CN103987990A - 多销非纺织缝合元件 - Google Patents

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Abstract

一种用于缝合工业织物的缝合元件、工业织物和缝合方法。所述缝合元件的第一区域包括至少一个固定构件，且第二区域固定至所述织物。所述固定构件内隔开的突出可与相对元件或所述织物的另一个可缝合边缘中对应的突出互相交叉。相对的突出互相交叉以限定用于固定件的第一通道和第二通道。当所述缝合元件具有两个或更多固定构件时，外固定构件的突出与相对元件的内固定构件的突出对齐，且内固定构件的突出与相对元件的外固定构件的突出对齐。当所述固定件为销针时，自由端部可返回插入通道内以固定接缝。

Description

多销非纺织缝合元件
发明领域
本发明涉及工业织物，特别涉及缝合元件和缝合工业织物的方法。
发明背景
现有技术的缝合元件(例如，授予Manninen的WO2010/121360)包括由定向聚合物薄膜形成的非纺织缝合元件。一对这种缝合元件之一可附接在待连接织物的每一端部或边缘处，两个元件的自由边缘区域处的环形部分可互相交叉以提供适合容置固定件(例如销针)的通道。选择缝合元件的尺寸以便与待缝合织物相配，尤其是厚度，以便使缝合区的间断最小化或避免任何间断。
现在已发现缝合元件可被构造以便提供两个或更多环形区域，从而形成至少两个穿过接缝的通道，其使得能够改善跨元件的拉伸载荷的分布。元件可由两个或更多定向聚合物薄膜层构造而成，以便可使用较薄的薄膜获得相同的总元件厚度，其使得能够显著改善双轴取向，从而使物理性质尤其是抗拉强度最大。此外，较薄的薄膜可更好地适应紧的(较小的)弯曲半径，从而能够更加顺利地包裹销针直径较小的销，而不会遭受机械故障，例如破裂或其它与疲劳相关的问题。可替代地，元件可构造为具有两个或更多环形区域且总主体厚度适合预期最终用途的挤压主体。
本发明的缝合元件可通过任何合适的方法(包括粘合)固定至织物的可缝合端部或边缘，固定至纺织织物的压缩纱线端部或非纺织织物的所选择的合适表面，包括包含一个或多个薄膜层的织物。
进一步发现，可对通道的尺寸进行设计以便提供足够的空间，销针的自由端部可在该空间内折回通道中以固定端部。
发明概要
本发明寻求提供一种用于将工业织物的第一可缝合边缘区域缝合至该工业织物的第二可缝合边缘区域的缝合元件，所述缝合元件包括第一横向边缘区域和第二横向边缘区域，其中
(i)第二横向边缘区域被构造和布置为牢固地附着于第一可缝合边缘区域；和
(ii)第一横向边缘区域包括至少一个固定构件，每个固定构件包括多个相隔对齐具有通道的突出，其中
(a)第一横向边缘区域包括单个固定构件，其被构造和布置为固定在设置在工业织物的第一可缝合边缘的第一折叠区域内，与设置在第一折叠区域的突出处于相隔开的关系，其中固定构件的突出限定第一通道，且第一折叠区域的突出限定第二通道；或
(b)第一横向边缘区域包括外固定构件和至少一个内固定构件，其中
(A)外固定构件的突出与对应的第二缝合元件(其牢固地附着于织物的第二可缝合边缘区域)的至少一个内固定构件之一的突出互相交叉并对齐以限定第一通道；以及
(B)至少一个内固定构件之一的突出与对应的第二缝合元件的外固定构件的突出互相交叉并对齐以限定第二通道。
优选地，缝合元件包括薄膜。当其包括两个固定构件时，优选地是外固定构件包括第一薄膜层，且每个内固定构件包括附加薄膜层。在这种情况下，优选地是每个固定构件固定至相邻的固定构件，且最里面的内固定构件被构造和布置为可固定至工业织物的第一可缝合边缘；且更优选地，每个固定构件通过粘合，优选地通过激光焊接固定至相邻的固定构件。
当工业织物的第一可缝合边缘包括两个层时，过渡条优选地设置在两个层之间处于第一可缝合边缘处并延伸超过第一可缝合边缘，且最里面的内固定构件被构造和布置为可在部分内表面处固定至过渡条。
当工业织物为织造织物时，优选地第一可缝合边缘和第二可缝合边缘的每一个包括压缩区域，且最里面的内固定构件被构造和布置为可在部分内表面处固定至压缩区域。
作为由薄膜层构造而成的替代方案，外固定构件可与至少一个内固定构件整体构造，优选地通过选自挤压和模制的工艺构造，更优选地通过注射模制构造。
可选择地，缝合元件可包括单个固定构件，其被构造和布置为通过插入固定构件的纱线和所选择的织物的成形部分固定至成形工业织物。
优选地，在本发明的缝合元件中，第一通道和第二通道的每一个均被构造和布置为容置固定件，更优选地为销针。
本发明进一步地寻求提供包括至少一对缝合元件的工业织物，每个缝合元件包括至少两个固定构件并且根据本发明构造而成。
在一个示例性实施方案中，工业织物具有
(i)具有包括第一织物突出的第一折叠区域的第一可缝合端部和具有包括第二织物突出的第二折叠区域的第二可缝合端部；和
(ii)一对缝合元件，每个缝合元件包括单个固定构件，单个固定构件包括多个隔开对齐具有通道的突出，第一缝合元件固定在第一折叠区域内，与第一织物突出处于隔开的关系，且第二缝合元件固定在第二折叠区域内，与第二织物突出处于隔开的关系，其中
第一缝合元件的突出与第二织物突出互相交叉并对齐以限定容置第一固定件的第一通道，且第二缝合元件的突出与第一织物突出互相交叉并对齐以限定接收第二固定件的第二通道。
优选地，对于本发明的工业纺织品，每个固定件包括长度超过相应通道长度的销针，其中销针的突出自由端部被返回固定在通道内。
本发明进一步地寻求提供一种为工业织物提供接缝的方法，其包括
(a)制备一对相对的可缝合边缘；
(b)提供根据本发明的缝合元件并将其固定至每一个可缝合边缘；
(c)将缝合元件与可缝合边缘放在一起，使相应的突出互相交叉以提供至少第一通道和第二通道；以及
(d)在每个通道内插入固定件以固定接缝。
当工业织物为织造织物时，优选地步骤(a)包括除去选择的靠近可缝合边缘的纱线并压缩选择的在可缝合边缘处的纱线以在每个可缝合边缘处形成压缩区域；且步骤(b)包括将缝合元件固定至压缩区域。
对于本发明的方法，优选地固定件为销针，且步骤(d)包括
(d.1)提供长度超过接缝长度的销针并将其插入使其从通道的每一端部突出；
(d.2)弯曲临近通道的销针的突出部分；以及
(d.3)将销针的每个突出部分的自由端部插入通道内以固定接缝。
附图简述
现在将结合附图描述本发明，其中
图1A是本发明的实施方案的固定至工业织物的缝合元件的平面图；
图1B是图1A中所示缝合元件和织物的剖面图；
图2是图1A中所示缝合元件和织物的透视图；
图3A是本发明的第二实施方案的固定至工业织物且彼此固定的一对缝合元件的平面图；
图3B是图3A中所示缝合元件和织物的剖面图；
图4是图3A中所示缝合元件和织物的透视图；
图5是本发明的第三实施方案的固定至工业织物的可缝合端部的缝合元件的剖面图；
图6是本发明的第四实施方案的固定至工业织物的可缝合端部的缝合元件的剖面图；
图7是本发明的第五实施方案的固定至工业织物的可缝合端部的缝合元件的剖面图；
图8A是本发明的第六实施方案的固定至工业织物的缝合元件的平面图；
图8B是图8A中所示缝合元件和织物的剖面图；
图9是图8A中所示缝合元件和织物的透视图；
图10是本发明的第七实施方案的固定至工业织物的一对缝合元件的剖面图；以及
图11是本发明的第八实施方案的固定至工业织物的一对缝合元件的剖面图。
具体实施方式
首先参考图1A、图1B和图2，这些图示出了本发明的实施方案的固定至工业织物的缝合元件10。工业织物可具有各种纺织或非纺织构造，但此处显示为织物100，其由第一方向纱线112与横向纱线120交织构造而成，其中直径较大的纱线122与直径较小的纱线124交替。为了使织物100具有可缝合端部或边缘，将选择数量的横向纱线120从织物100移除，且第一方向纱线112被压缩在一起以形成压缩区域130。
如从图2的透视图和图1B的剖面图明显看出的那样，并且还参考图1A，缝合元件10包括绕折叠线12折叠的两个薄膜层。穿过缝合元件10的连续部分提供了用于将附件固定至织物100的粘合区域18，且在第二区域16内，穿过缝合元件10规则隔开的孔40形成多个突出环，即外层外环20和内层内环30。两个层对齐以在外环20的内表面24与内环30的外表面32之间提供空间26，使得空间26提供穿过缝合元件10的第一通道。类似地，内环30的内表面34与压缩区域130内的纱线112的切割端部114之间的空间36提供了穿过缝合元件10的第二通道。
当缝合元件10与相应的固定至织物100的相对端部或边缘的缝合元件10对齐地放在一起时，第一缝合元件10中的外环20和内环30可与相配的缝合元件(优选地为第二缝合元件10)的外环和内环互相交叉，以便第一缝合元件10中的空间26所形成的通道与第二缝合元件10中的空间36所形成的通道对齐，且第二缝合元件10中的空间26所形成的通道与第一缝合元件10中的空间36所形成的通道对齐，并且每个通道可通过销针固定，例如以图3A、图3B和图4中所示的方式固定。
如以下结合图5至图7进一步讨论的那样，两个层合适地彼此固定，并被一起固定至待缝合织物。在图1A、图1B和图2的实施方案中，外环20的内表面24固定至内环30的外表面32；而内环30的内表面34反过来固定至处于压缩区域130的纱线112的外表面。
参考图3A、图3B和图4，这些附图示出在一对相对的缝合元件(此处显示为缝合元件10a、10b)固定至织物端部100a、100b且彼此对齐之后的接缝的固定。在每个由对齐的空间26和36(其由对齐的元件10a、10b各自的外环20和内环30提供)形成的通道内插入销针，此处显示为50、60。这些销针的长度超过穿过织物端部100a、100b的通道的长度；剪切(如果需要)以使销针50、60的每一个形成具有可使用长度的突出部分之后，这些部分(被称为“销针尾”)可被弯曲以形成环52、62，且尾部可再插入合适的对齐的空间26、36列内以将销针稳固地固定在对齐的缝合元件10a、10b内。
图5示出将本发明的缝合元件(此处显示为缝合元件10)固定至如图1A中所示织物的方法，该织物由交织的第一纱线112与横向纱线122、124纺织而成并已制备压缩区域130。外环20通过合适的方法(如，激光焊接)在第一粘合区域70粘合至内环30；且内环30在第二粘合区域72粘合至压缩区域130。如在图3A、图3B和图4的实施方案中，销针50、60显示为已卷成环，且销针尾52、62已再插入由外环20和内环30形成的相应通道内。
图6示出固定本发明的缝合元件610的可替代的方法。在该实施方案中，纱线112的端部被部分压缩，但是端部之间插有过渡条80。过渡条80沿纱线112的部分长度粘合至纱线112的内表面，且沿其剩余部分的长度在粘合区域82粘合至内环30的内表面34。内环30的端部在与纱线112的切割端部在其底端部84处对齐，且外环20的内表面24(其延伸超过内环30并延伸到织物上方)在粘合区域86粘合至内环30和纱线112两者。销针50、60可以结合图3A、图3B和图4所讨论的方式被卷成环后进入缝合元件610。
作为进一步的替代方案，如图7所示，结合图6，根据包括织物的预期最终用途的因素，过渡条80可省略，且内环30可焊接在纱线112的切割端部上方，外环20的内表面24以与图6所示的方式相同的方式在粘合区域86粘合至纱线112和内环30。
现在参考图8A、图8B和图9，示出了本发明的缝合元件的进一步的实施方案。缝合元件210作为整体构造的元件提供，其通过例如挤压、注射模制或其它模制工艺形成以提供剖面构形与上述分层薄膜实施方案相似的非分层元件。缝合元件210包括粘合区域218和第二区域216，第二区域216包括分别提供用于插入固定件(例如销针(未示出))的空间226、236的外环220和内环230。织物的纱线端部在压缩区域330被压缩，其通过条270在粘合区域218粘合至缝合元件210的内表面。
图10示出本发明的进一步的实施方案，其中缝合元件410a、410b设置在由例如授予Manninen的WO2011/069259中描述的成形薄膜组成的双层工业织物的缝合区，薄膜在可缝合端部460a、460b处折叠，折叠区域包括孔(未示出)，使得当薄膜折叠时，提供多个外环420，例如在授予Manninen的CA2,749,477中描述的那样。缝合元件410a、410b位于成形薄膜内以便与折叠薄膜环420的内表面424合适地隔开以提供容置固定件的通道。缝合元件410a、410b由已形成狭缝并且以一定方式成形的聚合物薄膜组成，该方式使得元件410a、410b与其要被插入的工业织物的轮廓和孔相配(即缝合元件的外形与成形薄膜的外形匹配)。对形成缝合元件410a、410b的薄膜的厚度进行选择以使接缝区域的任何间断最小化。例如，如果可缝合端部460a、460b的外部厚度为大约1.5mm至大约2.5mm，且成形薄膜的厚度为大约0.2mm至大约0.35mm(薄膜厚度将取决于预期的应用)，则用于形成缝合元件410a、410b的薄膜的厚度应相似，或为大约0.2mm至0.35mm。该尺寸将容纳直径为大约0.6mm至大约1.0mm的销针450，而不会在缝合区造成过度变形。
缝合元件410a、410b例如通过粘合在粘合区域470被固定在适当位置。粘合可在折叠缝合元件410a、410b以提供环420之前或之后进行。环430a、430b的内表面434相隔开以在成形薄膜层之间提供与存在于整个织物结构中的孔隙空间相似的(优选相同的)孔隙空间；这进一步地使接缝区域内出现任何间断的机会最小。当两个可缝合端部460a、460b被放在一起，以便其环420与环430a、430b的相应环互相交叉时，在外环420内的可缝合端部460a处的开放通道可与缝合元件410b内的开放通道对齐，且在外环420内的可缝合端部460b处的开放通道可与缝合元件410a内的开放通道对齐。对齐的开放通道形成两个封闭的通道，且销针450可插入该封闭通道内以与上述实施方案的方式相同的方式固定接缝。使用时，施加于工业织物的任何负载现在将均匀地分布在环420与缝合元件410a、410b之间，从而使发生接缝故障的机会最小。
图11示出本发明的进一步的实施方案，其中缝合元件510a、510b在折叠的成形薄膜(其具有与图10中所示实施方案相同的大体结构和尺寸)内提供内环530a、530b，且内环和外环520以与所述实施方案相同的方式对齐以便通过销针550固定。然而，缝合元件510a、510b设置有延伸的形状与成形薄膜的轮廓匹配的支脚部分580a、580b，以便缝合元件510a、510b可通过机械固定件(例如纱线600，其设置在折叠薄膜的成形构形内的合适空间内)固定在薄膜内。延伸支脚部分580a、580b的长度根据需要选择。例如，如果打算将织物用于预期会经受过度应变或张力的环境中，则有利的是使支脚部分580a、580b延伸至多个重复的或多列薄膜外形压花图案上方以使接缝抗拉强度最大。如图11所示，支脚部分580b延伸至三列薄膜外形图案的压花上方，而支脚部分580a仅延伸到接缝区域之后的一个薄膜外形图案的压花上方。纱线600插入开放通道内设置在两个缝合元件510a、510b的压花以及成形薄膜织物(未示出)嵌套在一起的位置处，以便组装时，纱线600被锁定在两个组件之间的适当位置处，并用于附接成形薄膜工业织物内的每个缝合元件510a、510b。可替代地，缝合元件可以结合图10描述的方式被粘合至适当位置。作为进一步的替代方案，插入的纱线和粘合方法可一起使用以将缝合元件固定至织物。
在本发明的缝合元件的区域要被固定至的地方，即将环固定至彼此或固定至织物，这可通过传统方法(包括粘合)、通过焊接(尤其是激光焊接)或通过粘合剂或其它方法、或如图11的实施方案中所示的机械固定、或通过这些方法的任意合适的组合(例如激光焊接与机械固定结合)来实现。如果激光焊接是所选择的方法，则特别有利的是使用允许激光焊接的材料，包括碳黑或其它合适的激光能量吸收剂；可替代地，这种材料可分别施加至合适的表面。使用允许激光焊接的材料尤其适合图6中所示实施方案中的过渡条80。
在选择用于具有双层薄膜构造的缝合元件的薄膜时，应选择厚度以便成品元件的厚度将尽可能接近织物主体的厚度，以避免成品缝合区出现任何间断或使间断最小化。
用于本发明的缝合元件的材料的选择将取决于成品织物的预期最终用途，以及取决于与织物主体相配并有效固定至织物主体的需要。当缝合元件为由两个或更多层构造而成的薄膜时，一些层或每个层的聚合物薄膜可不同；例如，外层可由尤其能抵抗不利环境因素的材料制成。

Claims (21)

1.一种用于将工业织物的第一可缝合边缘区域缝合至所述工业织物的第二可缝合边缘区域的缝合元件，所述缝合元件包括第一横向边缘区域和第二横向边缘区域，其中
(i)所述第二横向边缘区域被构造和布置为牢固地附着于所述第一可缝合边缘区域；且
(ii)所述第一横向边缘区域包括至少一个固定构件，每个固定构件包括多个相隔对齐具有通道的突出，其中
(a)所述第一横向边缘区域包括单个固定构件，其被构造和布置为固定在设置在所述工业织物的所述第一可缝合边缘的第一折叠区域内，与设置在所述第一折叠区域的突出处于相隔开的关系，其中所述固定构件的突出限定第一通道，且所述第一折叠区域处的突出限定第二通道；或
(b)所述第一横向边缘区域包括外固定构件和至少一个内固定构件，其中
(A)所述外固定构件的突出与对应的第二缝合元件(其牢固地附着于所述织物的所述第二可缝合边缘区域)的至少一个内固定构件之一的突出互相交叉并对齐以限定第一通道；以及
(B)所述至少一个内固定构件之一的所述突出与所述对应的第二缝合元件的所述外固定构件的所述突出互相交叉并对齐以限定第二通道。
2.根据权利要求1所述的缝合元件，其中每个固定构件包括一个薄膜层。
3.根据权利要求1所述的缝合元件，其中所述缝合元件包括两个固定构件，每个固定构件包括一个薄膜层。
4.根据权利要求1所述的缝合元件，其包括至少两个固定构件，其中所述外固定构件包括第一薄膜层，且每个内固定构件包括附加薄膜层。
5.根据权利要求4所述的缝合元件，其中每个固定构件固定至相邻的固定构件，且最里面的内固定构件被构造和布置为可固定至所述工业织物的所述第一可缝合边缘。
6.根据权利要求5所述的缝合元件，其中每个固定构件通过粘合固定至相邻固定构件。
7.根据权利要求6所述的缝合元件，其中所述粘合包括激光焊接。
8.根据权利要求5所述的缝合元件，其中所述工业织物的所述第一可缝合边缘包括两个层和过渡条，所述过渡条在所述两个层之间位于所述第一可缝合边缘处并延伸超过所述第一可缝合边缘，且所述最里面的内固定构件被构造和布置为可在部分内表面处固定至所述过渡条。
9.根据权利要求3至8的任何一项所述的缝合元件，其中所述工业织物为织造织物，所述第一可缝合边缘和所述第二可缝合边缘的每一个包括压缩区域，且所述最里面的内固定构件被构造和布置为可在部分内表面处固定至所述压缩区域。
10.根据权利要求3所述的缝合元件，其中所述外固定构件与所述至少一个内固定构件整体构造而成。
11.根据权利要求10所述的缝合元件，其通过选自挤压和模制的工艺构造而成。
12.根据权利要求11所述的缝合元件，其通过注射模制构造而成。
13.根据权利要求1所述的缝合元件，其包括单个固定构件，所述单个固定构件被构造和布置为通过插入所述固定构件的纱线和所选择的所述织物的成形部分固定至成形工业织物。
14.根据权利要求1至13的任何一项所述的缝合元件，其中所述第一通道和所述第二通道的每一个被构造和布置为容置固定件。
15.根据权利要求14所述的缝合元件，其中每个固定件包括销针。
16.一种包括至少一对缝合元件的工业织物，每个缝合元件包括至少两个固定构件并且根据权利要求1至15的其中一项构造而成。
17.一种工业织物，其具有
(i)具有包括第一织物突出的第一折叠区域的第一可缝合端部和具有包括第二织物突出的第二折叠区域的第二可缝合端部；和
(ii)一对缝合元件，所述每个缝合元件包括单个固定构件，所述单个固定构件包括多个隔开对齐具有通道的突出，第一缝合元件固定在所述第一折叠区域内，与所述第一织物突出处于隔开的关系，且第二缝合元件固定在所述第二折叠区域内，与所述第二织物突出处于隔开的关系，其中
所述第一缝合元件的所述突出与所述第二织物突出互相交叉并对齐以限定容置第一固定件的第一通道，且所述第二缝合元件的所述突出与所述第一织物突出互相交叉并对齐以限定接收第二固定件的第二通道。
18.根据权利要求16或权利要求17所述的工业织物，其中每个固定件包括长度超过相应通道的长度的销针，其中所述销针的突出自由端部被返回固定在所述通道内。
19.一种为工业织物提供接缝的方法，其包括
(a)制备一对相对的可缝合边缘；
(b)提供根据权利要求1至15的任何一项所述的缝合元件并将其固定至所述可缝合边缘的每一个；
(c)将所述缝合元件与所述可缝合边缘放在一起，使所述相应的突出互相交叉以提供至少第一通道和第二通道；以及
(d)在每个通道内插入固定件以固定所述接缝。
20.根据权利要求19所述的方法，其中所述工业织物为织造织物，且步骤(a)包括除去选择的靠近所述可缝合边缘的纱线并压缩选择的在所述可缝合边缘处的纱线以在每个可缝合边缘处形成压缩区域；且步骤(b)包括将所述缝合元件固定至所述压缩区域。
21.根据权利要求19或权利要求20所述的方法，其中所述固定件为销针，且步骤(d)包括
(d.1)提供长度超过所述接缝的长度的销针，并将所述销针插入使其从所述通道的每一端部突出；
(d.2)弯曲临近所述通道的所述销针的突出部分；和
(d.3)将所述销针的每个突出部分的自由端部插入所述通道内以固定所述接缝。
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