CN1065121C - 可重复紧固的机械紧固器及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种关于用作搭锁器元件的自由成形的叉的制造方法，包括提供一种熔化的热敏材料；一底层；将一份份熔化的热敏材料离散地涂覆在底层上；将所述一份份熔化的热敏材料拉伸，其拉伸方向有一个平行于底层平面的矢量分量；固化所述钩的熔化热敏材料，所述钩具有一底部、一钩体和一结合体。还涉及一种用于制造一排自由成形的叉的搭锁器的方法。

Description

可重复紧固的机械紧固器及其制造方法

本发明涉及一种可重叠紧固的机械紧固器，尤其是涉及一种有自由成形的叉的紧固器及其制造方法。

可重复紧固的紧固器，已为本领域的人所熟知。典型的这类紧固器具有二个主要组件，一个与底层连接的叉和一个与该叉结合的被结合的第二组件，即接收面。该叉的突起穿入接收面，而且或者相交或者与接收面的纤维(或丝)相结合。由此而产生的机械干扰和物理障碍，在分离力超过此紧固器的剥离强度或抗剪强度之前，能防止此紧固器从接收面上脱开。

近来，可重复紧固的机械紧固器至少是根据二种通常方法制造的。一种方法要求有多根长丝，每根长丝均可组成二个叉。例如，由这种方法制造的紧固器出现在由Mesteral于1955，9，13获得的其专利号为2717437的美国专利。以及出现在由Brabandar于1976，3，16获得的其专利号为3943981的美国专利。这二种专利提示了一种升高的环形束条，这类有关的启示也出现在于1980，8，5授予Schams等人的，专利号为4216257的美国专利。于1984，6，12授予Wollman的专利号为4454183及于1984，8，7授于Matsuda的专利号为4463486的美国专利。这些参考文献揭示了加热聚合的单根长丝的端部的情况。由第一种方法制造的紧固器的另一些有关提示公开在1981，12，29授予Ochiai的专利号为4307493及1982，5，25授予Ochi

各种叉形结构在本技术领域已经公知。例如上面提到的那些文献提出了具有通常是有固定截面积的钩体的搭锁器。1973，1，9授予Bibich等人的专利号为3708833的美国专利，公开了一种叉，该叉是从底层垂直伸出的突起，并且从根到末端成一楔形。

由Procter及Gamble公司于1988，1，26申请的名为Scripps专利号0276970的欧洲专利，公开了一种搭锁器，该搭锁器有呈固定截面的相对其底层有约30°-90°夹角的钩体。

上述现有技术并没揭示一种能产生自由成形的叉的制造方法。也没揭示一种用于制造包括一排自由成形的叉的搭锁器的方法。

本发明的一个目的是提供一种关于用作搭锁器元件的自由成形的叉的制造方法。本发明的另一目的是提供一种用于制造包括一排自由成形的叉的搭锁器的方法。

本发明的目的是通过下列措施到达到的：提供一种熔化的热敏材料；一底层；将一份份熔化的热敏材料离散地涂覆在底层上；将所述一份份熔化的热敏材料拉伸，其拉伸方向有一个平行于底层平面的矢量分量；固化所述钩的熔化热敏材料，所述钩具有一底部、一钩体和一结合体；

提供一种熔化的热敏材料；提供一底层；沿第一方向传送所述底层；提供一种适于绕其中心线旋转的压印辊子，该中心线平行于所述底层平面且垂直于传送底层的第一方向配置，所述压印辊子具有配置于其周边的小坑；提供一种支承辊，其中心线配置成跟压印辊的中心线平行，所述压印辊和支承辊并置从而在它们之间形成一辊隙；将所述底层经压印辊和支承辊之间的辊隙传送；将所述熔化的热敏材料分配到所述压印辊上的小坑中；借助于转动所述压印辊引导角和一个下垂角，这二个角彼此不同，从而使钩体的这二侧边不是平行的。

本紧固器可按照一种加热热敏感材料的步骤，以充分降低生产中的该材料的粘性的方法来制造。最好是至少要加热到材料的熔点，提供一份份单独的加热过的热敏感材料的涂复装置，将要涂复热敏感材料的底层沿相对涂复装置的第一方向传送，热敏感材料以不连续地以一定数量的涂复到传送来的底层上，然后，那些不连续的，一定数量的热敏感材料沿着一个与底层平面大致平行的分量方向拉伸，这种拉伸后的材料形成一个叉的末端及结合体。

一种用来举例说明的、适合于但不局限于根据本发明的方法制造的紧固器，它是与一种象尿布那样的一次性使用的有吸附性的外套相结合使用的。下面较详细的介绍本发明的应用实例。

在此特别指出和明确表明本发明的权利要求结束本发明之时，可以相信，结合附图的介绍，会更好理解本发明。在附图中，同样的元件用相同的数字表示，相关的元件用附加一个或多个基本字母或增加100的数字表示：

图1是本发明的一种紧固器的立体图，图中的结合体基本上从同一方向伸出的。

图2是图1所示的紧固器的一个叉的侧视图。

图3是第二个实施例的一个侧视图，此紧固器有一个大体上是球形的结合体。

图4是可用于生产本发明的紧固器的一种设备的侧视图。

图5是本发明另一种紧固器的立体图，其中的结合体是大致沿任意方向伸出的。

图6是使用本发明的紧固器的一次性使用的一种吸附体的立体图，部分剖开以展示其顶层和芯部的结构。

本发明的紧固器20至少有一个叉22，最好排列成一列列的叉22如图1所示，它们以预定的图案连接在底层24上。叉22有一底部26钩体28和结合体30。底部26与底层24接触并相连，它支承钩体28的根部，钩体28从底层24及底部26向外伸出，钩体28的末端连有结合体30。结合体30从钩体28沿一个或几个方向横向的伸出，它们可以类似一种钩状齿。在此使用的术语“横向”指的是该方向有一个平行于拟意中的主叉22的底层24平面的分量。结合体30从钩体28的周边横向伸出，能确保结合体30紧固到(没表示出来)应用紧固器的接收面上。结合体30最好与叉22的末端相连。很明显，结合体30可以在底部26和钩体28的末端间的某一位置与叉22相连。

一列列的叉22也可用任何一种合适的方法生产，其中包括在后文要介绍和要求的弯曲一个自由成形的叉22的方法。在此使用的“自由成形”这一术语的意思，指的是一种结构的构成，这种结构的构成不是以固态或某一确定形状从挤压模或铸塑模腔中生产出来的。叉22是以熔化最好是液体状态不连续地放到底层24之上，并通过冷却到它变硬，最好是凝固而固化而成。在后文中要谈到那样的结构和形状。

自由成形的一列列的叉22，最好采用类似公知的称作凹板照相印刷那样的方式来生产。采用这种方式生产时，具有正反面的底层24在由二个普通圆柱辊的辊隙70之间通过，如图4所示的二个辊中。一个是压印辊72，另一个是支承辊74。辊72和74有大致平行的中心线，而且在底层24通过辊隙70时，二辊均与底层24相接触，二辊之一，最好是在压印辊72上刻有一系列称之为小坑76的盲孔腔，这些隔小坑槽与待放到底层24上的叉22所期望的方式相适应。第二个辊74，最好在底层24通过辊隙70时，支承辊74对靠紧压印辊72的底层24施加一个指向压印辊72的反作用力。用以制成叉22的液态的。热敏感材料最好是热塑性材料，从如料槽80那样的加热料供应处输送出来，随着压印辊72绕其自身轴线转动时，这种热敏感材料便进入隔槽76中。盛有热热敏感材料的小坑76输送这些材料，并使之与底层24接触，从而使这些材料以期望的方式成形并导入底层24上。

由于底层24与辊72和74间的相对移动是连续的，叉22就被拉伸出一个横向分支，其方向与底层24的平面大致平行，此分支形成了钩体28和结合体30，最后由剪切装置78把叉22的余料从结合体30上剪去。由于热塑性材料的粘弹性，叉22在重力影响下回缩，并在冷却时收缩。然后叉22就冷却，最好凝固成有紧接着钩体28的结合体30的固态结构。

紧固器20被紧固在一个被连接的接收面上，这里所说的“接收面”这一术语，指的是与紧固器20的结合体30固接的裸露的任何平面，此裸露面具有能接受结合体30，而且是由一根或每根丝或纤维，或由它们交替织成紧密排列的网状小孔。接收面的裸露面具有局部弹性变形的能力。从而可使结合体30被夹紧而不能毫无阻碍的被拉出去。这些孔即局部弹性变形区，使结合体30进入接收面的表面内，而长丝(即接收面不变形材料)插在孔(即变形区)之间，可防止紧固器20的结合体30在到达由用户确定的预定的剥离或剪切强度之前不会从接收面的孔中被拉出。接收面的表面可以是平的，也可是弯曲的。

如果孔之间的丝即纤维的尺寸做得至少可允许一个结合体穿入接收面的表面内，而且这些丝的尺寸可使之与一个结合体配合或让其穿过，则这具有丝即纤维的接收面可称为“接收面”。如果至少有一个结合体能对接收面的表面引起局部干扰，这种干扰阻碍紧固器20与接收面分离，这种具有局部变形能力的接收面就可称为可“接收”的。

合适的接收面可以是成网状的泡沫材料，编织纤维，无纺材料，滚压过的空调型材料(如曼彻斯特及新汉普雪尔的美国Velcro出售的)。一种特别合适的接收面是一种牌号为970026的滚压纤维，它是由南卡罗莱纳的斯巴达镇上的Milliken公司出售的。

参照图2更详细研究紧固器20的组成。底层24的强度应足以经受紧固器20的各个叉22间的撕拉和分离，底层24的表面应使叉22容易粘接，并能连接到用户所期望的制品上，在此所用的术语“连接”，指的是这样的情况：在这里，第一构件是固定或连接到第二构件上，它们之间既可直接也可间接的固定或连接。第一构件可固定或连接到中间构件上，中间构件再固定或连接到第二构件上。第一、二构件间的连接在于保证紧固器的使用寿命。底层24是使一个或多个叉22连接到其上面的裸露表面。

底层24应可滚压，能经受连续的制造工序，并且具有柔性，可使之弯成任何形状。底层24还应能经受放在其上的液态叉22的热的烘烤。直到叉22凝固也不溶化或不产生任何问题。底层24应制成不同尺寸以供选用，合适的底层24可以是编织纤维，纺织材料，无纺材料，橡胶，乙烯树脂薄膜，尤其是聚烯烃薄膜，最好是牛皮纸，每平方米基本重量为0．08公斤(每3000平方英尺重50磅)的牛皮纸是合适的底层材料。

底部26是叉22的平直部分，这一部分既是固定到底层24上，又是与叉22的钩体28的根部紧连。在此所说的“底部”指的是叉22与底层24直接相连而且又是支承叉22的钩体28的那一部分。无需分清钩体28与底部26明确的界限，唯一重要的是在使用过程中，钩体28与底部26及底部26与底层24不能脱开，底部26的截面应具有足够的完整性和面积，才能使紧固器20具有所希望的剥离强度和抗剪强度，这是决定叉22的结构，排列密度，每个叉的钩体28的长度，及提供对底层24的足够的粘结强度的基础。如果钩体28取得较长，则底部26一般选用较大的截面积，以提供对层24有足够的粘结强度和足够的结构完整性。

底部26在底层24上的底基形状，是不太重要的，它可向任一方向扩展，以提供较好的结构整体性和在该指定方向上有较高的剥离强度。在这里所说的“底基”术语指的是底部26与底层24接触的平面，底基边长之比值应不要太大，否则，叉22将不适于承受平行于底基短边的力的情况，其长短边之比值小于1．5∶1是较好的，通常采用圆形的底基则更好。

在此介绍实施例中，底部26有一个通常是圆形的底基，其合适的直径约为0．76-1．27mm(0．030-0．050英寸)，如希望使紧固器20在某一特定方向上有较大的剥离强度和抗剪强度，底部26的截面积可更改，使该方向的部分增加，以使得相对于垂直该方向的轴线的抗剪强度和结构整体性加强，这种更改使叉22在沿底部26的该指定方向拉扯时有更大的强度。

钩体28紧靠底部26，并从底部26和底层24向外伸出。“钩体”指的是叉22的中间的，与底部26紧接的，又与结合体30相连的那部分。钩体28在结合体30与底层24之间构成一个纵长间隔距离。“纵长”指的是在离开底层24有一个矢量分量方向，这个方向在叉22的底部26处增加到底层24平面的垂直距离，除非另作说明，朝着底层24平面有一个矢量分量的方向。

每个叉22的底部26和钩体28在原点36会合，钩体28的“原点”就是底部26的中心，通常是处在底部26的底基之内。从叉的侧视图上研究叉22时可找出原点，这个侧视图的取向可以是任何一个沿径向对着钩体28和底部26的，并平行于底层24平面的方向。如紧固器20是由后文介绍和要求保护的那种方法制造的，在确定原点36时，虽然不是必须的，但最好在机器端部沿垂直机器的送进方向，即沿着垂直通过辊隙70而来的底层24的送进方向来研究观察叉22。

在研究中的一个特定侧视图中，底部26的远边间的距离可以确定，通过沿底部26的中心点折叠，这个横向距离可等分为二，从而可找出这个视图中的底部26的中心点，在等分这个视图中的底部26的底基时，短小的突变(如粘于底层24上的附属物，如不平、凸起)应予忽略，那个中心点就是钩体28的原点36。

使钩体28与底层24的平面成一角部α，这里用的“平面”术语指的是在研究中某一个叉22的底部26处的底层24的平面。角度α的大小按如下所述方式确定，叉22是在其外轮廓图上研究的，叉22的外轮廓图是叉22的二个特定的侧面图中的一个，其确定方法如下：叉22通常在一个特定方向上的侧视图中研究的，在这个方向上，最大横向突起38变得很明显，横向突起取自此视图中底部26中心点到叉22的横向最远突出点间的，并沿此底层24平行的横向测量的距离。这个最远突出点是沿纵长方向、垂直向下朝着底层24的平面，其中底部26的中心点也就是钩体28的原点36。

对于本领域熟练人员来说，很明显最大横向突起38就是从原点到钩体28或即结合体30的外缘的突起。那个具有最大的横向突起38的叉22的侧视图，就是这个叉22的轮廓图。如果紧固器20是由下文介绍并要求保护的那种方法制造，最大的横向突起总是在沿机器送进方向走向的，故叉的轮廓图总是沿垂直这机器送进方向取向的。图2所示就是叉22的轮廓图。对本领域熟练人员来说，很明显，还有另一个轮廓图存在，这个轮廓图沿与图示的轮廓图相反方向走向(这样此图的最大横向突起38就伸向此图的左方)。这二个视图中的任意一个总是相同的，都能很好适合下文介绍的工艺规程和用途。

如上所述，钩体28的原点是在叉22的轮廓图上确定的，仍在此轮廓图上，一个平行于底层24的平面的假想截面40-40与叉22的外轮廓相切，这切点是叉22的外壳形与底层24平面间最大垂直距离所在处。然后把此假想截面下降此垂直高度的1／4，以使得此截面离底层24平面距离为叉22与底层24平面间的最大垂直距离的3／4倍。

假想截面40-40用来确定叉22上的三个点，第一个点是截面40-40与叉22的引导边42的交点，称它为具有3／4高度的引导点44，这“引导边”是具有离开底层24平面的纵向表面的钩体28的外轮廓脊梁，第二个点在经过叉22的中心约180°处，是截面40-40与叉22的下垂边46的交点，称此点为具有3／4高度的下垂点48。“下垂”是具有面对底层24的纵向表面的钩体28的外轮廓脊梁，它与引导边42反向配置。当然，连接上述二点的直线是在截面40-40上，而且平分此直线便得到截面40-40的中点47。划出一条连接截面40-40的中点47与钩体28在底部26上的原点36的连线，该连线与底层24平面所成的夹角α就是钩体28的α角。

换言之，钩体28与底层24的平面间的α角是另一个角度的余角(即这另一角度+α=90°)，这另一个角度是由在任一侧视图上确立的，连接截面40-40中点47和原点36的连线与垂直线决定的。因此，当这连线在沿径向朝着钩体28，尤其是朝着原点36并平行于底层24平面和垂直于该垂直线方向研究时，该连线与底层24平面间最小角度就是钩体28的α角。据认为，在大致沿机器送进方向或与之差180°的相反方向上研究叉22时，钩体28的α角将是接近90°，但是如上面研究那样，待测量的α角值并不是垂直的，故α角值总是在轮廓图中的叉22上来确定的，标准的作法是从沿垂直于机器送进方向的方向来研究。

钩体28的角度可以是在一个大致垂直于底层24的平面的平面内，最好是相对于该平面成一锐角，以便能在大致平行于最大纵向伸出38这一方向上使剥离强度增大。但是钩体28的角度面不应过份偏离该垂直面。否则，会使紧固器20的抗剪强度有方向性。在本申请案所介绍的此实施例中，钩体28的α角值约为45°一80°，如为65°左右，则紧固器20工作性能会好些，如α角小于80°也可做成不在相对于底层24平面垂直的平面内(与横向方向无关，不考虑侧向方向)。

假想截面和轮廓图也可用来决定引导边42和下垂边46相对底层24的平面的角度。为了确定这些角度，首先如上述方法确定3／4高度的引导点44和下垂点48。底部26的引导点50按下述方法确定，如在轮廓图上所示，通过底部26的那条线与钩体28的引导边42相交，所得的交点就是底部26的引导点50。如上所述，在确定底部26引导点50时，在与底部26接近的钩体28处的、粘附于底层24上的短小突变不予考虑。用直线3／4高度的引导边42的引导点44与底部26引导点50相连，连成的这条直线与底层24的平面形成一个斜角β_L，其开口朝向钩体28的中心和原点36，角β_L就是引导边42的角度，或简秒为引导边角。

底部26的下垂点52，通常在与底部26引导点50相差180°的反方向处，通过底部26中心线成对称分布，其确定方法如下，通过底部26的那条线与钩体28的下垂边46相交，这个交点就是底部26的下垂点52，如上所述，在确定底部26的下垂点52时，在紧靠底部26的钩体28处的，粘附于底层24上的短小突变不予考虑。用直线将3／4高度的下垂边46的下垂点48与底部26下垂点52相连，这一直线相对底层24的平面形成一斜角β_T，斜角开口朝向原点和钩体28的中心。斜角β_T就是下垂边46的角度，或简称下垂边角。

由角度β_L和β_T，引导边42和下垂边46，限定了钩体28侧面的平行性。如果引导边42的引导边角β_L和下垂边46的β_T角不是互补(即二角之和不是180°)，则钩体28两则边是不平行的。如果钩体28侧边不平行，则确定β_L及β_T角的那些直线(即底部26的引导点50和下垂点52分别与3／4高度的引导点44和下垂点48的连线)在底层24的平面上方或下方相交。如果β_L和β_T角不相等，并且确定这些角度的二条直线在底层24的平面上方(沿底部26外面的纵向方向)相交，那么叉22从底部26开始向叉的远端和结合体30处收拢。如仅是β_L和β_T角方向相同，即它们以同一方向伸出，而它们又是互为补角，则钩体28的二侧边便平行。

具有与底层构成约为45°±30°的引导边角β_L的引导边的钩体28是适用的，与底层构成约为65°±30°的下垂边角β_T的下垂边也较适用，具有这样数值的β_L和β_T角的钩体能很好工作，因为钩体28的上述夹角能弯成一个楔形钩体，很好设置在底层24上，从而可提供高的剥离强度和抗剪强度，而无需使用很好的制叉材料。

上述的各种测量，使用由新泽西州Mountain Lakes的Rame-Hart等人出售的100-00115测角器很容易进行，如需更精密的测量，可由本领域熟练人员确认，通过摄制叉22的照片精确完成轮廓图，原点36，截面40-40，引导角β_L，下垂角β_T，底部点50，52，3／4高度点44，48，及钩体28的α角等测定工作，由麻萨诸塞州New Bedford的Amray等出售的1700型电子扫描显微镜可很好完成上述工作。

应使钩体28从底部26上纵向伸出一段距离，以便足以使结合体30与底层24离开一高度，这一高度使结合体30易于和接收面的绞合线相交或咬合。一种较长的钩体28，其优点是它能较深的穿入接收面，因此，使结合体30与更多的绞合线或纤维材料相交或咬合，相反，比较短的钩体28，其优点是能导致具有一个较强的叉22，但相应它只有较小的穿入接收面的能力。因此，例如毛纺品或松散缝合在一起的紧密度低的绞合线或纤维的材料，是不适于用作接收面的。

如果使用编织或纺织材料制成的接收面，一个具有从底层24到最高切点之间约为0．5mm(0．020英寸)，最好为0．7mm(0．028英寸)的纵向长度较短的钩体28是适用的。如果使用具有多层纤维厚度大于约0．9mm(0．035英寸)的接收面，则一个具有至少约为1．2mm(0．047英寸)，最好至少约为2．0(0．079英寸)的较大纵向尺寸的相对较长的钩体更为适用。随着钩体28长度的增加，相应的减少3抗剪强度，故紧固器20的叉22的排列密度也应增加，以补偿失去的抗剪强度。

由上述可知，钩体28的纵向长度决定了结合体30与底层24之间的纵向间距。纵向间距是从底层24的平面到结合体30的外缘之间最短垂直距离。对于一定尺寸的结合体30来说，结合体30至底层24的纵向间距随着钩体28的纵向长度的增加而增加。纵向间距至少是使用的接收面的丝或纤维直径的2倍，最好约为10倍，只有这样，紧固器20的结合体30才能提供良好的对纤维或丝的抓住、结合、紧固等作用。本申请案介绍的实施例来说，具有0．2-0．8mm(0．008-0．03英寸)的纵向间距的叉22，便能很好工作。

钩体28截面形状并不重要，故钩体28可根据上述有关底部26的截面形状的参数，做成任意梯面形状，“截面”指的是取自钩体28或结合体30的(即叉22的)任何一部分的垂直截取的剖面。如上述所指那样，钩体28最好是楔形的，从根部到末端逐渐减少其截面积，而叉22的结合体30的截面的纵向和横向尺寸是接近的，这样的结构设计相应增加钩体28和结合体30的转动惯量，从而在对紧固器20施加分离力时，在叉22中的应力几乎是恒定不变的，由此减少了制造叉22的材料。

为了使叉22在一个较大尺寸范围保持所希望的几何形状，可以对成比例大小的叉22使用通常不变的截面积比率。一种控制叉22的总楔度的比率是底部26的截面积对在高处的叉22的截面积比率。“最高处”的截面积指的是具有与底层24间有最大垂直距离的钩体28或结合体30的切点处的截面积。通常，具有底部26的截面积与最高处截面积之比约为4∶1一9∶1的叉22，便能很好工作。

在底部26处的截面积直径约为0．76-1．27mm(0．030-0．05英寸)，和在最高处的截面直径约为0．41-0．51mm(0．016-0．020英寸)的成锥形的普通圆截面钩体28，能很好适用于本申请案所介绍的实施例。在最高处的截面直径为0．46mm(0．018英寸)的一般圆截面，其截面积约为0．17mm²(0．0003英寸²)，直径约为1．0mm的普通圆截面底部，其截面积为0．81mm²，(0．0013英寸²)，这种方式的钩体28结构，其底部26的截面积与最高处截面积之比约为5∶1，正好在上述范围内。

结合体30与钩体28相连，最好是与钩体28的末端是连续的，结合体30沿径向从钩体28的外侧向外伸出，也可有一个沿纵向伸出的部分，即朝向或离开底层24的方向伸出。这里使用的“结合体”一术语，指的是位于钩体28外侧横向的突起物(它有别于钩体28外侧上出现短小的不平物)，这种突起物可使其不易从接收面上分离或脱开。术语“外侧”指的是叉22的外表面。术语“横向”指的是沿着靠近或离开垂直通过原点36的并垂直于底层24的那个垂直线的方向。原点指的是底部26的底基的中心。

该横向突起物有一个与底层24平面平行并面向该平面的组段，一般认为，结合体30和钩体28可以有横向和纵向二类的组段，是否清楚确定钩体28的末端，即认别钩体28与结合体30之间的界线在何处是无关紧要的，重要的是，钩体28的纵向延伸必需终止，以使结合体30有一个基面，其中一组段要面对底层24的平面，并与此平面平行。

结合体30可有一个大于钩体28的横向凸出部分38，如希望的话，也可小于钩体，如图所示，结合体最好是凸弓形，但也可是凹弧形，如是凹弧形，则结合体30具有一个沿纵向靠近底部26的范围内的底层24的弓形段，或其位置在横向偏过底部26一定间距，这弓形段沿横向朝着钩体28，当然，此弓形段无需沿径向对准原点36。

如果仅要求相对的一个方向上的剥离强度，则紧固器20的每个叉上的结合体30可基本上从同一方向的侧边伸出，结合体30也可沿任意方向伸出，而在任一侧边的方向上均有基本相同的剥离强度。结合体30可是一种钩齿状物，它基本上从钩体28的一侧伸出，形成一个外凸曲线。结合体穿入接收面的孔中，以便使其弧段54内弯处卡住接收面的丝或纤维。在超过紧固器20预定的剥离强度或抗剪强度之前，结合体30与接收面的线或纤维间的结合力能防止紧固器20从接收面上脱离。结合体30不应沿横向伸得太长，否则，结合体30可能不会穿人接收面的孔中，结合体30的截面积大小．应取决于使之能穿人接收面的孔中。

结合体30的截面和几何形状并不重要，只要此结合体30具有足够的剪切强度和弯曲强度的的结构整体性，以使具有一系列规定排列密度的紧固器有所期望的剥离强度和抗剪强度便可。就本申请介绍的实施例而言，钩形齿状的结合体30具有从底部26的中心起到最远的外侧边的最长凸出部分38，其数值约为0．79-0．90(0．03-0．04英寸)，这种结合体是适用的。

只要能满足指定用途的紧固器对剥离强度和抗剪强度的要求，一列列的叉22可以有所希望的任何形式的排列密度。总之，随着叉排列紧密度的增加，其剥离强度和抗剪强度也直线上升。各个叉22之间不能排列得很紧密，对致相互干涉并妨碍相相邻的叉22的结合体30插入并钩住接收面上的丝或纤维。如各叉22间排得太密，就可能使接收面的丝或纤维产生挤紧现象，从而使丝或纤维间所形成的孔闭合。当然，各叉22之间距离也不能太大，这样会使为了确保紧固器20具有足够的剥离强度和抗剪强度而使底层24的面积过分的加大。

使一列中的每个叉22之间的间距相等是有好处的。根据后文介绍和要求保护的制造方法制造的一系列的叉，总是在沿机器送进方向和垂直于此方向的方向伸出的。一般的说，每一列沿机器送进方向和垂直机器送进方向排列的叉列22与其相邻的沿机器送进方向和垂直机器送进方向排列的叉列22，应有相同的间距，以便在剥离力施加到紧固器和接收面之间时，使整个紧固器和接收面之间有大致均匀分布的应力场。

在此使用的术语“节距”，指的是在沿机器送进方向或垂直机器送进方向测量到相邻叉列的叉22的底部的底基中心之间的距离，一般说，具有在顺着和垂直机器送进方向上测量到节距约为1．02-5．08mm(0．04-0．20英寸)的叉列的紧固器是合适的。节距约为2．03mm(0．08英寸)最好。相邻的垂直于机器送进方向的叉列间最好在沿垂直于机器送进方向上位移二分之一的节距，以使得这相邻的垂直于机器送进方向的叉列间在沿机器送进方向上的距离增加一倍。

可把叉22看作为放在一平方厘米大小的格子中，这块格子有一系列叉22，在垂直和沿着机器送进方向上，每厘米上均约有2-10行叉22(每英寸5-25行)，最好在每个方向上每厘米约有5行叉(每英寸13行)，这样的格子设置方式，使紧固器20的每平方厘米的底层24上有4-100行叉22(每平方英寸25-625行)。

紧固器20的叉22可由任何一种热敏感材料制成，该材料在固化时能维持其形状而且不变脆，并且在紧固器20承受分离力时也不失效。此处使用“热敏感”这一术误指的是材料在加热时，通常都由固态变为液态。“失效”指的是在出现或承受分离力时，叉22就断裂，即不能承受所施加的力的作用。最好，此种材料具有根据美国材料试验标准的D-638标准测试的约24600000-31600000公斤／米²(35000-45000磅／英寸²)的抗拉弹性模数。

另外，制造叉22的材料，应具有足够低的熔点，便于易加工，同时，在该材料熔点附近的温度区要提供有一定粘性，即有相对高的粘度，从而保证这些材料在以后所说制造方法中，能拉伸出钩体28，并易于形成结合体30，使叉22具有粘弹性，从而使之更广泛改变并影响叉22的结构，尤其是能影响结合体30的几何形状的参数。对底层24的使用温度中，具有综合粘度约为20-100牛顿／米²·秒(Pascal seconds)是合适的。

材料的粘度可用型号800的流变计机械式质谱仪在脉冲调制频率为10赫兹和材料延伸率为10％的条件下，使用动态操作模式来测量。使用圆片和盘形，尤其是直径约为12．5mm及圆片、盘之间的间隙在约1．0mm的更好。

叉22经常用热塑性材料制作，术语“热塑性材料”指的是热敏性材料的不交联聚合物，这类材料在加热或加压条件下能流动。热熔粘性热塑性材料尤其适用于制造紧固器20。其制造方法在后文中将进一步介绍并要求保护。术语”热熔粘性物”指的是粘弹性热塑物物质，具有这一性质的物质，可使材料从液态固化过程中维持残余应力。聚脂和尼龙热熔粘性物是适用的，并矛以推荐，术语”聚脂”和”尼龙”这里指的是它们分别有重复脂链和酰胺单元。

如选用聚脂热熔粘性物质，在194℃时，有综合粘度约为23±2牛顿／米²·秒的粘性物质很好用。如选用尼龙热熔粘性物质，在204℃时，其综合粘度约为90±10牛顿／米²·秒的粘性物质很适用。由美国麻萨诸塞州Middleton的Bostik公司出售的7199号聚脂热熔粘性物质很好用。由属于商大Macromelt的在伊利诺斯州Kankakee的Henkel公司出售的尼龙热熔粘性物质6300号也很适用。

紧固器20＇的第二个实施例由图3示出，其结合体30＇可以是大致的球形(麻菇形)，术语”球形”指的是从多个方向上伸出的一般的圆形物，可以是球形或半球形，但不限制其他有规则的形状的使用。这类几何形状，尤其是球形的结合体30＇有它的优点，这可减少在结合体30＇从接收面中拉出时，通常会出现对接收面的纤维丝的损伤。这样，可减少对接收面明显的损伤，从而使接收面重翻天复使用很多次。如果选用半球形的结合体30＇，其钩体28＇最好从更贴近底层24＇的平面处伸出来，以便使结合体30＇从接收面脱出时减少对接收面的损伤。具有其值约为70°-90°的α＇角的钩体28＇是适用的。

为了使叉22＇具有合适的比例和一个通常是半球形的结合体30＇，结合体30＇应从钩体28＇向外伸出一侧向距离，这一距离大到足以使结合体30＇能卡住接收面的纤维丝，但伸出的距离不能太大，以致结合体30＇的重量不能由钩体28＇稳定的支持，如果太大，钩体28＇就会不稳定，接着钩体28＇的α＇角在减小，即钩体进一步偏离垂直方向，故结合体30＇的重量对于钩体28＇的结构整体性和截面面积就变得更为重要。

具有在上面介绍过的底部26＇与最高外缘处的截面面积比，和直径比，及α＇在80°左右的钩体28＇是很好用的。应注意，最高外缘的测量不是从结合体而从钩体28＇的最高外缘起算的。

如图3所示的那种实施例中，从钩体28＇到结合外30＇，没有一个光滑的过渡，故钩体28＇与结合体30＇之间的的界线是不易确定的。假想截面40＇-40＇取在从底层24＇的平面到结合体30＇的外缘处最靠近底层24＇的平面的那一点的垂直距离的3／4处，然后，用这个截面40＇-40＇去确定钩体28＇的α＇的角，引导过角β＇_L和下垂边角β＇_L，确定方法如上所述。

结合体30＇应从钩体28＇的末端29＇处的外周面的各个侧向向外伸出，其球形直径至少为钩体28＇的末端29＇的直径的25％处，最好是在38％处，换言之，如钩体28＇的末端29＇的直径为1．0，那么，结合体30＇的直径应至少为1．5，最好是1．75倍，另外，底部26＇的直径应约是此末端29＇直径的2倍，钩体28＇的高度应约为其末端29＇直径的1．5-2倍，钩体28＇的高度是相对一个合适的结合体30＇与底层24＇的纵向距离来说的。结合体30＇的这一纵向尺寸约为末端29＇直径的0．5-1．5倍。

图3所示紧固器20＇是通过至少加热图2所示的紧固器20的末端和结合体30到其熔点这一方法来制造的，这一制造过程是将叉22的末端和结合体放入沿纵向方向朝着底层的平面的热源来完成的，这样做的目的是至少不使底部26＇及钩体28＇的根部加热到它们的熔点。合适的方法是将叉的最外缘放人如一个加热丝那样的约3．3-10．1mm(0．1-0．4英寸)大的加热源中加热到440℃左右。

叉22＇的引导边角β＇_L和下垂边角β＇_T与用来制作此半球形结合体30＇型叉22＇的那种钩状齿结合体型叉22的那些角度类同。至所以出现上述情况，因图2所示的结合体30加热并熔化而形成图3所示的结合体30＇时，钩体28＇的α＇角及引导边角β＇_L和下垂边角β＇_L基本上没有改变。

就上述的Milliken 970026接收面来说，图3所示的结合体30＇，最好应有约为0．029-0．032mm(0．001英寸)的侧向和纵向方向尺寸，并将它设置在其底部26＇的直径约为0．30-0．045mm(0．012-0．002英寸)末端29＇直径约为0．016-0．020mm(0．0006-0．0007英寸)的钩体28＇上，钩体28＇的末端29＇应设置在底层24的平面上方0．44-0．50mm(0．017-0．020英寸)处，其结合体30＇应有约为0．56-0．70mm(0．022-0．028英寸)，最好约为0．64mm(0．025英寸)长的侧向凸出部分38＇。

本发明的紧固器20可用改进的照相凹版印制方法来制造，照相凹版印刷制法对本领域人员来说是一种公知技术，这如在1988，2，17授予Sheath等人的美国专利4643130中所说的那样，这里主要用它来参考说明本技术领域中的基本情况。见图4所示，底层24从压印辊72和支承辊74的辊隙70中通过，辊72和74的中心线基本上是平行的，底层24的平面与辊的中心线大体上也平行的。辊72和74绕着自己的中心线转动，在辊隙70处，无论在方向和大小上有着大致相等的表面速度。如果需要，辊72和74可由一个外加动力驱动(未作表示)，也可以一个辊由外加动力驱动，而另一辊靠与第一辊的摩擦力来带动，具有约1500瓦输出功率的交流电动机可提供足够的动力，通过转动的辊72和74，带动一个安放装置，它将形成叉22的材料安放到底层24上。

安放装置应能容纳液体状态的叉22的热材料，在沿机器送进方向和垂直机器送进方法上均能使叉22有均匀的节距，并能弯曲一列中的期望排列密度的叉22。安放装置也应能生产有各种尺寸的底部26和各种高度尺寸的钩体28的叉22。压印辊72专门用来为安放装置将形成叉22的材料放到底层24所指定的行列中，它根据上述要求和根据现在的制造方法工作。另外，此辊也可按别的方式工作。术语“安放装置”指的是将一个个叉22相应的定量液态材料，从材料仓输送到底层24上而形成一个个叉22的一种任何装置。术语“安放”指的是将相应于一个个叉的(单份)液态材料从材料仓输出，放到底层24上并使其与之结合。

适用于将叉材料安放到底层24上的一种安放装置是在压印辊72上设有一行或多行的小坑76。术语“小坑”指的是设在压印辊72上，能把单个叉材料从材料仓传送到底层24上，并把这些材料逐个地放入底层24上的任何一种空腔或任何一种别的结构。

取自压印辊72的表面的，小坑76的截面积，一般说总是与叉22的底部底基的形状相适应。小坑76的截面应与所想要的底部26的底基截面大致相同，小坑76的深度只是部分地取决于叉22的纵向长度及从部26到最高外缘点或外缘弧。但当小坑76的深度增加到约为小坑76的直径70％时，叉22的纵向尺寸基本上维持不变，这并非因为小坑76中所有的叉的液态材料全部倒入底层24上。由于叉的液态材料的粘性和表面张力，总会有一些材料仍然留在小坑76中，而不被传送到底层24上。

就此申请案介绍的实施例而言，一般为圆柱形的，深度约为其直径的50％-70％的盲孔的小坑就足够了。如需要，小坑76也可采用传统的制造方法，如化学腐蚀方法将其制成截头圆锥状的楔形坑。

如采用截头圆锥形，小坑76的楔的斜角不应大于45°，以便能产生较好的楔形钩体28，并按上面已讨论过的最高外缘比弯曲底部。如小坑76的楔取较大的斜角，那么使叉22变得太尖，如这个斜角取得太小，或小坑76制成圆柱形，则会使钩体28有大致均匀的截面，因此有较高的受力能力的面积。在此介绍的实施例而言，有约45°斜角，在辊72表面上的直径约为0．89-1．22mm(0．035-0．048英寸)，深度约为0．25-0．51mm(0．01-0．02英寸)的一个小坑76，便可产生一个合格的叉22。

压印辊72和支承辊74应沿连接这二辊中心线挤紧，从而把辊72上的小坑76中的粘性物挤压到底层24上，并在支承辊74无外力驱动时，给辊74提供足以驱动它的摩擦结合力。支承辊74应比辊72软些，有容让性，以便在粘性物从压印辊72安置到底层24上时，为叉材料提供缓冲作用。一种具有肖氏硬度为40-60的橡胶涂层的支承辊74是适用的。辊72和74以一个使二辊在沿机器送进方向上获得约6．4-12．7mm的压缩区的力，将它们挤压在一起。术语“压缩区”指的是在底层24在辊隙70中通过时较软的辊在底层24的接触区。

辊72的温度高低并不重要，但它必须加热，以防止叉22的材料在从料仓到底层24的整个传送期间内凝固。总之，辊72的表面温度希望能与料仓的材料温度差不多，它约为197℃便能很好工作。

如果底层24受到传送来的热叉材料的有害损伤，则有必要使用冷却辊，如要用冷却辊，那冷却可组合到支承辊74中。所使用的办法，对于本技术领域的人员来说是公知的，如果使用聚丙烯、聚乙烯或其他聚烯烃类制成的底层，冷却辊的设置通常是必要的。

形成一个个叉22的材料，必须放在能将合适温度的叉22的材料放置到底层24上的材料仓中。一般说，料仓的温度应比材料的熔点温度略高些，如叉料是部分或整个的处于液态，那么此材料应有刚好在熔点或超过熔点的温度。如果料仓使叉料的温度升得太高，那么叉料可能没有足以产生结合体30的粘性，也可能会与沿机器送进方向相邻的别的叉22生成模向粘连的结合体。如果料温很高，叉22就会变小，某些半球状物和结合体就不能成形。一般说，料仓温度不能太低，否则，叉料就不能从料仓传送安放(叉料)装置中，或不能恰当地把叉料从安放装置76以预定的行列方式传送到底层上。材料源应在沿垂直机器送进方向上能使材料温度大致均匀，并能与把叉料放到底层24上的安放装置相连通。在叉料逐渐耗尽时，料仓应能较易的补充新料。

合适的料仓是料槽80，它与具有小室76的压印辊72分布在大致垂直于机器尺寸定向的同一侧，与辊72邻接。料槽有一封闭的底部，外侧板和顶部。其顶部可按需要打开或关闭，料槽内侧边是敞开的，允许料槽中的液态叉料与辊72外周面自由接触和沟通。

料仓由一种未画出的公知装置在其内部加热，给予叉料合适的温度以维持其液体状态，合适的温度应在叉料的溶点以上，但，一旦低于熔点，会使叉料粘弹性受到很大损失，如需要，料槽80内的液态叉料可进行搅拌或使之循环，以便促使料温均匀分布。

在料槽80底部设有一个可调节的托板82，用此托板82来调整加到压印辊72上的叉料的量。辊72转动时，托板82和料槽80是静止不动的，托板82在辊72的圆周面上滑过，把该有进入小坑76中的叉料从辊72上刮下来，并使之返回料槽80中。这种设计，可以根据设置在辊72圆周面上小坑76的几何形状，使叉料从小坑76移送到底层24的预定叉列上。如图4所示，托板82最好放在一个水平面上，尤其是放在辊隙70上方的、辊72的水平方向的最外侧处。

叉料放到底层24上之后，叉22由一个剪切装置78从辊72和小坑76上剪断。剪切装置78把放在底层24上的叉剪出紧固器20的结合体30和余料，术语“余料”指的是从叉22上剪下的，并不剪去形成紧固器20的组成部分的那些叉料。

剪切装置78应可调节，以适应各种不同尺寸的叉22和结合体30的不同侧向凸出部分38的需要，并使遍及整个垂直于机器送进方向上的叉列22的均匀性。术语“剪切装置”指的是从紧固器20上沿纵向分离余料的任何剪切装置。术语“剪切”指的是按上述的那样从紧固器20上去掉余料的作用。剪切装置78要保持清洁，不能生锈，氧化或把腐蚀剂、杂质(如余料)传到叉22上。合适的剪切装置，是一根大致与辊72，74的中心线平行，并与底层24相隔一段略大于从固化的叉22的最高外缘到底层24间的垂直距离的(金属)丝78。

最好，金属丝78是由加热的，以防止熔化的叉材料积聚在剪切装置78上，可调节出现在叉材料离开热源到进行剪切这一段时间间隔内的叉22的冷却程度，并可促进结合体的侧向控制。剪切装置78的加热，也使在垂直于机器送进方向上的温度均匀的分布，从而使一列中的叉大致有均匀的几何形状。

一般说，如叉料温度升高，可用一个温度较低的耐热丝78的剪切装置，此外，随着底层24的速度降低，每次剪切叉22及余料时出现的耐热丝78被冷却的次数相应减少，故在同样温度(工作温度)下，用一个功率较小的耐热丝78便更为适用。应注意，耐热丝78的温度增高，会使叉22具有钩体28的长度变短，总之，钩体28的长度和结合体30的侧向长度，是随着热力丝78温度的增加而成正比例的变短的。为了进行剪切，无需使剪切装置实际上接触叉22，叉22可由来自剪切装置78的辐射热将其剪断。

在本申请案介绍的实施例来说，具有直径约为0．51mm(0．02英寸)、加热到343℃-416℃的圆截面的镍一铬丝78是适用的。很明显，刀，激光或任何别的剪切装置均可取代上述的耐热丝78。

重要的是，剪切装置78的安放位置，应能使叉料的拉伸在叉22剪切余料之前进行，如剪切装置位于离底层24的平面太远，那么，叉料便在剪切装置下面通过而剪切不着叉料，结果就使结合体30太长而不能形成一个正确的对底层24或相邻的叉22的相对位置。相反，如剪切装置78位于离底层24的平面太近，则剪切装置78会把钩体28剪掉，就不会再有结合体30的形成。

耐热丝的剪切装置78应放在沿机进送进方向离辊隙70约14-22mm(0．56-0．88英寸)，最好约为18mm(0．72英寸)，沿径向朝外离支承辊74约4．8-7．9mm(0．19-0．31英寸)，最好约为6．4mm(0．25英寸)和沿径向朝外离压印辊72约1．5-4．8mm(0．06-0．19英寸)最好为3．3mm(0．13英寸)处，这是对本申请案公开的制造叉的方法的一个适用的位置。

在机器运转过程中，将底层24沿第一方向向安放装置76传送，最好由一个没有图示出的上料辊把底层24传送过辊隙70。这样可以提供一段干净的底层24，用作连续放置叉22和取下已放置叉22的底层24。那个平行于底层24通过辊隙70时的基本传送方向的方向，称为“机器的送进方向”。图4上用箭头75表示的这个机器送进方向一般是垂直于辊72，74的中心连线的。垂直于机器送进方向并平行于底层24的平面的方向，称作垂直于机器送进方向的方向。

底层24可以比辊72和74的表面速度在2％-10％的速度被拉过辊隙70，这种安排，可以减小在将叉22从用于将叉料放到底层24上的装置上剪下来的剪切装置78附近的底层24的隆起(即皱折)。底层24在第一方向上通过辊隙70时的速度约为3-31米／分(10-100英尺／分)。

钩体28的角度也会受到底层24通过辊隙70时的速度的影响，如果钩体28要有一个略大于对底层24成垂直的90°角，应使底层24在沿第一方向通过辊隙70时速度较慢些。一般说，如底层的上述速度增大，则钩体28的α角要变小，而结合体30的侧向凸出部分38就会大些。

如需要，底层24可以倾斜一角度γ，以便利用叉材料的粘弹性使结合体30在侧向及纵向上正确定向。γ角取值是从通过辊隙70的水平面朝支承辊74转过35°-55°左右，最好是转过45°。上述安排，是为了增加将叉材料从小坑76中的拉出力和增加使叉22从辊72上拉下力。如钩体28的α角要求减小，那么通过辊隙70的水平面算起的γ角就应加大。而且随着从通过辊隙70的水平面算起的γ角的减小，会使结合体30的侧向凸出部份38增大。

将叉材料从小坑76中输出放到底层24上后，辊72和74仍沿图4箭头75所示方向转动，这一情况，使在底层24和小坑76之间在叉余料切除之前出现一个周期的相对移动。在这相对移动周期之间，被带过底层24和压印辊72。随着这相对移动的继续，在剪切开始、叉22从辊72上的小坑76上脱离前，叉材料一直被拉伸的。此处术语“拉伸”指的是线性尺寸的增加，至少是一部分的线性尺寸的增加，使紧固器20的寿命基本上是无限的。

如上所述，将叉22一个个从压印辊72上剪下来作为形成结合体30的方法的一部分也是很有必要的。剪下后，叉22沿纵向分为二个部分；远端、结合体与紧固器20连在一起，而余料(图上没有示出)仍留在压印辊72上，如果希望的话，可继续被循环使用。在叉22剪去余料后，在叉22与其他物体接触之前，使紧固器固化，在叉22固化后，如果愿意，底层24便可绕成一捆，以便贮存。

一种对本方法非限定性的说明，叉材料也可放人料槽80内，用本技术领域人员公知的设备来加热到该材料的熔点以上的某一温度，如果选用聚脂树脂热熔粘性物，加热到177-193℃，最好是186℃左右是合适的。如果选用聚酰胺树脂，加热约为193-213℃，最好是200℃左右是合适的。厚度约为0．008-0．150mm(0．003-0．006英寸)的单面脱色牛皮纸作底层24，可与热熔粘性物的叉22很好地结合，叉22与作为底层24牛皮纸的牛皮纸脱色的一面连结在一起。

在本申请案介绍的制作方法而言，在沿机器送进方向和垂直机器送进方向这样二个方向上，每厘米上设置5个小坑76(13个小坑76／英寸)，即在每平方厘米的网格上约有26个上小坑76(169个小坑76／英寸)的压印辊72是适用的。上述网格的密度与压印辊7的时直径为16厘米左右(6．3英寸)其小坑76的直径约为1mm(0．045英寸)，小坑76的深度约为0．8mm(0．030英寸)的压印辊72能得到很好的配合。直径约为15．2厘米(6．0英寸)，并在垂直方向上校正好的支承辊74，能与上述的压印辊72很好配合工作。底层24的传送速度每分钟约为3．0米(10英尺／分)。

一根直径约为0．5mm(0．02英寸)，放在沿器送进方向而离辊隙70约18mm(0．72英寸)，沿径向朝外而离辊72约0．3mm(0．13英寸)，沿径向朝外而离辊74约6．4mm(0．25英寸)的镍铬耐热丝78，把它加热到382℃左右。用这种方法可加工出基本上与图1所示的那种紧固器20。这种紧固器20在下文要介绍的，它在一个制品中的应用，体现出它的优点来。

无需引用任何特别的理论就可确信，结合体30的任何形状是由叉22的不同冷却状来控制的。下垂边46与剪切装置78的热源隔开，而引导边42则直接暴露在剪切装置78的热辐射面前，这样一来，使引导边42冷却速度比下垂边46慢得多，这不同的冷却速度，使引导边42相对伸长，而下垂边46相对缩短，随着不同的冷却速度的差值扩大，相对较长的结合体30就形成了。

如需要，一种相对来说具有十分短小的叉22(未表示)的紧固器20，可用压印辊72创设的自然方式来制造。术语“自然方式”这里是指叉22是由其上面不设置小坑76的压印辊72，即直接利用压印辊72的光滑表面作为安放装置来形成的。因此，叉22的形状是由调节托板82和压印辊72之间的间隙来形成的，在较小的程度上还受到辊72的表面光洁度的影响。

调节托板82应调节到使其与压印辊72之间的径向间隙约为0．03-0．08mm(0．001-0．003英寸)。由上述那种压印辊72产生的这种自然方式的，十分短小的叉22，可很好用于网格状泡沫塑料的接收面。这种接收面其上面虽无纤维，丝及纤维之间形成的孔，但它却能承受弹性变形，从而阻止紧固器20与其脱开。

见图5，如需要无方向性的剥离强度的紧固器20″，这种紧固器20″可用改造图1所示的紧固器20来制造，即使紧固器20经过第二阶段的不同温度处理，如图5所示，紧固器20还要经处理以产生带有结合体30″的钩体28″，结合体30″从钩体28″的任何地方任一侧横向伸出。术语“任何地方”指的是在与接近叉22″根部的那些侧向突起和轮廓图的方向大大偏离的方向上也有侧向突起38″及其轮廓图。

这种结构的紧固器，是使图1所示的紧固器20的叉22的轮廓表面即引导边表面42，和下垂边表面46之间产生一个温差来制成的，这种温差可以用辐射、最好用对流来增强。

为了使引导面42″即轮廓表面相对下垂面46″出现一个温差，结合体30″会发生很大变化，甚至使其侧向伸出38″的伸出方向转为反向，结果就出来一个叉22″，此叉从不同于它原先冷却即固化时所在的方向向外伸出。这种温差可用本技术领域人员公知的任何一种热源来确立：如加热的金属丝或金属元件，最好是一种喷气，安装在叉22″的上方，使之能使紧固器20″直接产生有方向性的温差。

在沿机器送进方向送进的底层24″行进方向的±90°内，一个向紧固器20″提供空气流的定向温差源是合乎需要的，术语″沿机器送进方向的±90°指的是这样的一个方向，这个方向与底层24″第一行进的方向或其相反方向垂直的方向分量，并且这个方向还包括与底层24″的行进的相反方向。

如果定向温差源84安放在与底层24″送进的第一方向成180°角的方向上，这个温度源84就正对着紧固器20″的叉22″的引导面42″。一般说，是正对着本申请案介绍并要求保护的这种制造方法的机器送进方向。温差源84正对着叉22″的引导面42″的取向，是使结合体30″的侧向突起38″转动而使其伸出方向转过180°。安置在侧边某一方向即安置在定向性温差源的与机器送进方向垂直的方向上的叉22″的结合体30″，不是转180°，而是约转过90°，因此，很明显，确定垂直于机器送进方向上的定向温差源84，能创设一种紧固器20″，根据其叉22″相对温差源84的不同位置，这种紧固器20″可有从在垂直于机器送进方向的不同侧伸出的叉22″。

装在离底层24″约46cm(18英寸)处，具有喷射温度约88℃空气的喷气枪是一个合适的温差源。由伊利诺斯州Chicago的Dayton电气制造公司出售的133-348型加热枪，放在与底层24″平面成45°左右，离叉约46cm(18英寸)处，按上述方式安置的加热枪，可加工出基本上类似于图5所示的紧固器20″。对于本领域人员很清楚一个或多个放在叉22″上方、在相对机器送进方向上定向的耐热丝，将可产生具有在垂直于机器送进方向的方向上伸出的，成某种条纹状规律分布的结合体30″的紧固器20″。

无需引证任何理论就可确信，由于叉22″的外缘表面即引导面42″相对于下垂面46″的冷却，会产生结合体30″伸出方向的改变。如果从定向性温差源84中射出的空气温度低于叉22″的轮廓表面即引导面42″的外圆周面温度时，上述情况便会出现。由这种相对冷却引起的温差，使温差源84直接对着叉22″的那一部分收缩。叉的这一部分收缩就会使结合体30″和侧向凸出部分38″伸出的方向改变。无需再引证任何理论就可确信。在冷却过程中出现的残余应力的消失，也会影响侧向凸出部分38″伸出方向的变化。

本领域熟练人员很清楚，可对本发明进行各种变更，例如，也可制成有在一个以上方向伸出的结合体30的叉22，而自由成形的叉22，可用不同于照相凹版印刷的，别的公知方法来产生。如果愿意，在制造过程中，也可仅用一个辊，至少约在180°范围内使底层24与那个辊的外圆周面接触。

下面引入一个根据本发明制成产品形式的紧固器120的用途，此一说明并不限止本发明的例子，它表示在图6上。机械紧固器可以方便地用于一次性使用的吸收液体制品上，其情况如在名为香袋(Scripps)的于1987，12，18申请的，公开号为N97，流水号为07／132／281的美国专利所介绍那样。在这里引用该申请案的目的，是表明尿布110的结构和机械紧固器20方便地应用于象这种尿布使用紧固器120的结构的情况。

作为一个例子，人们知道，机械紧固器比那样粘性带式紧固器更不易被油类和粉类物弄脏，而且更易于重复使用。打算把本紧固器用于婴儿的一种一次性使用的尿布110上时，其优点便显示出来了。即可重复使用的紧固器提供的优点是：在使用期间，可检查一下婴儿，看看那块一次性使用的尿布110是束已弄脏了。

见图6，它展示一块打算围在婴儿下部躯体上的一次性使用的尿布110，术语“一次性使用的吸收液体制品”指的是由婴儿、或不能自理穿衣服的人穿着的衣物，这类衣物通常是提到两腿之间，并紧固在穿戴者腰部，使用一次后立即将其取出丢掉(而不浆洗或回收)。一次性使用的尿布，是根据尺寸制成适合婴儿使用的一种特定的一次性使用的制品。

一种推荐的尿布110，它有一层能使液体透过的里层112，一层不能使液体透过的外层116，及在里层112和外层116之间的一层吸收液体的芯子118。里层112及外层116至少在其部分的周边连结起来，以便把芯子118固定。尿布110的组件，本领域熟练人员可用公知的各种配置方式将其组合。一种推荐的组合方式公开在1975，1，14授予Buell的美国专利3860003中。在此引用该专利的目的是，公开一种特定的推荐尿布110的结构。

一般说，尿布110的里层112和外层116其尺寸是同样大小的，并如上指出那样，至少部分的连接起来。这二层的连接，最好用由田纳西州Kingsport的东方人化学制品公司制造的(东方胶)Estobond A3那样的热熔性粘结剂来连接。吸收液体芯子118的长宽尺寸，一般说要比里层112及外层116要小些，芯子118放在里层与外层之间，并固定在那里。

尿布110的外周面，相对的设有第一端口122和第二端口124。尿布110还设有第一腰部142和第二腰部144，它们分别自尿布110外外周面的第一端口122和第二端口124朝尿布110的横向的中心线延伸约为尿布110长度的1／3-1／5的一段长度。穿戴时，腰部142和144占据尿布110的那部分，围在穿戴的腰部，当穿戴在站立位置时，它们大致处在尿布110的最高外缘处。尿布110的分叉部146是在第一、二腰部之间的尿布部分，穿戴时，分叉部在穿戴者二腿之间。

“吸收液体芯子”指的是吸收并留住人体的液体排出物的任何东西。吸收液体芯子118一般是可压缩的，对穿戴的皮肤无刺激性。推荐的芯子118有对置的第一、第二面，如想要，也可在对置的两面间放入纸或织物薄层，芯子118的一个面朝向里层112，另一个面朝向外层116。

芯子118铺上外层116上，最好用本领域人员公知的任何方法把它连接在外层116上，(如粘接)。在一个特别推荐的实施例中，粘接时，可用将芯子118连接到外层116上的纵向粘性带来实现。外层116不透液体，由吸收液体芯子118吸收和存留液体，不弄脏弄湿外面的外套、衣物、铺盖，以及其他任何与尿布接触的物品。术语“外层”指的是在尿布110穿戴时，放在芯子118的外面的，将吸收来的液体保存在尿布内的任何隔离物。最好，外层116是一种厚度约为0．012-0．051mm(0．0005-0．002英寸)的聚烯烃类薄膜。聚乙烯薄膜是一种特别推荐的薄膜。一种合适的薄膜是由St．Louis和Missori的Mansanto公司制造的，其型号为8020。如果想要，外层116也可压上花纹，即使其表面变粗糙，而提供象布一样的外观，或在外层116设有可使水气逸出的通道。

里层112是柔软的，触觉是令人喜欢的，而且不刺激穿戴者的皮肤。里层112不使芯子118及其存留的液体与穿戴者皮肤接触。里层112是能透过液体的，允许液体沿径向透过它。术语“里层”指的是任何能透过液体的面料，在使用尿布110时，此面料与穿戴者的皮肤接触，并能防止芯子118与穿戴者的接触。里层112可用纺织物，无纺织物，短纤维混纺粘结料或精梳材料制成。一种推荐的里层112是精梳的和热粘结的，这是由无纺织纤维行业中的熟练人员来完成。一种特别推荐的里层112，其每平方米重量约为18-25克，其沿机器送进方向上的最小乾抗拉强度每厘米约为400克，其沿垂直于机器送进方向上的湿抗拉强度每厘米至少约为55克。

尿布110配有紧固器120和接收面153，在穿尿布时，可维持第一腰部142与第二腰部144的搭接关系，使尿布紧固在穿尿者身上。这样，在紧固器120紧固在接收面153上时，尿布110就贴合在穿戴者身上，并构成其边缘的封闭。

紧固器120应能阻止在穿戴尿布期间出现的分离力。术语“分离力”指的是作用在紧固器120和接收面153上的，使它们分开来的作用力。分离力也包括剪切力和剥离力。术语“剪切力”指的是大致沿接收面153切向作用的，并可看作是平行于紧固器120底层的平面均布的作用力。术语“剥离力”指的是大致沿纵向作用的和垂直于接收面153及紧固器120的底层平面均布的作用力。

剪切力是通过沿与相应的底层平面大致平行的相反方向上拉伸紧固120和接收面153这一方法测量的。确定紧固器120与接收面153对剪切力的承受能力的方法，已公开在1987，10，13授予Toussant等人的专利号为4699622的美国专利中。在本申请案引用此专利的目的是，介绍一下剪切力测量的情况。

剥离力是通过沿倾角约为135°的方向，紧固器120从接收面153上拉出来这一方法测量的。用于测量紧固器120从接收面153上分离时对剥离力承受的能力的方法，已公开于1987，11，18申请的申请流水号为No．07／132281题目是“Scripps”的美国专利申请文件中，此文件公开号为No．N87。本申请案引用专利申请文件的目的，是介绍一下剥离力的测量情况。

一般说，剪切力是由于穿戴者活动或试图松开尿布110时产生的。一般说，婴儿是不会把穿上的尿布110松开或取下的。在正常穿戴时，出现开始分离力存在情况下，尿布110不应出现松脱现象，但，在尿布110弄湿了，或检查一下看看尿布是否弄脏时，成年人是应能取下尿布110把它更换。一般说，紧固器120和接收面153应能承受至少为200克的剥离力，推荐值至少为500克，最好能承受至少为700剥离力克。另外，紧固器120和接收面153至少应承受500克的剪切力，推荐值至少为750克，最好能承受至少1000克剪切力。

接收面153可沿第一个方向安放尿布110上的任何位置上，只要接收面153能与紧固器120接合，而使第一，第二腰部能维持在搭接状态就行。例如，接收面153可放在第二腰部144的外表面上或第一腰部142内表面上，或也可放在尿布110其他位置上，只要能与紧固器120接合就行。接收面153可以是一整体连接到尿布110上的单独的元件，也可是与尿布的元件如里层112或外层116既不分开又不连接的一块料。

接收面153可采用各种不同尺寸和形状，最好它应具有一个或多个小块，它们放在沿第二个腰部的外表面上，以使尿布在一个很大范围内根据穿戴者的腰部尺寸，调节其第一，第二腰部间搭接结合，如图6所示，接收面153最好是一种长方形整体件，并将它固定在尿布的第二腰部144的外表面上。

合适的接收面153，可由无纺纤维、短纤维混纺粘结纤维或在本领域公知的任何一类纤维或多孔材料制造。接收面153，可由能提供为结合体穿入并卡住的纤维元件，最好是孔洞的各种不同原料制成。合适的原料包括尼龙，聚酯，聚丙烯和上述这些原料的组合物。合适的接收面153，具有一定数目的从织物上伸出来的纤维套圈，是由市场供应的。如由St．Paul，Minnesota的Minnesota开采和制造公司出售的，其编号为No．FJ3401的Scotchmate牌尼龙织物环。另一种合适的接收面153，具有许多从尼龙衬里内伸出的尼龙长丝环圈的特里科经编织物，市场上也有出售。如牌号为Gilford No．16110的制品，它由北卡罗米那的Greensboro的Gilford工厂生产的。一种特别好的接收面是由南卡罗米那的Spartanburg的Milliken公司出售的标号为970026的滚压粘合套圈材料。

紧固器120与附加的接收面153的结合，可为尿布110提供一个紧固的结合。紧固器120可以任何公知的形状粘附到一次性使用的尿布110上。紧固器120用其与接收面隔开一段距离的底层连结到尿布110中。如图6所示，紧固器120最好安放在尿布第一个和第二个纵向侧边上。一种最好的紧固器的形状，可减少紧固器的叉与穿戴者的皮肤之间的接触。一种推荐的紧固器120的安置形状是Y形方式，其情况如1974，11，19授予Buell的3848594号美国专利中所述。另一种推荐的紧固器120的安置形式，其细节见1987，10，13授予Toussant等人的4699622号美国专利。在此引用此二件美国专利的目的是，介绍紧固器120在一次性使用的尿布110上的各种安置情况。

图6所示的紧固器120，有一个“制造者”端156及一个在相对的另一端的“使用”端158。“制造者”端156连到尿布110上，最好连到与第一腰部142交叉重合的位置上。“使用”端158是自由端，在尿布110穿到穿戴者身上时，“使用”端158固接到接收面153上并使尿布110紧固。

在尿布围在穿戴者腰部后，紧固器120的“使用”端158固接到接收面153上，并可从其上松开取下。最好的紧固位置是在第二腰部144处通过这一方式，使尿布110围在穿戴者的腰部上。现在，尿布110的边缘就封闭了。紧固器120上的“使用”端158伸出的叉的方式，使叉上的结合体卡住接收面153的纤维或丝线。

能提供可承受700克以上的剥离力及1000克以上的剪切力的紧固器120和辅助的接收面153，可按上述制造方法中介绍的紧固器120的特定参数制造。用以与紧固器120连接的辅助接收面153，是由上述的Milliken公司的No．970026短纤维混纺粘结环状纤维来制成的。

紧固器120的宽度，至少约为2．54cm(1英寸)，其长度，以能提供方便的“使用”端158为准的任意选取。合适的长度，至少约为3．5cm(1．4英寸)。紧固器120的叉列，在底层上每平方厘米约有26个叉(每平方英寸约有169个)。叉最好基本上从同一方向伸出，而面对紧固器的“使用”端158。

在使用时，把尿布110第一腰部142围到穿戴者的背后，然后把尿布其余部分穿过穿戴者二腿最后穿到穿戴者身上，以使尿布110第二腰部144复盖住穿戴者的腹部。最后，把紧固器120的“使用”端158连接到在尿布110的第二腰布144外表面上的接收面153的上面，于是形成尿布110边缘的封闭。

Claims (21)

1．一种用于制造用作搭锁器元件的自由成形的叉的方法，包括如下步骤：

提供一种熔化的热敏材料；

提供一底层；

将一份份熔化的热敏材料离散地涂覆在所述底层上；

将一所述一份份熔化的热敏材料拉伸，其拉伸方向有一个平行于底层平面的矢量分量；固化所述钩的熔化热敏材料，所述钩具有一底部、一钩体和一结合体。

2．按权利要求1所述的方法，其特征在于包括一种热塑材料。

3．按权利要求2所述的方法，其特征在于所述热敏材料是粘弹性的。

4．按权利要求1所述的方法，其特征在于还包括自所述被拉伸熔化热敏材料上切断混乱的粘弹物质，以留下所述钩。

5．按权利要求1所述的方法，其特征在于还包括沿第一方向传送所述底层的步骤。

6．按权利要求5所述的方法，其特征在于将所述一份份熔化热敏材料离散地涂覆在所述底层上的步骤包括下列步骤：

提供一种用于将所述一份份熔化热敏材料离散地涂覆在所述底层上的装置，所述涂覆装置至少具有一个配置于其内的小坑；

将所述熔化的热敏材料存放在所述小坑内；

从所述小坑处将所述熔化的热敏材料传送到所述底层上。

7．按权利要求6所述的方法，其特征在于所述涂覆装置包括一个具有一个或多个配置于其上的小坑的压印辊子。

8．按权利要求7所述的方法，其特征在于将所述热敏材料传送到所述底层的步骤是借助于转动所述压印辊使所述小坑接触所述底层来实现的。

9．按权利要求8所述的方法，其特征在于拉伸所述一份份熔化热敏材料的步骤是由底层和小坑之间的相对位移完成的。

10．按权利要求1所述的方法，其特征在于固化所述钩的步骤包括局部冷却所述熔化热敏材料。

11．用于制造一种包括一排自由成形的叉的搭锁器的方法，包括如下步骤：

提供一种熔化的热敏材料；

提供一底层；

沿第一方向传送所述底层；

提供一种适于绕其中心线旋转的压印辊子，该中心线平行于所述底层平面且垂直于传送底层的第一方向配置，所述压印辊子具有配置于其周边的小坑；

提供一种支承辊，其中心线配置成跟压印辊的中心线平行，所述压印辊和支承辊并置从而在它们之间形成一辊隙；

将所述底层经压印辊和支承辊之间的辊隙传送；

将所述熔化的热敏材料分配到所述压印辊上的小坑中；

借助于转动所述压印辊直至盛有所述熔化的热敏材料的小坑接触所述底层来将一份份熔化的热敏材料离散地涂覆在所述被传送的底层上，从而将所述熔化的热敏材料转移到所述底层上；

当所述压印辊和支承辊连续转动、所述底层被传送时，由于底层和小坑之间的相对位移，沿着具有平行于底层平面的分力的某个方面，拉伸所述一份份熔化的热敏材料，以形成一种钩的混乱的粘弹物质；

自所述压印辊上切断所述钩，从而将熔化的热敏材料分成所述钩和混乱的粘弹物质；

固化所述钩的熔化热敏材料，所述钩具有一底部、一钩体和一结合体。

12．按权利要求11所述的方法，其特征在于切断所述熔化的热敏材料的步骤包括利用用于切断所述熔化的热敏材料的固定切断装置来截断所述熔化的热敏材料。

13．按权利要求13所述的方法，其特征在于所述切断装置包括一种大致横跨所述底层且平行于所述压印辊中心线配置的被加热金属丝。

14．按权利要求13所述的方法，其特征在于所述金属丝至少被加热到所述热敏材料的熔点温度。

15．按权利要求14所述的方法，其特征在于涂覆所述小坑内熔化热敏材料的步骤包括：

使压印辊与所述熔化热敏材料接触；

随着印辊的转动，自压印辊上抹去或刮去多余的物料。

16．按权利要求15所述的方法，其特征在于抹去或刮去过余物料的步骤是利用和压印辊周边成并置关系配置的医用刮刀完成的。

17．按权利要求16所述的方法，其特征在于固化所述钩的步骤包括局部冷却所述钩，使所述热敏材料以不同皱缩率皱缩，从而使所述结合体上的热敏材料卷曲。

18．按权利要求17所述的方法，其特征在于所述各小坑被制成圆柱形，其深度为小坑直径的50-70％。

19．按权利要求18所述的方法，其特征在于所述各小坑被制成截头圆锥形状，所包含的锥角不大于45°。

20．按权利要求11所述的方法，其特征在于所述热敏材料包括一种粘弹热塑材料。

21．按权利要求20所述的方法，其特征在于所述热敏材料是一种热熔粘性物质。

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