CN108602294B - 用于形成加压流体室的模具和方法 - Google Patents

Abstract

用于鞋的流体室(20)可以使用成形模具(100a)中的压力通道(190)形成，消除了对于将喷嘴或针插入室中以充注的需要。这样形成的流体室可以具有比使用充注针形成的室更小的密封面积，使得室在视觉上更令人愉悦。公开了用于以这种方式形成流体室的装置和方法。

Description

用于形成加压流体室的模具和方法

发明背景

鞋可以在鞋的鞋底中或鞋的鞋底附近具有流体填充室。流体填充室可以提供缓冲和/或冲击保护。这样的室已经被并入运动鞋和礼服鞋中。一些鞋设计已包括可见的空气室或凝胶室，其可以帮助消费者选择具有一个流体填充室或多个流体填充室的鞋。如果室被隐藏，则对于喜欢流体填充室的消费者来说，可能难以区分具有流体填充室的鞋与不具有流体填充室的鞋。可见的流体填充室也可以是美学上令人愉悦的，从而为鞋提供有趣的视觉面貌。因此，可能期望使流体填充室的至少一部分在成品鞋中是可见的。

室可以通过充注在膜或薄膜的两个层或更多个层之间的空间而形成。膜或薄膜可以形成室，并且针插入室中以对室加压。然后，随着针被取出，将针通过其被插入的孔密封，如通过热焊接。

发明内容

本公开涉及一种用于形成加压流体室的模具，所述模具包括：大致平面区；圆顶状凹进部，所述圆顶状凹进部在所述大致平面区内；压缩区域，所述压缩区域界定所述大致平面区并且从所述模具的前表面向上突出，使得所述压缩区域相对于所述大致平面区是凸起的；以及通道，所述通道穿过所述大致平面区和所述圆顶状凹进部中的至少一个以及所述压缩区域，所述通道与所述模具的在所述压缩区域以外的区域流体连通。

在一种实施方案中，所述通道被设置成穿过所述大致平面区、所述圆顶状凹进部和所述压缩区域中的全部三个。

在一种实施方案中，所述圆顶状凹进部包括孔眼，所述孔眼穿过所述模具的面向后部的侧面向所述模具的外部开放。

在一种实施方案中，所述圆顶状凹进部具有在4mm和8mm之间的直径。

在一种实施方案中，所述孔眼具有在2.7mm和5.5mm之间的最大直径。

本公开还涉及一种用于充注热成型流体室的系统，所述系统包括：模具，所述模具包括腔成形板和盖板，所述腔成形板包括：大致平面区；圆顶状凹进部，所述圆顶状凹进部在所述大致平面区内；压缩区域，所述压缩区域界定所述大致平面区并且从所述模具的前表面向上突出，使得所述压缩区域相对于所述大致平面区是凸起的；通道，所述通道穿过所述大致平面区和所述圆顶状凹进部中的至少一个以及所述压缩区域，所述通道与所述模具的在所述压缩区域以外的区域流体连通；以及一个或更多个通风孔，所述一个或更多个通风孔在所述压缩区域的外部；所述盖板包括：孔，所述孔与所述腔成形板中的所述通道流体连通；凸起区域，所述凸起区域与所述腔成形板中的所述一个或更多个通风孔相对应并且从所述盖板的前表面向上突出；以及一个或更多个压力通道，所述压力通道与所述腔成形板中的所述通道流体连通。

在一种实施方案中，所述系统还包括接合装置。

在一种实施方案中，所述一个或更多个压力通道能够交替地输送真空和正压力。

在一种实施方案中，所述系统还包括空气压力输送管。

在一种实施方案中，所述空气压力输送管与所述接合装置是集成的。

在一种实施方案中，所述接合装置采用选自热、超声和射频的能量。

在一种实施方案中，所述系统还包括在所述圆顶状凹进部中的开口，其中，所述开口相对于所述大致平面区是凹入的。

在一种实施方案中，所述系统包括在所述圆顶状凹进部中的圆开口。

本公开还涉及一种用于充注热成型室的方法，所述方法包括：向柔韧材料的限制部分施加真空直到所述柔韧材料破裂，以在所述材料中形成开口；通过所述开口将加压流体输送到所述柔韧材料；以及当所述柔韧材料被加压时密封所述开口；其中，所述方法在不将除所述加压流体之外的任何东西插入到所述开口中的情况下执行。

在一种实施方案中，所述方法还包括使用腔成形板来形成室，所述腔成形板包括：大致平面区；圆顶状凹进部，所述圆顶状凹进部在所述平面区内；压缩区域，所述压缩区域界定所述大致平面区并且从模具的前表面向上突出，使得所述压缩区域相对于所述大致平面区是凸起的；通道，所述通道穿过所述大致平面区、所述圆顶状凹进部和所述压缩区域中的至少两个，所述通道与所述模具的在所述压缩区域以外的区域流体连通；以及一个或更多个通风孔，所述一个或更多个通风孔在所述压缩区域的外部。

在一种实施方案中，所述真空被施加到所述圆顶状凹进部。

在一种实施方案中，所述加压流体通过抵靠所述腔成形板的表面装配的盖板输送，所述盖板包括：孔，所述孔与所述腔成形板中的所述通道流体连通；凸起区域，所述凸起区域与所述腔成形板中的所述一个或更多个通风孔相对应并且从所述盖板的前表面向上突出；以及一个或更多个压力通道，所述压力通道与所述腔成形板中的所述通道流体连通。

在一种实施方案中，所述压力通道用于施加所述真空和用于输送所述加压流体。

在一种实施方案中，使用接合装置来执行所述密封，所述接合装置向所述柔韧材料输送以选自热、超声和射频的形式的能量。

在一种实施方案中，所述柔韧材料中的所述开口大于0mm并且在最大尺寸上小于3.5mm。

附图简述

下文的详细描述对附图进行了参考，在附图中：

图1是示例性鞋；

图2是用于鞋的鞋底的示例性腔成形模具；

图3是用于形成室的示例性模具特征；

图4是示例性模具和盖板；

图5是示例性盖板的俯视图；

图6是示例性接合装置(seaming apparatus)的透视图；以及

图7是对于用于形成流体填充室的过程的流程图。

发明详细描述

虽然将膜或薄膜形成袋、将针插入袋中以对袋加压、以及然后围绕针密封袋的过程对于形成功能性流体填充室是有效的，但这些过程常常在针进入点周围留下大的接缝。接缝在视觉上会与室的其余部分不同，并且可能是丑陋的或者可能看起来不合适，如同室没有适当地形成。发明人已经观察到，仍然需要具有更均匀外观的室，使得室上的接缝较少地限制美学鞋设计。发明人还观察到，仍然需要用于形成具有更均匀外观的室的装置和方法。

在一些方面中，本公开总体上涉及用于鞋的流体填充室。流体填充室可以使用热成型模具形成。例如，诸如热塑性塑料的柔韧材料可以用于形成本公开的流体填充室。可以使用多种工艺来形成(即，成形)材料，诸如真空成形和/或热成形。材料的真空成形可以通过将柔韧材料放置在模具中，然后对材料施加真空和/或加热来进行。在真空成形期间，可以在限定室的柔韧材料的区域中形成小孔。加压流体可以通过在柔韧材料中形成的孔而被输送到室中，而不需要将针或喷嘴插入室中。接合装置可以定位于通过其输送加压流体的孔附近。在输送加压流体期间或刚好在输送加压流体之后，接合装置可以封闭小孔。因为孔小并且因为接缝不需要围绕诸如针或喷嘴的另一个结构形成，故该接缝可以小于传统的室形成中的接缝。这可以提供具有更均匀外观的室。更均匀的外观可以使室适合于鞋的设计，其中室的表面区域的大部分在成品鞋中是可见的。形成过程还可以促使将室接缝设置在室的面向内部的部分上，进一步增加适合于视觉呈现的室的表面区域。

在一些方面中，本公开涉及一种用于形成加压流体室的模具。模具可以包括大致平面区和在该平面区内的圆顶状凹进部(dome-like depression)。模具还可以包括压缩区域，该压缩区域界定大致平面区并且从模具的前表面向上突出，使得压缩区域相对于大致平面区是凸起的。模具还可以包括穿过大致平面区、圆顶状凹进部和压缩区域中的至少两个的通道。通道可以与模具的在压缩区域以外的区域流体连通。通道可以被设置成穿过大致平面区、圆顶状凹进部和压缩区域中的全部三个。在通道的任一实施方案中，圆顶状凹进部可以包括孔眼(oculus)，该孔眼穿过模具的面向后部的侧部向模具的外部开放。圆顶状凹进部可以具有在4mm与8mm之间的直径。孔眼可以具有在2.7mm与5.5mm之间的直径。

在一些方面中，本公开涉及一种用于充注热成型流体室的系统。该系统可以包括模具。模具可以包括腔成形板和盖板。腔成形板可以包括浮凸区域。腔成形板可以包括在浮凸区域内的开口。开口可以与模具的外部流体连通。腔成形板可以包括压缩区域。压缩区域可以界定浮凸区域并且从模具的前表面向上突出，使得压缩区域相对于浮凸区域是凸起的。腔成形板可以包括压缩区域外部的一个或更多个通风孔。盖板可以包括与腔成形板的开口流体连通的孔。盖板还可以包括与腔成形板中的一个或更多个通风孔相对应的并且从盖板的前表面向上突出的凸起区。盖板还可以包括一个或更多个压力通道，该压力通道与孔流体连通。该系统还可以包括接合装置。该接合装置可以位于模具的外部。

在系统的任何实施方案中，一个或更多个压力通道可以交替地输送真空和正压力。该系统还可以包括空气压力输送管。空气压力输送管与接合装置可以是相集成的。接合装置可以完全包围空气压力输送管的外周。接合装置可以包括两个或更多个焊接头。

在这些实施方案中的任何一个中，腔成形板还可以包括穿过浮凸区域和压缩区域中的至少一个边缘的至少一部分的部分开口。部分开口可以与模具的在压缩区域的边界外部的区域流体连通。在这些实施方案中的任何一个中，接合装置可以使用选自热、超声和射频的能量。在这些实施方案中的任何一个中，空气压力输送管可以在1和50磅/平方英寸(psig)之间的压力下输送流体。在这些实施方案中的任何一个中，浮凸区域可以是大致平面的。在这些实施方案中的任何一个中，开口可以是相对于浮凸区域凹入的。在这些实施方案中的任何一个中，开口可以是圆的。

在一些方面中，本公开涉及一种用于充注热成型室的方法。该方法可以包括对柔韧材料的限制部分施加真空直到材料破裂，以在材料中形成开口。该方法可以包括通过开口将加压流体输送到柔韧材料。该方法可以包括当柔韧材料被加压时密封开口。该方法可以在不将除加压流体之外的任何东西插入开口中的情况下执行。柔韧材料可以是热塑性聚氨酯。柔韧材料可以在室温下是柔韧的。在这些实施方案中的任何一个中，该方法还可以包括使该柔韧材料热成形。柔韧材料在热成形过程中的某些部分期间可以是柔韧的。

在这些实施方案中的任何一个中，柔韧材料中的开口可以大于0mm并且在最大尺寸上小于约3.5mm。在这些实施方案中的任何一个中，加压流体可以是气体。加压流体可以选自空气、氮气、八氟丙烷(octafluorapropane)、六氟乙烷(hexafluroethane)、六氟化硫及其组合。在这些实施方案中的任何一个中，柔韧材料可以围绕开口形成室。通过使加压流体通过开口被输送到柔韧材料，室可以被充注和加压。在通过开口将加压流体输送到柔韧材料之前，室可以被至少部分充注。在这些实施方案中的任何一个中，室可以被加压到约1至51磅/平方英寸。在这些实施方案中的任何一个中，可以使用热堆叠、超声或射频接合来密封开口。可以在加压流体被输送到柔韧材料中时开始密封。可以在完成加压流体的输送的同时完成密封。在这些实施方案中的任何一个中，柔韧材料可以具有1mm和3mm之间的单层厚度。

在一些方面中，本公开涉及根据这些方法中的任一种制造的用于鞋的部件。该用于鞋的部件可以形成鞋的鞋底的全部或一部分。该部件可以是鞋的内部与鞋的鞋底之间的插入件。在这些实施方案中的任何一个中，鞋可以包括窗口，当鞋被完全组装时，该部件是通过该窗口可见的。在这些实施方案中的任何一个中，当鞋被完全组装时，该部件的大体上全部的面向外部的表面可以是通过窗口可见的。当鞋被完全组装时，除了面向底部的表面之外，该部件的大体上所有的面向外部的表面可以是通过窗口可见的。

在这些实施方案中的任何一个中，用于鞋的部件可以具有通过密封开口而形成的密封区域。密封区域可以被定位在部件上，使得当鞋被完全组装时密封区域是不可见的。当鞋被完全组装时，密封区域可以定位在部件的面向内部的表面上。当鞋被完全组装时，密封区域可以被另一个鞋结构覆盖。密封区域可以大于0mm并且在最大尺寸上小于约3.5mm。

将在下面的描述中部分地阐述本公开的另外的变型、目的、优点和新颖性特征，并且对于本领域的技术人员来说，通过研究下文，本公开的另外的变化、目的、优点和新颖性特征将部分地变得明显，或者可以通过实践本公开而获知。

如在本公开中所使用的，“任一项”是指所陈述的权利要求和/或所公开的要素的任何组合，包括所陈述的权利要求或要素中的2个或更多个的任何组合，并且还包括所陈述的权利要求或要素中的任何一个。作为非限制性示例，叙述根据权利要求100至105中任一项所述的方法的权利要求包括所要求保护的方法要素与权利要求100至105中的任一项所要求保护的方法要素的单独地组合，或者与权利要求100至105的任何子组合相组合，或者与权利要求100至105的全部相组合。

如在本公开中所使用的，“流体”指的是气体、液体、凝胶或者其组合，其适合于在鞋的室中使用以用于缓冲或冲击保护。示例性流体包括但不限于空气、氮气、八氟丙烷、六氟乙烷、六氟化硫及其组合。

如本公开中所使用的，“真空”指的是在相同的海拔和温度下，相对于大气压力的局部空气压力中的受控降低。如本公开中所使用的，“正压力”指的是在相同的海拔和温度下，相对于开放容器(不受限制的体积)中的流体的压力的物质(诸如流体)的压力中的受控增加。

如本公开中所使用的，与模具相关的“前部”或“内部”指的是模具的材料接触部分或模具的包括模具的材料接触部分的侧面或面，例如模制材料所模制到的表面，其也可以称为成形腔。如本公开中所使用的，与模具相关的“后部”、“背部”或“外部”指的是模具或成形板的与内部的侧面或面相对的侧面或面。模具或腔成形板的外部部分可以连接到与成形过程相关的其它装置，诸如加热器、压力源、真空源、定位机械等。成形腔可以是开放的-在成形过程期间可以没有用于形成腔的机器或工具覆盖件-或被封闭-在成形过程的至少一部分期间被另一个工具或板加盖或者被封闭在较大的机器内。

图1是示例性鞋10的侧视图，该鞋10在鞋10的鞋底30中或鞋底30附近具有可见的流体填充室20。鞋10还具有鞋面40，鞋面40包括鞋舌50和闭合件60。如图所示，闭合件60包括穿过鞋舌50的相对侧上的孔眼而成环的鞋带，然而，可以使用任何合适的闭合方法，包括但不限于拉伸材料、钩环紧固件或其他机械紧固件，诸如卡扣、钮扣、拉链等。在鞋底30与鞋面40之间，在鞋的内侧上，可以有为了舒适的另外的元件(未示出)和/或另外的缓冲件，诸如鞋内衬和/或泡沫衬垫。示例性鞋10具有跑步鞋或运动鞋的一般形状，然而，所公开的室可用于任何类型的鞋类，包括拖鞋、舞鞋、休闲鞋、礼服鞋、靴子及类似鞋类。当然，不同类型的运动鞋也可以包括如所公开的室，包括但不限于跑步鞋、篮球鞋、交叉训练鞋、健身运动鞋、滑雪靴、滑板鞋及类似鞋类。

图2示出了用于形成包括流体填充室20的鞋底30或其一部分的示例性模具100。模具100包括在模具100的内部表面上的腔成形板105。如图2中所示，腔成形板105具有大致定位在鞋底的鞋跟部分附近的室成形特征部110，然而，室成形特征部110可以定位在任何期望的位置。可以使用单个连续的室成形特征部110，或者可以使用例如在2个与16个室成形特征部之间，或者在2个与8个室成形特征部之间，或者在2个与6个室成形特征部之间的两个或更多个分立的室成形特征部110。可以使用奇数个室成形特征部。如果使用多于一个的室成形特征部，则室成形特征部可以具有相同或相似的尺寸和形状，或者可以具有不同的尺寸和形状。例如，如图1中所示，鞋的鞋尖(toe)70附近的室20可以稍微小于鞋的鞋跟80附近的室20。

图3示出了室成形特征部110的细节图。室成形特征部110呈现大致平面区120和在大致平面区120内的圆顶状凹进部130。大致平面区120不需要严格地是平面的，然而，它应当为小的局部区域提供有限的形状复杂性，以促使在模具内的材料中形成小孔，如下所述。根据所使用的材料和工艺(例如热成形、真空成形、铸造等)，代替大致平面区120，其他形状或外形可以适合于用作浮凸区域。大致平面区120可以在用于加工模具100的典型工业公差内是平面的。大致平面区120可以由压缩区域140界定。压缩区域140可以从模具100的前表面150向上突出，并且可以是相对于大致平面区120凸起的。如图3中所示，大致平面区120也可以是相对于模具100的前表面150凸起的。通道160可以贯穿大致平面区120、圆顶状凹进部130和压缩区域140。在一些实施方案中，通道160可以仅贯穿大致平面区120和压缩区域140中的一个，例如穿过大致平面区120和圆顶状凹进部130，或者穿过压缩区域140和圆顶状凹进部130。如下所述，通道160可以提供在模具100的室成形特征部110与在模具100外部的真空和/或压力源之间的流体连通。

圆顶状凹进部130可以是圆形或椭圆形或其他形状。圆的形状可以是优选的，但不是必需的。圆顶状凹进部130可以包括孔眼170，孔眼170向模具100的外部表面(未示出)开放。孔眼如果是圆的，则孔眼的直径可以是在2mm和8mm之间，或者在2.7mm和5.5mm之间，包含端点。孔眼的直径可以是2mm或更大，并且小于圆顶状凹进部的最大直径。如果凹进部中的开口不是圆的，则开口可以具有类似的面积。

如图4中所示，模具100a可以包括腔成形板105a和盖板180。如图4中所示，模具100a可以包括多个室成形特征部110a，然而，也可以将盖板与单个模具一起使用或者与并入到模具100中的室成形特征部110一起使用，用于所有鞋底30的一部分(如图2所示)、整个鞋或鞋的其他部件。盖板180可以抵靠腔成形板105a的外表面装配。盖板180可以具有压力通道190，如图5中所示。示出了两个压力通道190。可以使用单个压力通道190或多个压力通道190，诸如三个、四个、五个、六个、七个或八个压力通道190。独特的压力通道190可以用于对应的模具100a中的每个室成形特征部110a。如下所述，压力通道190可以用作真空输送管，以用于在模具内部的材料中形成开口。压力通道190能够交替地输送真空和正压力。例如，压力通道190可以连接到能够产生正压力和负压力的泵，或者可以具有到真空泵和压力泵两者的连接。

类似于室成形特征部110但在模具100a中不同地定向的室形成特征部110a可以包括浮凸区域200和在浮凸区域200内的开口210。浮凸区域200可以是大致平面的。开口210可以与模具110a的外部(未示出)流体连通。室成形特征部110a还可以包括压缩区域220，该压缩区域220界定浮凸区域200并且从模具110a的前表面230向上突出。压缩区域220相对于浮凸区域200可以是凸起的，浮凸区域200本身相对于模具110a的前表面230可以是凸起的。开口210相对于浮凸区域200可以是凹入的。开口210可以仅定位在浮凸区域200中，和/或可以延伸穿过压缩区域220的至少一部分。相对于压缩区域220，开口210可以是局部的，这意味着开口210不延伸穿过如模具110a的表面上方凸起的结构的整个深度。如果开口210是局部的并且贯穿压缩区域220，则可能存在在开口210上方或下方延展的压缩区域220的“桥”。如在传统的真空成形和吹塑工艺中已知的，模具110a还可以包括在压缩区域220外部的一个或更多个通风孔。如果使用通风孔，则开口210不同于并且不共享一个通风孔或多个通风孔的功能。

盖板180可以抵靠模具100a装配，使得当盖板180抵靠腔成形板105a的外表面定位时，压力通道190与模具100a的腔成形板105a中的开口210流体连通。盖板180可以包括对应于腔成形板105a中的一个或更多个通风孔的凸起区域(未示出)。凸起区域可以从盖板180的前表面向上突出，其中盖板180的前表面是与模具100a的后表面或外表面相配合的表面。盖板180呈现为整体板，然而，如果使用多于一个压力通道190，也可以使用多个不同的盖板180。例如，对于每个压力通道190，和/或对于每个室成形特征部110a，或者对于压力通道190和/或室成形特征部110a的子集，可以存在单独的盖板180。

用于形成流体填充室的系统可以具有至少一个模具110a，其中模具110a具有至少一个腔成形板105a、至少一个盖板180以及如图6中所示的压力输送和接合管250。压力输送和接合管250可以邻近成形部件280中的在位置上与孔眼170或开口210相对应的孔被定位在成形部件280相对于腔成形板105a(图6中未示出)的相对表面上。压力输送和接合管250包括空气供应端口240和接合头260。这些在图6中被图示为整体结构，然而，空气供应端口240和接合头260也可以是单独的结构。

空气供应端口240可以与部件280中的开口285流体连通，开口285从成形部件的前表面(即，成形期间成形部件280背对模具100a的部分)使用室成形特征部110a形成。在一些实施方案中，在模制工艺的过程期间，空气供应端口240可以移动成与成形部件280中的开口285流体连通或者移动脱离与成形部件280中的开口285流体连通。例如，空气供应端口240可以安装在往复式或多轴臂上，该往复式或多轴臂在模制工艺期间移动空气供应端口240。可替代地，成形部件280可以移动到空气供应端口240，该空气供应端口240可以不同于模具110a。例如，空气供应端口240可以是与模具110a分离的机器和/或分离的制造站的部件。如果成形部件280被移动到空气供应端口240，则可以在移动成形部件280之前或同时从模具110a移除成形部件280。

空气供应端口240可以用作压力输送管。至少部分地因为空气供应端口或压力输送管不需要进入室以对其加压，故空气供应端口240或压力输送管可区别于通常用于填充鞋的流体填充室的针或喷嘴。

如图6中所示，接合头260与空气供应端口240是一体的，并且因此具有与空气供应端口240到成形部件280的相同的接近度。在其他实施方案中，接合头260可以是独立于空气供应端口240移动的单独的结构。例如，接合头260可以是热焊接表面，该热焊接表面仅在密封成形部件280中的开口285的时间或临近该时间时接近成形部件280，并且接合头260可以在工艺的其他部分期间相对远离成形部件280。接合头260可以是射频电极或超声源，其可以在模制工艺期间快速且容易地激活和去激活，在这种情况下，在该工艺期间可能不需要改变接合头260与成形部件280的接近度。如图6中所示，接合头260可以具有略微大于空气供应端口240的接触周界270。也如图6中所示，对于接合头260而言，没有必要具有与空气供应端口240相同的形状或总体构型。接合头260可以在压缩区域220内具有与浮凸区域200相同的总体形状或尺寸。接合头260可以具有大于空气供应端口240且小于压缩区域220的外部边界的接触周界。接合头260的周界被描述为接触周界，然而，本领域技术人员应当理解的是，接合头260可以不必实际接触成形部件280以便在成形部件280中形成开口285的功能性密封。如果被接合的材料和所使用的接合能量源允许在没有连续的接触周界的情况下形成完整的功能性密封，则接合头260可以提供连续的接触周界，或者可以在周界中具有小的间隙或不连续性。例如，可以实现功能性的连续的热密封而不沿着整个密封施加热量-施加到该密封附近的离散点的热量可以足以形成连续的密封。可以使用两个或更多个接合头260，并且如果使用两个或更多个接合头260，则它们可以并入整体结构中(例如，在具有或不具有空气供应端口240的情况下内置在接合管中)，或者可以是分立的结构。

如图7中所示，流体填充室20可以使用柔韧材料形成。柔韧材料可以是热塑性的或热固性的，即，材料可以仅在特定条件下(诸如在特定温度范围内)是柔韧的。可以将柔韧材料引入到模具100或100a中，使得材料的至少一部分覆盖模具100或100a中的孔眼170或开口210，如步骤290中所表示的。可以施加真空以在模具100或100a内部产生空气流，该空气流穿过柔韧材料通过通道160朝向模具100或100a的外部。孔眼170或开口210可以集中空气流以抵靠柔韧材料的相对小的区域形成相对高速的流动，直到柔韧材料破裂，如步骤300中所表示的。受真空影响最大的柔韧材料的区域会受孔眼170或开口210的尺寸影响。使材料破裂所需的空气流的速率和体积将取决于所使用的特定材料和条件。柔韧材料可以在以这种方式使其破裂之前或使其破裂的同时被加热，例如通过在将其放入模具中之前加热材料、加热模具、邻近于材料和/或模具设置热源、或其组合。被施加为使材料破裂的真空在量值上可以比用于在初始成形工艺期间保持使材料抵靠模具的真空大。

一旦材料破裂，加压流体可以通过通道160和孔眼170或开口210而被输送到材料中，如步骤310中所示。该材料可以在引入加压流体之前形成为室或被充注，或者通过加压流体抵靠腔成形板105或105a的内部推动材料可以形成室或者可以完成室的形成。材料也可以被向外推动，远离腔成形板105或105a的内部，形成充注的流体填充室。

压力通道190可以用作真空输送管。压力通道190还可以提供在量值上比用于形成或开始形成部件的真空(如果有的话)大(即，低于形成真空压力的压力，或者比用于形成部件的流体流动速率大的流体流动速率)。所产生的穿过压力通道190的空气流可以大于0升/秒(L/sec)并且小于约6L/sec。对于一些工艺、系统和/或材料，可能期望更高的空气流速率。单独或结合引入的加压流体施加真空以使模具内部的材料破裂的过程可以改变模具内部的材料的构型，以给予模制部件最终形状。也就是说，可以通过常规热成形或真空成形来初始地或部分地形成部件，并且可以通过将真空和/或压力施加于模制材料的室部分来完成成形。压力通道190还可以被构造成输送正压力下的流体，例如以帮助扩展和/或至少部分地充注室部分。

加压流体可以以不足以使柔韧材料再次破裂的压力和/或流动速率输送。根据所使用的材料，如果在成形过程期间、在输送加压流体之前、同时或之后中的任何一个被加热，则可能期望冷却材料和/或模具。加压流体本身可以冷却或有助于材料和/或模具的冷却。这种冷却可以与初始加热状态有关，并且不必将材料冷却到室温或低于室温。

可以添加加压流体，直到在室的内部实现期望的压力和/或体积。所期望的压力和/或体积将根据室的设计而不同，而室的设计又将根据室被预期用于鞋的美学设计和功能而不同。所期望的室压力可以在从1至51磅/平方英寸(近似6kpa至352kpa)的范围内，包含端点。当达到或几乎达到所期望的压力和/或体积时，开口被密封，如步骤320中所示。

在一些实施方案中，初始加压步骤用作模制工艺的一部分，以形成预充注的室。一旦形成预充注的室，则成形部件280可以在保持或不保持预充注的室中的压力的情况下移动到单独的制造站，以在成形部件280中执行室和/或密封开口285的最终加压。可替代地，预充注的室可以保持压力并密封，或者重新加压并就地密封。密封可以在达到所期望的压力或体积之前开始，或者密封可以在达到所期望的压力或体积时开始，或者密封可以在达到所期望的压力或体积之后开始。也就是说，密封可以在室仍正在被加压或填充时开始，或者密封可以在室处于所期望的压力或体积时开始。密封过程可以在加压流体的输送的完成的同时完成。

由于柔韧材料的局部形状(例如，已顺应于圆顶状凹进部130和大致平面区120)，加压流体可以通过通道160被引入室中，或者甚至在成形部件280已经从模具100移除之后，而不将针、喷嘴或其他物体引入到室中。这意味着柔韧材料中的破裂可以是相当小的，从仅大于0mm的针孔到在最大尺寸上小于近似3.5mm。因此，在引入加压流体后使室闭合的接缝区域可以比在传统工艺中产生的接缝小得多，传统工艺通常将喷嘴插入到室中用于加压。此外，接缝可以被定位在将最终面向鞋内的表面上，例如，邻接鞋的内部，当鞋被穿着时足部将搁置在鞋的内部，并且在鞋的内部，接缝可以被其他结构(诸如衬垫、缓冲件、鞋内衬等)覆盖。以这种方式，接缝可以既是足够小的又被定位使得接缝在组装的鞋中是不可见的，即使室的很大一部分是可见的。可替代地，接缝可以抵靠鞋中的支持部、外鞋底或其他结构定位，以使接缝在组装的鞋中较不可见、不太明显或不可见。相对于传统的用于鞋的流体填充室，通过减小接缝的尺寸来简化这种定位。

柔韧材料可以是薄膜或膜。薄膜或膜可以具有约1mm和3mm之间(包含端点)的单层厚度。适合于形成室的示例性材料是热塑性聚氨酯(TPU)。

在一些方面中，可以使用本文所描述的模具、装置和/或方法来形成流体填充室。流体填充室可以是用于鞋的部件。该部件可以包括鞋的鞋底的一部分。该部件可以是用于鞋的整个鞋底。该部件可以是鞋的内部(例如，当穿着鞋时足部将驻留在鞋的内部)与鞋的外底(例如，鞋在被穿着时接触地面的部分)之间的插入件。鞋可以包括窗口。当鞋被组装时，流体填充室部件可以是至少部分可见的。流体填充室部件可以是通过窗口可见的。窗口可以是包括半透明或透明材料的结构，或者可以是鞋的结构中的间断部。窗口可以是鞋中的开口，通过该开口下面的结构是可见的。

当流体填充室部件定位在鞋内时，流体填充室部件可以具有面向外部和面向内部的表面。面向外部的表面背对鞋的内部，而面向内部的表面面向鞋内。通常，面向内部的表面的可见性被其他鞋结构遮蔽，然而，特别是但非排他地在鞋没有被穿着时，对于面向内部的表面在组装的鞋中可能是可见的。当鞋被完全组装时，流体填充室的大体上所有面向外部的表面，诸如流体填充室的面向外部的表面的75％或更多，或85％或更多，或95％或更多可以是可见的。当鞋被完全组装时，流体填充室部件的大体上所有面向外部的表面可以是通过窗口可见的。当鞋被完全组装时，除了面向底部的表面之外，流体填充室部件的大体上所有面向外部的表面可以是通过窗口或以其他方式可见的。换句话说，鞋的地面接触部分可以使流体填充室部件的可见性模糊。鞋的地面接触部分还可以包括窗口或间断部，通过该窗口或间断部，流体填充室部件的一部分可以是可见的。如果鞋包括多个流体填充室部件，则不同的流体填充室部件在量值、位置和/或透视上可以具有不同的可见部分。

通过密封用于形成流体填充室部件的开口来形成密封区域。密封区域可以视觉上不同于密封区域外部的室材料。密封区域可以被定位在部件上，使得当鞋被完全组装时密封区域是不可见的。可替代地或另外地，部件可以被定位在鞋内，使得当鞋被完全组装时密封区域是不可见的。例如，当鞋被完全组装时，密封区域可以被定位在部件的面向内部的表面上。密封区域可以被定位在鞋内，使得当鞋被完全组装时，无论密封区域是面向外部还是面向内部，该密封区域都被另一个鞋结构覆盖。密封区域可以大于0mm并且在最大尺寸上小于近似3.5mm。

从上文可看出，所公开的特征很好地适合于达到上文所阐述的所有目标和目的以及其他优点，这些优点是明显的并且这些优点对于结构是固有的。

应理解，某些特征和子组合具有实用性并且可在不参考其他特征和子组合的情况下使用。这由权利要求的范围涵盖并且在权利要求的范围内。

由于许多可能的实施方案可以构成本发明而不脱离本发明的范围，所以应当理解，在附图中阐述或示出的所有内容应被解释为说明性的而不应以限制性的意义来解释。

Claims (29)

1.一种用于形成加压流体室的模具，所述模具包括：

大致平面区；

圆顶状凹进部，所述圆顶状凹进部在所述大致平面区内，所述圆顶状凹进部包括通向所述模具的外部的孔眼；

压缩区域，所述压缩区域界定所述大致平面区并且从所述模具的前表面向上突出，使得所述压缩区域相对于所述大致平面区是凸起的；以及

通道，所述通道至少穿过所述圆顶状凹进部和所述压缩区域，所述通道与所述模具的在所述压缩区域以外的区域流体连通。

2.根据权利要求1所述的模具，其中，所述通道被设置成穿过所述大致平面区、所述圆顶状凹进部和所述压缩区域中的全部三个。

3.根据权利要求1或2中任一项所述的模具，其中，所述孔眼穿过所述模具的面向后部的侧面向所述模具的外部开放。

4.根据权利要求3所述的模具，其中，所述圆顶状凹进部具有在4mm和8mm之间的直径。

5.根据权利要求1，2和4中任一项所述的模具，其中，所述孔眼具有在2.7mm和5.5mm之间的最大直径。

6.根据权利要求3所述的模具，其中，所述孔眼具有在2.7mm和5.5mm之间的最大直径。

7.一种用于充注热成型流体室的系统，所述系统包括：

模具，所述模具包括腔成形板和盖板，所述腔成形板包括：

大致平面区；

圆顶状凹进部，所述圆顶状凹进部在所述大致平面区内，所述圆顶状凹进部包括通向所述模具的外部的开口；

压缩区域，所述压缩区域界定所述大致平面区并且从所述模具的前表面向上突出，使得所述压缩区域相对于所述大致平面区是凸起的；

通道，所述通道至少穿过所述圆顶状凹进部和所述压缩区域，所述通道与所述模具的在所述压缩区域以外的区域流体连通；以及

一个或更多个通风孔，所述一个或更多个通风孔在所述压缩区域的外部；

所述盖板包括：

孔，所述孔与所述腔成形板中的所述通道流体连通；

凸起区域，所述凸起区域与所述腔成形板中的所述一个或更多个通风孔相对应并且从所述盖板的前表面向上突出；以及

一个或更多个压力通道，所述压力通道与所述腔成形板中的所述通道流体连通。

8.根据权利要求7所述的系统，还包括接合装置。

9.根据权利要求8所述的系统，其中，所述一个或更多个压力通道能够交替地输送真空和正压力。

10.根据权利要求8至9中任一项所述的系统，其中，所述系统还包括空气压力输送管。

11.根据权利要求10所述的系统，其中，所述空气压力输送管与所述接合装置是集成的。

12.根据权利要求8、9和11中任一项所述的系统，其中，所述接合装置采用选自热、超声和射频的能量。

13.根据权利要求10所述的系统，其中，所述接合装置采用选自热、超声和射频的能量。

14.根据权利要求7-9、11和13中任一项所述的系统，其中，所述开口相对于所述大致平面区是凹入的。

15.根据权利要求10所述的系统，其中，所述开口相对于所述大致平面区是凹入的。

16.根据权利要求12所述的系统，其中，所述开口相对于所述大致平面区是凹入的。

17.根据权利要求7-9、11、13和15-16中任一项所述的系统，包括在所述圆顶状凹进部中的圆开口。

18.根据权利要求10所述的系统，包括在所述圆顶状凹进部中的圆开口。

19.根据权利要求12所述的系统，包括在所述圆顶状凹进部中的圆开口。

20.根据权利要求14所述的系统，包括在所述圆顶状凹进部中的圆开口。

21.一种用于充注热成型室的方法，所述方法包括：

向柔韧材料的限制部分施加真空直到所述柔韧材料破裂，以在所述材料中形成开口；

通过所述开口将加压流体输送到所述柔韧材料；以及

当所述柔韧材料被加压时密封所述开口；

其中，所述方法在不将除所述加压流体之外的任何东西插入到所述开口中的情况下执行，并且

其中所述方法还包括使用腔成形板来形成室，所述腔成形板包括：

大致平面区；

圆顶状凹进部，所述圆顶状凹进部在所述平面区内；

压缩区域，所述压缩区域界定所述大致平面区并且从模具的前表面向上突出，使得所述压缩区域相对于所述大致平面区是凸起的；

通道，所述通道至少穿过所述圆顶状凹进部和所述压缩区域，所述通道与所述模具的在所述压缩区域以外的区域流体连通；以及

一个或更多个通风孔，所述一个或更多个通风孔在所述压缩区域的外部。

22.根据权利要求21所述的方法，其中，所述真空被施加到所述圆顶状凹进部。

23.根据权利要求21或22所述的方法，其中，所述加压流体通过抵靠所述腔成形板的表面装配的盖板输送，所述盖板包括：孔，所述孔与所述腔成形板中的所述通道流体连通；凸起区域，所述凸起区域与所述腔成形板中的所述一个或更多个通风孔相对应并且从所述盖板的前表面向上突出；以及一个或更多个压力通道，所述压力通道与所述腔成形板中的所述通道流体连通。

24.根据权利要求23所述的方法，其中，所述压力通道用于施加所述真空和用于输送所述加压流体。

25.根据权利要求21、22和24中任一项所述的方法，其中，使用接合装置来执行所述密封，所述接合装置向所述柔韧材料输送以选自热、超声和射频的形式的能量。

26.根据权利要求23所述的方法，其中，使用接合装置来执行所述密封，所述接合装置向所述柔韧材料输送以选自热、超声和射频的形式的能量。

27.根据权利要求21、22、24和26中任一项所述的方法，其中，所述柔韧材料中的所述开口大于0mm并且在最大尺寸上小于3.5mm。

28.根据权利要求23所述的方法，其中，所述柔韧材料中的所述开口大于0mm并且在最大尺寸上小于3.5mm。

29.根据权利要求25所述的方法，其中，所述柔韧材料中的所述开口大于0mm并且在最大尺寸上小于3.5mm。

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