制造低密度布預(yù)制件的方法

制造低密度布預(yù)制件的方法
【專利摘要】一種氰基丙烯酸合成物，其包括：(a)至少一種2?氰基丙烯酸酯；和(b)至少一種端羥基乙二醇?丙二醇共聚物單醚。該合成物能夠施加到各種材料并且特別地適于作為生物醫(yī)學(xué)粘合劑。本發(fā)明還提供了一種閉合傷口的方法，其包括將上述2?氰基丙烯酸酯合成物施加至傷口。
【專利說明】制造低密度布預(yù)制件的方法
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本申請(qǐng)要求2013年5月31日提交的美國臨時(shí)申請(qǐng)N0.61/829，653的權(quán)益，其全部內(nèi)容通過援引結(jié)合在此。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明整體上涉及制動(dòng)預(yù)制件和用于制造制動(dòng)預(yù)制件的方法領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0004]有時(shí)通過由多層紡織和/或無紡材料環(huán)形節(jié)段形成制動(dòng)盤預(yù)制件(有時(shí)在此還稱作“預(yù)制件”)而制造用于飛機(jī)、汽車和其它交通工具的高性能制動(dòng)盤，所述紡織和/或無紡材料具有沿著弦、徑向或者弦和徑向方向延伸的纖維。利用針刺機(jī)將這些節(jié)段沿著豎直方向針刺在一起，試圖由所述多層環(huán)形節(jié)段形成一體結(jié)構(gòu)。然后，通常通過在無反應(yīng)氣氛中加熱到大于I，200攝氏度的溫度而使得預(yù)制件碳化。繼而，使用碳?xì)庀喑练e(CVD)或者樹脂滲透工藝將碳基體添加到預(yù)制件，以制造碳-碳復(fù)合摩擦材料。在爐中熱處理之后，接著機(jī)加工預(yù)制件，以制成制動(dòng)盤。
[0005]CVD工藝投資大，并且為添加充足的基體材料，預(yù)制件通常必須承受多個(gè)周期的CVD處理，這些CVD處理耗時(shí)。與CVD相比，樹脂滲透使用成本較低的碳源來將基體材料添加到預(yù)制件。通常，樹脂滲透工藝允許更加快速地將碳基體材料添加到預(yù)制件。然而，預(yù)制件的樹脂滲透需要使用高壓迫使樹脂進(jìn)入到預(yù)制件中并在預(yù)制件內(nèi)，并且有時(shí)在該工藝期間預(yù)制件分裂或者分層。無論哪種工藝中，基體碳都更加容易并且快速地被添加低密度預(yù)制件。而且，無論是由CVD形成還是由樹脂滲透形成，基體碳都比碳纖維成本更低。
[0006]因此，在工業(yè)中需要一種具有更低密度的制動(dòng)盤預(yù)制件，所述制動(dòng)盤預(yù)制件可以結(jié)合各種工具使用來制造碳化的制動(dòng)盤預(yù)制件，并且這種制動(dòng)盤預(yù)制件解決了與制造碳化的制動(dòng)盤預(yù)制件有關(guān)的這些和其它問題、困難及缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]泛泛地說，本發(fā)明包括低密度布預(yù)制件以及用于制造低密度預(yù)制件的設(shè)備和方法。低密度布預(yù)制件具有比使用現(xiàn)有設(shè)備和方法制造的其它預(yù)制件低的密度，由此使得低密度布預(yù)制件更加適于將基體碳添加到預(yù)制件，包括但不限于通過使用成本較低的碳源和更加快速的用于添加基體碳的工藝。用于制造低密度布預(yù)制件的設(shè)備和方法包括但不限于預(yù)制件針刺機(jī)和預(yù)制件針刺工藝，所述針刺機(jī)構(gòu)造成并且預(yù)制件針刺工藝能夠操作成提供更加均勻的針刺深度并且不需要使用更大的針刺深度。
[0008]根據(jù)第一示例性實(shí)施例，一種針刺機(jī)，其構(gòu)造成具有由彈性材料制成的泡沫基體，所述泡沫基體具有回彈率，并且在所述泡沫基體的頂部上堆疊有多層預(yù)制件材料而且由多個(gè)倒刺針針刺所述多層預(yù)制件材料。選擇彈性材料并且相對(duì)于用于確定預(yù)制件材料的頂表面的高度在幾何學(xué)上布置和定位倒刺針，使得泡沫基體和預(yù)制件材料的頂表面具有充足量的時(shí)間以在遇到傳感器之前基本上回彈至它們相應(yīng)的預(yù)針刺高度。至少部分由于這樣的選擇、布置和定位，由針刺引起的泡沫基體和預(yù)制件材料的豎向偏移及其對(duì)傳感器輸出和針刺深度造成的錯(cuò)誤影響被最小化，以便制成更加均勻的針刺預(yù)制件。因?yàn)樘岣吡酸槾陶麄€(gè)預(yù)制件的均勻性，所以預(yù)制件被針刺至更小的深度，結(jié)果預(yù)制件具有更低的密度并且更加適于使用更加快速的方法和成本更低的碳源將基體碳添加到預(yù)制件。
[0009]根據(jù)第二示例性實(shí)施例，一種針刺機(jī)，與第一示例性實(shí)施例的針刺機(jī)類似，其構(gòu)造成具有由彈性材料制成的泡沫基體，所述泡沫基體具有回彈率，并且在所述泡沫基體的頂部上堆疊有多層預(yù)制件材料而且由多個(gè)倒刺針針刺所述多層預(yù)制件材料。然而，所述多個(gè)倒刺針包括多個(gè)第一倒刺針和多個(gè)第二倒刺針，所述多個(gè)第一倒刺針和所述多個(gè)第二倒刺針分別提供第一和第二預(yù)制件針刺階段。選擇彈性材料使之具有適當(dāng)?shù)幕貜椔?，并且所述多個(gè)第一和第二倒刺針沿著由預(yù)制件行進(jìn)的路徑構(gòu)造在分開的區(qū)域中并且相對(duì)于用于確定預(yù)制件材料的頂表面的高度的傳感器構(gòu)造成使得泡沫基體和預(yù)制件材料的頂表面具有充足量的時(shí)間以在第一和第二預(yù)制件針刺階段之間至少部分地朝向它們相應(yīng)的預(yù)針刺高度回彈以及在遇到傳感器之前基本上朝向它們相應(yīng)的預(yù)針刺高度回彈。至少部分地通過在第一和第二階段中分階段進(jìn)行預(yù)制件的針刺，使由針刺引起的泡沫基體和預(yù)制件材料的豎向偏移及其對(duì)針刺深度的錯(cuò)誤影響最小化，由此制成更加均勻的針刺預(yù)制件。由于針刺的均勻性，預(yù)制件被針刺至更小的深度，結(jié)果使得更低密度的預(yù)制件提高了將基體碳添加到預(yù)制件的適用性。
[0010]在結(jié)合附圖閱讀以及理解本說明書時(shí)，本發(fā)明的其它使用、優(yōu)點(diǎn)和益處可以變得顯而易見。
【附圖說明】
[0011]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的第一示例性實(shí)施例的針刺機(jī)的某些部件在制造預(yù)制件期間的示意性側(cè)視圖；
[0012]圖2不出了圖1的針刺機(jī)的部件的不意性俯視圖；
[0013]圖3示出了在使用圖1的針刺機(jī)制造預(yù)制件期間預(yù)制件的頂表面的高度和徑向位置之間的關(guān)系的曲線圖；
[0014]圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的第二示例性實(shí)施例的針刺機(jī)的部件在制造預(yù)制件期間的示意性俯視平面圖；
[0015]圖5示出了在使用圖4的針刺機(jī)制造預(yù)制件期間預(yù)制件的頂表面的高度和徑向位置之間的關(guān)系的曲線圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]現(xiàn)在參照附圖，其中貫穿這些附圖，相同的附圖標(biāo)記表示相同的元件或者步驟，圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的第一示例性實(shí)施例的針刺機(jī)100的特定部件在制造預(yù)制件期間的示意性側(cè)視圖。針刺機(jī)100包括碗狀件102，所述碗狀件具有豎直內(nèi)壁104和豎直外壁106，豎直內(nèi)壁和豎直外壁形成圍繞豎直軸線108的旋轉(zhuǎn)體。碗狀件102限定了環(huán)形腔(見圖2)，所述環(huán)形腔在內(nèi)壁104和外壁106之間延伸，用于接收多層預(yù)制件材料環(huán)形節(jié)段110。內(nèi)壁104和外壁106相對(duì)于豎直軸線108位于半徑處，適合于正在制造的特定預(yù)制件112，以便緊密地將預(yù)制件材料環(huán)形節(jié)段110接收在其間并且基本限制節(jié)段110的水平運(yùn)動(dòng)。碗狀件102還具有由底板114形成的活底(false bottom)，所述底板為環(huán)狀并且成適當(dāng)?shù)某叽缫栽谕霠罴膬?nèi)壁104和外壁106之間豎直地平移。驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(未示出)構(gòu)造成在針刺機(jī)100操作期間升高和降低底板114。驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)還適于使碗狀件102和底板114(并且因此使節(jié)段110和泡沫基體116(下述))圍繞豎直軸線108以基本恒定的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，所述轉(zhuǎn)速適于始終如一地針刺節(jié)段110。根據(jù)示例性實(shí)施例，可接受的轉(zhuǎn)速大體介于0.75轉(zhuǎn)每分鐘(RPM)和6.0轉(zhuǎn)每分鐘(RPM)之間。
[0017]針刺機(jī)100還包括泡沫基體116，所述泡沫基體具有環(huán)形形狀并且成適當(dāng)?shù)某叽缫曰驹谕霠罴膬?nèi)壁104和外壁106之間延伸。泡沫基體116坐落于底板114頂部并且與底板114 一起升高和/或降低。泡沫基體116具有上表面118和相對(duì)的下表面120并且在它們之間限定了厚度T。上表面118支撐預(yù)制件材料環(huán)形節(jié)段110，由針刺機(jī)100將預(yù)制件材料環(huán)形節(jié)段針刺在一起，以形成制動(dòng)盤預(yù)制件122。下表面120擱置在底板114上并且毗鄰底板。根據(jù)第一示例性實(shí)施例，泡沫基體116由泡沫材料制成，所述泡沫材料具有低的密度、彈性和/或回彈率，使得當(dāng)針刺機(jī)100的倒刺針130在針刺最初放在泡沫基體的上表面118的頂部上的環(huán)形節(jié)段110期間穿入并向下偏移泡沫基體116的上表面118的多個(gè)部分時(shí)，最小化偏移量，并且泡沫基體116的任何偏移部分均快速地恢復(fù)到其原始非偏移位置和狀態(tài)。這種泡沫材料可以包括交聯(lián)聚乙烯或者類似的半剛性材料，其密度在2.5至4.5鎊每立方英尺的范圍內(nèi)，其中，最為理想的密度在3.0至3.5鎊每立方英尺的范圍內(nèi)。而且根據(jù)第一示例性實(shí)施例，泡沫基體116可以具有厚度T，所述厚度T的大小大體介于0.75英寸到3英寸之間，其中，最常用的厚度T為1.0英寸。
[0018]另外，針刺機(jī)100包括針刺頭124和針刺板126，所述針刺板安裝到針刺頭124并且位于針刺頭的豎直下方。針刺頭124由驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(未示出)驅(qū)動(dòng)，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)致使針刺頭124并且因此致使針刺板126沿著由雙頭箭頭128表示的豎直上下方向快速地并且重復(fù)地行進(jìn)。針刺板126具有牢固地安裝在其中的多個(gè)倒刺針130，使得當(dāng)針刺板126上下平移時(shí)，倒刺針130上下運(yùn)動(dòng)一固定距離。在針刺機(jī)100操作以及針刺預(yù)制件材料環(huán)形節(jié)段100以形成預(yù)制件122期間，倒刺針130將最上方節(jié)段110的纖維向下拉動(dòng)到位于最上方節(jié)段110下方的節(jié)段110中或者向下拉動(dòng)到泡沫基體116中。通過將最上方節(jié)段110的纖維拉動(dòng)到位于最上方節(jié)段110下方的節(jié)段110中，最上方節(jié)段110和下方節(jié)段110互連在一起并且形成基本一體的預(yù)制件結(jié)構(gòu)。
[0019]另外，針刺機(jī)100包括線性可變位移傳感器132(在此有時(shí)還稱作“LVDT132” )，所述線性可變位移傳感器在徑向位置Rlvdt處牢固地固定到針刺機(jī)100的位于碗狀件的環(huán)形腔上方的其它結(jié)構(gòu)上。在針刺預(yù)制件122期間，線性可變位移傳感器132具有固定的豎直高度并且可操作以連續(xù)地測量預(yù)制件122的最上方節(jié)段110的頂表面和線性可變位移傳感器132的傳感件的豎直高度之間的豎直距離D。在確定豎直距離D時(shí)，線性可變位移傳感器132產(chǎn)生輸出信號(hào)，所述輸出信號(hào)致使碗狀件的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)升高或者降低碗狀件的底板114，以努力保持預(yù)制件材料的最上方節(jié)段110的頂表面始終位于同一豎直高度處。
[0020]圖2示出了圖1的針刺機(jī)100的部件的示意性俯視平面圖并且示出了它們之間的空間和幾何關(guān)系。在圖2中可以看到，針刺板126在碗狀件102的一部分上并相對(duì)于該部分弦延伸，使得當(dāng)在操作期間碗狀件102如箭頭134所示順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，碗狀件102內(nèi)的預(yù)制件材料節(jié)段110在針刺板126下方旋轉(zhuǎn)以便針刺。倒刺針130大體沿著從豎直軸線108向外延伸的半徑布置在針刺板126上，其中，沿著毗鄰的半徑的倒刺針130相對(duì)于豎直軸線108以不同的距離偏移。而且，倒刺針130布置成使得當(dāng)預(yù)制件材料節(jié)段110通過針刺板126的第一部分136下方時(shí)，節(jié)段110被針刺，但是當(dāng)節(jié)段110通過針刺板126的第二部分138下方時(shí)，節(jié)段不被針刺。在這種配置中，沿著經(jīng)過線性可變位移傳感器的位置的弧形路徑，在線性可變位移傳感器132所定位的徑向位置Rlvdt和最靠近線性可變位移傳感器132的倒刺針130的徑向位置R2之間限定了弧長L。倒刺針130相對(duì)于線性可變位移傳感器132的位置布置，并且選擇弧長L，使得弧長L最大化，由此在由倒刺針130向下偏移之后且在通過線性可變位移傳感器132下方之前為泡沫基體116和節(jié)段110的上表面提供最大的時(shí)間段向上回彈。至少根據(jù)泡沫基體116的密度、彈性和/或回彈率以及碗狀件102的轉(zhuǎn)速選擇弧長L。
[0021 ]在針刺機(jī)100操作期間，碗狀件102如箭頭134所示順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，使得預(yù)制件材料節(jié)段110圍繞豎直軸線108并在針刺板126下方旋轉(zhuǎn)。憑借倒刺針130相對(duì)于碗狀件102并且因此相對(duì)于預(yù)制件材料節(jié)段100的布置，當(dāng)節(jié)段110最初在徑向位置仏處開始通過針刺板126的第一部分136下方時(shí)，節(jié)段110開始由倒刺針130針刺并向下偏移。隨著碗狀件102的旋轉(zhuǎn)，在針刺板的第一部分136下方，倒刺針130繼續(xù)針刺節(jié)段110并且使其偏移，直到節(jié)段110開始在第二位置R2處通過針刺板的第二部分138下方。在節(jié)段110通過針刺板的第二部分138下方時(shí)，由于沒有倒刺針130而不針刺節(jié)段110，由此允許泡沫基體116和節(jié)段110的上表面在通過線性可變位移傳感器132下方之前向上回彈到它們的非偏移豎直高度。
[0022]圖3的曲線圖用圖形示出了根據(jù)第一示例性實(shí)施例布置倒刺針130的效果，其中，針刺板的第一部分136具有倒刺針130而第二部分138沒有倒刺針。在曲線圖中，豎直軸線對(duì)應(yīng)于預(yù)制件頂表面的豎直高度。水平軸線對(duì)應(yīng)于沿著由預(yù)制件122的每一部分在圍繞豎直軸線108順時(shí)針旋轉(zhuǎn)期間行進(jìn)的弧形路徑的各個(gè)徑向位置。
[0023]如圖3所示，預(yù)制件的頂表面位于線性可變位移傳感器132的徑向位置Rlvdt和徑向位置R1之間的最大豎直高度Emax處，在所述徑向位置仏處，預(yù)制件的頂表面開始遇到倒刺針130。在通過徑向位置辦和他之間的針刺板的第一部分136下方時(shí)，預(yù)制件122和泡沫基體116的在針刺板的第一部分136下方的部分沿著豎直向下方向被針刺、壓縮和/或偏移，使得預(yù)制件的頂表面的豎直高度減小至徑向位置R2處的最小豎直高度Emin，如圖3所示。然后，一旦預(yù)制件122開始通過針刺板的不發(fā)生針刺的第二部分138下方，預(yù)制件122和泡沫基體116就開始沿著豎直向上方向回彈，其中，在通過線性可變位移傳感器132下方之前，預(yù)制件的頂表面的豎直高度增大恢復(fù)到最大豎直高度Emax。
[0024]由于泡沫基體116構(gòu)造成最小化其向下偏移量并且倒刺針130在針刺板126上布置成使得泡沫基體116和預(yù)制件材料節(jié)段110能夠在通過線性可變位置傳感器132下方之前回彈，由線性可變位移傳感器132測量的至最上方節(jié)段110的頂表面的距離更加恒定，并且因此在預(yù)制件122針刺期間碗狀件的底板114和預(yù)制件122的豎直運(yùn)動(dòng)更加始終一致。因?yàn)樨Q直運(yùn)動(dòng)更加始終一致并且因?yàn)榈勾提?30的豎直行程固定，所以針刺到預(yù)制件122中的深度在整個(gè)預(yù)制件中更加均勻且始終一致，而且因此基本消除了針刺深度不足的區(qū)域(當(dāng)使用其它針刺機(jī)或者方法時(shí)存在這樣的區(qū)域)。通過基本消除這種區(qū)域，預(yù)制件材料的豎直毗鄰節(jié)段110更好地連接或者結(jié)合在一起，顯著減小了預(yù)制件的分層。另外，更加均勻的針刺深度基本消除了對(duì)所有倒刺針130使用更大的針刺深度來獲得更好的結(jié)合和防止分層的需要(這往往將預(yù)制件材料的豎直毗鄰節(jié)段110更緊密地壓縮并拉動(dòng)在一起，由此產(chǎn)生更加致密的預(yù)制件122)，由此使得針刺機(jī)100能夠制成具有更低密度的預(yù)制件122，所述更低密度的預(yù)制件適于后續(xù)使用更寬范圍的各種工藝將碳基體添加到預(yù)制件122。
[0025]圖4示出了根據(jù)第二示例性實(shí)施例的針刺機(jī)100的部件的俯視平面圖，其基本與圖1和圖2的針刺機(jī)100類似。然而，如圖4所示，第二示例性實(shí)施例的針刺板126的倒刺針130的布置與第一示例性實(shí)施例中的倒刺針130的布置不同。在第二示例性實(shí)施例中，針刺板126包括:第一部分140，所述第一部分具有從其懸垂的多個(gè)第一倒刺針130A;第二部分142，所述第二部分不具有倒刺針130;和第三部分144，所述第三部分具有從其懸垂的多個(gè)第二倒刺針130B。針刺板的第一、第二和第三部分140、142、144分別在徑向位置RjPR2之間、在徑向位置R2和R3之間、以及在徑向位置R3和R4之間延伸。第一弧長Li沿著在徑向位置R2和R3之間延伸的預(yù)制件122的弧形路徑限定在徑向位置RdPR3之間。第二弧長路徑1^2沿著預(yù)制件122的弧形路徑限定，所述弧形路徑在徑向位置R4和線性可變位移傳感器132所定位的徑向位置Rlvdt之間延伸。根據(jù)第二示例性實(shí)施例，多個(gè)第一倒刺針130A和多個(gè)第二倒刺針130B的長度和構(gòu)造基本類似?？商娲?，在與第二示例性實(shí)施例類似的其它示例性實(shí)施例中，多個(gè)第一倒刺針130A可以與多個(gè)第二倒刺針130B在一個(gè)或者多個(gè)特性上不同，諸如但不限于長度、從針刺板126延伸的延伸長度、以及構(gòu)造。在又其它示例性實(shí)施例中，多個(gè)第一或者第二倒刺針130A、130B中的一些倒刺針130可以具有第一長度、從針刺板126延伸的第一延伸長度、或者第一構(gòu)造，而多個(gè)第一或者第二倒刺針130A、130B中的其它倒刺針130可以具有第二長度、從針刺板126延伸的第二延伸長度、或者第二構(gòu)造。
[0026]多個(gè)第一和第二倒刺針130A、130B相對(duì)彼此分開第一弧長1^，使得預(yù)制件的針刺被分成第一和第二階段。選擇第一弧長1^，為泡沫基體116和預(yù)制件節(jié)段110的上表面提供第一時(shí)間段以在被倒刺針130A向下偏移和壓縮之后至少部分地向上(并且更優(yōu)選完全地向上)回彈。選擇第二弧長L2,為泡沫基體116和預(yù)制件節(jié)段110的上表面提供第二時(shí)間段以在被倒刺針130B向下偏移和壓縮之后并且在通過線性可變位移傳感器132下方之前完全地向上回彈。至少基于泡沫基體116的密度、彈性和/或回彈率以及碗狀件102的轉(zhuǎn)速選擇弧長1^和L2 ο
[0027]根據(jù)第二示例性實(shí)施例并且基本與第一示例性實(shí)施例類似，碗狀件102如箭頭134所示順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，使得預(yù)制件材料節(jié)段110在針刺機(jī)100操作期間圍繞豎直軸線108并且在針刺板126下方旋轉(zhuǎn)。當(dāng)節(jié)段110最初在徑向位置仏處開始通過針刺板126的第一部分140下方時(shí)，節(jié)段110開始由倒刺針130A針刺并向下偏移。當(dāng)碗狀件102旋轉(zhuǎn)并且進(jìn)行第一針刺階段時(shí)，節(jié)段110在針刺板的第一部分140下方由倒刺針130A繼續(xù)針刺并向下偏移，直到節(jié)段110在徑向位置他處開始通過倒刺板的第二部分142下方。在節(jié)段110通過針刺板的第二部分142下方時(shí)，節(jié)段110因?yàn)椴淮嬖诘勾提?30而不被針刺，由此允許泡沫基體116和節(jié)段110的上表面在第二針刺階段開始通過針刺板的第三部分144之前至少部分地向上回彈。當(dāng)節(jié)段110最初在徑向位置R3處開始通過針刺板126的第三部分144下方時(shí)，節(jié)段110開始由倒刺針130B針刺并向下偏移。節(jié)段110繼續(xù)由針刺板的第三部分144的倒刺針130B針刺并向下偏移，直到節(jié)段110不再通過針刺板的第三部分144下方。泡沫基體116和節(jié)段110的上表面在通過針刺板的第三部分144下方之后向上回彈并且在通過線性可變位移傳感器132下方之前回彈至非偏移豎直高度。
[0028]圖4的曲線圖用圖形示出了根據(jù)第二示例性實(shí)施例布置倒刺針130使得預(yù)制件節(jié)段110的針刺被分成第一和第二階段的效果。與上述圖3類似，曲線圖的豎直軸線對(duì)應(yīng)于預(yù)制件的頂表面的豎直高度。水平軸線對(duì)應(yīng)于沿著由預(yù)制件122的每一部分在其圍繞豎直軸線108順時(shí)針旋轉(zhuǎn)期間行進(jìn)的弧形路徑的各個(gè)徑向位置。
[0029]在圖4中可以看到，預(yù)制件的頂表面位于線性可變位移傳感器132的徑向位置Rlvdt和徑向位置R1之間的最大豎直高度Emax處，在所述徑向位置仏處，預(yù)制件的頂表面開始遇到針刺的第一階段和遇到倒刺針130A。在通過針刺板的在徑向位置辦和此之間的第一部分140下方時(shí)，預(yù)制件122和泡沫基體116的在針刺板的第一部分140下方的部分被沿著豎直向下方向針刺、壓縮和/或偏移，使得預(yù)制件的頂表面的豎直高度減小至徑向位置他處的最小豎直高度EMIN。然后，當(dāng)預(yù)制件122開始通過不發(fā)生針刺的針刺板的第二部分142下方時(shí)，預(yù)制件122和泡沫基體116開始沿著豎直向上方向回彈，其中，預(yù)制件的頂表面的豎直高度在開始通過針刺板的第三部分144下方之前部分地增加恢復(fù)到最大豎直高度Emm和中間豎直高度E3。當(dāng)預(yù)制件122在通過針刺板的第三部分144下方時(shí)于針刺的第二階段期間被針刺時(shí)，預(yù)制件122和泡沫基體116的在針刺板的第三部分144下方的部分沿著豎直向下方向被壓縮和/或偏移，使得預(yù)制件的頂表面的豎直高度減小至徑向位置R4處的豎直高度E4。注意的是，豎直高度E4不像最小豎直高度Emin那么低。在從針刺板的第三部分144下方離開之前，預(yù)制件122和泡沫基體116開始沿著豎直向上方向回彈，其中，在通過線性可變位移傳感器132下方之前，預(yù)制件的頂表面的豎直高度增加恢復(fù)到最大豎直高度Emax。
[0030]憑借將預(yù)制件的針刺分成兩個(gè)針刺階段以及憑借泡沫基體116構(gòu)造成最小化其向下偏移量，根據(jù)第二示例性實(shí)施例在針刺期間實(shí)現(xiàn)的預(yù)制件的頂表面的最小豎直高度大于根據(jù)第一示例性實(shí)施例在針刺期間實(shí)現(xiàn)的預(yù)制件的頂表面的最小豎直高度。結(jié)果，泡沫基體116和預(yù)制件材料節(jié)段110在通過線性可變位移傳感器132下方之前較之第一示例性實(shí)施例更容易回彈，從而實(shí)現(xiàn):更加均勻的針刺;對(duì)于某些或者所有倒刺針130使用更小的針刺深度；以及預(yù)制件122具有上述關(guān)于第一示例性實(shí)施例的更低的密度。
[0031]應(yīng)當(dāng)領(lǐng)會(huì)和理解的是，在其它實(shí)施例中，線性可變位移傳感器132可以定位在不同位置處。還應(yīng)當(dāng)領(lǐng)會(huì)和理解的是，倒刺針130可以以不同方式布置、定位和/或構(gòu)造，只要它們的位置和布置為泡沫基體116和節(jié)段110的上表面提供充足的時(shí)間以在由倒刺針130向下偏移之后、在通過線性可變位移傳感器132下方之前完全地向上回彈。
[0032]盡管已經(jīng)針對(duì)示例性實(shí)施例詳細(xì)描述了本發(fā)明，但是應(yīng)當(dāng)理解的是在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，可以實(shí)施各種變形和修改。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于制造低密度布預(yù)制件的方法，所述方法包括以下步驟: 將布預(yù)制件材料接收在泡沫基體的頂部上，其中，所述布預(yù)制件材料具有頂表面； 用多個(gè)倒刺針針刺所述布預(yù)制件材料，其中，在針刺之前，所述頂表面具有第一高度，而在針刺期間，所述頂表面向下偏移至低于所述第一高度的高度;并且 在針刺之后，確定在離開所述多個(gè)倒刺針的位置處的所述布預(yù)制件材料的所述頂表面的第二高度； 其中，所述泡沫基體具有彈性，所述彈性足以致使所述布預(yù)制件材料的所述頂表面沿著向上方向回彈，使得所述第二高度基本等于所述第一高度。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述方法還包括以下步驟:使所述布預(yù)制件材料和所述泡沫基體在所述多個(gè)倒刺針和離開所述多個(gè)倒刺針的所述位置之間以一定速度運(yùn)動(dòng)，并且其中，所述速度和所述泡沫基體的彈性一起發(fā)揮作用，以致使所述布預(yù)制件材料的所述頂表面沿著向上方向回彈，使得所述第二高度基本等于所述第一高度。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，離開所述多個(gè)倒刺針的所述位置與所述多個(gè)倒刺針分開一距離，并且其中，所述速度、所述泡沫基體的所述彈性和所述距離一起發(fā)揮作用，以致使所述布預(yù)制件材料的所述頂表面沿著向上方向回彈，使得所述第二高度基本等于所述第一高度。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，針刺步驟包括以下步驟:使所述布預(yù)制件材料和所述泡沫基體在針刺板的第一部分和第二部分下方運(yùn)動(dòng)，其中，較之從所述針刺板的所述第二部分懸垂，所述多個(gè)倒刺針中的更多數(shù)量的倒刺針從所述針刺板的所述第一部分懸垂，并且其中，較之所述針刺板的所述第一部分，所述針刺板的所述第二部分定位成更靠近離開所述多個(gè)倒刺針的所述位置。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，所述多個(gè)倒刺針中的所有倒刺針均從所述針刺板的所述第一部分懸垂，所述多個(gè)倒刺針中沒有倒刺針從所述針刺板的所述第二部分懸垂。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，使所述布預(yù)制件材料運(yùn)動(dòng)的步驟包括使所述布預(yù)制件材料沿著弧形路徑在所述針刺板的所述第一和第二部分下方運(yùn)動(dòng)。7.—種用于制造低密度布預(yù)制件的方法，所述方法包括以下步驟: 將布預(yù)制件材料接收在泡沫基體的頂部上，其中，所述布預(yù)制件材料具有頂表面； 利用多個(gè)第一倒刺針針刺所述布預(yù)制件材料，其中，在用所述多個(gè)第一倒刺針針刺之前所述頂表面具有第一高度，而在利用所述多個(gè)第一倒刺針針刺之后所述頂表面具有第二高度，所述第二高度低于所述第一高度； 利用多個(gè)第二倒刺針針刺所述布預(yù)制件材料，其中，在用所述多個(gè)第二倒刺針針刺之前所述頂表面具有第三高度，而在利用所述多個(gè)第二倒刺針針刺之后所述頂表面具有第四高度，所述第四高度低于所述第一高度;并且 測量在離開所述多個(gè)第二倒刺針的位置處的所述布預(yù)制件材料的所述頂表面的第五高度； 其中，所述泡沫基體具有彈性，所述彈性足以致使所述布預(yù)制件材料的所述頂表面在利用所述多個(gè)第二倒刺針針刺所述布預(yù)制件材料之后沿著向上方向回彈，使得所述第五高度基本等于所述第一高度。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述方法還包括以下步驟:在用所述多個(gè)第一倒刺針針刺所述布預(yù)制件材料之后且在利用所述多個(gè)第二倒刺針針刺所述布預(yù)制件材料之前不實(shí)施所述布預(yù)制件材料的針刺。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述泡沫基體具有彈性，所述彈性足以致使所述布預(yù)制件材料的所述頂表面在利用所述多個(gè)第一倒刺針針刺所述布預(yù)制件材料之后且在利用所述多個(gè)第二倒刺針針刺所述布預(yù)制件材料之前沿著向上方向回彈。10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述布預(yù)制件材料的所述頂表面的所述第三高度大于所述布預(yù)制件材料的所述頂表面的所述第二高度。11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述布預(yù)制件材料的所述頂表面的所述第四高度大于所述布預(yù)制件材料的所述頂表面的所述第二高度。12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述多個(gè)第一倒刺針與所述多個(gè)第二倒刺針分開。13.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，利用多個(gè)第一倒刺針針刺所述布預(yù)制件材料的步驟包括利用固定到針刺板的多個(gè)第一倒刺針針刺所述布預(yù)制件材料。14.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，利用多個(gè)第二倒刺針針刺所述布預(yù)制件材料的步驟包括利用固定到所述針刺板的多個(gè)第二倒刺針針刺所述布預(yù)制件材料。15.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述多個(gè)第一倒刺針固定在所述針刺板的第一部分中，所述多個(gè)第二倒刺針固定在所述針刺板的第二部分中，并且所述針刺板的所述第一部分與所述針刺板的所述第二部分分開一定距離。16.—種用于制造低密度布預(yù)制件的方法，所述方法包括以下步驟: 將布預(yù)制件材料接收在泡沫基體的頂部上，其中，所述布預(yù)制件材料具有頂表面，所述泡沫基體具有回彈率； 使所述布預(yù)制件材料和所述泡沫基體在針刺板下方沿著弧形路徑運(yùn)動(dòng)，所述針刺板具有多個(gè)倒刺針，所述多個(gè)倒刺針從所述針刺板延伸并且在用于確定所述布預(yù)制件材料的所述頂表面的高度的傳感器下方延伸； 當(dāng)所述布預(yù)制件材料在所述針刺板下方運(yùn)動(dòng)時(shí)，利用所述多個(gè)倒刺針針刺所述布預(yù)制件材料;并且 允許所述泡沫基體在所述針刺板下方運(yùn)動(dòng)之后且在所述傳感器下方運(yùn)動(dòng)之前回彈，使得所述傳感器處的所述布預(yù)制件材料的所述頂表面的高度基本等于所述布預(yù)制件材料的所述頂表面在針刺之前的高度。17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中，針刺開始于沿著所述弧形路徑的第一位置處并且結(jié)束于沿著所述弧形路徑的第二位置處，其中，所述傳感器位于沿著所述弧形路徑的在相對(duì)于所述第二位置的一弧長處的第三位置處，并且其中，所述弧長至少部分地基于所述泡沫基體的回彈率確定。18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中，使所述布預(yù)制件材料和所述泡沫基體運(yùn)動(dòng)的步驟包括使所述布預(yù)制件材料和所述泡沫基體以一轉(zhuǎn)速運(yùn)動(dòng)，并且其中，所述弧長還至少部分地基于所述轉(zhuǎn)速確定。19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中，所述多個(gè)倒刺針包括多個(gè)第一倒刺針和與所述多個(gè)第一倒刺針分開的多個(gè)第二倒刺針。20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中，所述方法還包括以下步驟:允許所述泡沫基體在所述多個(gè)第一倒刺針和所述多個(gè)第二倒刺針之間運(yùn)動(dòng)時(shí)回彈。21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中，所述多個(gè)第一倒刺針沿著所述弧形路徑與所述多個(gè)第二倒刺針分開一弧長，選擇所述弧長以允許所述泡沫基體回彈，使得所述布預(yù)制件材料的所述頂表面正好在由所述多個(gè)第二倒刺針針刺之前的高度大于所述布預(yù)制件材料的所述頂表面正好在由所述多個(gè)第一倒刺針針刺之后的高度。
【文檔編號(hào)】B29C70/10GK105899341SQ201480039410
【公開日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2014年5月31日
【發(fā)明人】A·辛普森
【申請(qǐng)人】先進(jìn)碳技術(shù)有限責(zé)任公司