的凹入結(jié)構(gòu)選擇性地連接到減壓源,其中在該第一放置輥處施加毛細管基礎坯料,在該第二放置輥處移除毛細管基礎坯料。相反地,在第二放置輥與第一放置輥之間的圓筒的表面中的凹入結(jié)構(gòu)選擇性地與減壓源脫開,其中在該第二放置輥處移除毛細管基礎坯料,在該第一放置輥處施加毛細管基礎坯料。
[0015]按照本發(fā)明的另一個優(yōu)選實施例,提供一種用來形成柔性毛細管組件的工具,該柔性毛細管組件具有至少一個包括至少一根填充的毛細管的組。一般地,工具可包括可轉(zhuǎn)動地安裝的圓筒,該可轉(zhuǎn)動地安裝的圓筒具有多個周向間隔區(qū)。至少一組凹入結(jié)構(gòu)形成在這些區(qū)中的至少一些的表面中,每組凹入結(jié)構(gòu)與一組毛細管相對應,并且每組凹入結(jié)構(gòu)在其中具有端口。圓筒的區(qū)的每一個可具有歧管,該歧管與這些區(qū)中的各組凹入結(jié)構(gòu)的每一組的端口相連通。每個區(qū)的歧管可擇性地連接到減壓源,以選擇性地將在周向間隔區(qū)中的各組凹入結(jié)構(gòu)連接到減壓源。
[0016]工具優(yōu)選地包括芯部和套筒,該套筒可移除地安裝在芯部上。各組凹入結(jié)構(gòu)形成在可移除套筒中。這可降低制造用于毛細管組的不同構(gòu)造的工具的成本,并且方便從制造一種構(gòu)造到另一種構(gòu)造的轉(zhuǎn)換。每個區(qū)的歧管的至少一部分位于芯部中,并且至少一個密封件優(yōu)選地設置在芯部與套筒之間,以在歧管與在套筒上的每組凹入結(jié)構(gòu)的端口之間提供密封連通。芯部與套筒之間的該密封件優(yōu)選地是可加壓的。在一個特別優(yōu)選實施例中,密封件包括ο形圈,并且包圍在套筒中的至少一組凹入結(jié)構(gòu)的端口,該ο形圈圍繞芯部中的歧管的每個開口。這些O形圈優(yōu)選地坐置在基座中,該基座形成在芯部的表面中。在芯部中設有用來選擇性地加壓基座的通路,以將O形圈推壓成與安裝在芯部上的套筒相接合。優(yōu)選地在芯部和套筒上有配對部分,以保證套筒相對于芯部適當?shù)囟ㄏ颍⑶倚静恐械钠绻荛_口與套筒中的適當端口對準。
[0017]按照本發(fā)明的另一個優(yōu)選實施例,提供一種用來形成柔性儲腔組件的方法,該柔性儲腔組件具有包括至少一個填充儲腔的組。一般地,這種方法包括在柔性儲腔坯料中切割包括至少一個儲腔的組的周界,該柔性儲腔坯料固定到可剝離的支撐層。將支撐層剝離,并且將儲腔組的至少一個儲腔的廢棄切割內(nèi)部從儲腔坯料移除。將儲腔坯料固定到基礎層,從而形成敞開頂部的儲腔。組中的每個儲腔通過將多個填充材料層沉積到每個儲腔中而過填充。將儲腔阻隔層(它可以是毛細管復合物)層疊在過填充儲腔上。
[0018]除儲腔之外,也優(yōu)選地在儲腔坯料中切割至少一個集流區(qū)的周界,其與儲腔坯料中的儲腔組中的儲腔的至少一個相鄰。當移除支撐層時,它也從儲腔坯料移除至少一個集流區(qū)的廢棄切割內(nèi)部。然后,當將儲腔阻隔層層疊在過填充儲腔上時,可迫使過多填充材料進入至少一個集流區(qū)中,其中可被容納,而不干擾儲腔組件的組裝或使用。
[0019]按照本發(fā)明的另一個優(yōu)選實施例,提供一種用來形成柔性儲腔組件的方法,該柔性儲腔組件具有包括至少兩個填充儲腔的組。一般地,這種方法包括在柔性儲腔坯料中切割至少一個儲腔型坯的周界,該至少一個儲腔型坯具有至少兩個葉瓣,該至少兩個葉瓣由至少一個接頭分隔,該柔性儲腔坯料固定到可剝離的支撐層。將支撐層移除,從而將儲腔型坯的廢棄切割內(nèi)部從儲腔坯料移除。將儲腔坯料固定到基礎層。阻隔材料可沉積到至少一個接頭中,以將儲腔型坯劃分成與葉瓣相對應的獨立的儲腔。組中的儲腔的每一個可通過將多個填充材料層沉積到每個儲腔中而過填充。將儲腔阻隔層(它可以是毛細管復合物)層疊在過填充儲腔上。
[0020]將阻隔材料的頂部表面優(yōu)選地砑光到儲腔坯料的表面的高度。粘合劑可施加到沉積阻隔材料的砑光表面,以方便與儲腔阻隔層相附接。
[0021]在特別優(yōu)選實施例中,儲腔型坯具有至少三個葉瓣,該至少三個葉瓣由至少兩個接頭分隔。阻隔材料沉積到至少兩個接頭的每一個處,以將儲腔型坯劃分成至少三個儲腔。阻隔材料優(yōu)選地包括至少兩種不同材料,并且更優(yōu)選地包括第一和第二材料,該第一和第二材料按這樣一種方式沉積,從而第二材料在頂部和側(cè)部由第一材料圍繞。
[0022]按照另一個優(yōu)選實施例,提供一種用來制造柔性復合面板的方法,該柔性復合面板具有一組多個儲腔,這些儲腔由包括至少一根毛細管的組連接。通常,該方法包括形成柔性毛細管組件,該柔性毛細管組件具有包括至少一根填充的毛細管的組。毛細管組件可通過部分地繞轉(zhuǎn)動圓筒的表面纏繞第一柔性、可變形的毛細管基礎坯料而形成,該轉(zhuǎn)動圓筒具有在其中形成的多組凹入結(jié)構(gòu),每組凹入結(jié)構(gòu)與一組毛細管相對應。位于毛細管基礎坯料下面的凹入結(jié)構(gòu)可選擇性地連接到減壓源以將毛細管基礎坯料抽吸到凹入結(jié)構(gòu)中,并且在毛細管基礎坯料中形成毛細管組。填充材料可施加到毛細管基礎坯料的表面,以填充毛細管組。毛細管阻隔坯料可層疊在毛細管基礎坯料上,以封閉毛細管。
[0023]制造柔性復合面板的方法還包括形成柔性儲腔組件,該柔性儲腔組件具有包括至少兩個填充儲腔的組。儲腔組件可通過在柔性儲腔坯料中切割至少兩個儲腔和相關(guān)聯(lián)的集流區(qū)的周界而形成,該柔性儲腔坯料固定到可剝離的支撐層。移除可剝離的支撐層,從而從儲腔坯料移除儲腔和集流區(qū)的廢棄切割內(nèi)部。儲腔坯料可固定到基礎層。每個生成儲腔可通過將多個填充材料層沉積到儲腔中而過填充。
[0024]毛細管組件然后可層疊在儲腔組件上,并且使毛細管阻隔坯料與儲腔坯料相接觸。這種層疊過程可將過多填充物從儲腔驅(qū)動到集流區(qū)中,填充物在集流區(qū)處可被容納,而沒有對于最終柔性復合面板的制造或使用的干擾。
[0025]毛細管填充材料可用分室刮刀系統(tǒng)施加,該分室刮刀系統(tǒng)具有填充材料的中心濕潤區(qū)、以及進口和出口刮刀,以便隨著圓筒轉(zhuǎn)動而將填充材料施加到毛細管組,該毛細管組在分室刮刀系統(tǒng)的中心濕潤區(qū)下方通過。毛細管阻隔坯料優(yōu)選地在毛細管基礎坯料位于轉(zhuǎn)動圓筒上時,利用層疊輥層疊到毛細管基礎坯料上。毛細管阻隔層優(yōu)選地包括阻隔層和可剝離的毛細管支撐層。通路可形成在阻隔層中,以當移除可剝離的毛細管支撐層時提供對于毛細管的接近。在將毛細管組件層疊到儲腔組件之前,移除毛細管支撐層。
[0026]隨著將毛細管組件層疊到儲腔組件,毛細管和儲腔的內(nèi)容物可通過毛細管組件中的通路而連通,當移除可剝離的毛細管支撐層時暴露這些通路。因而毛細管和儲腔的內(nèi)容物可開始相互作用或反應。這種相互作用或反應優(yōu)選地在將毛細管組件層疊到儲腔之后通過彈性地卷曲優(yōu)選地與通路緊密相鄰的毛細管而短暫地中斷,從而只有在毛細管和對準儲腔中的材料的有限量可相互作用或反應。毛細管優(yōu)選地由可移除的結(jié)構(gòu)彈性地卷曲,從而標簽可通過移除可移除結(jié)構(gòu)而激活,由此伸直毛細管,并且允許在毛細管和儲腔的內(nèi)容物之間的相互作用或反應繼續(xù),從而觸發(fā)標簽的時間功能。在毛細管的內(nèi)容物與儲腔的內(nèi)容物之間的相互作用可包括活性物質(zhì)從一個儲腔經(jīng)毛細管到另一個儲腔的傳導(例如通過擴散)、或在毛細管的內(nèi)容物與儲腔的內(nèi)容物或阻隔材料之間的反應,該阻隔材料分隔兩個儲腔(在這種情況下,毛細管的內(nèi)容物可幫助溶解阻隔材料,這隨后允許兩個儲腔的內(nèi)容物反應)。
[0027]儲腔組件中的儲腔的至少一些優(yōu)選地通過將儲腔的至少一個細分成至少兩個獨立的儲腔而形成,這種細分通過將阻隔材料沉積到儲腔中而進行。儲腔的至少一個優(yōu)選地包括至少兩個葉瓣,該至少兩個葉瓣由接頭分隔。這個儲腔通過將阻隔材料沉積到接頭中可細分成至少兩個儲腔。阻隔材料的頂部表面優(yōu)選地砑光到儲腔坯料的表面的高度。粘合劑可施加到沉積的阻隔材料的砑光表面上,以增強與毛細管組件的阻隔層的粘結(jié)。
[0028]在特別優(yōu)選實施例中,待劃分的儲腔具有至少三個葉瓣,該至少三個葉瓣由至少兩個接頭分隔。將阻隔材料沉積到至少兩個接頭的每一個處,以將儲腔劃分成至少三個儲腔。阻隔材料優(yōu)選地包括至少兩種不同材料,并且優(yōu)選地作為至少第一和第二材料按這樣一種方式沉積,從而第二材料在頂部和側(cè)部由第一材料圍繞。
[0029]按照本發(fā)明的另一個優(yōu)選實施例,提供一種用來制造柔性復合面板的方法,該柔性復合面板具有包括多個儲腔的組,這些儲腔由包括多根毛細管的組連接。一般地,該方法包括通過部分地繞轉(zhuǎn)動圓筒的表面纏繞第一柔性、可變形的毛細管基礎坯料而形成柔性毛細管組件,該柔性毛細管組件具有包括至少兩根填充毛細管的組,該轉(zhuǎn)動圓筒具有在其中形成的多組凹入結(jié)構(gòu),每組凹入結(jié)構(gòu)與毛細管組相對應。位于毛細管基礎坯料下面的凹入結(jié)構(gòu)連接到減壓源,以將毛細管基礎坯料抽吸到凹入結(jié)構(gòu)中,并且在毛細管基礎坯料中形成毛細管組。將填充材料施加到毛細管基礎坯料的表面,以填充毛細管組。將毛細管阻隔坯料層疊在毛細管基礎坯料上,以封閉毛細管。
[0030]還形成柔性儲腔組件,該柔性儲腔組件具有包括多個填充儲腔的組。在柔性儲腔坯料中切割至少第一儲腔、第二儲腔、以及第三儲腔和相關(guān)聯(lián)的集流區(qū)的周界,該第三儲腔包括三個葉瓣,這三個葉瓣由兩個接頭分隔,該柔性儲腔坯料固定到可剝離的支撐層。移除可剝離的支撐層,并且也從儲腔坯料移除儲腔和集流區(qū)的廢棄切割內(nèi)部。將儲腔坯料固定到基礎層。通過將阻隔材料沉積到兩個接頭的每一個處,而將第三儲腔細分成至少三個獨立的儲腔。儲腔的每一個通過沉積多個填充材料層而過填充。
[0031]毛細管組件然后可層疊在儲腔組件上,層疊過程將過多填充物從儲腔驅(qū)動到它們的相關(guān)聯(lián)的集流區(qū)中。至少兩根毛細管之一的一個端部與第一儲腔對準,并且該毛細管的另一個端部與第三儲腔的接頭之一對準。至少兩根毛細管的另一根的一個端部與第二儲腔對準,并且該毛細管的另一個端部與第三儲腔的接頭的另一個對準。
[0032]進一步的適用領(lǐng)域由這里提供的描述將成為顯然的。在本概述中的描述和具體例子打算僅用于說明目的,并且不旨在限制本公開的范圍。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0033]這里描述的附圖僅用于選擇的實施例而不是全部可能實施的說明性目的,并且不打算限制本公開的范圍。
[0034]圖1A示出了在一種類型的示例性薄柔性復合組件中的儲腔的布置,本方法和設備適于制造這種類型的示例性薄柔性復合組件;
[0035]圖1B示出了與在圖1A中示出的示例性薄柔性復合組件的涉及儲腔的毛細管的布置;
[0036]圖1C示出了示例性方塊層,該示例性方塊層用來圍繞和保護在圖1B中示出的示例性薄柔性復合組件的毛細管;
[0037]圖1D是分解圖,示出了在一種類型的示例性薄柔性復合組件中的儲腔組件和毛細管組件的布置,本方法和設備適于制造這種類型的示例性薄柔性復合組件;
[0038]圖2是轉(zhuǎn)動圓筒工具的示意橫截面圖,示出了按照本發(fā)明各個實施例的毛細管基礎坯料的用途和纏繞;
[0039]圖3是示例性工具的示意立體圖,示出了用來在其表面中形成毛細管組的多組凹入結(jié)構(gòu);
[0040]圖4是示例性工具的放大部分橫截面圖,示出了表面中的凹入結(jié)構(gòu)以及端口和歧管,該歧管用來將凹入結(jié)構(gòu)連接到減壓源上,用來在毛細管基礎坯料形成這些毛細管;
[0041]圖5是示例性工具的示意橫截面圖,示出了凹入結(jié)構(gòu)組的一些與減壓源的選擇性連接;
[0042]圖6是工具的優(yōu)選實施例的端視圖,示出了芯部和大致圓筒形套筒;
[0043]圖7是示例性工具的放大部分橫截面圖,示出了表面中的凹入結(jié)構(gòu)、端口和歧管、以及加壓密封件,該歧管用來將凹入結(jié)構(gòu)連接到減壓源上,用來在毛細管基礎坯料形成毛細管,該加壓密封件用來將芯部上的歧管開口密封連接到套筒上的端口上;
[0044]圖8是示例性工具的芯部的可選擇構(gòu)造的立體圖,示出了其上的多個O形圈,這些ο形圈用來與套筒(未示出)密封連接,該套筒安裝在芯部上;
[0045]圖9是工具的示意端視圖,示出了填充材料對于毛細管的施加,這些毛細管形成在毛細管基礎坯料中;
[0046]圖10是在圖9中示出的工具的示意放大橫截面圖,示出了毛細管的填充和出口刮刀;
[0047]圖11是毛細管阻隔坯料的示意圖,示出了在阻隔層中通路的形成,并且示出了可移除的毛細管支撐層;
[0048]圖12是將粘合劑施加到毛細管阻隔坯料上以便隨后層疊到毛細管基礎坯料上的過程的示意圖;[0049]圖13是將毛細管阻隔坯料層疊到毛細管基礎坯料上的過程的示意圖;
[0050]圖14是示意圖,示出了在儲腔坯料中的儲腔和集流區(qū)的周界的切割;
[0051]圖15是示意圖,示出了可剝離的支撐層和廢棄切割物從儲腔和集流區(qū)的移除;
[0052]圖16是示意圖,示出了儲腔坯料相對于基礎層的層疊,該基礎層包括底部層、壓敏粘合劑、以及牛皮紙或玻璃紙硅酮釋放襯里;
[0053]圖17A是多葉瓣儲腔的俯視平面圖,該多葉瓣儲腔可細分成獨立的儲腔;
[0054]圖17B是多葉瓣儲腔的俯視平面圖,該多葉瓣儲腔具有阻隔材料,該阻隔材料沉積到葉瓣之間的接頭中,以形成三個獨立的儲腔;
[0055]圖18是用來弄平阻隔材料的頂部的選擇性砑光過程的示意圖;
[0056]圖19是粘合劑對于阻隔材料的頂部的選擇性施加的示意圖;
[0057]圖20是通過成套陣列的電磁操作射流閥的多層填充儲腔的側(cè)部的示意圖,其將平行線條的填充材料鋪設在另一個的頂部上;
[0058]圖21是以上通過成套陣列的電磁操作射流閥進行的儲腔的多層填充的示意圖,其將平行填充線條并排鋪設;
[0059]圖22是毛細管層疊到儲腔組件上的示意圖;以及
[0060]圖23是組裝的復合物的示意圖。
[0061 ] 對應的附圖標記貫穿附圖的幾個視圖指示對應的部分。
【具體實施方式】
[0062]現(xiàn)在參照附圖將更充分地描述示例性實施例。
[0063]本發(fā)明涉及用來制造薄的柔性復合物的方法和設備,這些薄的柔性復合物具有一組儲腔,這些儲腔由一組毛細管互連。
[0064]這樣的薄的柔性復合物可用來進行化學反應,并且可具體應用于狀態(tài)指示標簽,這些化學反應由時間、溫度、以及有時其它變量延遲。這種狀態(tài)指示標簽的例子示出在圖1A-1D中。盡管這種詳細描述詳細地描述了這種標簽、用來制造這種標簽的方法和設備,但本發(fā)明不限于此,并且出于任何目的和用途應用于:用來生產(chǎn)包含包括至少一根填充的毛細管的組的柔性子組件的方法和設備;用來生產(chǎn)包含具有至少兩個填充儲腔的組的柔性子組件的方法和設備;以及用來生產(chǎn)柔性組件的方法和設備,這些柔性組件包含包括至少一根填充的毛細管的組和包括至少兩個填充儲腔的組。
[0065]如圖1A所示,示例性標簽50包括儲腔組件,該儲腔組件包括一組儲腔,這組儲腔包括第一儲腔52、第二儲腔54、以及第三儲腔56,該第三儲腔56由阻隔件58和60劃分成子儲腔56A、56B及56C。如圖1B所示,示例性標簽50還包括毛細管組件,該毛細管組件包括一組毛細管,這組毛細管包括第一毛細管62和第二毛細管64。第一毛細管62具有與第一儲腔52連通的第一端部66以及與第一阻隔件58連通的第二端部68。第二毛細管64具有與第二儲腔54連通的第一端部70以及與第二阻隔件60連通的第二端部72。如圖1C所示,保護層74可圍繞和保護毛細管組件的毛細管。在這個優(yōu)選實施例中,儲腔56B是可見的,并且染色以指示儲腔56B所附接到的材料的狀態(tài)。例如,儲腔56B可以染色成綠色,作為良好狀態(tài)的指示器。
[0066]在操作中,一旦致動,第一儲腔52的內(nèi)容物就經(jīng)第一毛細管62連通到第一阻隔件58。第一儲腔的內(nèi)容物可操作,以溶解或沖蝕第一阻隔件58,并因而在經(jīng)過一段時間之后,將最終允許儲腔56A和56B的內(nèi)容物混合。這種混合改變儲腔56B的顏色,以隨著時間的推移而指示狀態(tài)的變化。例如,儲腔56B可以染色成黃色,作為減弱狀態(tài)的指示器。這種顏色變化可以僅僅歸因于儲腔56A和56B的內(nèi)容物的混合,或者它可通過由第一毛細管62提供的第一儲腔52的內(nèi)容物的混合而幫助。一旦致動,第二儲腔54的內(nèi)容物就經(jīng)第二毛細管64連通到第二阻隔件60。第二儲腔的內(nèi)容物可操作,以溶解或沖蝕第二阻隔件60,并因而在經(jīng)過一段時間之后,將最終允許儲腔56C和56B的內(nèi)容物混合。這種混合改變儲腔56B的顏色,以隨著時間的推移而指示狀態(tài)的變化。例如,儲腔56B可以染色成紅色,作為進一步減弱狀態(tài)的指示器。這種顏色變化可以僅僅歸因于儲腔56C和56B的內(nèi)容物的混合,或者它可通過由毛細管64提供的第二儲腔54的內(nèi)容物的混合而幫助。
[0067]通過控制毛細管的內(nèi)容物和毛細管的相應長度,可控制儲腔56A和56B以及隨后地儲腔56B和56C的混合的計時、以及因此儲腔56B的顏色變化,以提供基于時間的狀態(tài)指示器。
[0068]如圖1D所示,組裝標簽50包括儲腔組件76,在該儲腔組件76中形成一組儲腔,這組儲腔包括第一儲腔52、第二儲腔54、以及第三儲腔56,該第三儲腔56由阻隔件58和60劃分成子儲腔56A、56B及56C。
[0069]組裝標簽50還包括毛細管組件78,在該毛細管組件78中,形成一組毛細管,這組毛細管包括第一毛細管62和第二毛細管64。第一毛細管62具有與第一儲腔52連通的第一端部66以及與第一阻隔件58連通的第二端部68。第二毛細管64具有與第二儲腔54連通的第一端部70以及與第二阻隔件60連通的第二端部72。
[0070]保護層74覆蓋毛細管組件78,以圍繞和保護毛細管組件的毛細管,該保護層74具有用來容納毛細管62和64的切口 80和82。保護層也具有可移除的接片部分84,該可移除的接片部分84由一排穿孔86限定,該可移除的接片部分84覆蓋毛細管62和64的每一根的一部分,并且其使毛細管彈性地卷曲,以防止它們將材料從它們的相應儲腔52和54傳導到它們的相應管塞56和58,直到移除接片84。
[0071]蓋層88覆蓋保護層74。蓋層88包括接片90,該接片90由一排穿孔92限定,該接片90大體覆蓋保護層74的接片84,并且與接片84相對應。蓋層具有頂部表面94,信息、指令及/或裝飾元素可印刷或壓紋在該頂部表面94上。蓋層88也具有窗口或開口 96,該窗口或開口 96與保護層74中的窗口或開口 96A對準,并且該窗口或開口 96與毛細管組件中的窗口或開口 96B對準,從而儲腔56B從組件50的頂部是可見的。
[0072]完成的組件適于固定在例如容器上,并且由接片84和90形成的可移除的接片部分固定到用于容器的蓋上。當移除蓋時,將接片84和90從組件移除,這使毛細管62和64伸直。來自儲腔52的物質(zhì)經(jīng)毛細管52連通到阻隔件58,并且來自儲腔54的物質(zhì)經(jīng)毛細管64連通到阻隔件60。儲腔的內(nèi)容物、毛細管的長度和內(nèi)容物、以及阻隔件的內(nèi)容物和結(jié)構(gòu)都可控制,以實現(xiàn)組件的希望功能。在示例性用途中,儲腔52的內(nèi)容物經(jīng)毛細管62連通以溶解管塞58,從而允許儲腔56A的內(nèi)容物與儲腔56B的內(nèi)容物相混合,優(yōu)選地改變通過在組件的頂部中的窗口可見的儲腔56B的顏色(例如從綠色到黃色)。隨后,儲腔54的內(nèi)容物經(jīng)毛細管64連通以溶解管塞60,從而允許儲腔56C的內(nèi)容物與儲腔56B的內(nèi)容物相混合,優(yōu)選地改變通過在組件的頂部中的窗口可見的儲腔56B的顏色(例如從黃色到紅色)。組件因而提供關(guān)于容器的內(nèi)容物的兩種不同指示。當然通過提供儲腔和毛細管的不同布置,可提供單個指示或多于兩種指示。
[0073]按照一個實施例,提供一種用來形成柔性毛細管組件的方法,該柔性毛細管組件具有包括至少一根填充的毛細管的組。一般地,這種方法包括部分地繞轉(zhuǎn)動圓筒100的表面纏繞柔性、可變形的毛細管基礎坯料,如圖2所示。如圖3所示,轉(zhuǎn)動圓筒100具有在其中形成的多組102凹入結(jié)構(gòu)104。每組102與一組毛細管相對應。凹入結(jié)構(gòu)104的多組102允許多組毛細管同時和連續(xù)地形成。
[0074]如圖4所示,位于毛細管基礎坯料下面的凹入結(jié)構(gòu)104的組102連接到減壓源,以將毛細管基礎坯料抽吸到凹入結(jié)構(gòu)104中,并且在其中形成毛細管組。如圖9和10所示,將填充材料施加到毛細管基礎坯料的表面,以填充在其中形成的毛細管組。如圖13所示,柔性毛細管阻隔坯料層疊在毛細管基礎坯料上,以封閉毛細管組。
[0075]如圖9和10所示,施加填充材料的步驟優(yōu)選地使用分室刮刀系統(tǒng)110,該分室刮刀系統(tǒng)Iio具有填充材料的中心濕潤區(qū)112以及進口和出口刮刀114,以便隨著圓筒100轉(zhuǎn)動將填充材料施加到毛細管組,該毛細管組在分室刮刀系統(tǒng)的中心濕潤區(qū)下方通過。填充材料典型地是膠或其它物質(zhì),該膠或其它物質(zhì)調(diào)解沿毛細管的長度的流動。通過控制毛細管的填充材料的性質(zhì),可調(diào)整過渡時間,例如以調(diào)整指示器的計時。
[0076]如圖13所示,毛細管阻隔坯料優(yōu)選地在毛細管基礎坯料位于轉(zhuǎn)動圓筒上時,利用層疊輥116被層疊到毛細管基礎坯料上。如圖11所示,毛細管阻隔坯料優(yōu)選地包括阻隔層和可剝離的支撐層。通路或開口優(yōu)選地形成在阻隔層中的適當位置中,以在移除可剝離的毛細管支撐層之后提供對于毛細管的接近??蓜冸x的毛細管支撐層不是必需的,并且毛細管阻隔坯料可省去支撐層,特別是當毛細管組件在形成之后將立即使用的情況下。在毛細管組件將存儲一些時間的場合,可能更方便的是,提供可剝離的毛細管支撐層。
[0077]因為毛細管基礎坯料繞圓筒100僅部分地包裹,所以多組102的凹入結(jié)構(gòu)104在任何給定時間露出。這些露出的組102的凹入結(jié)構(gòu)104影響在毛細管基礎坯料下面保持足夠低的壓力的能力,至少不浪費能量和使設備尺寸過大。因而,制造毛細管組件的方法優(yōu)選地包括:部分地繞轉(zhuǎn)動圓筒的表面纏繞毛細管基礎坯料;和將位于毛細管基礎坯料下面的凹入結(jié)構(gòu)選擇性地連接到減壓源,以將毛細管基礎坯料抽吸到凹入結(jié)構(gòu)中,并且在其中形成一組毛細管;以及將暴露于大氣的凹入結(jié)構(gòu)與減壓源選擇性地脫開。如圖5所示,毛細管基礎坯料優(yōu)選地用第一放置輥120施加到轉(zhuǎn)動圓筒100的表面,并且從轉(zhuǎn)動圓筒移除,并且其中,毛細管基礎坯料用第二放置輥122從轉(zhuǎn)動圓筒移除。在第一放置輥120與第二放置輥122之間位于圓筒的表面中的凹入結(jié)構(gòu)選擇性地連接到減壓源,在該第一放置輥120處將毛細管基礎坯料施加到圓筒100,在該第二放置輥122處從圓筒100移除毛細管基礎坯料。相反地,在第二放置輥與第一放置輥之間位于圓筒的表面中的凹入結(jié)構(gòu)選擇性地與減壓源脫開,其中在該第二放置輥處移除毛細管基礎坯料,在該第一放置輥處施加毛細管基礎坯料。
[0078]用來形成柔性毛細管組件的工具的優(yōu)選實施例包括可轉(zhuǎn)動地安裝的圓筒100,該柔性毛細管組件具有至少一個包括至少一根填充的毛細管的組,該可轉(zhuǎn)動地安裝的圓筒100如圖5所示,被劃分成多個周向間隔區(qū)124。凹入結(jié)構(gòu)104的至少一組102形成在周向間隔區(qū)中的至少一些的表面中;每組102與一組毛細管相對應。每組102優(yōu)選地在其中具有端口 106。周向間隔區(qū)124的每一個具有歧管126,該歧管126與在周向間隔區(qū)中的凹入結(jié)構(gòu)104的各組102的每一組的端口 106相連通。這些歧管126的每一根選擇性地可連接到減壓源,以選擇性地將每個區(qū)124中的凹入結(jié)構(gòu)104的各組102連接到減壓源。
[0079]如圖6所示,圓筒100優(yōu)選地包括芯部130和套筒132,該套筒132可移除地安裝在芯部上。凹入結(jié)構(gòu)104的各組102形成在套筒132中。這可使制造不同毛細管式樣更容易和更便宜,因為取代制造整個圓筒100來形成新的毛細管式樣,只需要構(gòu)造新套筒132。這種構(gòu)造也加速了從一種式樣的制造到另一種式樣的制造的轉(zhuǎn)換,因為僅套筒132是需要改變的。
[0080]每個區(qū)124的歧管126的至少一部分布置在芯部130中。至少一個密封件優(yōu)選地設置在芯部130與套筒132之間,以在芯部130中的每根歧管126與區(qū)124中的凹入結(jié)構(gòu)104的每一組102的端口 106之間提供密封連通。芯部130與套筒132之間的這些密封件優(yōu)選地是可加壓的,這在芯部與套筒之間提供可靠密封,但這些密封件可去壓,以方便套筒的安裝和從芯部的移除。這些密封件可包括ο形圈134,該ο形圈134圍繞芯部130中的歧管126的每個開口,ο形圈包圍套筒132的對應區(qū)124中的凹入結(jié)構(gòu)104的至少一組102的端口 106。每個ο形圈134優(yōu)選地坐置在芯部130的表面中的基座136中。如圖7所示,在芯部中優(yōu)選地設有與每個基座136連通的通道138,從而密封件的全部可同時加壓以便使用圓筒100,并且可去壓,以容許套筒132的更換。圖8示出了芯部130上的ο形圈134的一種可能布置,示出了跨過24個周向間隔區(qū)的每一個延伸的四個ο形圈134。每個芯部130和套筒132可在芯部130和套筒132上設有配對部分(未示出),以保證套筒相對于芯部適當?shù)囟ㄏ颉_@幫助保證歧管126的開口與對應區(qū)124中的凹入結(jié)構(gòu)104的各組102的端口 106對準。
[0081]本發(fā)明的另一個優(yōu)選實施例提供一種用來形成柔性儲腔組件的方法,該柔性儲腔組件具有包括至少一個填充儲腔的組。總體上如圖14所示,優(yōu)選實施例的方法包括在柔性儲腔坯料中切割包括至少一個儲腔的組的周界,該柔性儲腔坯料固定到可剝離的支撐層。這可方便地通過旋轉(zhuǎn)模具切割而以連續(xù)方式進行。如圖15所示,在已經(jīng)穿過儲腔坯料切割周界之后,將支撐層和儲腔組的各儲腔的廢棄切割內(nèi)部從儲腔坯料移除。
[0082]然后例如用UV可固化粘合劑將儲腔坯料固定到基礎層,以形成敞開的頂部儲腔。這個基礎層可包括丙烯酸壓敏粘合劑以及玻璃紙硅酮釋放層的牛皮紙,從而儲腔組件可用來制造粘合標簽。敞開的頂部儲腔的每一個優(yōu)選地被過填充,以便幫助減少在完成的儲腔中的間隙和氣泡。這種過填充優(yōu)選地通過將適當?shù)奶畛洳牧系亩鄠€層沉積到每個儲腔中而完成。如圖20和21所示,這方便地用成套陣列的高速電磁射流閥進行。如圖20所示,這個陣列能夠以單次通過而依次將一個層沉積在之前的層的頂部上。如圖21所示,每個層通過沉積多個平行的填充線條而制成。儲腔組件通過將儲腔阻隔層層疊在過填充儲腔上而完成。這個儲腔阻隔層優(yōu)選地是毛細管組件,從而毛細管組件的毛細管提供儲腔組件中的儲腔之間的連接,以形成完整、起作用的薄的柔性復合物。
[0083]切割儲腔坯料中的儲腔的周界的步驟優(yōu)選地還包括如下步驟:切割至少一個集流區(qū)的周界,該至少一個集流區(qū)與儲腔坯料中的儲腔組的中的儲腔的至少一個相鄰。移除支撐層的步驟也從儲腔坯料移除至少一個集流區(qū)的廢棄切割內(nèi)部。然后,當將儲腔阻隔層層疊在過填充儲腔上時,過多材料有地方去,層疊過程使這種過多材料進入至少一個集流區(qū)中,如圖22所示。過多材料無害地保持在集流區(qū)中,并且不影響完成組件的操作。事實上,填充的集流區(qū)可從完成組件裁去,例如通過模具切割,但這不是必需的,因為集流區(qū)的內(nèi)容物保持成與組件的功能部分隔離。
[0084]在本發(fā)明的另一個優(yōu)選實施例中,提供一種用來形成柔性儲腔組件的方法,該柔性儲腔組件具有包括至少兩個填充儲腔的組。一般地,這種方法包括在柔性儲腔坯料中切割至少一個儲腔型坯的周界,該至少一個儲腔型坯具有由至少一個接頭分隔的至少兩個葉瓣,該柔性儲腔坯料固定到可剝離的支撐層。將支撐層移除,以將儲腔型坯的廢棄切割內(nèi)部從儲腔坯料移除。將儲腔坯料固定到基礎層。將阻隔材料沉積到至少一個接頭處,以將儲腔型坯劃分成與葉瓣相對應的獨立的儲腔。然后每個儲腔通過將適當?shù)奶畛洳牧系亩鄠€層沉積到儲腔中而過填充。將儲腔阻隔層層疊在過填充儲腔上。
[0085]將過多阻隔材料優(yōu)選地沉積在接頭處。然后,如圖18所示,將沉積的阻隔材料的頂部表面砑光到儲腔坯料的表面的高度。為了方便儲腔的密封,如圖19所示,可以將粘合劑施加到所沉積的阻隔材料的砑光表面。這幫助對于儲腔阻隔層的密封,并且防止由阻隔材料形成的儲腔的內(nèi)容物的過早混合。
[0086]在圖17A和17B中示出的優(yōu)選實施例中,儲腔型坯140優(yōu)選地具有至少三個葉瓣142、144以及146,該至少三個葉瓣142、144以及146由至少兩個接頭148和150分隔。將阻隔材料沉積到接頭148和150的每一個處,以將儲腔型坯劃分成至少三個儲腔。
[0087]沉積的阻隔材料優(yōu)選地包括至少兩種不同材料。例如,第一脂基材料和第二脂基材料包含酶,酶當被激活時可促進阻隔層的溶解或沖蝕。這些材料可按這樣一種方式沉積,從而第二材料在頂部和側(cè)部由第一材料圍繞。因而,隨著第一材料緩慢地沖蝕而暴露第二材料,第二材料的暴露可激活酶,以加速阻隔層的溶解或沖蝕,并因而促進以前獨立的儲腔的內(nèi)容物的混合。
[0088]操作
[0089]在操作中,本發(fā)明的實施例提供一種制造柔性復合面板的方法,該柔性復合面板具有包括多個儲腔的組,這些儲腔被包括至少一根毛細管的組連接。按照本發(fā)明的原理,形成柔性毛細管組件,該柔性毛細管組件具有包括至少一根填充的毛細管的組。毛細管組件優(yōu)選地通過部分地繞轉(zhuǎn)動圓筒的表面纏繞第一柔性、可變形的毛細管基礎坯料而形成,該轉(zhuǎn)動圓筒具有在其中形成的多組凹入結(jié)構(gòu)。每一組凹入結(jié)構(gòu)與一組毛細管相對應。將位于毛細管基礎坯料下面的凹入結(jié)構(gòu)選擇性地連接到減壓源,以將毛細管基礎坯料抽吸到凹入結(jié)構(gòu)中,并且在毛細管基礎坯料中形成毛細管組。將毛細管填充材料施加到毛細管基礎坯料的表面,以填充毛細管組。將這種材料選擇成提供各個儲腔的內(nèi)容物的適當過渡時間,毛細管連接到這些儲腔。將毛細管阻隔坯料層疊在毛細管基礎坯料上,以封閉毛細管。
[0090]該方法還包括形成柔性儲腔組件,該柔性儲腔組件具有包括至少兩個填充儲腔的組。柔性儲腔組件優(yōu)選地通過在柔性儲腔坯料中切割至少兩個儲腔和相關(guān)聯(lián)的集流區(qū)的周界而形成,該柔性儲腔坯料固定到可剝離的支撐層。從儲腔坯料移除可剝離的支撐層,該可剝離的支撐層隨其攜帶集流區(qū)和儲腔的廢棄切割內(nèi)部。將儲腔坯料固定到基礎層。生成的儲腔的每一個然后可用適當?shù)奶畛洳牧咸畛?。這優(yōu)選地通過將多個填充材料層沉積到每個儲腔中而進行。然后將毛細管組件層疊在儲腔組件上,并且毛細管阻隔坯料與儲腔坯料相接觸。這種層疊過程將過多的填充材料從儲腔驅(qū)動到集流區(qū)中。[0091]當將毛細管組件層疊到儲腔組件時,毛細管和儲腔的內(nèi)容物可通過毛細管組件中的通路而連通,當移除可剝離的毛細管支撐層時這些通路暴露。因而,毛細管和儲腔的內(nèi)容物可開始相互作用和/或反應。這種反應優(yōu)選地在將毛細管組件層疊到儲腔之后通過彈性地卷曲毛細管而短暫地中斷,這些毛細管優(yōu)選地與通路緊密相鄰,從而只有在毛細管中的材料的有限量可與對準的儲腔的內(nèi)容物相互作用或反應。這根毛細管優(yōu)選地由可移除的結(jié)構(gòu)卷曲,從而標簽可通過移除可移除的結(jié)構(gòu)而激活,由此使毛細管伸直,并且允許毛細管和儲腔的內(nèi)容物之間的相互作用或反應繼續(xù),從而觸發(fā)標簽的時間功能。在一些標簽方案中,毛細管僅僅起用于在儲腔的一個或多個中的活性物質(zhì)的導管的作用。在其它標簽方案中,毛細管的內(nèi)容物可與儲腔的內(nèi)容物或阻隔材料反應,該阻隔材料分隔兩個儲腔。
[0092]完成的柔性復合面板然后可以切斷以便使用。這個過程可移除集流區(qū)的一些或全部,盡管這不是必需的,因為集流區(qū)可保持過多的填充材料。方塊層可建立在毛細管組件上,如圖1C所示,該方塊層具有用來容納和保護毛細管的切口。這個方塊層可包括可移除部分,這些可移除部分臨時地將毛細管夾緊成封閉的。一旦移除,儲腔中的材料就可開始經(jīng)毛細管遷移。
[0093]優(yōu)選地隨著圓筒轉(zhuǎn)動,對于在分室刮刀系統(tǒng)的中心濕潤區(qū)下方通過的毛細管組,使用施加填充材料的分室刮刀系統(tǒng)來將填充材料施加到毛細管。每組的全部毛細管優(yōu)選地填充有相同材料,盡管可使用不同材料。當使用相同材料時,由毛細管的不同長度生成不同計時,這些毛細管具有曲折的路徑,以在緊湊空間中實現(xiàn)希望的計時。材料的選擇也提供對于反應的計時的某種控制。在一些情況下,可能必要的是,加熱或冷卻填充材料,以對于填充操作實現(xiàn)適當?shù)恼扯取?br>
[0094]毛細管阻隔坯料優(yōu)選地在毛細管基礎坯料位于轉(zhuǎn)動圓筒上時,使用層疊輥而施加到毛細管基礎坯料。毛細管阻隔層優(yōu)選地包括阻隔層和可剝離的支撐層。通路形成在阻隔層中,位于當層疊在其上時與選擇的儲腔對準的位置中??蓜冸x的支撐層可臨時地堵塞通路,并且在將毛細管組件層疊到儲腔組件之前被移除。然而,在毛細管阻隔坯料將與其制造同時地或幾乎同時地使用的場合,支撐層可能不是必需的。
[0095]儲腔的至少一個可通過沉積阻隔材料而劃分成至少兩個獨立的儲腔。儲腔包括由接頭分隔的至少兩個葉瓣,并且更優(yōu)選地包括由兩個接頭分隔的至少三個葉瓣。優(yōu)選地沉積阻隔材料的多余部分,并且將沉積的阻隔材料的頂部表面砑光到儲腔坯料的表面的高度。粘合劑可施加到沉積的阻隔材料的砑光表面,以方便儲腔的分隔。阻隔物可由單種材料形成,但阻隔物優(yōu)選地由至少兩種不同材料形成。至少第一和第二材料按這樣一種方式沉積,從而第二材料在頂部和側(cè)部由第一材料圍繞。
[0096]在制造與在圖1A-1C中示出的那種類似的標簽指示器時,柔性毛細管組件通過部分地繞轉(zhuǎn)動圓筒的表面纏繞第一柔性、可變形的毛細管基礎坯料而形成,該柔性毛細管組件具有包括至少兩根填充毛細管的組,該轉(zhuǎn)動圓筒具有在其中形成的多組凹入結(jié)構(gòu)。每組凹入結(jié)構(gòu)與一組毛細管相對應。位于毛細管基礎坯料下面的凹入結(jié)構(gòu)選擇性地連接到減壓源,以將毛細管坯料抽吸到凹入結(jié)構(gòu)中,并且在毛細管基礎坯料中形成毛細管組。將填充材料施加到毛細管基礎坯料的表面,以填充毛細管組。將毛細管阻隔坯料層疊在毛細管基礎坯料上,以封閉毛細管,該毛細管阻隔坯料具有形成在其中的通路。
[0097]柔性儲腔組件通過在柔性儲腔坯料中切割至少第一儲腔、第二儲腔、第三儲腔和相關(guān)聯(lián)的集流區(qū)的周界而形成,該柔性儲腔組件具有包括多個填充儲腔的組,該第三儲腔包括三個葉瓣,這三個葉瓣由兩個接頭分隔,該柔性儲腔坯料固定到可剝離的支撐層。移除可剝離的支撐層,從而從儲腔坯料移除儲腔和集流區(qū)的廢棄切割內(nèi)部。將儲腔坯料固定到基礎層;通過將阻隔材料沉積到兩個接頭的每一個處,將第三儲腔細分成至少三個獨立的儲腔。儲腔的每一個通過沉積多個填充材料層而被填充。
[0098]將毛細管組件層疊在儲腔組件上。層疊過程將過多填充物從過填充儲腔驅(qū)動到它們的相關(guān)聯(lián)的集流區(qū)中。至少兩根毛細管之一的一個端部與第一儲腔對準,并且該毛細管的另一個端部與第三儲腔的接頭之一對準。至少兩根毛細管的另一根的一個端部與第二儲腔對準,并且另一個端部與第三儲腔的接頭的另一個對準。
[0099]毛細管組件和儲腔組件可單獨地制造和存儲,但優(yōu)選地,毛細管組件和儲腔組件在大體連續(xù)的過程中同時制造。
[0100]實施例的以上描述已經(jīng)為了說明和描述目的而提供。它不旨在是窮舉的或用于限制本公開。具體實施例的各個元素或特征一般不限于該具體實施例,而是在適用場合是可互換的,并且可用在選定的實施例中,即使沒有明確地示出或描述也如此。同一實施例也可以按多種方式變化。這樣的變化不要認為脫離本公開,并且全部這樣的修改旨在包括在本公開的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種形成柔性毛細管組件的方法,該柔性毛細管組件具有包括至少一根填充的毛細管的組,所述方法包括: 部分地繞轉(zhuǎn)動圓筒的表面纏繞柔性、可變形的毛細管基礎坯料,該轉(zhuǎn)動圓筒具有在其中形成的多組凹入結(jié)構(gòu),每組凹入結(jié)構(gòu)與一組毛細管相對應; 將位于毛細管基礎坯料下面的凹入結(jié)構(gòu)連接到減壓源,以便將毛細管基礎坯料抽吸到凹入結(jié)構(gòu)中,并且在凹入結(jié)構(gòu)中形成毛細管組; 將填充材料施加到毛細管基礎坯料的表面,以便填充毛細管組;以及 將柔性毛細管阻隔坯料層疊在毛細管基礎坯料上,以便封閉毛細管組。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中,施加填充材料的步驟使用分室刮刀系統(tǒng),以便隨著圓筒轉(zhuǎn)動而將填充材料施加到毛細管組,該分室刮刀系統(tǒng)具有填充材料的中心濕潤區(qū)以及進口和出口刮刀,該毛細管組在分室刮刀系統(tǒng)的中心濕潤區(qū)下方通過。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中,將毛細管阻隔坯料層疊在毛細管基礎坯料上的步驟包括:在毛細管基礎坯料位于轉(zhuǎn)動圓筒上時,利用層疊輥將毛細管阻隔坯料施加到毛細管基礎坯料。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法,其中,毛細管阻隔坯料包括阻隔層和可剝離的支撐層,并且該方法還包括在阻隔層中形成通路的步驟,當移除可剝離的支撐層時這些通路提供對于毛細管的接近。
5.一種形成柔性毛細管組件的方法,該柔性毛細管組件具有包括至少一根填充的毛細管的組,所述方法包括: 部分地繞轉(zhuǎn)動圓筒的表面纏繞第一柔性、可變形的毛細管基礎坯料,該轉(zhuǎn)動圓筒具有在其中形成的多組凹入結(jié)構(gòu),每組凹入結(jié)構(gòu)與一組毛細管相對應; 將位于毛細管基礎坯料下面的凹入結(jié)構(gòu)選擇性地連接到減壓源,以便將毛細管基礎坯料抽吸到凹入結(jié)構(gòu)中,并且在凹入結(jié)構(gòu)中形成毛細管組;以及 將暴露于大氣的凹入結(jié)構(gòu)與減壓源選擇性地脫開。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法,其中,利用第一放置輥將毛細管基礎坯料施加到轉(zhuǎn)動圓筒的表面,并且其中,利用第二放置輥將毛細管基礎坯料從轉(zhuǎn)動圓筒移除。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法,其中,將在第一放置輥與第二放置輥之間的圓筒的表面中的凹入結(jié)構(gòu)選擇性地連接到減壓源,在該第一放置輥處施加毛細管基礎坯料,在該第二放置輥處移除毛細管基礎坯料,并且其中,將在移除毛細管基礎坯料之處的第二放置輥與施加毛細管基礎坯料之處的第一放置輥之間的圓筒的表面中的凹入結(jié)構(gòu)與減壓源選擇性地脫開。
8.一種用來形成柔性毛細管組件的工具,該柔性毛細管組件具有至少一個包括至少一根填充的毛細管的組,所述工具包括: 可轉(zhuǎn)動地安裝的圓筒,所述圓筒具有多個周向間隔區(qū); 至少一組凹入結(jié)構(gòu),所述凹入結(jié)構(gòu)形成在至少一些周向間隔區(qū)的表面中,每組凹入結(jié)構(gòu)與一組毛細管相對應,并且每組凹入結(jié)構(gòu)在其中具有端口 ;以及 周向間隔區(qū)的每一個具有 歧管,所述歧管與周向間隔區(qū)中的各組凹入結(jié)構(gòu)的每組凹入結(jié)構(gòu)的端口相連通,所述歧管能選擇性地連接到減壓源,以便選擇性地將周向間隔區(qū)中的各組凹入結(jié)構(gòu)連接到減壓源。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的工具,其中,圓筒包括芯部和套筒,該套筒可移除地安裝在芯部上,并且其中,各組凹入結(jié)構(gòu)形成在套筒中。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的工具,其中,每個周向間隔區(qū)的歧管的至少一部分位于芯部中,并且在芯部與套筒之間還包括至少一個密封件,以便在歧管與每組凹入結(jié)構(gòu)的端口之間提供密封連通。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的工具,其中,芯部與套筒之間的所述至少一個密封件是可加壓的。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的工具,其中,密封件包括ο形圈,該ο形圈圍繞芯部中的歧管的開口,該密封件包圍至少一組凹入結(jié)構(gòu)的端口。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的工具,其中,每個密封件的ο形圈坐置在基座中,該基座形成在芯部的表面中,并且還包括用來選擇性地加壓基座的通路,以便將ο形圈推壓成與安裝在芯部上的套筒相接合。
14.根據(jù)權(quán)利要求8所述的工具,還包括位于芯部和套筒上的配對部分,以便保證套筒相對于芯部適當?shù)囟ㄏ颉?br>
15.一種形成柔性儲腔組件的方法,該柔性儲腔組件具有包括至少一個填充儲腔的組,所述方法包括: 在柔性儲腔坯料中切割包括至少一個填充儲腔的組的周界,該柔性儲腔坯料固定到可剝離的支撐層; 將支撐層和儲腔組的儲腔的廢棄切割內(nèi)部從儲腔坯料移除; 將儲腔坯料固定到基礎層; 通過將多個填充材料層沉積到每個儲腔中,而過填充所述組中的每個儲腔;以及 將儲腔阻隔層層疊在過填充儲腔上。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法,還包括切割至少一個集流區(qū)的周界,該至少一個集流區(qū)與在儲腔坯料中的儲腔組的儲腔的至少一個相鄰;其中,移除支撐層的步驟還從儲腔坯料移除至少一個集流區(qū)的廢棄切割內(nèi)部,并且其中,將儲腔阻隔層層疊在過填充儲腔上的步驟迫使過多填充材料進入至少一個集流區(qū)中。
17.一種形成柔性儲腔組件的方法,該柔性儲腔組件具有包括至少兩個填充儲腔的組,所述方法包括: 在柔性儲腔坯料中切割至少一個儲腔型坯的周界,該至少一個儲腔型坯具有由至少一個接頭分隔的至少兩個葉瓣,該柔性儲腔坯料固定到可剝離的支撐層; 將支撐層和儲腔型坯的廢棄切割內(nèi)部從儲腔坯料移除; 將儲腔坯料固定到基礎層; 將阻隔材料沉積到至少一個接頭處,以便將儲腔型坯劃分成與葉瓣相對應的獨立的儲腔; 通過將多個填充材料層沉積到每個儲腔中,而過填充所述組的每個儲腔;以及 將儲腔阻隔層層疊在過填充儲腔上。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法,還包括將沉積的阻隔材料的頂部表面砑光到儲腔坯料的表面的高度的步驟。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法,還包括將粘合劑施加到沉積的阻隔材料的砑光表面的步驟。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法,其中,儲腔型坯具有至少三個葉瓣,該至少三個葉瓣由至少兩個接頭分隔,并且其中,沉積阻隔材料的步驟包括將阻隔材料沉積到所述至少兩個接頭的每一個處,以便將儲腔型坯劃分成至少三個儲腔。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法,其中,沉積阻隔材料的步驟包括沉積至少兩種不同材料。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法,其中,沉積兩種不同材料的步驟包括以第二材料在頂部和側(cè)部被第一材料圍繞的方式沉積至少第一材料和第二材料。
23.一種制造柔性復合面板的方法,該柔性復合面板具有包括多個儲腔的組,這些儲腔由包括至少一根毛細管的組連接,所述方法包括: 通過以下方式來形成具有包括至少一根填充的毛細管的組的柔性毛細管組件:部分地繞轉(zhuǎn)動圓筒的表面纏繞第一柔性、可變形的毛細管基礎坯料,該轉(zhuǎn)動圓筒具有在其中形成的多組凹入結(jié)構(gòu),每組凹入結(jié)構(gòu)與一組毛細管相對應;將位于毛細管基礎坯料下面的凹入結(jié)構(gòu)連接到減壓源,以便將毛細管基礎坯料抽吸到凹入結(jié)構(gòu)中,并且在毛細管基礎坯料中形成毛細管組;將填充材料施加到毛細管基礎坯料的表面,以便填充毛細管組;將毛細管阻隔坯料層疊在毛細管基礎坯料上,以便封閉毛細管;和 通過以下方式來形成具有包括至少兩個填充儲腔的組的柔性儲腔組件:在柔性儲腔坯料中切割至少兩個儲腔和相關(guān)聯(lián)的集流區(qū)的周界,該柔性儲腔坯料固定到可剝離的支撐層;從儲腔坯料移除可剝離的支撐層以及儲腔和集流區(qū)的廢棄切割內(nèi)部;將儲腔坯料固定到基礎層;通過沉積多個填充材料層而過填充每個儲腔;以及 將毛細管組件層疊在儲腔組件上,并且使毛細管阻隔坯料與儲腔坯料相接觸,層疊過程將過多填充物從儲腔驅(qū)動到集流區(qū)中。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法,其中,將填充材料施加到毛細管組的步驟使用分室刮刀系統(tǒng),以便隨著圓筒轉(zhuǎn)動而將填充材料施加到毛細管組,該分室刮刀系統(tǒng)具有填充材料的中心濕潤區(qū)以及進口和出口刮刀,該毛細管組在分室刮刀系統(tǒng)的中心濕潤區(qū)下方通過。
25.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法,其中,將毛細管阻隔坯料層疊在毛細管基礎坯料上的步驟包括:在毛細管基礎坯料位于轉(zhuǎn)動圓筒上時,用層疊輥將毛細管阻隔坯料施加到毛細管基礎坯料。
26.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法,其中,毛細管阻隔層包括阻隔層和可剝離的支撐層,并且該方法還包括在阻隔層中形成通路的步驟,當移除可剝離的毛細管支撐層時,這些通路提供對于毛細管的接近,并且其中,將毛細管組件層疊到儲腔組件上的步驟包括:在將毛細管組件層疊到儲腔組件之前,移除可剝離的毛細管支撐層。
27.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法,毛細管阻隔坯料包括阻隔層和可剝離的毛細管支撐層,并且該方法還包括在阻隔層中形成通路的步驟,這些通路提供對于毛細管的接近。
28.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法,還包括通過沉積阻隔材料將儲腔中的至少一個細分成至少兩個獨立的儲腔的步驟。重復序號25,根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法,其中,儲腔的至少一個包括至少兩個葉瓣,該至少兩個葉瓣由接頭分隔,并且該方法還包括通過將阻隔材料沉積到接頭中而將至少一個儲腔細分成至少兩個儲腔的步驟。重復序號26.根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法,還包括將沉積的阻隔材料的頂部表面砑光到儲腔坯料的表面的高度的步驟。重復序號 27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法,還包括將粘合劑施加到沉積的阻隔材料的砑光表面的步驟。重復序號28.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法,其中,待劃分的儲腔具有至少三個葉瓣,該至少三個葉瓣由至少兩個接頭分隔,并且其中,沉積阻隔材料的步驟包括將阻隔材料沉積到所述至少兩個接頭的每一個處,以便將儲腔劃分成至少三個儲腔。
29.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法,其中,沉積阻隔材料的步驟包括沉積至少兩種不同材料。
30.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法,其中,沉積兩種不同材料的步驟包括以第二材料在頂部和側(cè)部被第一材料圍繞的方式沉積至少第一和第二材料。
31.一種制造柔性復合面板的方法,該柔性復合面板具有包括多個儲腔的組,這些儲腔由包括多根毛細管的組連接,所述方法包括: 通過以下方式來形成具有包括至少兩根填充毛細管的組的柔性毛細管組件:部分地繞轉(zhuǎn)動圓筒的表面纏繞第一柔性、可變形的毛細管基礎坯料,該轉(zhuǎn)動圓筒具有在其中形成的多組凹入結(jié)構(gòu),每組凹入結(jié)構(gòu)與一組毛細管相對應;將位于毛細管基礎坯料下面的凹入結(jié)構(gòu)連接到減壓源,以便將毛細管基礎坯料抽吸到凹入結(jié)構(gòu)中,并且在毛細管基礎坯料中形成毛細管組;將填充 材料施加到毛細管基礎坯料的表面,以便填充毛細管組;將毛細管阻隔還料層置在毛細管基礎還料上,以便封閉毛細管;和 通過以下方式來形成具有包括多個填充儲腔的組的柔性儲腔組件:在柔性儲腔坯料中切割至少第一儲腔、第二儲腔和第三儲腔、以及相關(guān)聯(lián)的集流區(qū)的周界,該第三儲腔包括三個葉瓣,這三個葉瓣由兩個接頭分隔,該柔性儲腔坯料固定到可剝離的支撐層;從儲腔坯料移除可剝離的支撐層以及儲腔和集流區(qū)的廢棄切割內(nèi)部;將儲腔坯料固定到基礎層;通過將阻隔材料沉積在兩個接頭的每一個處,而將第三儲腔細分成至少三個獨立的儲腔;通過沉積多個填充材料層而過填充每個儲腔;以及 將毛細管組件層疊在儲腔組件上,層疊過程將過多填充物從儲腔驅(qū)動到它們的相關(guān)聯(lián)的集流區(qū)中,并使所述至少兩根毛細管之一的一個端部與第一儲腔對準,并且該毛細管的另一個端部與第三儲腔的接頭之一對準,并且使所述至少兩根毛細管的另一根的一個端部與第二儲腔對準,該另一根的另一個端部與第三儲腔的接頭的另一個對準。
32.—種制造柔性復合面板的方法,該柔性復合面板具有包括多個儲腔的組,這些儲腔由包括至少一根毛細管的組連接,所述方法包括: 將柔性毛細管組件層疊在儲腔組件上,該柔性毛細管組件具有與毛細管連通的至少一個通路,該儲腔組件在其中具有至少一個儲腔,從而毛細管的內(nèi)容物和儲腔的內(nèi)容物能通過通路反應,并且使與通路相鄰的毛細管卷曲,以便限制在儲腔的內(nèi)容物與毛細管的內(nèi)容物之間的進一步相互作用。
33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法,其中,使毛細管卷曲的步驟包括施加可移除結(jié)構(gòu),以便臨時地使毛細管卷曲。
【文檔編號】B01L3/00GK103842085SQ201280034226
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2012年5月24日 優(yōu)先權(quán)日:2011年5月24日
【發(fā)明者】K·S·曼內(nèi)斯, J·魯賓遜 申請人:麥安迪股份有限公司