CN109153206A

CN109153206A - 冰防滑性方案和过程

Info

Publication number: CN109153206A
Application number: CN201680080478.7A
Authority: CN
Inventors: 陈斌; J.施; J.张; 赵莉南
Original assignee: Honeywell International Inc
Current assignee: American footwear Holdings Ltd.
Priority date: 2016-01-27
Filing date: 2016-01-27
Publication date: 2019-01-04
Also published as: EP3408079A1; US20190000184A1; WO2017131658A1; US10952499B2

Abstract

实施例通常涉及附着摩擦力表面和用于形成附着摩擦力表面的方法。附着摩擦力表面可包括复合材料，所述复合材料包括从复合材料延伸的、与复合材料的表面正交定向的玻璃纤维，其中，当附着摩擦力表面接触带冰表面时，玻璃纤维能够操作成穿透带冰表面的类液体顶层以提供与类液体顶层下方的冰层的抓力。用于形成附着摩擦力表面的方法可包括将玻璃纤维集成到复合材料中；在复合材料内使玻璃纤维定向，以使得玻璃纤维近似与复合材料的表面正交定向；分裂复合材料以暴露玻璃纤维，其中，玻璃纤维从复合材料的表面延伸；以及将分裂的复合材料形成到附着摩擦力表面中。

Description

冰防滑性方案和过程

相关申请的交叉引用

不适用。

联邦资助的研究或开发的声明

不适用。

对微缩胶片附录的引用

不适用。

背景技术

在其中存在形成于地表面上的冰的可能的工作区域中，工人可穿防滑鞋类来帮助防止在带冰表面上打滑。这些工作区域可包括室外和室内区域。此外，其他设备或保护性装置可在会很可能形成冰的区域中使用，并且这些设备可包括防滑元件或提供附着摩擦力（traction）的元件。

附图说明

为了更完整地理解本公开，现结合附图和详细描述参考以下具体实施方式，其中，相同的附图标记表示相同的部分。

图1图示了接触地表面的表面的实施例；

图2图示了根据本公开的实施例的接触地表面的附着摩擦力表面；

图3图示了根据本公开的实施例的在形成附着摩擦力表面时的步骤；

图4图示了根据本公开的实施例的在形成附着摩擦力表面时的另一个步骤；

图5图示了根据本公开的实施例的在形成附着摩擦力表面时的另一个步骤；

图6图示了根据本公开的实施例的在形成附着摩擦力表面时的又一个步骤。

具体实施方式

在最初应该理解的是，尽管以下说明了一个或多个实施例的说明性实现方式，但可使用任何数目的技术（无论是当前已知的还是尚未存在的）来实现所公开的系统和方法。本公开不应以任何方式被限制到以下说明的说明性实现方式、附图、以及技术，而是可在所附权利要求的范围连同其等同物的完整范围内被修改。

以下术语的简要限定应贯穿本申请适用：

术语“包括”意味着包括但不限于，并应以其通常在专利文本中使用的方式而被解释；

短语“在一个实施例中”、“根据一个实施例”等通常意味着在短语之后的特定特征、结构、或特性可被包括在本发明的至少一个实施例中，并且可被包括在本发明的多于一个实施例中（重要的是，这样的短语不必须指代相同的实施例）；

如果说明书将某物描述为“示例性”或“示例”，则应理解的是其指代非排他性示例；

术语“大约”或“近似”等，当与数字一起使用时，可意味着特定数字或可替代地接近特定数字的范围，如本领域技术人员所理解的那样；并且

如果说明书陈述部件或特征“可”、“能够”、“可以”、“应该”、“将要”、“优选地”、“可能地”、“典型地”、“选择性地”、“例如”、“经常”或“可能”（或其他这样的语言）被包括或具有特性，则该特定部件或特征不要求被包括或具有所述特性。这样的部件或特征可选择性地被包括在一些实施例中，或者其可被排除。

本公开的实施例包括用于形成附着摩擦力表面的系统和方法，其包括从附着摩擦力表面的至少一个表面延伸的玻璃纤维。

在带冰和带雪表面上发生打滑和跌倒意外和相关联的伤害在室外区域中或在可能于地表面上具有冰形成的寒冷室内区域中的工人之中是常见的。与诸如湿表面之类的其他滑的表面相比，带冰和带雪表面具有独特的挑战。在固体状态下（小于0℃，在1 atm时），H₂O（水）分子的极性导致摇摆的（dangling）表面氢键和显著的结构混乱，其在宽范围的温度和湿度条件下将自身显现为块状冰上的准液体层。这意味着即使冰可能比鞋的外底更硬，但总是存在水的类液体层，其充当冰表面和外底表面之间的高效润滑剂。这可导致摩擦力动态地减小并导致潜在的打滑问题。增加鞋类的抓力（grip）的常见方式包括在外底的底表面上使用防滑掌（cleat）、鞋钉（spike）和饰钉（stud）。这些产品通过超过类液体表面层来打破和穿透冰来抓住冰，以提供优越的附着摩擦力。然而，那些解决方案不能用于室内表面，因为抓力元件可能划伤室内地板表面（诸如木板、陶瓷、磁砖等）。

申请人已经开发了可操作成穿透类液体表面层以提供改进的附着摩擦力的附着摩擦力表面。此外，附着摩擦力表面可能够操作成防止损害地板或地表面。在一些实施例中，附着摩擦力表面可包括在耐低温（-40℃）、耐热（300℃）方面的适应性，并完全满足ASTM、EN和GB标准。

附着摩擦力表面可包括玻璃纤维，玻璃纤维分散在复合材料中以用于防滑性外底中，其中，玻璃纤维可延伸到复合材料的表面外。玻璃纤维可与附着摩擦力表面的表面竖直定向或正交。玻璃纤维可能够操作成穿透类液体表面层并在冰层上提供抓力。附着摩擦力表面可通过如下方式形成：使复合物内的玻璃纤维定向（其可以包括多于一个步骤）并分裂复合物以暴露玻璃纤维。

现在参考图1，示出了表面110的典型实施例，其中，表面110能够操作成接触地表面100，地表面100包括冰层102以及融化的冰（或液体）层104。在该实施例中，表面110的接触地表面100的部分112仅接触液体层104。液体层104可能极度地滑，并且在没有任何抓力元件的情况下，表面110可在地表面100上容易地滑动，从而产生对于用户危险的情形。

现在参考图2，示出了附着摩擦力表面210的另一个实施例。附着摩擦力表面210可包括附接到或并入到附着摩擦力表面210的一个或多个抓力元件212中。当附着摩擦力表面210接触地表面100时，抓力元件212可能够操作成穿透通过液体层104到冰层102。在一些实施例中，抓力元件212可从附着摩擦力表面210竖直地延伸。在一些实施例中，抓力元件212可能够操作成穿透液体层104而不损害地表面100。

在一些实施例中，抓力元件212可包括从附着摩擦力表面210的至少一部分延伸的玻璃纤维。在一些实施例中，玻璃纤维212可并入到附着摩擦力表面210的材料中，并可竖直地对准以从附着摩擦力表面210延伸。在一些实施例中，附着摩擦力表面210可包括鞋的外底的部分。在一些实施例中，附着摩擦力表面210可包括能够操作成附接到鞋的外底的插入件或附件。在一些实施例中，附着摩擦力表面210可包括鞋的外底的表面的近似10%。在另一个实施例中，附着摩擦力表面210可包括可受益于冰防滑性和/或热接触保护的任何表面，诸如鞋、手套、装置表面等。

现参考图3-6，示出了用于形成附着摩擦力表面（如上所述）的方法。然而，在其他实施例中，可通过其他方法形成包括从附着摩擦力表面延伸的玻璃纤维的附着摩擦力表面。此外，以下步骤中的一些可被省略，或者可以以另一个顺序出现，并且可添加附加步骤。

在图3中，玻璃纤维304可被并入到复合材料302中，并给送通过辊子系统310。在一些实施例中，复合材料302可包括橡胶材料。在一些实施例中，复合材料302可包括塑料材料。在一些实施例中，复合材料可包括添加物、填充物、催化剂、以及可向复合材料提供期望的特性（诸如耐热性、低温适应性、耐油性、和/或耐磨性）的其他元素。玻璃纤维304可被散布遍及复合材料302。通过将复合物302和玻璃纤维304给送通过辊子系统310，玻璃纤维可在复合物302内被定向。

在一些实施例中，辊子之间的开口312可小于玻璃纤维304中的一者的长度。例如，玻璃纤维可近似地为2至3毫米（mm）长，其开口312在宽度方面可以近似地为1 mm。在一些实施例中，辊子310可沿由箭头311指示的方向施加压力。此外，可沿由箭头313指示的方向利用张力拉经碾压的复合物302。在一些实施例中，当复合物302穿过辊子系统310时其可被加热。例如，复合物可被加热到近似60-70℃。在一些实施例中，复合物302可经由辊子系统310被碾压多次。在一些实施例中，复合物302可经由辊子系统310被碾压近似10次。

在一些实施例中，玻璃纤维302可与经碾压的复合物302的边缘或表面平行定向。如图3中所示，一旦复合物302已经经由辊子系统310被碾压（可能多次），复合物302就可以以预定长度318被切割以形成块316。在一些实施例中，长度318可近似为10 mm。在其他实施例中，长度318可小于10 mm。在另外的其他实施例中，长度318可大于10 mm。

如图4所示，多个块316可被堆叠和压缩在一起以形成期望的宽度322的块体320。所形成的块体320的尺寸可取决于已制成的附着摩擦力表面（上述）的期望的尺寸。在一些实施例中，宽度322可近似为100 mm。如图4所示，通过使块316堆叠，玻璃纤维304可与块体320的外表面正交定向。在一些实施例中，块体320可被硫化。

如图5所示，块体320然后可被分裂以暴露玻璃纤维304。块体320可被给送通过包括分裂器332（或刀片）的分裂系统330。块体320可被分裂一次或多次以产生片材340，片材340使玻璃纤维304从片材340的至少一个表面延伸。在一些实施例中，可通过沿与玻璃纤维304的定向正交的方向分裂块体320而暴露玻璃纤维304。

如图6所示，片材340可具有从片材340的至少一个表面342延伸的玻璃纤维304。在一些实施例中，片材340的厚度346可近似为2 mm。在一些实施例中，暴露的玻璃纤维304的长度（或玻璃纤维304从表面342延伸的长度）可在近似250与450微米（μm）之间。在一些实施例中，片材340可进一步被切割或成形以形成附着摩擦力表面350，其例如可附接到鞋的外底。附着摩擦力表面350的尺寸和形状可被调整以适合用户的应用和期望。

本公开的实施例可包括附着摩擦力表面，其包括具有玻璃纤维的复合材料，玻璃纤维与从复合材料延伸的复合材料的表面正交定向，其中，当附着摩擦力表面接触带冰表面时，玻璃纤维能够操作成穿透带冰表面的类液体顶层以提供与类液体顶层下方的冰层的抓力。在一些实施例中，玻璃纤维可从复合材料的表面延伸近似250至450微米。在一些实施例中，复合材料可包括硫化橡胶材料。在一些实施例中，复合材料可包括塑料材料。

在一些实施例中，玻璃纤维可通过经由辊子系统碾压玻璃纤维而在复合材料内被定向，其中，辊子系统的开口小于玻璃纤维的长度。在一些实施例中，玻璃纤维还可通过将复合材料的块堆叠在一起并将块压缩在一起而在复合材料内被定向。在一些实施例中，玻璃纤维可通过沿与玻璃纤维的定向正交的方向分裂复合材料而被暴露在复合材料的至少一个表面上。在一些实施例中，附着摩擦力表面可并入到鞋类的外底中。在一些实施例中，附着摩擦力表面可包括能够操作成附接到将接触带冰表面的元件的插入件。

本公开的实施例还可包括用于形成附着摩擦力表面的方法。在一些实施例中，玻璃纤维可被集成到复合材料中。在一些实施例中，玻璃纤维可在复合材料内被定向成使得玻璃纤维与复合材料的表面近似正交定向。在一些实施例中，复合材料可被分裂以暴露玻璃纤维，其中，玻璃纤维可从复合材料的表面延伸。在一些实施例中，分裂的复合材料可形成到附着摩擦力表面中。

在一些实施例中，复合材料可被给送通过辊子系统以形成片材，其中，玻璃纤维可近似平行于片材的表面而定向，并且其中，辊子系统中的开口小于玻璃纤维的长度。在一些实施例中，经碾压的片材可被切割成块。在一些实施例中，多个块可被堆叠并压缩在一起以形成块体，其中，玻璃纤维与块体的表面正交定向。在一些实施例中，复合材料可被给送通过辊子系统多次以进一步使玻璃纤维定向。在一些实施例中，复合材料可在其被给送通过辊子系统的同时被加热。在一些实施例中，附着摩擦力表面可包括鞋类的外底的至少一部分。在一些实施例中，玻璃纤维可能够操作成穿透通过带冰表面的类液体顶层以在类液体顶层下方提供抓力。

在一些实施例中，复合材料可包括橡胶复合材料，并且所述方法还可以包括使橡胶复合材料硫化。在一些实施例中，添加物、填充物、和/或催化剂可被并入到复合材料中。

虽然已经在上文示出和描述了根据本文公开的原理的各种实施例，但在不偏离本公开的精神和教导的情况下可由本领域技术人员对其作出修改。本文所述的实施例仅是代表性的，并不意图是限制性的。许多变型、组合、以及修改是可能的并在本公开的范围内。从组合、集成、和/或省略（一个或多个）实施例的特征得出的可替换实施例也在本公开的范围内。因此，保护的范围不由上面阐述的描述所限制，而是由以下权利要求所限定，该范围包括权利要求的主题的所有等同物。每一个权利要求作为进一步公开被并入到说明书中，并且权利要求是（一个或多个）本发明的（一个或多个）实施例。此外，上述任何优势和特征可与特定实施例相关，但不应将这样提出的权利要求的应用限制成实现以上优势中的任一个或全部或者具有以上特征的任一个或全部的过程和结构。

此外，本文使用的段落标题被提供以与37 C.F.R. 1.77下的建议一致，或以其他方式提供组织线索。这些标题不应限制或表征在可从本公开提出（issue）的任何权利要求中阐述的（一个或多个）发明。特别地并作为示例，尽管标题可能指代“技术领域”，但权利要求不应被在该标题下选择的语言限制成描述所谓的领域。另外，在“背景技术”中的技术的描述不被解释为承认某些技术是对于本公开中的（一个或多个）任何发明的现有技术。“发明内容”也不被视为在提出的权利要求中阐述的（一个或多个）发明的限制性特性。此外，本公开中以单数形式对“发明”的任何引用不应被用于声称在本公开中仅存在单个新颖性点。根据从本公开中提出的多个权利要求的限制可阐述多个发明，并且因此这样的权利要求限定（一个或多个）发明及其等同物，其由此被保护。在所有实例中，权利要求的范围应鉴于本公开在其自己的价值上被考虑，但不应被本文阐述的标题所约束。

诸如包括、包含和具有之类的较宽泛术语的使用应被理解为提供针对较窄术语的支持，诸如，由……构成、主要由……构成、以及大体上由……构成。关于实施例的任何元素的术语“选择性地”、“可”、“可能”、“可能地”等的使用意味着为该元素不被要求，或者可替代地该元素被要求，两种替代方案在（一个或多个）实施例的范围内。同样，对示例的引用仅仅被提供用于说明性目的，并不意图为排他性的。

虽然已经在本公开中提供了若干实施例，但应理解的是，所公开的系统和方法可在不偏离本公开的精神或范围的情况下以许多其他特定形式来体现。本示例被视为说明性而非限制性的，并且意图不被限制于本文给出的细节。例如，各种元件或部件可被组合或集成在另一系统中，或者可省略或不实现某些特征。

同样，在各种实施例中被描述和说明为分立或单独的技术、系统、子系统和方法可以与其他系统、模块、技术或方法组合或集成而不偏离本公开的范围。示出或讨论为与彼此直接联接或连通的其他项可通过某个接口、设备、或中间部件而间接联接或连通，无论是电学地、机械地或以其他方式。改变、替换、以及替代的其他示例是本领域技术人员可确定的，并且可以在不偏离本文所公开的精神和范围的情况下作出。

Claims

1.一种附着摩擦力表面（210），包括：

复合材料（302），所述复合材料（302）包括玻璃纤维（304），所述玻璃纤维（304）与所述复合材料（302）的表面正交定向并从所述复合材料（302）延伸，其中，当所述附着摩擦力表面（210）接触带冰表面（100）时，所述玻璃纤维（304）能够操作成穿透所述带冰表面（100）的类液体顶层（104）以提供与所述类液体顶层（104）下方的冰层（102）的抓力。

2.根据权利要求1所述的附着摩擦力表面（210），其中，所述玻璃纤维（304）从所述复合材料（302）的表面延伸近似250至450微米。

3.根据权利要求1所述的附着摩擦力表面（210），其中，所述复合材料（302）包括硫化橡胶材料。

4.根据权利要求1所述的附着摩擦力表面（210），其中，所述复合材料（302）包括塑料材料。

5.根据权利要求1所述的附着摩擦力表面（210），其中，所述玻璃纤维（304）通过经由辊子系统（310）碾压所述玻璃纤维（304）而在所述复合材料（302）内被定向，其中，所述辊子系统（310）的开口（312）小于所述玻璃纤维（304）的长度。

6.根据权利要求5所述的附着摩擦力表面（210），其中，所述玻璃纤维（304）还通过将所述复合材料（302）的块（316）堆叠在一起并将所述块（316）压缩在一起来在所述复合材料（302）内被定向。

7.根据权利要求1所述的附着摩擦力表面（210），其中，所述玻璃纤维（304）通过沿与所述玻璃纤维（304）的定向正交的方向分裂所述复合材料（302）而被暴露在所述复合材料（302）的至少一个表面上。

8.根据权利要求1所述的附着摩擦力表面（210），其中，所述附着摩擦力表面（210）被并入到鞋类的外底中。

9.根据权利要求1所述的附着摩擦力表面（210），其中，所述附着摩擦力表面（210）包括能够操作成附接到如下表面的插入件，所述表面将会接触带冰表面。

10.一种用于形成附着摩擦力表面的方法，包括：

将玻璃纤维集成到复合材料中；

在所述复合材料内使所述玻璃纤维定向，以使得所述玻璃纤维与所述复合材料的表面近似正交定向；

分裂所述复合材料以暴露所述玻璃纤维，其中，所述玻璃纤维从所述复合材料的表面延伸；以及

将分裂的复合材料形成到附着摩擦力表面中。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，在所述复合材料内使所述玻璃纤维定向包括：

将所述复合材料给送通过辊子系统以形成片材，其中，所述玻璃纤维平行于所述片材的表面而定向，并且其中，所述辊子系统中的开口小于所述玻璃纤维的长度；

将经碾压的片材切割成块；以及

将多个块堆叠并压缩在一起以形成块体，其中，所述玻璃纤维与所述块体的表面正交定向。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述复合材料被给送通过辊子系统多次以进一步使所述玻璃纤维定向。

13.根据权利要求11所述的方法，还包括当所述复合材料被给送通过所述辊子系统的同时加热所述复合材料。

14.根据权利要求10所述的方法，其中，所述附着摩擦力表面包括鞋类的外底的至少一部分。

15.根据权利要求10所述的方法，其中，所述玻璃纤维能够操作成穿透通过带冰表面的类液体顶层。