CN113194778B - 用于形成囊的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

用于形成囊的方法包括提供模具,该模具包括具有第一高度的室壁和具有第二高度的腔壁。腔壁被室壁包围,并限定多个腔。第一片材、第二片材和衬垫被提供给模具,由此衬垫被设置为邻近第一片材和第二片材中的至少一个。移动模具,使得第一片材和第二片材中的至少一个的周边部分和衬垫被室壁压缩。通过衬垫在第一片材和第二片材之间提供第一压力以形成多个室,并且模具移动到第二位置以密封第一片材和第二片材之间的第一压力。

Description

用于形成囊的方法和系统
相关申请的交叉引用
本PCT国际申请要求于2019年12月16日提交的第16/715,073号美国非临时申请的优先权,该美国非临时申请根据美国法典第35篇第119条第(e)项要求于2019年12月17日提交的第62/780,785号美国临时申请的优先权。这些在先申请的公开内容被认为是本申请的公开内容的一部分,并据此通过引用以其整体并入。
领域
本公开总体上涉及用于形成用于鞋类物品的填充流体囊(fluid-filledbladder)的方法。
背景
本部分提供有关于本公开的背景信息,其不一定是现有技术。
鞋类物品常规上包括鞋面和鞋底结构。鞋面可以由任何合适的材料形成,以将足部接纳、固定和支撑在鞋底结构上。鞋面可以与鞋带、带子或其他紧固件协作,以调节鞋面围绕足部的贴合性。鞋面的靠近足部的底表面的底部部分附接到鞋底结构。
鞋底结构通常包括在地面表面和鞋面之间延伸的分层布置(layeredarrangement)。鞋底结构的一层包括鞋外底,该鞋外底提供耐磨性和与地面表面的附着摩擦力。鞋外底可以由橡胶或赋予耐用性和耐磨损性以及增强与地面表面的附着摩擦力的其他材料形成。鞋底结构的另一层包括设置在鞋外底和鞋面之间的鞋底夹层。鞋底夹层为足部提供缓冲,并且可以部分地由聚合物泡沫材料形成,该聚合物泡沫材料在施加的载荷下弹性压缩,以通过减弱地面反作用力来缓冲足部。鞋底结构还可以包括定位在靠近鞋面的底部部分的空腔(void)内的增强舒适性的鞋内底或鞋垫,以及附接到鞋面并设置在鞋底夹层和鞋内底或鞋垫之间的斯创贝尔(strobel,中底布)。
鞋类物品的鞋面和鞋底结构可以包含填充流体囊,以提供缓冲、冲击衰减和响应性的特性。填充流体囊可以用诸如空气的流体加压,并且可以包括一个或更多个室(chamber)。通常,囊的室可以通过在离散的位置处结合相对的材料片材以限定相应室的边界并且然后向每个室单独提供加压流体来形成。
附图
本文所描述的附图仅仅是为了选定构型的说明的目的,并且不意图限制本公开的范围。
图1是根据本公开的原理的鞋类物品的示例的外侧面透视图;
图2是根据本公开的原理形成的囊的第一示例的透视图;
图3是根据本公开的原理形成的囊的第二示例的透视图;
图4A是根据本公开的原理用于形成囊的通用系统(generic system)的横截面视图;
图4B是被构造成形成图3中所示的囊的图4A的系统的模具压板(mold platen)的示例的透视图;
图5A-图5G是根据本公开的系统的横截面视图,示出了根据本公开的原理使用该系统形成囊的方法的步骤;
图6A-图6G是根据本公开的系统的横截面视图,示出了根据本公开的原理使用该系统形成囊的方法的步骤;
图7A-图7G是根据本公开的系统的横截面视图,示出了根据本公开的原理使用该系统形成囊的方法的步骤;
图8A-图8H是根据本公开的系统的横截面视图,示出了根据本公开的原理使用该系统形成囊的方法的步骤;
图9是包括使用图5A-图7G的方法形成的囊的鞋类物品的横截面视图;以及
图10是包括使用图8A-图8G的方法形成的囊的鞋类物品的横截面视图。
贯穿附图,对应的参考数字指示对应的部分。
详细描述
现在将参考附图更充分地描述示例构型。提供示例构型,使得本公开将是彻底的,并且将向本领域的普通技术人员充分传达本公开的范围。阐述了特定的细节,诸如特定的部件、设备和方法的示例,以提供对本公开的构型的透彻理解。对于本领域的普通技术人员来说将明显的是,不需要采用特定的细节,示例构型可以以许多不同的形式实施,并且特定的细节和示例构型不应该被解释为限制本公开的范围。
本文使用的术语仅仅是为了描述特定的示例性构型的目的,并且不意图是限制性的。如本文所使用的,除非以其他方式在上下文中清楚地指示,否则单数形式“一个(a)”、“一个(an)”和“该(the)”也可以意图包括复数形式。术语“包括(comprises)”、“包括(comprising)”、“包含(including)”和“具有(having)”是包含性的,并且因此指定特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在,但不排除一个或更多个其他的特征、步骤、操作、元件、部件和/或其组的存在或添加。除非被特别标识为执行的顺序,否则本文描述的方法步骤、过程和操作不应被解释为必须要求它们以所讨论或图示的特定顺序执行。可以采用附加的或可替代的步骤。
当一个元件或层被称为“在另一个元件或层上”、“接合到”、“连接到”、“附接到”或“联接到”另一个元件或层时,它可以直接在另一个元件或层上、接合、连接、附接或联接到另一个元件或层,或者可以存在介于中间的元件或层。相反,当一个元件被称为“直接在另一个元件或层上”、“直接接合到”、“直接连接到”、“直接附接到”或“直接联接到”另一个元件或层时,可能不存在介于中间的元件或层。用于描述元件之间的关系的其他词语应该以类似的方式解释(例如,“在......之间”对“直接在......之间”、“邻近”对“直接邻近”等)。如本文使用的,术语“和/或”包括相关的所列举项目中的一个或更多个的任何组合和所有组合。
术语第一、第二、第三等可以在本文使用以描述各种元件、部件、区域、层和/或区段。这些元件、部件、区域、层和/或区段不应受这些术语限制。这些术语可以仅用于区分一个元件、部件、区域、层或区段与另一个区域、层或区段。术语诸如“第一”、“第二”和其他数字术语不暗示序列或顺序,除非上下文清楚地指示。因此,下文讨论的第一元件、第一部件、第一区域、第一层或第一区段可以被称为第二元件、第二部件、第二区域、第二层或第二区段,而不偏离示例构型的教导。
本公开的一方面提供了用于形成囊的方法。该方法包括将第一片材和第二片材插入到模具中,并且将衬垫(gasket)设置在第一片材和第二片材之间以在第一片材和第二片材之间限定空间,由此衬垫包括与该空间流体连通的导管。该方法还包括将第一片材和第二片材中的至少一个远离第一片材和第二片材中的另一个移动以扩张该空间的体积、以及通过导管吸取流体并将流体吸入扩张的空间中。
本公开的实施方式可以包括以下可选特征中的一个或更多个。在一些实施方式中,该方法包括将模具移动到第一位置以压缩第一片材和第二片材之间的衬垫。可选地,该方法可以包括当模具处于第一位置时,将第一片材与第二片材间隔开。在一些示例中,该方法包括将模具移动到第二位置,以将第一片材的内部区域压靠在第二片材的内部区域上。
在一些实施方式中,该方法还包括将第一片材附接到第二片材。可选地,将第一片材附接到第二片材包括将第一片材焊接到第二片材。
在一些示例中,该方法包括将第一片材结合到第二片材。
在一些实施方式中,该方法包括在流体被吸入扩张的空间中之后将第一片材结合到第二片材。
在一些示例中,通过导管吸取流体并将流体吸入扩张的空间中包括将大气空气吸入扩张的空间中。
在一些实施方式中,该方法还包括从囊移除衬垫。
本公开的另一方面提供了用于形成囊的方法。该方法包括将第一片材和第二片材插入到模具中,并且抵靠第一片材和第二片材中的至少一个设置衬垫以在第一片材和第二片材之间限定空间。该方法还包括抵靠第一片材和第二片材中的至少一个压缩衬垫以密封第一片材和第二片材之间的空间、使第一片材和第二片材中的至少一个远离第一片材和第二片材中的另一个移动以扩张空间的体积、以及通过衬垫吸取流体并将流体吸入扩张的空间中。
本公开的实施方式可以包括以下可选特征中的一个或更多个。在一些实施方式中,通过衬垫吸取流体包括通过由衬垫限定的导管吸取流体。
在一些示例中,该方法包括当衬垫被压缩并且模具处于第一位置时,将第一片材与第二片材间隔开。可选地,该方法可以包括将模具移动到第二位置,以将第一片材的内部区域压靠在第二片材的内部区域上。在一些示例中,该方法包括将第一片材附接到第二片材。可选地,将第一片材附接到第二片材包括将第一片材焊接到第二片材。
在一些实施方式中,该方法包括将第一片材结合到第二片材。
在一些示例中,该方法包括在流体被吸入扩张的空间中之后将第一片材结合到第二片材。
在一些实施方式中,通过衬垫吸取流体并将流体吸入扩张的空间中包括将大气空气吸入扩张的空间中。
在一些实施方式中,该方法包括从囊移除衬垫。
参考图1,提供了根据本公开的原理的鞋类物品10的示例。在一些实施方式中,鞋类物品10包括鞋面100和附接到鞋面100的鞋底结构200。鞋底结构200附接到鞋面100的底部,并且包括形成鞋类物品10的地面接合表面26的鞋外底202,以及被构造成提供缓冲特性的鞋底夹层204。鞋类物品10还包括设置在鞋面100的外表面上的一个或更多个囊300a、300b。
鞋类10可以包括与鞋类10的最前方的点相关联的前端12,以及对应于鞋类10的最后方的点的后端14。鞋类10还包括外侧面(lateral side)16和内侧面(medial side)18,外侧面16和内侧面18分别对应于鞋类10的相对的侧面并从前端12延伸到后端14。鞋类10的纵向轴线AF沿着从前端12到后端14的方向延伸。
鞋类物品10可以沿着纵向轴线AF被分成一个或更多个区域。这些区域可以包括鞋前部区域20、鞋中部区域22和鞋跟区域24。鞋前部区域20可以与脚趾和连接足部的跖骨和趾骨的关节相对应。鞋中部区域22可以与足部的足弓区域相对应,并且鞋跟区域24可以与足部的后部分(包括跟骨)相对应。
鞋面100包括协作以限定内部空腔102和踝部开口104的多个部件,内部空腔102和踝部开口104协作以接纳并固定足部以用于支撑在鞋底结构200上。例如,鞋面100包括在内部空腔102的相对侧在鞋中部区域22中的一对鞋腰板(quarter panel,四分之一板)106。
鞋喉108延伸跨过鞋面100的顶部,并限定在鞋腰板106之间从踝部开口104延伸到鞋前部区域20的脚背区域。鞋面100还可以被描述为包括沿着踝部开口104的外侧面16和内侧面18延伸穿过鞋跟区域24的鞋跟侧板(heel side panel)110。鞋跟稳定器(heelcounter)112环绕鞋类10的后端14,并将鞋跟侧板110彼此连接。鞋喉108的最上边缘、鞋跟侧板110的最上边缘和鞋跟稳定器112的最上边缘协作以形成鞋领(collar)114,该鞋领114限定内部空腔102的踝部开口104。鞋面100可以包括一个或更多个抓握特征116,这些抓握特征邻近踝部开口104附接到鞋领114,以用于将鞋类10拉到足部上和拉离足部。
鞋面100可以由缝合或粘附性地结合在一起以限定内部空腔102的一种或更多种材料形成。鞋面100的合适的材料可以包括但不限于纺织品(textile)、泡沫、皮革和合成革。示例鞋面100可以由设置在鞋面100的不同区域中的一种或更多种大体上无弹性的或不可拉伸的材料和一种或更多种大体上弹性的或可拉伸的材料的组合形成。一种或更多种弹性材料可以包括一种或更多种弹性织物(fabric)的任意组合,该弹性织物诸如但不限于弹力纤维(spandex)、弹性纤维(elastane)、橡胶或氯丁橡胶。一种或更多种无弹性的材料可以包括热塑性聚氨酯、尼龙、皮革、乙烯基树脂(vinyl)或不赋予弹性性质的另一种材料/织物中的一种或更多种的任意组合。
与常规鞋面不同,鞋类物品10的鞋面100包括设置在鞋面100的外表面上的一对囊300a、300b。更具体地,囊300a、300b包括邻近鞋领114设置在鞋面100的鞋喉108上的第一囊300a,以及围绕鞋跟稳定器112从外侧面16上的第一个鞋跟侧板110延伸到内侧面18上的第二个鞋跟侧板110的第二囊300b。通常,囊300a、300b被构造成减弱与鞋面100的外表面的冲击相关的力,诸如踢球的冲击。然而,囊300a、300b也可以被构造成用于向鞋面100提供期望水平的支撑和/或柔性。
参考图2和图3,示出了第一囊300a和第二囊300b的示例。虽然囊300a、300b的几何形状是可区分的,但是囊300a、300b的总体构造大体上是相似的。因此,在附图中使用相同的参考数字来标识囊300a、300b的相似的元件,而具有字母后缀的参考数字指示囊300a、300b的独特的部件或元件。
参考图2,第一囊300a包括相对的一对阻挡层302,该对阻挡层302在离散的位置处彼此连结,以限定第一囊300a的几何形状。如所示出的,阻挡层302在周边接缝304和多个内部结合部(bond)306处彼此结合。通常,周边接缝304限定第一囊300a的外周界,并密封地封闭第一囊300a的内部空腔308。内部结合部306在第一囊300a的内部区域(即,周边接缝304的内部)中形成在阻挡层302之间,并且协作以限定多个室310a-310c和导管312。因此,内部空腔308可以被描述为在多个室310a-310c之中被细分,由此内部空腔308的由室310a-310c中的相邻的室形成的部分通过导管312彼此流体地连接。如所示出的,室310a-310c中的每一个可以形成有独特的外部轮廓,该外部轮廓由周边接缝304和内部结合部306限定。
参考图3,第二囊300b包括相对的一对阻挡层302,该对阻挡层302在离散的位置处彼此连结,以限定第二囊300b的几何形状。如所示出的,阻挡层302在周边接缝304和多个内部结合部306处彼此结合。通常,周边接缝304限定第二囊300b的外周界,并密封地封闭第二囊300b的内部空腔308。内部结合部306在第二囊300b的内部部分(即,周边接缝304的内部)中形成在阻挡层302之间,并且协作以限定多个室310d-310f和导管312。因此,内部空腔308可以被描述为在多个室310d-310f之中被细分,由此室中的相邻的室310d、310e通过导管312彼此流体地连接。然而,与第一囊300a不同,第二囊300b的至少一些室310f与其他室310d、310e流体隔离,由此内部结合部306和周边接缝304协作以完全包围和封闭室310f。如所示出的,室310d-310f中的每一个可以形成有独特的外部轮廓,该外部轮廓由周边接缝304和内部结合部306限定。
如本文所用,术语“阻挡层”(例如阻挡层302)涵盖单层膜和多层膜两者。在一些实施例中,阻挡层302中的一个或两个均由单层膜(单个层)制成(例如,热成型或吹塑(blowmolded))。在其他实施例中,阻挡层302中的一个或两个均由多层膜(多个子层)制成(例如,热成型或吹塑)。在任一方面,每个层或子层可以具有范围从大约0.2微米至大约1毫米的膜厚度。在另外的实施例中,每个层或子层的膜厚度可以在从大约0.5微米至大约500微米的范围内。在还有的另外的实施例中,每个层或子层的膜厚度可以在从大约1微米至大约100微米的范围内。
阻挡层302中的一个或两个可以独立地是透明的、半透明的和/或不透明的。如本文所用,用于阻挡层和/或填充流体室的术语“透明的”意指光大体上以直线穿过阻挡层,并且观察者可以看穿阻挡层。相比之下,对于不透明的阻挡层,光不穿过该阻挡层,并且人们根本不能清楚地看穿阻挡层。半透明的阻挡层介于透明的阻挡层和不透明的阻挡层之间,因为光穿过半透明的层,但是一些光被散射,使得观察者不能清楚地看穿该层。
阻挡层302可以各自由包括一种或更多种热塑性聚合物和/或一种或更多种可交联聚合物的弹性体材料制成。在一方面中,弹性体材料可以包括一种或更多种热塑性弹性体材料,诸如一种或更多种热塑性聚氨酯(TPU)共聚物、一种或更多种乙烯-乙烯醇(EVOH)共聚物和类似物。
如本文所用,“聚氨酯”是指含有氨基甲酸酯基团(-N(C=O)O-)的共聚物(包括低聚物)。除了氨基甲酸酯基团之外,这些聚氨酯还可以含有另外的基团,诸如酯、醚、脲、脲基甲酸酯、缩二脲、碳二亚胺、噁唑烷基、异氰脲酸酯、脲二酮、碳酸酯和类似基团。在一方面中,聚氨酯中的一种或更多种可以通过将一种或更多种异氰酸酯与一种或更多种多元醇聚合以产生具有(-N(C=O)O-)键的共聚物链来产生。
用于产生聚氨酯共聚物链的合适的异氰酸酯的示例包括二异氰酸酯,诸如芳族二异氰酸酯、脂族二异氰酸酯及其组合。合适的芳族二异氰酸酯的示例包括甲苯二异氰酸酯(TDI)、与三羟甲基丙烷(TMP)的TDI加合物(adduct)、亚甲基二苯基二异氰酸酯(MDI)、二甲苯二异氰酸酯(XDI)、四甲基亚二甲苯基二异氰酸酯(TMXDI)、氢化的二甲苯二异氰酸酯(HXDI)、萘-1,5-二异氰酸酯(NDI)、1,5-四氢萘二异氰酸酯、对亚苯基二异氰酸酯(PPDI)、3,3'-二甲基二苯基-4,4'-二异氰酸酯(DDDI)、4,4'-二苄基二异氰酸酯(DBDI)、4-氯-1,3-亚苯基二异氰酸酯及其组合。在一些实施方案中,共聚物链大体上不含芳族基团。
在特定的方面中,聚氨酯聚合物链由包括HMDI、TDI、MDI、H12脂肪族化合物及其组合的二异氰酸酯来产生。在一方面中,热塑性TPU可以包括基于聚酯的TPU、基于聚醚的TPU、基于聚己内酯的TPU、基于聚碳酸酯的TPU、基于聚硅氧烷的TPU或其组合。
在另一方面中,聚合物层可以由以下中的一种或更多种形成:EVOH共聚物、聚(氯乙烯)、聚偏二乙烯聚合物和共聚物(例如聚偏二氯乙烯)、聚酰胺(例如无定形聚酰胺)、基于酰胺的共聚物、丙烯腈聚合物(例如丙烯腈-丙烯酸甲酯共聚物)、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚醚酰亚胺、聚丙烯酰亚胺和已知具有相对低的气体透过率(gas transmission rate)的其他聚合物材料。这些材料的共混物以及与本文描述的TPU共聚物的共混物,以及可选地包括聚酰亚胺和结晶聚合物的组合的共混物也是合适的。
阻挡层302可以包括两个或更多个子层(多层膜),诸如Mitchell等人的美国专利第5,713,141号和Mitchell等人的美国专利第5,952,065号中所示的,这些美国专利的公开内容通过引用以其整体并入。在阻挡层302包括两个或更多个子层的实施例中,合适的多层膜的示例包括微层膜,诸如在Bonk等人的美国专利第6,582,786号中公开的那些,该美国专利通过引用以其整体并入。在另外的实施例中,阻挡层302可以各自独立地包括一种或更多种TPU共聚物材料和一种或更多种EVOH共聚物材料的交替子层,其中阻挡层302中的每一个阻挡层中的子层总数包括至少四(4)个子层、至少十(10)个子层、至少二十(20)个子层、至少四十(40)个子层和/或至少六十(60)个子层。
囊300理想地具有低气体透过率,以维持其所保持的气体压力。在一些实施例中,囊300具有对氮气的气体透过率,其比大体上相同尺寸的丁基橡胶层的氮气透过率低至少大约十(10)倍。在一方面中,对于500微米的平均膜厚度(基于阻挡层302的厚度),囊300具有15立方厘米/平方米·大气压·天(cm3/m2·atm·天)或更小的氮气透过率。在另外的方面中,透过率为10cm3/m2·atm·天或更小、5cm3/m2·atm·天或更小、或者1cm3/m2·atm·天或更小。
参考图4A,示出了根据本公开的原理的用于形成囊300的一般示例的系统400。系统400包括模具402和真空源404。如所示出的,模具402包括相对的一对压板406,这对压板406彼此协作以限定模具室408。如所示出的,压板406大体上彼此相似。然而,在其他示例中,压板406中的一个的几何形状可以不同于压板406中的另一个的几何形状,以赋予囊300不同的特性和几何形状。在其他示例中,压板406中的一个可以是平坦压板,而压板406中的另一个包括限定模具室408的几何形状。
参考图4A,每个压板406包括基部410、从基部410延伸的室壁412和从基部410延伸的腔壁414。如下文更详细描述的,室壁412为囊300的部件500、502提供固定表面(fixturing surface),而基部410、室壁412和腔壁414协作以限定具有多个模具腔416、417的模具室408。
如图4A所示,每个压板406的基部410包括内表面418和外表面420,外表面420形成在基部410的与内表面418相反的一侧上。从内表面418到外表面420的距离限定了基部410的厚度T410。如所示出的,基部410包括在内表面418和外表面420之间沿着基部410的长度延伸的歧管422。歧管422与真空源404连通。如下文更详细讨论的,每个压板406的基部410包括从歧管422延伸并穿过基部410的内表面418的多个端口424,从而将歧管422流体地连接到模具腔416、417中的每一个。因此,模具腔416、417中的每一个经由歧管422与真空源404流体连通。
继续参考图4A,压板406的室壁412从基部410的内表面418处的第一端部426延伸到室壁412的与第一端部426相对的端部处的远侧端部428。从基部410的内表面418到室壁412的远侧端部428的距离限定了室壁412的高度H412。室壁412还包括内周表面430和外周表面432,外周表面432形成在室壁412的与内周表面430相对的一侧上。内周表面430和外周表面432之间的距离限定了室壁412的宽度W412
室壁412限定了模具室408的外周界,由此室壁412是连续的并且完全包围模具室408。如下文所解释的,室壁412的远侧端部428被构造成与部件500、502相接,以用于在囊300的组装期间形成囊300。在一些示例中,远侧端部428大体上是平面的,由此室壁412的高度是恒定的。在其他示例中,远侧端部428的轮廓可以是波浪形的(contoured)。例如,远侧端部428可以在宽度W412上凹入,以形成沿着室壁412的长度延伸的通道。
继续参考图4A,压板406的腔壁414从基部410的内表面418处的第一端部434延伸到腔壁414的与第一端部434相对的端部处的远侧端部436。从基部410的内表面418到腔壁414的远侧端部436的距离限定了腔壁414的高度H414。如所示出的,腔壁414的高度H414大于室壁412的高度H412。腔壁414还包括从基部410的内表面418延伸到远侧端部436的相对的一对侧表面438。侧表面438之间的距离限定腔壁414的宽度W414
在图示的示例中,腔壁414包括周边部分414a和一个或更多个内部部分414b。腔壁414的周边部分414a与室壁412向内间隔开,以在室壁412和腔壁414之间限定过渡腔417。周边部分414a的远侧端部436是连续形成的,并且被构造成围绕形成的囊300的周界形成周边接缝304,如下文更详细描述的。因此,周边部分414a的长度沿着其延伸的路径对应于囊300的期望周边形状。
腔壁414的内部部分414b从腔壁414的周边部分414a向内延伸(即,在与室壁412相反的方向上),并与周边部分414a协作以限定模具腔416中的单独的模具腔的轮廓。如下文所讨论的,腔壁414的内部部分414b对应于囊300的内部结合部306的期望位置。因此,基于囊300的室310的期望形状来选择内部部分414b的布置(即,尺寸、形状、位置)。
在一些示例中,腔壁414的内部部分414b的远侧端部436在腔壁414的周边部分414a之间连续延伸,由此所得的内部结合部306也在囊300的周边接缝304的第一部分和第二部分之间连续延伸。因此,在囊300形成后,由腔壁414的相应内部部分414b限定的室310中的相邻的室(诸如第二囊300b的室310f(见图3))可以彼此流体隔离。在一些示例中,腔壁414的内部部分414b可以是不连续的,或者包括形成在远侧端部436中的一个或更多个凹口440,这些凹口连续延伸跨过内部部分414a的整个宽度W414(见图4B)。当模具402的压板406处于关闭位置时,这些凹口440允许相邻的模具腔416之间的流体连通,并且这些凹口440导致形成在内部结合部306之间延伸并将室310中的相邻的室彼此流体连接的导管312。
每个压板406的室壁414可操作以在离散的位置处将囊300的阻挡层302结合在一起,以限定内部空腔308和室310。特别地,当阻挡层302被压缩在相应压板406的相对远侧端部436之间时,腔壁414的远侧端部436向阻挡层302提供能量以将阻挡层302彼此结合。在图示的示例中,腔壁414的远侧端部436被构造成用于射频(RF)焊接,使得当阻挡层302被压缩在腔壁414的远侧端部436之间时,高频无线电波被供应给阻挡层302,并且阻挡层302在远侧端部436之间被焊接在一起以形成周边接缝304和内部结合部306。在其他示例中,腔壁414可以被构造成用于将阻挡层302彼此热结合(即,融合(melding))在一起。例如,腔壁414可以具有一个或更多个元件,以用于将远侧端部436加热到高于将阻挡层302的材料融合在一起的期望温度。
参考图4B,示出了被构造成用于形成第二囊300b的压板406a的示例。压板406a使用与上文描述的一般压板406相同的原理形成,其中室壁412具有第一高度H412,并且腔壁414具有大于第一高度H412的第二高度H414。在图示的示例中,腔壁414被构造成限定对应于第二囊300b的室310d-310f的形状的独特地成形的腔416a-416c。如上文所讨论的,腔壁414的内部部分414b可以在腔壁414的周边部分414a的相对部分之间连续延伸,以形成对应于第二囊300b的隔离室310f的隔离腔416c。可替代地,腔壁414的内部部分414b可以包括形成在其中的一个或更多个凹口440,以用于在流体地联接的室310d、310e之间形成导管312。
现在参考图5A-图5E,提供了根据本公开的原理使用系统400来形成囊300的一般示例的方法或过程。通常,系统400设置有材料的第一片材500和材料的第二片材500,材料的第一片材500和材料的第二片材500对应于形成的囊300的阻挡层302。每个片材500包括内表面504和设置在片材500的与内表面504相反的侧上的外表面506。内表面504和外表面506之间的距离限定了片材500的厚度。如上文所讨论的,片材500的材料包括一种或更多种热塑性聚合物和/或一种或更多种可交联聚合物。
如下文更详细描述的,衬垫502被构造成当模具402移动到关闭位置时被设置在室壁412的相对的远侧端部428之间。因此,衬垫502的长度沿着对应于室壁412的远侧端部428的长度的路径延伸。衬垫502包括形成在衬垫502的相对侧上的一对密封表面508,由此从一个密封表面508到另一个密封表面508的距离限定了衬垫502的厚度T502。衬垫502还包括内周表面510和外周表面512,内周表面510和外周表面512每个都在衬垫502的相对侧上在密封表面508之间延伸。一个或更多个导管514穿过衬垫502从内周表面510到外周表面512而形成。
在初始步骤中,如图5A所示,模具402设置在完全打开的位置。这里,第一压板406被提供作为下部压板406,使得用于形成囊300的部件500、502可以被提供给模具402。如所示出的,材料的片材500中的第一个被放置在室壁412的顶部,并覆盖模具室408。下部片材500可以被描述为具有设置在室壁412上并由室壁412支撑的周边区域516,以及由周边区域516包围并由腔壁414支撑的内部区域518。因为腔壁414的高度H414大于室壁412的高度H412,所以内部区域518可以竖直地偏离周边区域516。因此,下部片材500还可以具有在周边区域516和内部区域518之间延伸的过渡区域520。
如图5A和图5B所示,下部片材500的过渡区域520可以跨越将室壁412与腔壁414的周边部分414a分开的过渡腔417。如下文更详细解释的,压板406的过渡腔417被构造成在囊300的制造期间适应片材500的弯曲和膨胀,但是与形成所完成的囊300的室310不相关。
当片材500中的第一个位于下部压板406顶上的适当位置中时,衬垫502被设置在片材500上,使得密封表面508中的底部密封表面沿着周边区域516与第一片材500的内表面504接触。因此,衬垫502也支撑在室壁412的远侧端部428上,并包围第一片材500的内部区域518和过渡区域520。当衬垫502处于自然的未压缩状态时,衬垫502将具有第一厚度T502,并且穿过衬垫502形成的导管514将不受限制。
在衬垫502处于适当位置的情况下,第二个上部片材500被放置在模具402中。如图5B所示,上部片材500的内表面504在上部片材500的周边区域516中接触衬垫502的上密封表面508,而上部片材500的内表面504在内部区域518中面向下部片材500的内表面504。
现在参考图5B,一旦所有部件500、502都定位在模具402内,则通过将压板406朝向彼此移动来将模具402移动到第一位置,如由箭头D1所指示的。在第一位置中,通过模具压板402向部件500、502施加预载力(preload force)F1,使得下部片材500的周边区域516、衬垫502和上部片材500的周边区域516被压缩在相应压板406的室壁412的相对的远侧端部428之间,从而将片材500和衬垫502密封在室壁412之间。这里,预载力F1足以在衬垫的密封表面508和片材的相应内表面504之间形成密封,同时将衬垫502的导管514保持在大体上减压的状态。
仍然参考图5B,在第一位置中,片材500的内部区域518将不会被腔壁414的远侧端部436压缩。因此,片材500的内表面504可以彼此分开,以在片材500的内部区域518之间形成空间522。特别地,片材500通过腔壁414的远侧端部436之间的空间522彼此分开,以允许流体在图5C的真空形成步骤期间自由地穿过空间522从一个腔416流到另一个腔。
现在转到图5C,当模具处于第一位置并且片材500的周边区域516抵靠衬垫502密封时,真空源404被激活以在每个压板406的歧管422内提供负的第一压力P1。第一压力P1可以是小于在片材500之间的空间522内的第二压力P2的任何压力。在图示的示例中,空间522内的第二压力P2是大气压力或环境压力,并且第一压力P1是相对于大气压力的负压。然而,如下文所讨论的,在一些示例中,空间522可以用正压(即,大于大气压)加压。第一压力P1通过端口424中的相应端口传递到模具402的腔416、417中的每一个。因此,腔416内的第一压力P1和空间522内的第二压力P2之间的压差导致片材500被拉向限定腔416、417中的每一个的表面418、430、438。
这里,第一压力P1的量值决定了每个片材500被拉入模具402的腔416中的量,并且最终决定了囊300的室310的形状和压力。如上文所讨论的,形成囊300的阻挡层302的片材500包括弹性体材料。因此,当在模具402的腔416内提供第一压力P1时,片材500被拉入腔416中的量对应于第一压力P1的量值。例如,具有更大量值的第一压力P1将通过将片材500拉伸到更大程度而将片材进一步拉入模具腔416中。在图5C的示例中,第一压力P1的量值足以将片材500的外表面506拉向限定模具腔416的表面418、438。然而,如下文所讨论的,在其他示例中,第一压力P1的量值可以不同,使得片材500不抵靠模具402的表面418、438拉伸。
当片材500被第一压力P1拉入腔416中时,诸如空气和/或氮气的流体通过穿过衬垫502形成的导管514流入片材500之间的空间522中。因此,空间522的体积能够增加,而不会导致空间522内的第二压力P2减小,从而允许囊300的室310形成在腔416中的每一个内。在图示的示例中,导管514与大气压力连通,由此随着室310被形成,第二压力P2将保持大体上等于大气压力。然而,在其他示例中,导管514可以与正压源(诸如泵(未示出))连通,由此空间522内的压力大于大气压力。
继续参考图5C,第一压力P1也可以施加到过渡腔417,从而将片材500的过渡区域520拉入过渡腔417中。在一些示例中,过渡腔417可以不与真空源404连通,并且可以当模具402在位置之间移动时简单地为片材500的过渡区域520的弯曲提供空间。尽管片材500的过渡区域520没有形成在囊300的室310中,但是允许过渡区域520在过渡腔417内弯曲和移动可以在真空形成步骤期间适应片材500的膨胀和移位。
参考图5D,一旦片材500的内部区域518被拉入腔416中,从而形成囊300的室310的形状,模具402移动到第二位置以将片材500的内表面504密封在一起,如由方向箭头D2所指示的。在第二位置中,向模具的部件500、502施加密封力F2,使得片材500的内部区域518被腔壁414的相对的远侧端部428压缩在一起,以密封每个室310的内部空腔308。密封力F2大于预载力F1。例如,密封力F2可以是约1000磅力(4448牛顿),而预载力是约50磅力(222牛顿)。在密封力F2下,腔壁414的周边部分414a密封内部区域518的对应于囊300的周边接缝304的部分,而腔壁414的内部部分414b密封内部区域518的对应于囊300的内部结合部306的部分。
如图5E所示,随着室310被形成且片材500的内部区域518密封在腔壁414之间,能量E被提供给腔壁414的远侧端部428,以将片材500的压缩区域结合在一起,从而形成囊300的周边接缝304和内部结合部306。如上文所讨论的,提供给腔壁414的远侧端部428的能量E可以是用于将片材500射频(RF)焊接在一起的高频电磁能量。在其他示例中,能量E可以是热能,由此片材500在周边接缝304和内部结合部306处融合在一起。
在图5F中,从模具402中取出包括形成的囊300的模制部件500、502以用于后处理(post-processing)。如上文所讨论的,在模制过程期间,第一压力P1被施加到弹性体片材500的外表面506,以将片材500拉入模具腔416中。当片材500被形成为囊300的阻挡层302时,第一压力P1保持在片材500上,使得当片材500处于拉伸状态(即,囊在模具中具有第一厚度T300-1)时片材500之间的空间522内的第二压力P2被密封在室310的内部空腔308内。当从模具402中取出模制的囊300时,第一压力P1被释放,并且形成片材500的材料的弹性可以导致片材(现在是阻挡层302)收缩(即,当从模具中取出时,囊300具有第二厚度T300-2)。
在收缩时,室310的内部空腔308内的流体被片材500压缩,使得流体的压力可以从第二压力P2增加到第三压力P3。内部空腔308中压力增加的量值直接与由第一压力P1施加在片材500上的应变以及形成片材的材料的弹性模量相关。例如,在片材500由无弹性的材料形成的情况下,压力增加可以忽略不计,因为片材500在释放负压时保持在拉伸状态。然而,对于具有相对低的弹性模量的材料,向片材500施加较大的第一压力P1会导致在模制过程期间弹性体材料的应变增加,这导致当第一压力P1被释放并且材料收缩时内部空腔308内更大的压力增加。
继续参考图5F和图5G,通过沿着周边接缝304在切割线L处修整片材500以将片材500的周边区域516和衬垫502与形成的囊300分开来完成囊300。因为衬垫502和片材500的周边区域516在模制过程期间没有彼此结合,所以衬垫502可以与片材500的修整过的周边部分516分开,以用于在后续的模制操作中重复使用。
特别参考图6A-图6G,提供了根据本公开的原理使用系统400来形成囊300的示例的另一种方法。图6A-图6G中图示的方法大体上类似于上文关于图5A-图5G所讨论的方法。然而,在该示例中,第一压力P1具有比上述示例中更低的量值,使得片材500没有被完全拉入模具402的腔416中。如上文所讨论的,向模具腔416施加更低量值的第一压力P1最终导致具有内部空腔308的囊300,该内部空腔308的压力P4小于使用较大量值的第一压力P1形成的囊300的压力P3。因此,如图6C所示,在需要具有较低内部压力的囊300的情况下,片材500可以仅被部分拉入腔416中(即,囊在模具中具有第三厚度T300-3)。当第一压力P1被释放时,片材500的材料将收缩(即,当从模具中取出时,囊300具有第四厚度T300-4),以向内部空腔308提供正的第四压力P4,第四压力P4小于图5G中的示例的正的第三压力P3
特别参考图7A-图7G,提供了根据本公开的原理使用系统400a来形成囊300的示例的另一种方法。鉴于与系统400相关联的部件的结构和功能相对于系统400a大体上相似,在下文和附图中使用相同的参考数字来标识相同的部件,同时使用包含字母扩展部的相同的参考数字来标识那些已经被修改的部件。
图7A-图7G的方法利用了与上文关于图5A-图5G的系统400和方法所讨论的大体上相似的系统400a和过程。然而,除了模具402和真空源404之外,系统400还包括正压力源450,该正压力源450被构造成向片材500之间的空间522提供具有正的第二压力P2(即,大于环境压力)的流体。在图示的示例中,压力源450被体现为罐或容器。然而,在其他示例中,压力源450可以是被构造成持续提供正的第二压力P2的泵或压缩机。
在一些示例中,正的第二压力P2以加压流体(诸如氮气,在4psi(27.57kPA)至8psi(55.16kPA)的范围内)的形式提供给空间522。因此,室310中的每一个将以正的第二压力P2被加压。在一些示例中,正的第二压力P2可以从压力源450提供给空间322,同时负的第一压力P1被真空源404吸到片材500的外部上,如图7C所示。这里,负的第一压力P1和正的第二压力P2一致工作,以在模具腔416内形成室310。可替代地,真空源404可以被停用或移除,使得歧管422处于环境压力,而空间522处于正的第二压力P2。这里,正的第二压力P2单独作用以在模具腔416内成形室310。
特别参考图8A-图8H,提供了根据本公开的原理使用系统400b来形成囊300c的示例的另一种方法。在该示例中,囊300c形成为用于结合到鞋类物品10a的鞋底结构200a中(图10)。这里,囊300c的阻挡层302a中的一个被构造成形成鞋底结构200a的鞋外底202a的一部分。因此,与上述示例不同,在上述示例中,囊300主要用作缓冲元件并且使用弹性体膜的两个大体上平面的片材500形成,当前示例的囊300c由预模制的鞋外底部件500a形式的一个片材形成。
参考图8A,在初始步骤中,模具402a设置在完全打开的位置。这里,第一压板406a被设置为下部压板406a,使得用于形成囊300a的部件500、500a、502可以被提供给模具402a。如上文所提供的,在该示例中,提供鞋外底部件500a来代替底部片材500。这里,在插入到模具402a中之前,鞋外底部件500a预先形成有成品囊300a的期望几何形状。鞋外底部件500a由能够与形成相对的阻挡层302的片材500的材料融合的聚合物材料形成。鞋外底部件500a可以使用已知的模制工艺(诸如注射模制或单独的真空成型工艺)由一种或更多种聚合物材料形成。
鞋外底部件500a的内部区域518a预先形成为包括对应于囊300c的室310c的下部部分的一个或更多个荚状物(pod)524。如所示出的,荚状物524中的每一个形成为在腔壁414之间配合在下部模具压板406a的模具腔416内,同时鞋外底部件500a的周边部分526搁置在腔壁414的远侧端部436上。
如同片材500一样,鞋外底部件500a可以被描述为包括内表面504a和形成在鞋外底部件500a的与内表面504a相反的一侧上的外表面506a。荚状物524中的每一个包括由与每个荚状物524相关联的内表面504a的一部分限定的凹部528。如下文更详细描述的,当上部片材500在模具402a中形成时,荚状物524的凹部528与上部片材500协作以封闭囊300c的内部空腔308。
继续参考图8A,荚状物524中的每一个还包括形成在鞋外底部件500a的外表面506a上的一个或更多个附着摩擦力元件530。附着摩擦力元件530被构造成形成鞋底结构200b的地面接合表面26的一部分。在一些情况下,附着摩擦力元件530由鞋外底部件500a的具有增加的厚度(即内表面504a和外表面506a之间的距离)的部分形成。
在图示的示例中,附着摩擦力元件530与鞋外底部件500a一体形成,使得整个鞋外底部件500a由同一材料形成。在一些示例中,鞋外底部件500a的部分(诸如附着摩擦力元件530)可以由不同的材料形成。例如,附着摩擦力元件530可以包括具有与鞋外底部件500a的其余部分不同的性质(诸如耐磨性、摩擦力和/或硬度)的材料。这里,由第二材料形成的附着摩擦力元件530可以在鞋外底部件模制过程(例如,注射模制)之前被放置在模具内,使得当形成鞋外底部件500a的第一材料被提供给模具腔时,第二材料至少部分地被封装在第一材料内以形成包括附着摩擦力元件530的复合结构。
继续参考图8A,随着鞋外底部件500a位于下部压板406a内的适当位置,衬垫502被定位在模具402a内。与底部片材500的周边区域516由室壁412支撑的上述示例不同,在当前的示例中,鞋外底部件500a设置成没有周边区域516。因此,室壁412的远侧端部428没有被鞋外底部件500a覆盖。这样,当衬垫502被定位在模具402a内时,密封表面508中的底部密封表面接触室壁412的远侧端部428,使得衬垫502直接支撑在室壁412上。
在衬垫502处于适当位置的情况下,上部片材500被放置在模具402a中。如所示出的,上部片材500的内表面504在上部片材500的周边区域516中接触衬垫502的上密封表面508,而上部片材500的内表面504在内部区域518中面向鞋外底部件500a的内表面504a。当衬垫502处于自然的未压缩状态时,衬垫502将具有第一厚度T502,并且穿过衬垫502形成的导管514将不受限制。
现在参考图8B,一旦所有部件500、500a、502都定位在模具402a内,则通过将压板406、406a朝向彼此移动来将模具402a移动到第一位置,如由箭头D1所指示的。在第一位置,通过模具板402a向部件500、500a、502施加预载力F1,使得衬垫502和上部片材500的周边区域516被压缩在相应压板406、406a的室壁412的相对远侧端部428之间,从而将上部片材500和衬垫502密封在室壁412之间。
仍然参考图8B,在第一位置,鞋外底部件500a的内部区域518a和上部片材500的内部区域518将不会被腔壁414的远侧端部436压缩。因此,鞋外底部件500a的内表面504a和上部片材500的内表面504可以彼此分开,以在内部区域518、518a之间形成空间522。特别地,上部片材500和鞋外底部件500a通过腔壁414的远侧端部436之间的空间522彼此分开,以允许流体在图8C的真空形成步骤期间自由地穿过空间522从一个腔416流到另一个腔。
现在转到图8C,当模具处于第一位置并且上部片材500的周边区域516被密封在衬垫502和上部压板406的室壁412之间时,真空源404被激活以在上部压板406的歧管422内产生负的第一压力P1。在该示例中,只有上部压板406包括歧管422和用于真空形成上部片材500的端口424。如上文所讨论的,鞋外底部件500a预先形成有囊300c的期望几何形状,并定位在模具402a内。因此,第一压力P1不需要设置在下部压板406a的模具腔416中。
第一压力P1可以是小于上部片材500和鞋外底部件500a之间的空间522内的第二压力P2的任何压力。在图示的示例中,空间522内的第二压力P2是大气压力或环境压力并且第一压力P1小于大气压力。然而,如上文所讨论的,在一些示例中,除了第一压力P1之外,或者作为第一压力P1的替代,空间522可以设置有正的第二压力P2(即,大于大气压)。第一压力P1通过端口424中的相应的端口施加到模具402a的腔416、417中的每一个。因此,腔416内的负的第一压力P1和空间522内的环境压力或正的第二压力P2之间的压差导致上部片材500被拉向限定腔416、417中的每一个的表面418、438。
这里,第一压力P1的量值决定了上部片材500被拉入模具402a的腔416中的量,并且最终决定了囊300的室310的形状和压力。如上文所讨论的,上部片材500由弹性体材料形成。因此,当在模具402a的腔416内提供第一压力P1时,上部片材500以对应于第一压力P1的量值的量被拉入腔416中。例如,具有较大量值的第一压力P1将通过将内部区域518拉伸到比具有较小量值的第一压力P1更大的程度而将上部片材500进一步拉入模具腔416中。在图8C的示例中,第一压力P1的量值足以将上部片材500部分地拉入模具腔416中,而不接触限定模具腔416的表面418、438。然而,如下文所讨论的,在其他示例中,第一压力P1的量值可以不同,使得上部片材500的内部区域518被拉靠在模具402a的表面418、438上。
当上部片材500被第一压力P1拉入腔416中时,诸如空气和/或氮气的流体通过穿过衬垫502形成的导管514流入片材500之间的空间522中。因此,空间522的体积能够增加,而不会导致空间522内的第二压力P2减小,从而允许囊300c的室310的上部部分形成在腔416中的每一个内。在图示的示例中,导管514与大气压力连通,由此随着室310被形成,压力P2将保持大体上等于大气压力。然而,在其他示例中,导管514可以与正压源(诸如泵或容器(未示出))连通,由此空间522内的压力P2大于大气压力。
参考图8D,一旦上部片材500的内部区域518被拉入腔416中,从而形成囊300c的室310的上部部分,模具402a移动到第二位置以在内部区域518、518a中将上部片材500的内表面504抵靠鞋外底部件500a的内表面504a密封,如由方向箭头D2所指示的。在第二位置中,密封力F2被施加到部件500、500a、502,使得内部区域518、518a被腔壁414的相对的远侧端部428压缩在一起,以密封每个室310的内部空腔308。特别地,腔壁414的周边部分414a密封内部区域518、518a的对应于囊300c的周边接缝304的部分,而腔壁414的内部部分414b密封内部区域518的对应于囊300c的内部结合部306的部分。
如图8E所示,随着室310被形成且上部片材500的内部区域518和鞋外底部件500a的内部区域518a密封在腔壁414之间,能量E被提供给腔壁414中的至少一个的远侧端部428,以将片材500的压缩区域和鞋外底部件500a的压缩区域结合在一起,从而形成囊300的周边接缝304和内部结合部306。如上文所讨论的,提供给腔壁414的远侧端部428的能量E可以是用于将上部片材500和鞋外底部件500a射频(RF)焊接在一起的高频电磁能量。在其他示例中,能量E可以是热能,由此上部片材500和鞋外底部件500a在周边接缝304和内部结合部306处融合在一起。
在图8F中,从模具402a中取出已经形成为囊300c的模制部件500、500a、502以用于后处理。如上文所讨论的,在模制过程期间,第一压力P1被施加到上部片材500的外表面506,以将上部片材500拉入模具腔416中。当上部片材500形成为囊300c的上阻挡层302时,第一压力P1保持在上部片材500上,使得在上部片材500处于拉伸状态时上部片材500和鞋外底部件500a之间的空间522内的第二压力P2密封在室310的内部空腔308内。在从模具402a中取出模制囊300c时,第一压力P1被释放,并且形成上部片材500的材料的弹性可以导致上部片材500(现在为阻挡层302)收缩。
在收缩时,室310的内部空腔308内的流体可以被上部片材500压缩,使得内部空腔308内的流体的压力可以增加。内部空腔308中压力增加的量值直接与由第一压力P1施加在上部片材500上的应变以及形成片材500的材料的弹性模量相关。例如,在上部片材500由无弹性的材料形成的情况下,压力增加可以忽略不计,因为上部片材500在释放第一压力P1时将保持在拉伸状态。然而,对于具有相对低的弹性模量的材料,向上部片材500施加较大的第一压力P1会导致在模制过程期间弹性体材料的应变增加,这导致当第一压力P1被释放并且上部片材500收缩时内部空腔308内更大的压力增加。
继续参考图8G,通过沿着周边接缝304在切割线L处修整上部片材500和鞋外底部件500a以将上部片材500的周边区域516和衬垫502与形成的囊300c分开来完成囊300c。因为衬垫502和上部片材500的周边区域516在模制过程期间没有彼此结合,所以衬垫502可以与片材500的修整过的周边部分516分开,以用于在后续的模制操作中重复使用。在图8H中,示出了成品囊300c的示例,其包括由片材500形成的上阻挡层302和由鞋外底部件500a形成的下阻挡层302a。如上文所讨论的,下阻挡层302a包括一体形成的鞋外底202a,并且被构造成形成鞋底结构200b的地面接合表面26的一部分(图10)。
参考图9和图10,示出了鞋类物品10a、10b的示例,其包括根据图5A-图8H的方法形成的囊300、300c。在图9所示的一个示例中,囊300被结合在鞋底结构200a的鞋底夹层204a内,使得囊300用作缓冲元件并且被泡沫缓冲材料封装。在图10所示的另一个示例中,囊300c包括一体形成的鞋外底202a,并且附接到鞋底夹层204b的底部部分。如上文所提供的,囊300、300c的图示的示例被提供为囊300、300c的通用表示,囊300、300c可以使用所公开的系统400、400a、400b和方法来形成。因此,具有任何几何形状和任何数量的室310的囊300、300c可以被形成并结合到鞋底结构中。例如,可以使用所公开的系统400、400a、400b和方法来形成囊300、300c,该囊300、300c具有延伸穿过鞋前部区域20、鞋中部区域22和/或鞋跟区域24中的一个或更多个的室310。
通过使用上述系统400、400a、400b和方法形成囊300-300c,与本领域已知的方法和系统相比,制造复杂性可以最小化。例如,将模具402、402a移动到第一位置,由此片材500的外表面506抵靠衬垫502密封,同时在部件500、500a的内表面504、504a之间保持空间522,允许形成阻挡层302,同时向囊300-300c的内部空腔308提供第二压力P2。因此,室310中的每一个可以在形成室310的同时被加压。因此,当前的方法有利地允许在单个过程中同时形成、加压和密封任意数量的室310。
除了提高效率之外,本公开的方法和系统允许形成具有更大的几何复杂性和增加的深度的囊。在常规的囊形成方法中,大体上平坦的聚合物片材彼此结合,并且然后被充注。因此,室的几何形状和深度(即阻挡层之间的距离)受到材料拉伸和柔韧性的限制。本公开的方法和系统通过允许在结合阻挡层之前形成和加压室的几何形状来最小化这些限制。因此,用于每个阻挡层的材料根据需要自由地被拉入模具的腔中,并且不受预先形成的结合部的限制。
以下条款提供了根据本公开的原理的用于形成囊的示例性方法。
条款1:一种用于形成囊的方法,所述方法包括:将第一片材和第二片材插入到模具中;邻近所述第一片材和所述第二片材中的至少一个设置衬垫以在所述第一片材和所述第二片材之间限定空间,所述衬垫包括与所述空间流体连通的导管;将所述第一片材和所述第二片材中的至少一个远离所述第一片材和所述第二片材中的另一个移动以扩张所述空间的体积;以及通过所述导管吸取流体并将流体吸入扩张的空间中。
条款2:如条款1所述的方法,还包括将所述模具移动到第一位置,以压缩所述第一片材和所述第二片材之间的所述衬垫。
条款3:如条款2所述的方法,还包括当所述模具处于所述第一位置时,将所述第一片材与所述第二片材间隔开。
条款4:如条款2所述的方法,还包括将所述模具移动到第二位置,以将所述第一片材的内部区域压靠在所述第二片材的内部区域上。
条款5:如条款4所述的方法,还包括将所述第一片材附接到所述第二片材。
条款6:如条款5所述的方法,其中将所述第一片材附接到所述第二片材包括将所述第一片材焊接到所述第二片材。
条款7:如条款1所述的方法,还包括将所述第一片材结合到所述第二片材。
条款8:如条款1所述的方法,还包括在流体被吸入扩张的空间中之后,将所述第一片材结合到所述第二片材。
条款9:如条款1所述的方法,其中通过所述导管吸取流体并将流体吸入扩张的空间中包括将大气空气吸入扩张的空间中。
条款10:如条款1所述的方法,还包括从所述囊移除所述衬垫。
条款11:一种用于形成囊的方法,所述方法包括:将第一片材和第二片材插入到模具中;邻近所述第一片材和所述第二片材中的至少一个设置衬垫以在所述第一片材和所述第二片材之间限定空间;将所述衬垫压靠在所述第一片材和所述第二片材中的至少一个上,以密封所述第一片材和所述第二片材之间的空间;将所述第一片材和所述第二片材中的至少一个远离所述第一片材和所述第二片材中的另一个移动,以扩张所述空间的体积;以及通过所述衬垫吸取流体并将流体吸入扩张的空间中。
条款12:如条款11所述的方法,其中通过所述衬垫吸取流体包括通过由所述衬垫限定的导管吸取流体。
条款13:如条款11所述的方法,还包括当所述衬垫被压缩并且所述模具处于第一位置时,将所述第一片材与所述第二片材间隔开。
条款14:如条款13所述的方法,还包括将所述模具移动到第二位置,以将所述第一片材的内部区域压靠在所述第二片材的内部区域上。
条款15:如条款14所述的方法,还包括将所述第一片材附接到所述第二片材。
条款16:如条款15所述的方法,其中将所述第一片材附接到所述第二片材包括将所述第一片材焊接到所述第二片材。
条款17:如条款11所述的方法,还包括将所述第一片材结合到所述第二片材。
条款18:如条款11所述的方法,还包括在流体被吸入扩张的空间中之后,将所述第一片材结合到所述第二片材。
条款19:如条款11所述的方法,其中通过所述衬垫吸取流体并将流体吸入扩张的空间中包括将大气空气吸入扩张的空间中。
条款20:如条款11所述的方法,还包括从所述囊移除所述衬垫。
前述描述已经被提供以用于说明和描述的目的。其不意图是详尽无遗的或限制本公开。特定构型的单独的元件或特征一般不限于该特定构型,而是在适用的情况下是可互换的,并可用于选择的构型中,即使其未被明确示出或描述。特定构型的单独的元件或特征还可以以许多方式变化。这样的变化不被视为脱离本公开,并且所有的这样的修改意图被包括在本公开的范围之内。

Claims (9)

1.一种用于形成囊的方法,所述方法包括:
将第一片材和第二片材插入到模具中;
邻近所述第一片材和所述第二片材中的至少一个设置衬垫,以在所述第一片材和所述第二片材之间限定空间,所述衬垫包括与所述空间流体连通的导管;
将所述第一片材和所述第二片材中的至少一个远离所述第一片材和所述第二片材中的另一个移动,以扩张所述空间的体积;
通过所述导管吸取流体并将流体吸入扩张的空间中;以及
修整所述第一片材和所述第二片材,以将所述衬垫从所述囊移除以用于在后续的模制操作过程中重复使用。
2.根据权利要求1所述的方法,还包括将所述模具移动到第一位置,以压缩所述第一片材和所述第二片材之间的所述衬垫。
3.根据权利要求2所述的方法,还包括当所述模具处于所述第一位置时,将所述第一片材与所述第二片材间隔开。
4.根据权利要求2所述的方法,还包括将所述模具移动到第二位置,以将所述第一片材的内部区域压靠在所述第二片材的内部区域上。
5.根据权利要求4所述的方法,还包括将所述第一片材附接到所述第二片材。
6.根据权利要求5所述的方法,其中将所述第一片材附接到所述第二片材包括将所述第一片材焊接到所述第二片材。
7.根据权利要求1所述的方法,还包括将所述第一片材结合到所述第二片材。
8.根据权利要求1所述的方法,还包括在流体被吸入扩张的空间中之后,将所述第一片材结合到所述第二片材。
9.根据权利要求1所述的方法,其中通过所述导管吸取流体并将流体吸入扩张的空间中包括将大气压力吸入扩张的空间中。
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