本發(fā)明涉及具有非對稱邊緣并且在非對稱表面已涂覆有裝飾性或保護性箔壓印物的部件。

背景技術：
為了裝飾性或保護性目的而在部件上進行箔壓印是人們已知的。用于裝飾和保護部件的箔也是已知的。該箔通常為薄的多層片或帶。這些層通常包含薄膜載體、揮發(fā)性釋放物質、著色劑或保護性涂層、金屬層、和粘合劑。但現(xiàn)有的機器和使用這些機器的方法通常用在平坦的對稱表面上。例如，知道如何通過簡單地使配合的芯軸滾過圓柱形和平截頭圓錐形部件來覆蓋它們。將箔喂送到部件和芯軸之間并且均勻地附著到部件。但這些系統(tǒng)不能用于具有非對稱幾何形狀的部件，因為芯軸不能保持與非對稱部件的恒定接觸。此外，還可通過創(chuàng)制印模來箔壓印出復雜的形狀，所述印模為要壓印部件的負像。盡管幾乎可以該方式壓印出任何形狀，但該方法存在一個固有缺點。箔是平坦的，并且當被壓印到復雜形狀上時其必須拉伸并折疊到其自身之上從而導致不均勻的覆蓋率。因此，該類型的箔壓印存在幾何形狀上的限制。也使用柔軟可變形的印模來將箔或標簽壓制到非對稱表面上。蘇打瓶常常以該方式來加標簽。但這些柔軟可變形的印模墊具有與上述相同的缺陷。當平坦的箔被壓制到彎曲表面上時，其必須通過折疊和拉伸來適形于該表面。這總是導致不均勻的覆蓋率。需要如下設備和方法，所述設備和方法解決了與現(xiàn)有的方法和設備相關聯(lián)的這些和其它問題。更具體地，需要一種如下設備，其可在部件表面上施加薄的裝飾性或保護性膜，其中該部件具有其非對稱部分。

技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明涉及一種具有非對稱邊緣的部件，其中非對稱邊緣涂覆有由具有部件夾持器和芯軸的設備施加的薄膜，其中部件由部件夾持器保持并隨后使部件滾過芯軸，其中薄膜被夾置在它們之間，其中芯軸和部件夾持器中的一者或兩者彼此成角度關系移動。用來涂覆本發(fā)明的部件的設備還具有膜分配器和膜回收器。此外，膜分配器和膜回收器還在至少二維上相對于部件夾持器協(xié)作地移動。該設備可還包括具有第一邊緣和第二邊緣的膜，并且其中膜為裝飾性涂層、保護性涂層或這些的組合。膜優(yōu)選地為多層膜，其包含載體、釋放化合物、金屬箔和粘合劑。本發(fā)明提供了如下具有非對稱邊緣的部件，它們以快速且經濟的方法涂覆有裝飾性或保護性箔，所述方法導致均勻的涂層。本發(fā)明的部件不具有現(xiàn)有方法和設備的缺點，所述現(xiàn)有方法和設備將箔拉伸或牽拉到不規(guī)則形狀的部件之上而在箔中導致可見條紋。這種涂覆不規(guī)則形狀的部件的能力給予設計者們基本上全新的設計自由度。不僅可產生和裝飾或保護新的部件形狀，而且不同表面的添加還允許在一個部件上進行多種裝飾。本發(fā)明的這些和其它有益效果對于本領域的技術人員來講將顯而易見。附圖說明雖然在說明書之后提供了特別指出和清楚地要求保護本發(fā)明的權利要求書，但是據信，通過下面結合附圖的描述，可以更好地理解本發(fā)明。其中：圖1為具有非對稱邊緣的部件的剖視圖；圖2為具有非對稱邊緣的部件的剖視圖；圖3為現(xiàn)有技術的芯軸、部件和部件夾持器；圖4為根據本發(fā)明的芯軸、部件、和部件夾持器；圖5為根據本發(fā)明的設備；圖6為根據本發(fā)明的具有包括非對稱邊緣的封蓋的廣口瓶；圖7為根據本發(fā)明的具有非對稱邊緣的封蓋，所述邊緣的裝飾不同于該封蓋的剩余表面；圖8為根據本發(fā)明的具有非對稱邊緣的透光頂蓋；圖9為根據本發(fā)明的具有泵和包括非對稱邊緣的透光頂蓋的廣口瓶；并且圖10為根據本發(fā)明的具有包括非對稱邊緣的泵的廣口瓶。具體實施方式通過參考以下例證性和優(yōu)選實施例的具體實施方式可更容易理解本發(fā)明。應當了解，權利要求的范圍不被限于本文所述的具體成分、方法、條件、裝置或參數，并且本文所用的術語不旨在限制受權利要求書保護的本發(fā)明。此外，如在包括所附權利要求書的說明書中所用，單數形式“一個”、“一種”和“所述”還包括復數，并且對特定數值的參考包括至少那個特定值，除非上下文另外明確指定。當表示值的范圍時，另一個實施例包括從一個特定值和/或至另一個特定值。同樣，當通過使用先行詞基礎“約”將值表示為近似值時，應當理解，特定值形成另一個實施例。所有范圍均包括端值在內并可合并。如本文所用，“部件”可為容器，例如，瓶、廣口瓶、外包裝等；封蓋，例如，容器蓋、頂蓋等；消費品，例如，剃刀、牙刷、電動牙刷、皮膚護理裝置、泵、電動剃刀、器具等。部件可由任何已知的塑料和其它聚合物組合物、天然存在的化合物比如橡膠、金屬、和本領域的技術人員已知的其它構造材料制成。同樣，部件可通過本領域的技術人員已知的方法來制造。模塑和高光澤模塑是部件制造的優(yōu)選例子，同時壓印、熱成型等也是可接受的形成本發(fā)明的部件的方法。如本文所用，“具有非對稱邊緣的部件”參照圖1和2得到最佳定義。圖1為根據本發(fā)明的用于廣口瓶、瓶等的大致圓形的封蓋22的剖視圖。更具體地，在圖1中，封蓋22具有頂部邊緣12、第一成角度的邊緣14和第二成角度的邊緣16。封蓋22還包括側壁18、螺紋20、和底部24。平行于底部24畫出的線19與平行于第一成角度的邊緣14畫出的線21相交以形成角度β。同樣，平行于第二成角度的邊緣16畫出的線23與線19相交以形成角度α。因此，為了確定部件是否具有非對稱邊緣，經過部件的中心截取豎直截面并且計算α和β。當經過部件中心的至少一個豎直截面導致α不等于β，優(yōu)選地α按至少3°，更優(yōu)選地至少約5°，并且甚至更優(yōu)選地至少約10°不等于β時，部件具有非對稱邊緣。應當理解，α或β中任一個均可等于90°。這將發(fā)生在不存在成角度的邊緣的時候(即，當頂部邊緣12直接與側壁18交會時)，但如果另一個角度大于或小于90°，則存在非對稱邊緣，盡管僅存在于部件的一部分上?，F(xiàn)在轉到圖2，其為根據本發(fā)明的用于廣口瓶、瓶等的大致圓形的封蓋32的剖視圖。更具體地，在圖2中，封蓋32具有頂部邊緣42、第一成角度的邊緣34和第二成角度的邊緣36。封蓋32還包括側壁38、螺紋40、和底部44。第一成角度的邊緣34和第二成角度的邊緣36分別為凹的和凸的。圖2表明，本發(fā)明的邊緣均無需為平坦的。仍然可如上所述地計算角度α’和β’。角度β’可通過使用第一成角度的邊緣34和側壁38的外交點31以及第一成角度的邊緣34和頂部邊緣42之間的外交點33來測量。平行于底部44畫出的線49與經過外交點31和33畫出的線51相交以形成角度β’。同樣，經過外交點35和37畫出的線53與線49相交以形成角度α’。如本文所用，術語“膜”一般用來描述任何薄的具有多個層的片狀材料，這些層中的至少一個沉積在部件上。所述沉積層可為保護性、裝飾性涂層等。金屬、顏色、標簽、貼花、印刷物、塑料和許多其它材料可通過膜施加到本發(fā)明的部件?？蛇m用于本發(fā)明的示例性膜示出并描述于以下專利中：例如，2009年11月19日公布的授予Meiki等人的美國專利申請2009/0286054、2008年3月13日公布的授予Colella等人的美國專利申請2008/0063863、和2008年8月12日公布的授予Bethune的美國專利7,410,551。盡管為了不同的最終結果可使用不同的膜，但典型的膜將包含載體、釋放化合物、沉積層和粘合劑。載體保持要沉積的層，并且在沉積之后載體可被回收，例如由膜回收器獲取。載體常常為可耐受所述沉積過程的熱、壓力或兩者的薄的塑料片或其它廉價材料片。釋放化合物通常為液體、凝膠、或半固體材料，其允許載體容易地從沉積層拉開而不帶出任何沉積層。優(yōu)選地，釋放化合物為揮發(fā)性的，使得當載體被拉開時，釋放化合物簡單地蒸發(fā)。作為另外一種選擇，非揮發(fā)性的釋放化合物可在沉積后的步驟中被洗掉或擦掉。沉積層可為任何數目的材料并且其自身可包括多個層。薄的真空金屬化金屬層為用于裝飾和保護兩者的一種流行選擇。通常顏色層將被添加到該金屬層。金屬膜也可通過其它方法產生，并且可如所期望的結果所要求的那樣成為厚的或薄的。顯然，較薄的沉積層將更為經濟并且具有更大的柔韌性，但較厚的層將更加耐用并且在沉積時顯示出較小的顏色偏差。最后，粘合劑簡單地用來將沉積層附著到部件。粘合劑是本領域熟知的，并且它們可通過溫度、壓力、和活化化合物或所有這些被活化。在最快定形環(huán)氧化物的情形中，部件可涂覆有環(huán)氧化物的一種化學組分，而另一種化學組分處在膜上。當膜接觸部件時，發(fā)生反應并且形成粘合劑層。在大多數情況下，粘合劑簡單地通過芯軸和部件之間的壓力和/或熱被活化。必要時，膜的載體側與芯軸接觸，而粘合劑和膜的沉積層側與部件接觸?，F(xiàn)在轉到圖3，其示出了現(xiàn)有箔壓印操作以突顯出本發(fā)明的差別和優(yōu)點。在圖3中存在附接到芯軸夾持器61的可旋轉的芯軸60。部件63被示出為由部件夾持器66保持在適當位置。部件63具有平坦的側壁65，所述側壁在與芯軸60相反的方向上旋轉。膜62被喂送到芯軸60和部件63的平坦的側壁65之間并且與它們兩者接觸。如可見到的那樣，芯軸60和部件63之間的角度從不改變。這允許膜62僅側向地移動而始終不被扭絞或被迫移出一個運動平面之外。該構型對膜施加極小至無的應力，并且一般導致良好的覆蓋率。已知該系統(tǒng)也適用于對稱的平截頭圓錐形部件。然而，這種過于簡單的系統(tǒng)不適用于具有非對稱邊緣的部件。圖4示出了根據本發(fā)明的用于涂覆包括非對稱邊緣的部件的設備的示意圖。設備69具有芯軸70，所述芯軸旋轉并附接到芯軸夾持器71。部件夾持器76保持具有非對稱邊緣80的部件73。膜72設置在芯軸70和部件73之間。部件73在與芯軸70相反的方向上旋轉。如將更詳述的那樣，芯軸70和部件夾持器76中的一者或兩者與另一個成角度關系移動。在圖4中，部件夾持器76放置在板81上，所述板經由鉸鏈82附接到芯軸夾持器71。這僅是一種實現(xiàn)本發(fā)明的必要的角運動的方式。芯軸和部件夾持器無需被連接，如本領域的技術人員將會理解的那樣，角運動可由計算機來遠程控制，所述計算機以預編程方式控制部件夾持器、芯軸或它們兩者，例如用伺服馬達、氣動馬達等來控制。適用于本發(fā)明的芯軸可為平截頭圓錐形的形狀(見例如芯軸69，圖4)、圓柱形(見例如芯軸102，圖5)、或其它大致對稱的形狀。同樣，芯軸可為堅固的或可變形的。所謂可變形的，是指芯軸可適形于不規(guī)則形狀，例如凹的或凸的?？勺冃蔚男据S將用來分別涂覆例如部件32的第一成角度的邊緣34和第二成角度的邊緣36，見圖2?？勺冃蔚男据S在如下時候是有用的：當涂覆具有凸起的或放低的標記的部件時，例如當將產品名稱、商標或徽標直接模塑到要裝飾的部件中時。圖5為本發(fā)明的設備90的略微更詳細的示意圖。部件92被示出具有非對稱邊緣94、側壁96和頂部邊緣98，并且附接到部件夾持器100。芯軸102被示出為附接到芯軸夾持器104，并且也示出了芯軸加熱器106。當膜的粘合劑層被熱活化時使用芯軸加熱器106，但這對壓敏粘合劑、環(huán)氧化物等來講是不需要的。膜108被示出附接到膜分配器110和膜回收器112。膜108被示出為輥，但在其最簡單的形式中，膜108具有附接到膜分配器110的第一邊緣114和附接到膜回收器112的第二邊緣116。如圖所示，芯軸102和芯軸夾持器104旋轉，而部件92和部件夾持器100在相反方向上旋轉。膜分配器110和膜回收器112也可旋轉以將膜108喂送到芯軸102和部件92之間。膜分配器110和膜回收器112可連續(xù)地旋轉或它們可僅在每個部件的加工之間旋轉，即標引。此外，還可將新的膜片加載在膜分配器110和膜回收器112之間以用于加工每個部件，在這種情況下膜分配器110和膜回收器112無需旋轉。如圖5所示，膜分配器110和膜回收器112應當具有圍繞軸線111和113移動的自由度。如果它們圍繞軸線111和113僅左右移動或僅上下移動，則該運動被認為是二維運動。如果它們可圍繞軸線111和113同時上下移動和左右移動，則該運動為三維運動。不想受任何一種理論的束縛，已知的是當非對稱邊緣的角度圍繞部件的周圍改變并且部件夾持器(或芯軸，或兩者)被移動以校正角度的該變化時，膜受到應力的作用。當涂覆平坦的部件或甚至平截頭圓錐形部件時不經受該應力，因為膜、芯軸和部件之間的角度從不變化。如本文所用，“協(xié)作地移動”旨在表示膜分配器或膜回收器中的至少一個在二維上移動以說明芯軸和具有非對稱邊緣的部件的變化的角度。優(yōu)選地，膜分配器和膜回收器兩者均在二維上移動，更優(yōu)選地膜分配器或膜回收器中的至少一個在三維上移動，甚至更優(yōu)選地膜分配器和膜回收器兩者均在三維上移動。在膜施加過程中，膜分配器和膜回收器如何移動以減輕所述膜上的應力要取決于每個部件的幾何形狀。應當理解，本發(fā)明的意圖和目的是要處理具有如下邊緣的部件，所述邊緣的角度在膜施加過程中改變至少一次，但改變的程度和改變的次數將因部件而異。然而，作為一般原則，本設備保持芯軸的表面區(qū)域大致平行于被涂覆的部件的邊緣，并且最佳地喂送膜使得其適度平坦地進入到芯軸和部件之間的空間中，即，不發(fā)生扭絞。同樣，如果膜被標引(不是被連續(xù)地喂送)，則其仍然可被操縱以保持其與芯軸和部件邊緣界面成大致平坦的且平行的關系。使用該一般規(guī)則，本領域的技術人員將能夠對膜分配器、膜回收器或兩者的運動進行編程以配合各個非對稱部件的構型。機械裝置諸如本發(fā)明的膜分配器和膜回收器的運動方法將是本領域的技術人員已知的?？墒褂脷鈩玉R達、伺服馬達等來移動膜分配器和膜回收器，同時計算機輔助的控制器可協(xié)調芯軸和部件夾持器的變化的角度所引起的運動。系統(tǒng)本發(fā)明的設備可為一種獨立的操作，或其可用于具有已知組件的系統(tǒng)，即，作為包括至少兩個模塊的系統(tǒng)中的一個模塊?？膳c本發(fā)明的模塊化設備一起使用的其它模塊包括但不限于用于涂覆具有對稱邊緣的部件的設備、用于施加標簽或貼花的設備、用于涂覆非平面表面的具有可變形芯軸的設備等。在本發(fā)明的系統(tǒng)中，以預定序列將部件從一個模塊移動至下一個模塊，直到獲得了對部件的所期望水平的裝飾或保護。模塊化系統(tǒng)的有益效果包括但不限于：可將許多不同的裝飾性或保護性涂層施加到單一部件而不在每個步驟之間改變膜；各個涂覆步驟可被分段以提供最佳外觀和每個步驟的涂層之間的最有效的重疊；并且其允許膜、貼花、標簽等以流動方式通過操作成層。通過舉例說明本文受權利要求書保護的系統(tǒng)的有益效果，圖6示出了部件120，所述部件為用于廣口瓶或瓶的封蓋。部件120具有成角度的邊緣122、平坦的側壁124、和為凹形表面的頂部邊緣126。如圖所示，所有三個邊緣具有不同的裝飾性涂層，并且存在放置在凹的頂部邊緣126上的裝飾性表面之上的標簽128。部件120可以四個步驟在包括一個設備的一個工位通過四次改變裝飾性材料而被裝飾和加標簽。通過使用根據本發(fā)明的四模塊系統(tǒng)，可消除這種低效的方法。使用方法一種用于涂覆包括非對稱邊緣的部件的方法包括以下步驟：將膜放置到部件的非對稱邊緣之上，并且隨后使部件滾過芯軸，其中膜被夾置在它們之間。在該方法中，芯軸和部件夾持器中的一者或兩者彼此成角度關系移動。在非對稱邊緣改變角度的同時，優(yōu)選地使膜也改變取向。為了實現(xiàn)該目的，優(yōu)選地使膜的邊緣由膜分配器和膜回收器保持，并且所述膜分配器和膜回收器協(xié)作地移動以將膜與被涂覆的部件的非對稱邊緣的變化的角度對齊。上文討論了用以獲得適當膜對齊的運動方式。份數本發(fā)明的部件可例如選自瓶、廣口瓶、頂蓋、泵、封蓋、消費品以及它們的混合物。消費品的例子包括但不限于剃刀、牙刷、電動牙刷、皮膚護理裝置、電動剃刀、器具等。部件可由任何已知的塑料和其它聚合物組合物、天然存在的化合物比如橡膠、金屬、和本領域的技術人員已知的其它構造材料制成。同樣，部件可通過本領域的技術人員已知的方法來制造。模塑和高光澤模塑是部件制造的優(yōu)選例子，同時壓印、熱成型等也是可接受的形成本發(fā)明的部件的方法。非對稱邊緣可被模塑到部件中，其可物理地壓印、化學地蝕刻、切割、或研磨到部件上，或以任何其它本領域已知的方式制成。另外，本發(fā)明的部件還具有非對稱邊緣，所述邊緣涂覆有如本文所述的薄膜。圖7-10示出了本發(fā)明的示例性和非限制性部件。圖7示出具有封蓋132的廣口瓶130，所述封蓋具有已裝飾有薄膜134的非對稱邊緣133。在該例子中，根據本發(fā)明的部件為封蓋132。如果廣口瓶130具有被裝飾的非對稱邊緣，則其也可為根據本發(fā)明的部件。圖8示出了透光塑料頂蓋140，其具有包括薄膜裝飾性涂層144的非對稱邊緣143。如本領域的技術人員將顯而易見的那樣，頂蓋通常用來保護或隱藏泵等。圖9示出了具有透光頂蓋152的廣口瓶150，所述頂蓋具有包括薄膜裝飾153的非對稱邊緣154。此外，泵156被示出為位于頂蓋152下方。泵156具有包括膜保護性涂層157的非對稱邊緣158。廣口瓶160和泵162被示出于圖10中，并且廣口瓶160具有包括保護性膜涂層163的非對稱邊緣162。圖7-10所示的部件僅為示例性的，并且本領域的技術人員將會知道無數的可實施該獨特技術的部件和消費品。除非明確地排除或以其它方式限制，本文所引用的每個文獻，包括任何交叉引用或相關的專利或專利申請，均以引用方式全文并入本文。任何文獻的引用不是對其作為本文所公開或受權利要求書保護的任何發(fā)明的現(xiàn)有技術的認可，或者對其自身，或者與任何其它的參考文獻的任意組合，或者參考、提出、建議或公開任何此類發(fā)明的認可。此外，當本文件中術語的任何含義或定義與以引用方式并入的文件中相同術語的任何含義或定義矛盾時，應當服從在本發(fā)明中賦予該術語的含義或定義。盡管已圖示和描述了本發(fā)明的特定實施例，但對于本領域的技術人員顯而易見的是，在不背離本發(fā)明的實質和范圍的情況下可作出許多其它的改變和變型。因此，隨附權利要求書旨在涵蓋本發(fā)明范圍內的所有這些改變和變型。