KR20040041636A - 모 부조립체의 제조 방법 및 장치 - Google Patents

모 부조립체의 제조 방법 및 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20040041636A
KR20040041636A KR10-2004-7004571A KR20047004571A KR20040041636A KR 20040041636 A KR20040041636 A KR 20040041636A KR 20047004571 A KR20047004571 A KR 20047004571A KR 20040041636 A KR20040041636 A KR 20040041636A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
base
base string
winding
subassembly
string
Prior art date
Application number
KR10-2004-7004571A
Other languages
English (en)
Inventor
에드워드마크스테펜
브라운로버트엠.
트라우트너트루먼씨.
Ⅲ 리드윈쉽에스.
Original Assignee
이 아이 듀폰 디 네모아 앤드 캄파니
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to US09/965,789 priority Critical
Priority to US09/965,789 priority patent/US20020092109A1/en
Application filed by 이 아이 듀폰 디 네모아 앤드 캄파니 filed Critical 이 아이 듀폰 디 네모아 앤드 캄파니
Priority to PCT/US2002/030433 priority patent/WO2003029544A1/en
Publication of KR20040041636A publication Critical patent/KR20040041636A/ko

Links

Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D04BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04DTRIMMINGS; RIBBONS, TAPES OR BANDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D04D3/00Chenille trimmings
    • DTEXTILES; PAPER
    • D04BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04DTRIMMINGS; RIBBONS, TAPES OR BANDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D04D5/00Fringes
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A46BRUSHWARE
    • A46BBRUSHES
    • A46B3/00Brushes characterised by the way in which the bristles are fixed or joined in or on the brush body or carrier
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A46BRUSHWARE
    • A46DMANUFACTURE OF BRUSHES
    • A46D1/00Bristles; Selection of materials for bristles
    • A46D1/08Preparing uniform tufts of bristles
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A46BRUSHWARE
    • A46DMANUFACTURE OF BRUSHES
    • A46D3/00Preparing, i.e. Manufacturing brush bodies
    • A46D3/04Machines for inserting or fixing bristles in bodies
    • A46D3/05Machines for inserting or fixing bristles in bodies for fixing the bristles between wires, tapes, or the like
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/02Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
    • B29C65/08Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using ultrasonic vibrations
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/01General aspects dealing with the joint area or with the area to be joined
    • B29C66/05Particular design of joint configurations
    • B29C66/302Particular design of joint configurations the area to be joined comprising melt initiators
    • B29C66/3022Particular design of joint configurations the area to be joined comprising melt initiators said melt initiators being integral with at least one of the parts to be joined
    • B29C66/30223Particular design of joint configurations the area to be joined comprising melt initiators said melt initiators being integral with at least one of the parts to be joined said melt initiators being rib-like
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/69General aspects of joining filaments 
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/70General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
    • B29C66/73General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset
    • B29C66/739General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset
    • B29C66/7392General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of at least one of the parts being a thermoplastic
    • B29C66/73921General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of at least one of the parts being a thermoplastic characterised by the materials of both parts being thermoplastics
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/80General aspects of machine operations or constructions and parts thereof
    • B29C66/81General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps
    • B29C66/814General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps characterised by the design of the pressing elements, e.g. of the welding jaws or clamps
    • B29C66/8141General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps characterised by the design of the pressing elements, e.g. of the welding jaws or clamps characterised by the surface geometry of the part of the pressing elements, e.g. welding jaws or clamps, coming into contact with the parts to be joined
    • B29C66/81431General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps characterised by the design of the pressing elements, e.g. of the welding jaws or clamps characterised by the surface geometry of the part of the pressing elements, e.g. welding jaws or clamps, coming into contact with the parts to be joined comprising a single cavity, e.g. a groove
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/80General aspects of machine operations or constructions and parts thereof
    • B29C66/81General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps
    • B29C66/814General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps characterised by the design of the pressing elements, e.g. of the welding jaws or clamps
    • B29C66/8145General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps characterised by the design of the pressing elements, e.g. of the welding jaws or clamps characterised by the constructional aspects of the pressing elements, e.g. of the welding jaws or clamps
    • B29C66/81463General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps characterised by the design of the pressing elements, e.g. of the welding jaws or clamps characterised by the constructional aspects of the pressing elements, e.g. of the welding jaws or clamps comprising a plurality of single pressing elements, e.g. a plurality of sonotrodes, or comprising a plurality of single counter-pressing elements, e.g. a plurality of anvils, said plurality of said single elements being suitable for making a single joint
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/80General aspects of machine operations or constructions and parts thereof
    • B29C66/83General aspects of machine operations or constructions and parts thereof characterised by the movement of the joining or pressing tools
    • B29C66/836Moving relative to and tangentially to the parts to be joined, e.g. transversely to the displacement of the parts to be joined, e.g. using a X-Y table
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/80General aspects of machine operations or constructions and parts thereof
    • B29C66/84Specific machine types or machines suitable for specific applications
    • B29C66/843Machines for making separate joints at the same time in different planes; Machines for making separate joints at the same time mounted in parallel or in series
    • DTEXTILES; PAPER
    • D04BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04DTRIMMINGS; RIBBONS, TAPES OR BANDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D04D11/00Ribbon-threading apparatus or devices
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2793/00Shaping techniques involving a cutting or machining operation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/70General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
    • B29C66/71General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the composition of the plastics material of the parts to be joined
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29LINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00Other particular articles
    • B29L2031/42Brushes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29LINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00Other particular articles
    • B29L2031/42Brushes
    • B29L2031/425Toothbrush

Abstract

제조되는 물품은 기부 스트링에 연결된 장형 부재를 갖는다. 물품은 모 부조립체, 카페트 부조립체, 및 다양한 다른 제품으로서 사용될 수 있다. 물품은 맨드릴(26) 둘레에 스트랜드를 권취하여 복수의 권취부를 형성한 다음 기부 스트링(29, 30, 44, 46)이 권취부에 결합됨으로써 제조된다. 기부 스트링의 일 측면을 따라 권취부를 절단한 후에, 복수의 부조립체(64, 66, 68, 70, 72, 74, 76)가 형성된다. 이들은 제2 스트랜드에 의해 형성되는 권취부(92)를 보유하는 제2 맨드릴(90)로 공급된다. 그 다음 부조립체의 기부 스트링이 제2 맨드릴(90)의 권취부(92)에 결합된다. 기부 스트링을 따라 절단한 후에, 복수의 변형된 부조립체가 두 세트의 권취부로부터 형성된 장형 부재의 2개의 열을 구비하여 형성된다. 부조립체를 형성하기 위한 장치는 기부 스트링에 대한 장형 부재의 연결을 더욱 증진시키며 또한 장형 부재의 절단된 단부를 매끄럽게 하기 위한 조절 장치를 포함할 수 있다.

Description

모 부조립체의 제조 방법 및 장치 {METHOD AND APPARATUS FOR MAKING BRISTLE SUBASSEMBLIES}
위에서 언급한 공동 계류 중인 출원들은 단일 필라멘트가 맨드릴 둘레에 권취되어 있는 모 부조립체의 제조 방법 및 장치를 설명한다. 장치의 두 가지 일반적인 변경이 있다. 제1 변경에서, 기부 스트링은 단일 필라멘트가 종방향으로 배치되어 병진하는 기부 스트링 위에 횡방향으로 권취되도록 맨드릴의 외측 표면을 따라 당겨진다. 기부 스트링은 이동하면서, 기부 스트링과 단일 필라멘트의 맞닿음 표면을 가열하여 서로 용융시키기에 충분한 양의 초음파 에너지를 인가하는 초음파 혼 하에서 단일 필라멘트의 "권취부"를 보유한다. 서로 용융된 후에, 권취부는 절단되어 브러쉬용 모를 포함하는 매우 다양한 물품을 제조하는데 사용될 수 있는 소위 "모 부조립체"를 형성한다.
이러한 장치의 제1 변경에서, 권취부는 기부 스트링의 이동에 의해 초음파 혼으로 운반된다. 전형적으로, 하나 이상의 기부 스트링이 맨드릴 상에서 사용된다. 제2 변경에서, 케이블이 권취부를 운반하는데 사용되고, 기부 스트링은 맨드릴 외부에서 권취부와 접촉하게 된다. 제2 변경의 일례가 도1에 도시되어 있다.
도1은 제2 변경의 양호한 실시예의 개략도를 도시한다. 특히, 필라멘트(1)는 (도시되지 않은) 스풀로부터 (도시되지 않은) 인장 구동부를 통해 공급되어 권취 기구(2)에 의해 4면 맨드릴(5) 둘레에 연속적으로 권취되어 맨드릴(5)의 길이를 따라 복수의 연속적인 권취부(6)를 형성한다. 권취 기구(2)는 본원에서 전체적으로 참조된 미국 특허 제5,547,732호에 설명된 권취 기구의 고속 변형이다.
금속 와이어 또는 적합한 중합체 재료로 제조된 케이블(4)은 맨드릴의 면 상의 홈(7a)을 따라 아래로 움직이고 그의 방향은 풀리(3a)에 의해 역전된다. 케이블(4)은 그 다음 맨드릴(5)의 코너(7b)에서 위로 움직여서 맨드릴의 길이를 따라 권취부(6)를 이동시킨다. 케이블(4)은 재유도되어 맨드릴(5)의 후면의 홈(7c) 내에서 위로 움직이고, 풀리(3b)에 의해 다시 재유도되어 맨드릴의 코너(7d) 내에서 위로 움직이고, 이에 의해 권취부를 지지하며 맨드릴(5)의 길이를 따라 이동시킨다. (도시되지 않은) 추가적인 무한 지지 케이블이 케이블(4)과 동기화되고 맨드릴의 2개의 나머지 대향 코너 상에 유사하게 위치되어 맨드릴(5)의 대향 측면 상의 홈 내에서 움직인다. (도시되지 않은) 풀리가 추가적인 무한 케이블의 방향을 재유도 및 역전시키기 위해 제2 무한 케이블에 대해 요구된다.
기부 스트링(8a, 8b, 8c, 8d)은 대응하는 안내 튜브(13a, 13b, 13c, 13d)를 통해 맨드릴(5)의 각각의 측면, 양호하게는 도1에 도시된 바와 같은 맨드릴(5)의 각각의 코너로 공급되어 권취부(6)와 접촉하게 된다. 초음파 조립체(9a, 9b, 9c, 9d)는 기부 스트링(8a - 8d)을 권취부(6)와 접촉하도록 유지하고 기부 스트링 또는 권취부의 필라멘트, 또는 이들 모두를 서로 적어도 부분적으로 용융시키기에 충분한 에너지를 제공한다. 전형적으로, 0.1 - 1.0 주울의 에너지가 열가소성 폴리아마이드 단일 필라멘트 기부 스트링을 권취부의 필라멘트에 결합시키는데 사용된다.
권취부의 필라멘트가 기부 스트링과 결합되어 맨드릴(5)의 길이를 따라 진행할 때, 권취부의 필라멘트는 절단기(10a, 10b)에 의해 복수의 모 부조립체(11a, 11b, 11c, 11d)로 절단된다. 절단기(10a, 10b)에 대향하여 위치된 맨드릴(5)의 대향 측면 상의 절단기는 도시되지 않았다. 모 부조립체(11a - 11d)는 그 다음 스풀상에 감기고 브러쉬, 특히 칫솔과 같은 물품의 제조에 사용될 수 있다.
위에서 설명된 모 부조립체는 슬리팅 후에, 단일 필라멘트 모의 2개의 열을 구비한 기부 스트링을 포함하고, 각각의 열의 모는 다소 각도를 형성하여 단부도에서 V형상을 형성한다. 각각의 열의 모는 기부 스트링이 절단기에 의해 나누어진 두 절단부들 사이의 대체로 중간 지점에서 "권취부"에 결합되는 사실로 인해 다른 열의 대응하는 모와 일체로 형성된다.
터프트 또는 모 스트링의 제조를 위해 사용되는 기부 스트링은 역사적으로 대체로 위에서 설명된 방식(전술한 실시예는 터프트 필라멘트보다는 단일 필라멘트에 관한 것임)으로 초음파 결합기를 통한 단일 통과에 의해 제조되어 왔다. 이러한 유형의 시스템은 주어진 모/터프트 스트링의 인치 당 모 또는 터프트 스트링의 수를 제한하고 모/터프트의 단일 혼합물만을 형성한다.
본 출원은 마크 에스. 에드워즈의 "모를 갖는 물품의 제조 방법 및 장치"라는 명칭의 1998년 6월 5일자로 출원된 미국 특허 출원 제09/092,092호의 연속 출원인 마크 에스. 에드워즈의 "모의 평행 쌍을 갖는 모 부조립체 및 이의 제조 방법"이라는 명칭의 1999년 12월 6일자로 출원된 미국 특허 출원 제09/455,308호의 연속출원이다. 본 출원은 공동 계류 중인 마크 에스. 에드워즈의 "단일 필라멘트 모 조립체 및 이를 사용한 브러쉬의 제조 방법"이라는 명칭의 1998년 6월 5일자로 출원된 미국 특허 출원 제09/092,094호와 (1999년 4월 23일자로 출원된 가특허 출원 제60/130,883호에 기초한) 마크 에스. 에드워즈의 "모 부조립체의 제조 방법 및 장치"라는 명칭의 2000년 4월 17일자로 출원된 미국 특허 출원 제09/550,657호와 관련된다.
본 발명은 중합체 단일 필라멘트 모가 부착되어 있는 기부 스트링을 갖는 중합체 모 부조립체의 제조 방법 및 장치와, 중합체 단일 필라멘트 모의 2개의 열이 단일 기부 스트링에 부착되어 있는 중합체 모 부조립체에 관한 것이다. 2개의 열은 "다중 통과" 방식으로 기부 스트링을 모 결합 공정을 통해 적어도 2번 통과시킴으로써 부착된다.
도1은 단일 통과 기부 스트링을 사용하여 모 부조립체를 형성하기 위한 방법과 권취, 결합, 및 절단 구성요소를 포함하는 장치를 도시하는 개략도이다.
도2a 내지 도2d는 모 부조립체를 형성하기 위한 적어도 2개의 장치가 연속적으로 작동하는, 다중 통과 공정을 사용하여 모 부조립체를 형성하기 위한 방법 및 장치를 도시하는 개략도이다.
도3은 맨드릴의 코너에서 기부 스트링을 권취부에 결합시키는데 사용되는 코너 초음파 조립체의 위치를 개략적인 형태로 도시하는, 본 발명에 따른 맨드릴의 횡단면도이다.
도4는 초음파 혼의 앤빌 및 팁의 특징을 도시하는, 본 발명에 따른 맨드릴의 확대도이다.
도5는 단일 필라멘트의 권취부 아래의 앤빌의 각도를 상세하게 도시하는, 맨드릴의 코너들 중 하나의 다른 확대도이다.
도6은 중간 지점 기부 스트링을 위한 초음파 조립체를 도시하는, 도3과 유사한 단면도이다.
도7은 도6의 맨드릴 및 초음파 조립체의 일부의 확대도이다.
도8은 도7의 맨드릴 및 초음파 조립체의 일부의 다른 확대도이다.
도9는 코너 기부 스트링을 위한 초음파 조립체의 위치를 도시하는, 제2 모 부조립체 스테이션에서의 맨드릴의 횡단면도이다.
도10은 맨드릴 및 도9의 맨드릴을 위한 초음파 조립체의 일부의 확대도이다.
도11은 맨드릴 및 도9의 초음파 조립체의 일부의 다른 확대도이다.
도12는 중간 지점 기부 스트링을 위한 초음파 조립체의 위치를 도시하는, 제2 모 부조립체 스테이션에서의 맨드릴의 횡단면도이다.
도13은 맨드릴 및 도12의 맨드릴을 위한 초음파 조립체의 일부의 확대도이다.
도14는 중간 지점 기부 스트링의 권취부 및 기부 스트링의 접촉부를 도시하는 다른 확대도이다.
도15는 슬리터 조립체를 도시하는, 제1 모 부조립체 스테이션의 맨드릴의 횡단면도이다.
도16은 도시를 위해 하나를 제외한 모든 슬리터가 제거되어 있는, 도15의 맨드릴의 일부의 확대도이다.
도17은 도시를 위해 다른 슬리터들이 제거되어 있는 중간 지점 기부 스트링에서의 슬리터의 도16과 유사한 도면을 도시하는, 제2 모 부조립체 스테이션의 맨드릴의 확대도이다.
도17a는 코너 슬리터 및 협동하는 베드 나이프 또는 절단기 베드를 도시하는확대도이다.
도18은 모 부조립체의 모의 절단된 단부를 조절하기 위한 조절 장치의 개략도이다.
도19는 도18의 점선 장원형("A") 내에서 보이는 바와 같이 기부 스트링에서의 상대적으로 뾰족한 인접 단부를 도시하는, 모 부조립체의 모의 단부도이다.
도20은 도18의 점선 장원형("B")에서 보이는 바와 같이 조절 단계 후에 라운딩되거나 매끄러워진 인접 단부를 도시하는, 모 부조립체의 모의 단부도이다.
도21은 냉각 탱크 내로 연장되는 조절 휠을 도시하는, 도18의 장치의 단부도이다.
도22는 도21의 점선 장원형("C")에서 보이는 바와 같은 도21의 조절 휠의 부분적인 확대도이다.
도23은 본 발명의 다른 실시예에 따른 조절 장치의 개략도이다.
도24는 도23의 선D-D을 따라 보이는 바와 같은 도23의 조절 장치의 부분적인 단부도이다.
도25는 도24의 점선 사각형("E")에서 보이는 바와 같은 도23의 조절 휠의 확대된 단면도이다.
도26은 결합 공정 중에 유동 구역의 제어를 개선하는 중간 지점 돌출부 또는 리브를 도시하는, 양호한 기부 스트링의 횡단면도이다.
도27은 2개의 부조립체를 나란한 위치로 이동시키는 힘을 받는 2개의 부조립체를 도시하는 단부도이다.
도28은 초음파 에너지 및 다른 가열원의 인가 후의 나란한 위치에 있는 도27의 2개의 부조립체를 도시하는 단부도이다.
도29는 시작 재료가 기부 스트링 및 장형 부재의 열을 각각 포함하는 2개의 부조립체인 변형된 부조립체를 형성하기 위한 장치의 사시도이다.
도30은 도29의 장치의 제1 및 제2 안내부 내에 제공된 안내 홈을 도시하는 확대된 부분 단부도이다.
도31은 본 발명에 따른 나이프 베드의 다른 실시예를 도시하는, 제1 부조립체를 추가적인 권취부와 조합하기 위해 사용되는 맨드릴을 도시하는 부분 단면도이다.
도32는 부조립체를 제조하는데 사용되는 스테이션 상에서 사용되는 도31의 나이프 베드를 도시하는, 도31과 유사한 도면이다.
도33은 헤드부가 본 발명의 변형된 부조립체의 세그먼트에 의해 형성된 모의 어레이를 구비한, 본 발명에 따른 브러쉬의 측면도이다.
도34는 도33의 브러쉬의 정면도이다.
본 발명은 사용 및 제조에 있어서 더 큰 유연성을 가질 수 있는 모/터프트 스트링을 생성하기 위해 제1 결합기 및 권취 헤드에 연속하여 제2 결합기 및 권취 헤드를 사용하는 방법 및 장치를 포함한다. 예를 들어, 모/터프트 스트링은 먼저 기부 스트링에 결합된 제1 권취부로부터 형성되고, 터프트/모의 다른 층이 부착되는 제2 권취기 및 결합기 시스템으로 넘어가기 전에 슬리팅 또는 절단된다. 제2 층은 제1 모/터프트와 동일한 측면 또는 대향 측면에 부착될 수 있다. 따라서, 모/터프트의 개수는 단일 결합기의 용량의 두배까지 확장될 수 있고, 또한 다른 크기 및 유형의 단일 필라멘트들이 쉽게 조합될 수 있거나, 다른 색깔, 형상 및 다른표면 특징의 단일 필라멘트들이 원하는 조합을 갖는 모를 형성하도록 조합될 수 있다. 모는 기부 스트링의 일 측면 또는 대향 측면들 상에서 층을 이룬 모/터프트 스트링 내에서 분할될 수 있다.
필요하다면, 그리고 본 발명에 따라, 추가적인 결합기/권취기 조립체가 특정 적용 또는 사용자 요구를 위해 모/터프트의 층을 "축적"하기 위해 연속하여 위치될 수 있다. 둘 이상의 초음파 결합기 및 권취기 조립체를 연속하여 사용함으로써, 관련 출원에서 설명된 단일 통과 권취기/결합기 기구를 사용해서는 가능하지 않은 모/터프트 구조가 달성될 수 있다.
단일 결합기/권취기 기구는 제품의 길이 당 하나의 모의 집합만을 생성할 수 있다. 즉, 2개의 적색 152.4 ㎛(6 mil) 필라멘트가 하나의 203.2 ㎛(8 mil) 백색 필라멘트와 조합된다. 필요하다면, 이러한 제품은 각각 그의 고유한 모의 조성을 갖는 다중 층, 즉 하나의 152.4 ㎛(6 mil)의 둥근 백색 필라멘트와 혼합된 2개의 적색의 152.4 ㎛(6 mil) 둥근 필라멘트로 구성된 층(1)과 2개의 203.2 ㎛(8 mil)의 청색 다이아몬드형 필라멘트로 구성된 층(2)을 가질 수 있다. 따라서, 본 발명은 광범위한 다른 형상, 색깔, 두께 등이 기부 스트링의 일 측면 또는 대향 측면들 상의 층으로서 형성될 수 있다는 것을 고려한다.
단일 필라멘트 모를 제조할 때, 단일 필라멘트를 형성하는데 특히 적합한 중합체 재료는 나일론이다. 이러한 단일 필라멘트는 칫솔모, 낚싯줄, 및 테니스 라켓 줄을 포함하는 매우 다양한 제품을 제조하는데 사용되어 왔다.
본 발명은 여러 장점을 갖는다. 예를 들어, 고밀도의 두께가 큰 모는 매우좁은 처리창을 갖고 따라서 단일 통과로 제조하기가 어렵다. 이는 복수의 권취부의 고강성 및 필라멘트들이 꼬여서 엉키는 고점의 조합으로 인한 것이다. 다중 통과 공정은 권취기/결합기 당 회수를 고속 제조에 더욱 적합한 범위로 감소시킨다.
본 발명의 특징 및 장점은 첨부된 도면의 예시적인 실시예와 관련하여 취해진 이하의 상세한 설명으로부터 더욱 명확해질 것이다.
도2a 내지 도2d를 참조하면, 모 부조립체를 형성하기 위한 다중 통과 장치(20)는 연속적으로 작동하는 2개의 모 부조립체 스테이션(22, 24)을 포함한다. 제1 모 부조립체 스테이션(22)에서, (도시되지 않은) 권취 기구는 단일 필라멘트를 맨드릴(26) 둘레에 권취하여 복수의 권취부(28)를 형성한다. 맨드릴은 도1과 관련하여 설명된 유형의 (도시되지 않은) 이송 케이블을 구비하고, 권취부는 케이블의회전에 의해 (권취 기구가 맨드릴의 하단부에 위치되므로, 도2a 내지 도2d의 도면에서) 상방으로 운반된다.
도2a 내지 도2d의 실시예에서, 8개의 기부 스트링이 권취부로 공급되고, 4개는 맨드릴의 각각의 코너에 있고 4개는 코너들 사이의 대체로 중간 지점에 있다. 양호하게는, 모든 코너 기부 스트링은 맨드릴을 따라 대체로 동일한 수직 위치에서 맨드릴(26)에 공급된다. 4개의 코너 기부 스트링 중에서, 2개(29, 30)만이 도2a 내지 도2d에 도시되어 있다. 코너 기부 스트링(29, 30) 각각은 각각의 스풀(32, 34)로부터 각각의 안내부(36, 38)를 통해 공급된다. 다시, 도2a 내지 도2d의 도면에서, 4개의 안내부 중 2개와 4개의 기부 스트링 및 스풀 중 2개만을 볼 수 있다.
안내부는 기부 스트링이 기부 스트링을 권취부(28)에 결합시켜 연결되게 하는 결합 수단(40, 42) 아래를 통과할 때 기부 스트링을 위치시키고 유지한다. 각각의 안내부는 양호하게는 각각 초음파 조립체인 각각의 결합 수단(40, 42)을 갖는다. 각각의 초음파 조립체는 그의 일 측면에서 맞닿은 권취부 및 기부 스트링에 초음파 에너지를 송출하기 위한 혼을 포함한다. 대향 측면 상에서, 맨드릴은 권취부가 기부 스트링과 접촉하는 지점이 앤빌과 혼 사이에 있도록 앤빌을 제공한다. 전력을 공급받으면, 혼은 기부 스트링 및 맞닿은 권취부를 진동시키기에 충분한 크기의 초음파 에너지를 송출하여, 기부 스트링 및 권취부 중 하나 또는 모두의 경계 표면에서 열을 발생시킨다. 결합된 권취부 및 기부 스트링이 초음파 조립체로부터 멀리 운반됨에 따라, 실온 냉각이 일어나고 결합이 완료된다.
코너 기부 스트링의 진입 지점으로부터 상방으로 이격된 수직 위치에서, 중간 지점 기부 스트링(44, 46)이 각각의 스풀(48, 50)로부터 맨드릴 상의 권취부로 공급된다. 다른 2개의 중간 지점 기부 스트링 및 스풀은 도2a 내지 도2d의 도면에서 볼 수 없다. 기부 스트링(44, 46)은 각각의 결합 수단 또는 초음파 조립체(56, 58)와 각각 나란하게 배치된 안내부(52, 54)를 통해 맨드릴의 권취부로 공급된다. 이러한 조립체는 다른 초음파 조립체(40, 42)와 동일하게 기능하고, 작동될 때 권취부(28)의 맞닿음 표면을 기부 스트링(44, 46)에 결합시킨다.
초음파 조립체(56, 58)의 하류에서, 맨드릴의 각각의 면은 기부 스트링과 권취부 사이의 결합 지점에 매우 근접하여 권취부(28)를 절단하도록 위치된 총 8개의 슬리터를 이루는 한 쌍의 회전식 절단기 블레이드 또는 슬리터(60, 62)를 구비한다. 결과적으로, 8개의 모 부조립체(64, 66, 68, 70, 72, 74, 76, 80)가 형성된다. 모 부조립체(76)의 확대된 단면을 참조하면, 각각의 모 부조립체는 기부 스트링(82)과, 인접 단부에서 기부 스트링에 연결된 복수의 모(84)를 포함한다. 모의 말단부는 대체로 공통 평면 내에서 종료된다. 모 자체는 인접 단부 및 말단부에서 단일 필라멘트 권취부(28)를 슬리팅한 후에 형성된다.
한 쌍의 구동 롤러(86, 88)가 모 부조립체를 감아서 이를 다음의 모 부조립체 스테이션(24)으로 공급한다. 도2a 내지 도2d는 두 쌍의 구동 롤러만을 도시하지만, 추가적인 쌍이 모 부조립체를 다음의 처리 스테이션 또는 감기 스풀로 송출하도록 채용될 수 있다. 또한, 구동 모터 및 제어 기구는 명확하게 하기 위해 도시되지 않았지만, 임의의 종래 구동 수단 및 제어 수단이 채용될 수 있다.
모 부조립체 스테이션(24)은 복수의 권취부(92)를 형성하는 단일 필라멘트가(도시되지 않은) 권취 기구에 의해 권취되어 있는 맨드릴(90)과 같은, 제1 스테이션(22)과 매우 유사한 구조물을 포함한다. 제1 스테이션에서와 같이, 제2 스테이션(24)은 (하나만이 도시되어 있는) 코너 안내부(94) 및 대응하는 초음파 조립체(96)와, (하나만이 도시되어 있는) 중간 지점 안내부(98) 및 대응하는 초음파 조립체(100)를 포함한다. 안내부(94)의 세부에서 보이는 바와 같이, 안내부는 반경방향 외측으로 연장되는 모(31)를 구비한 모 부조립체(72)의 기부 스트링(30)을 안내하는 슬롯을 서로 형성하는 상부(102) 및 하부(104)를 포함한다. 유사한 방식으로, 다른 모 부조립체는 기부 스트링(29, 30, 44, 46, 82; 다른 3개의 기부 스트링은 도2a 내지 도2d에서 특별히 도시되지 않음) 및 부착된 모가 제2 스테이션(24)으로 공급되도록 권취부(92)와 나란한 위치로 안내된다.
제2 스테이션(24)에서 권취부(92)를 각각의 기부 스트링에 초음파 결합시킨 후에, (도2a 내지 도2d에서 도시되지 않은) 케이블은 결합된 부조립체를 슬리터 쌍(106, 108)을 포함하는 회전식 절단기 블레이드 또는 슬리터 쌍으로 운반한다. 슬리터는 제1 스테이션(22) 내의 슬리터와 동일한 기능을 수행한다. 특히, 슬리터는 각각의 기부 스트링에 매우 근접하여 권취부(92)를 절단하기 위해, 맨드릴의 각각의 면 상에 2개씩 있는 4개의 쌍으로 그룹화된다. 슬리터는 권취부가 슬리터에 의해 운반될 때 권취부를 절단하여 모(110)의 제2 열이 이제 모(84)의 제1 열에 대향한 기부 스트링의 측면 상에 존재하는 변형된 모 부조립체를 형성한다.
한 쌍의 구동 롤러(112, 114), 및 필요한 다른 구동 롤러는 변형된 모 부조립체를 제거하여 이를 감기 스풀 또는 모의 추가적인 열이 기존의 모의 열에 추가될 수 있는 이후의 스테이션으로 송출한다. 처리 스테이션 각각에서의 구동 롤러의 속도는 모 부조립체가 과도한 처짐 또는 인장이 없이 이후의 처리를 허용하는 속도로 다음의 스테이션으로 공급되는 것을 보장하도록 변경 및 제어될 수 있다.
도3은 맨드릴(26)의 4개의 모든 코너 초음파 조립체(40, 42, 43, 45) 및 대응하는 제거 가능한 삽입물(116, 118, 120, 122)을 도시하는 단면도이다. 각각의 삽입물은 단일 필라멘트의 권취부(28)와 접촉하는 앤빌을 포함한다. 각각의 초음파 조립체의 앤빌 및 초음파 혼의 대응하는 말단부는 기부 스트링과 권취부를 맞물리게 하여 기부 스트링 및/또는 권취부의 유도식 국소 가열에 효과적인 양의 초음파 에너지를 송출한다. 코너 및 관련 구조물 중 2개의 상세도가 도4에 도시되어 있다.
도4에서 보이는 바와 같이, 삽입물은 맨드릴(26)의 절결 영역 내에 장착되고, 나사 패스너, 신속 커플러, 및 억지 끼워 맞춤 등을 포함하는 임의의 적합한 수단의 사용에 의해 제 위치에 유지될 수 있다. 따라서, 삽입물(116, 118, 120, 122)은 교체를 쉽게 하기 위해 탈착 가능하게 결합된다. 각각의 삽입물은 기부 스트링 및/또는 권취부가 제조되는 특정 재료에 가장 적합한 코너 앤빌을 보유한다. 따라서, 기부 스트링과 권취부의 조합에 따라, 앤빌은 특정 기부 스트링에 적합한 다양한 형상 및 크기로 형성될 수 있다. 도시된 실시예에서, 기부 스트링(29, 30)과 같은 기부 스트링은 단면이 정사각형이고, 나일론과 같은 중합체 단일 필라멘트 재료 또는 전술한 관련된 그리고/또는 공동 계류 중인 출원에 설명된 임의의 다른 다양한 재료로 제조된다.
초음파 에너지의 적절한 안내 및 송출을 제공하기 위해, 초음파 조립체(40, 42)의 혼(40a, 42a)과 다른 초음파 조립체의 혼은 대응하는 기부 스트링을 수납하기 위한 홈이 형성된 단부를 갖는다. 정사각형 단면의 기부 스트링에 대해 홈은 양호하게는 사각형 형상이고, 원형 단면의 기부 스트링에 대해 홈은 상보적인 반경의 만곡된 형상을 갖는다. 다른 단면 형상의 기부 스트링은 양호하게는 초음파 혼 내의 유사하게 형성된 홈을 요구할 것이다. 홈의 깊이는 통상 기부 스트링 두께의 70% 이하이고, 양호하게는 30%보다 작다.
앤빌(116a)은 권취부(28)가 활주하는 상부 표면을 갖는다. 또한, 상부 표면은 앤빌의 상부 표면 및 혼(40a)의 홈이 형성된 단부 내에서 기부 스트링(29)과 맞닿는 권취부(28) 상에 작용하는 앤빌 표면을 제공한다. 앤빌(116a)은 권취부(28)를 맨드릴을 따라 상방으로 운반하는 운반 케이블(124)을 활주 가능하게 수납하기 위해 측면 상에 홈을 더 포함한다.
유사하게, 앤빌(122a)은 권취부(28)가 활주하는 상부 표면을 갖는다. 또한, 상부 표면은 앤빌의 상부 표면 및 혼(42a)의 홈이 형성된 단부 내에서 기부 스트링(30)과 맞닿는 권취부(28) 상에 작용하는 앤빌 표면을 제공한다. 앤빌(122a)은 운반 케이블(124) 및 다른 2개의 코너에서의 유사한 운반 케이블과 함께 권취부(28)를 맨드릴(26)을 따라 상방으로 운반하는 운반 케이블(126)을 활주 가능하게 수납하기 위해 측면 상에 홈을 더 포함한다. 각각의 운반 케이블은 무한 루프를 나타내므로, 각각의 케이블의 복귀 통로는 대응하는 홈(128, 130) 내에 수용된다.
도4에서 보이는 바와 같이, 중간 지점 기부 스트링(44, 46, 132)은 중간 지점 앤빌 및 코너 앤빌에 대해 공통적인 삽입물 또는 분리된 삽입물 상에 장착될 수 있는 대응하는 앤빌(134, 136, 138)을 갖는다. 도시된 실시예에서, 코너 앤빌 및 중간 지점 앤빌은 공통 삽입물 상에서, 하나의 삽입물에 대해 2개가 장착된다. 각각의 경우에, 앤빌은 양호하게는 다른 앤빌이 다른 크기, 유형, 및 용도의 기부 스트링 및/또는 권취부에 대해 요구될 수 있으므로 제거 가능하다. 또한, 앤빌은 권취부 및 운반 케이블에 대한 마모 표면이고, 따라서 탈착성이 마모된 앤빌의 교체를 용이하게 하기 위해 중요하다.
도5의 다른 확대도에서 보이는 바와 같이, 앤빌(116a)은 코너로부터 대응하는 맨드릴 면의 중간 지점을 향해 하방으로 점진적으로 테이퍼진다. 양호하게는, 테이퍼의 각도는 약 0 내지 5°이다. 이러한 각도는 권취부(28)의 내측 표면과 앤빌(116a)의 외측 표면 사이의 확대되는 갭으로 보일 수 있다. 모든 경우에, 상부 표면의 안내부의 기울기를 포함하는 표면 특성은 제조 속도와 기부 스트링 및/또는 권취부에 대해 사용되는 재료의 유형에 따라 변경될 수 있다. 또한, 초음파 조립체의 위치는 도시되어야 할 필요는 없고, 코너 조립체는 일 위치에 있고 중간 지점 조립체는 다른 위치에 있다.
도6은 중간 지점 기부 스트링을 위한 초음파 조립체(56, 58, 140, 142)를 도시하는, 도3과 유사한 단면도이다. 특히, 초음파 조립체는 앤빌(134, 136, 138, 144)에 인접하여 위치된다. 앤빌은 삽입물(116, 118, 120, 122) 상에 탈착 가능하게 장착된다. 또는, 앤빌은 분리된 삽입물 상에 장착될 수 있으며, 다른 대안으로서 모든 앤빌이 맨드릴 내에 형성된 대응하는 리세스 내에 탈착 가능하게 장착될 수 있다. 마지막으로, 앤빌은 맨드릴 상에 일체식으로 영구적으로 형성될 수 있다. 그러나, 앤빌이 제거 가능하다는 사실은 결합되는 기부 스트링 및/또는 권취부의 유형 및 크기에 따라 다른 앤빌 형상이 요구될 수 있으므로 유리하다. 또한, 앤빌은 마모 표면이고 마모되었을 때 교체될 수 있다.
도7은 초음파 조립체(56, 142, 58) 각각의 홈이 형성된 단부와 앤빌(134, 136, 138) 사이에서 권취부(28)와 맞물리는 기부 스트링(44, 46, 132)을 도시하는, 도6의 확대도이다. 앤빌이 맨드릴의 코너들 사이의 대체로 중간 지점에서 권취부(28)를 약간 꼬이게 하며 꼬임 각도는 앤빌의 테이퍼 각도에 대응한다는 것을 알 수 있다. 앞서 언급한 바와 같이, 테이퍼 각도는 양호하게는 0 내지 5°사이이다.
각각의 앤빌에 대한 테이퍼 각도는 기부 스트링(44)에 관한 도8에서 더욱 상세하게 볼 수 있다. 기부 스트링은 정사각형 단면의 중합체 단일 필라멘트이다. 도8의 도면으로부터, 기부 스트링(44)의 하부 좌측 코너는 단일 필라멘트 권취부(28)와 접촉하고 단일 필라멘트의 하부 우측 코너는 권취부(28)로부터 약간 이격된다. 결과적으로, 초음파 에너지의 인가에 의한 용융은 하부 좌측 코너에서 개시되어 기부 스트링의 면을 가로질러 진행한다. 초기 접촉의 부족 및 실제로 기부 스트링의 하부 우측 코너와 권취부의 상부 표면 사이의 이격은 앤빌 내의 테이퍼 각도에 따른다. 테이퍼의 이상적인 각도는 기부 스트링과 권취부 조합의 재료, 형상, 크기 등에서 무엇이 가장 양호하게 작용하는 지에 대한 개별적인 분석에 따라 선택될 수 있다.
도9를 참조하면, 제2 모 부조립체 스테이션(24)이 코너 초음파 조립체가 제1 부조립체 스테이션(22)의 기부 스트링과 맞물리는 지점에서 단면으로 도시되어 있다. 특히, 코너 초음파 조립체(96, 146, 148, 150)는 맨드릴(90)의 코너와 나란하게 배치된다. 맨드릴(90)은 맨드릴(90) 상에 탈착 가능하게 장착된 4개의 삽입물(152, 154, 156, 158)을 포함한다. 각각의 삽입물은 이전의 스테이션(22)의 앤빌과 유사한 형상 및 크기를 갖는 탈착 가능하게 장착된 앤빌(160, 162, 164, 166)을 보유한다. (도시되지 않은) 권취 기구는 제1 스테이션(22)의 권취부(28)를 형성하는 권취와 유사한 방식으로 단일 필라멘트를 맨드릴(90) 둘레에 권취하여 복수의 권취부(92)를 형성한다.
제1 스테이션(22)에서, 기부 스트링은 안내부를 거쳐 초음파 조립체로 공급된다. 제2 스테이션(24)에서, 부조립체(64, 66, 68, 70, 72, 74, 76, 80)는 제2 스테이션으로 공급되고 그러한 부조립체의 기부 스트링은 제2 스테이션의 기부 스트링이 된다. 바꾸어 말하면, 권취부(92)가 부조립체(64, 66, 68, 70, 72, 74, 76, 80)의 기부 스트링에 결합된다. 더욱 상세한 도면이 도10에 도시되어 있다.
도10에서 보이는 바와 같이, 권취부(92)는 맨드릴(90) 둘레에서 완전히 연장되어 코너 앤빌(160, 162)과 맞물린다. 앤빌의 상부 표면은 제1 스테이션(22)의 앤빌에 대해 언급된 바와 같이 테이퍼지거나 각도가 형성될 필요는 없다. 또한, 제1 스테이션(22)의 경우에서와 같이, 앤빌(160, 162)은 각각 삽입물(152, 154) 상에 탈착 가능하게 장착된다. 기부 스트링을 안내부를 통해 초음파 조립체에서 권취부와 맞물리도록 공급하기보다는, 스테이션(24)은 모 부조립체를 권취부로 공급한다.
기부 스트링(30) 및 안내부(94, 도2a 내지 도2d)를 통해 공급된 모(31)를 갖는 모 부조립체(72)는 모(31)가 권취부(92)에 대해 대체로 평행한 채로 모 부조립체(72)의 기부 스트링(30)이 권취부(92)와 맞물리는 방식으로 권취부(92)와 맞물린다. 기부 스트링(30)이 권취부(92)와 조립체(96)의 초음파 혼과 기부 스트링 사이에 유지되는 모(31) 사이에 유지된 채로 초음파 조립체(96)가 전력을 공급받으면, 권취부(92)를 기부 스트링(30)에 결합시키는 열이 발생된다. 추가적인 가열 및 결합이 모(31)와 기부 스트링(30) 사이에서 일어날 수 있으며, 이는 이들 사이에 이미 이루어진 결합을 보강하기 위한 것이다.
이러한 공정은 각각의 코너에서 일어난다. 도10에 도시된 다음의 코너에서, 모 부조립체(76)는 맨드릴로 공급되어 권취부(92)와 맞물린다. 모 부조립체는 기부 스트링(82)과 모(84)를 포함한다. 기부 스트링(82) 및 안내부를 통해 공급된 모(84)를 갖는 모 부조립체(76)는 모(84)가 권취부(92)에 대해 대체로 평행한 채로 모 부조립체(76)의 기부 스트링(82)이 권취부(92)와 맞물리는 방식으로 권취부(92)와 맞물린다. 기부 스트링(82)이 권취부(92)와 조립체(150)의 초음파 혼과 기부 스트링(82) 사이에 유지되는 모(84) 사이에 유지된 채로 초음파 조립체(150)가 전력을 공급받으면, 권취부(92)를 기부 스트링(82)에 결합시키는 열이 발생된다. 추가적인 가열 및 결합이 모(84)와 기부 스트링(82) 사이에서 일어날 수 있으며, 이는 이들 사이에 이미 이루어진 결합을 보강하기 위한 것이다.
도10에서 보이는 바와 같이, 운반 케이블(168, 170)은 결합된 권취부를 맨드릴(90)을 따라 상방으로, 권취부가 맨드릴(90)을 따라 중간 지점으로 공급되는 모 부조립체에 결합되는 중간 지점 결합 스테이션을 향해 이동시킨다. 기부 스트링(30)은 도11의 도면에서 기부 스트링(30)의 하부 우측 코너가 하부 좌측 코너 이전에 권취부(92)와 맞물리도록 제1 결합 공정에서 각도가 약간 형성된다. 따라서, 결합은 하부 우측 코너에서 시작하여 권취부와 기부 스트링(30)의 하부 표면 사이의 경계면을 따라 진행한다. 이것이 일어나게 하기 위해, 앤빌의 상부 표면이 초음파 조립체의 초음파 혼의 하부 표면과 같이 평평한 것이 양호하다.
도12는 어떻게 중간 지점 초음파 조립체(100, 172, 174, 176)가 스테이션(24)의 중간 지점에서 모 부조립체를 결합시키는 지를 도시한다. 이전의 스테이션(22)으로부터의 모 부조립체는 본원에서 설명되는 바와 같이 초음파 조립체(100, 172, 174, 176)의 단부와 앤빌(178, 180, 182, 184)의 상부 표면 사이에서 권취부(92)와 맞물리는 코너들 사이의 중간 지점에서 제2 스테이션으로 공급된다. 초음파 에너지가 모 부조립체 및 권취부(92)에 인가되면, 권취부와 모 부조립체의 기부 스트링 사이에 결합이 형성된다.
도13을 참조하면, 초음파 조립체(100)의 혼은 모 부조립체(68)의 모(168)와 맞물리는 평평한 하부 표면을 갖는다. 권취부(92)는 중간 지점 모 부조립체의 기부 스트링이 권취부(92)에 결합될 수 있도록 앤빌(178, 180, 182, 184)을 포함하는 중간 지점 앤빌의 상부 표면과 맞물린다. 결합 공정의 결과로서, 권취부(92)는 타 측면에 결합된 모에 대향한 기부 스트링의 표면에 결합된다. 예를 들어, 모 부조립체(68)의 기부 스트링(44)은 일 측면에서 그에 결합된 모(186)를 갖고, 권취부(92)는 초음파 조립체(100)에 의해 공급된 에너지에 의해 대향 측면에 결합된다. 결합된 권취부(92)는 모에 대해 본질적으로 평행하다. 예를 들어, 모 부조립체(68)의 모(186)와 모 부조립체(72)의 모(31)는 권취부(92)에 대해 대체로 평행하다.
도14에서 보이는 바와 같이, 중간 지점에서 권취부(92)에 결합된 기부 스트링(44)과 같은 각각의 기부 스트링은 권취부(92)에 대해 각도가 약간 형성된다. 초음파 조립체(100)와 같은 초음파 조립체의 혼의 하단부는 앤빌(178)과 같은 앤빌의 상부 표면과 같이 평평하다. 따라서, 초음파 에너지가 권취부(92), 기부 스트링(44), 및 모(186)에 인가되면, 이에 의해 발생된 마찰열은 기부 스트링(44)의 하부 우측 코너를 먼저 용융시키고, 그 다음 용융부는 기부 스트링의 하부 표면 및 권취부(92)의 상부 표면을 따라 기부 스트링(44)의 하부 우측 코너에 도달할 때까지 진행한다. 모든 중간 지점 기부 스트링에 대한 결과는 권취부(92)가 모(31, 186)와 같은 모에 대해 대체로 평행한 채로 중간 지점 기부 스트링에 연결되는 것이다.
슬리터 쌍의 더욱 상세한 설명은 제1 스테이션(22)의 슬리터 쌍을 도시하는 도15에서 이해된다. 본원 명세서 및 도면으로부터 양쪽 스테이션(22, 24)의 슬리터 쌍이 대체로 동일한 방식으로 작동한다는 것이 명확해질 것이다. 제1 스테이션에서 모 부조립체를 형성하기 위해, 권취부는 효율적이고 정밀한 방식으로 절단되어야 한다. 다양한 수단 중 하나가 채용될 수 있지만, 양호한 실시예는맨드릴(26) 둘레에 쌍으로 장착된 회전식 슬리터를 사용하는 것이다. 슬리터의 제1 쌍(60, 62)은 양호하게는 공통 샤프트(188)의 말단부 상에 장착된 회전식 디스크 또는 절단기 블레이드이다. 샤프트(188)는 (도시되지 않은) 임의의 종래의 제어 수단에 의해 제어되는 임의의 종래의 유형의 전기 모터일 수 있는 (도시되지 않은) 구동 모터에 의해 회전된다. 양호하게는, 제어 수단은 적어도 회전 속도 및 전력 온/오프를 제어한다.
방출기(190, 192)는 권취부와 블레이드 사이의 마찰이 권취부의 원치 않는 가열 및 변형을 일으키는 것을 방지하기 위해, 회전식 절단기 블레이드(60, 62)에 각각 윤활제 또는 냉각제를 방출한다. 단일 유체가 냉각 및 윤활 기능을 제공할 수 있다. 한가지 특히 유리한 유체는 물이고, 한가지 특정한 유형의 방출기는 적하 방출기이다. 다른 유체, 및 다른 냉각/윤활 수단이 채용될 수 있다. 방출기의 사용은 양호하지만, 필수적이지는 않으며, 권취 재료용으로 중합체 단일 필라멘트를 사용할 때 블레이드의 냉각이 바람직하다.
슬리터의 제2 쌍은 도15에서 보이는 바와 같이 맨드릴(26)의 다음의 인접한 면에 제공된다. 특히, 슬리터(194, 196)는 (도시되지 않은) 구동 모터에 의해 회전되며 (도시되지 않은) 제어 수단에 의해 제어되는 샤프트(198) 상에 장착된다. 방출기(200, 202)는 절단 중에 권취부의 변형을 방지하는 것을 돕는 냉각제/윤활제를 방출한다.
슬리터의 제3 쌍은 맨드릴(26)의 다음의 인접한 면에 제공된다. 특히, 슬리터(204, 206)는 (도시되지 않은) 구동 모터에 의해 회전되며 (도시되지 않은) 제어수단에 의해 제어되는 샤프트(208) 상에 장착된다. 방출기(210, 212)는 절단 중에 권취부의 변형을 방지하는 것을 돕는 냉각제/윤활제를 방출한다.
슬리터의 제4 쌍은 맨드릴(26)의 다음의 인접한 면에 제공된다. 특히, 슬리터(214, 216)는 (도시되지 않은) 구동 모터에 의해 회전되며 (도시되지 않은) 제어 수단에 의해 제어되는 샤프트(218) 상에 장착된다. 방출기(220, 222)는 절단 중에 권취부의 변형을 방지하는 것을 돕는 냉각제/윤활제를 방출한다.
슬리터의 각각의 쌍에 의해, 하나의 블레이드는 기부 스트링의 외측 측면 상에서 권취부를 절단하도록 맨드릴(26)의 코너 중 하나와 나란하게 배치된다. 다른 블레이드는 동일한 슬리터 쌍의 대응하는 코너 기부 스트링과 동일한 중간 지점 기부 스트링의 측면 상에서 권취부를 절단하도록 맨드릴(26)의 면 (또는 측면)의 중간 지점과 나란하게 배치된다. 각각의 중간 지점에서, 절단기 베드(224, 226, 228, 230)가 맨드릴(26) 내에 형성된 대응하는 리세스 내에 제공된다. 각각의 베드는 대응하는 중간 지점 슬리터가 통과하는 홈을 포함한다. 대응하는 베드(224) 내로 끼워지는 블레이드(60)의 상세한 도면이 도16에 도시되어 있다. 권취부(28)는 블레이드(60)에 의해 베드(224)의 상부 표면 상으로 가압되어, 권취부(228) 내에 약간의 만곡을 일으킨다.
코너 슬리터는 또한 각각의 대응하는 코너에 매우 근접하게 위치된 절단기 베드와 협동하여, 양호하게는 케이블 홈이 근방에 형성되어 있는 삽입물 상에 또는 그 근방에 장착된다. 그러한 배열은 도17a에서 볼 수 있으며, 코너 슬리터 블레이드(108)는 절단기 베드 또는 맨드릴의 코너와 관련된 다른 협동적인 형상부 내로끼워진다. 나이프 블레이드는 일 측면 상에서만 경사져 있고, 기부 스트링을 향한 경사면을 구비하여 위치된다. 경사면은 기부 스트링을 밀어내어 기부 스트링의 원치 않는 절단을 방지하는 쟁기로서 작용한다.
도15의 도면의 축척은 절단기 블레이드 및 그의 대응하는 구동 샤프트를 더 잘 도시하기 위해 다소 과장되어 있다. 또한, 구동 샤프트는 구동 모터 및 제어 수단을 각각 갖는 것으로 설명되어 있다. 다른 실시예는 모든 구동 샤프트를 서로 연결시켜서 공통 구동 모터 및 공통 제어 수단에 의해 운전하는 것이다. 블레이드는 임의의 종래의 유형일 수 있으며 절단되는 재료의 유형에 따라 선택된다. 왕복 블레이드, 가위형 블레이드, 레이저 등과 같은 다른 절단 장치가 채용될 수 있다.
제2 스테이션(24)의 맨드릴(90)에서, 유사한 배열의 슬리터 또는 절단 블레이드가 제공된다. 도17은 어떻게 슬리터들 중 하나(106)가 권취부가 기부 스트링에 결합된 후에 권취부(92)를 절단하는 지의 세부를 도시한다. 특히, 회전식 절단 블레이드는 베드(232) 내에 제공된 홈 내로 연장되어 코너들 사이의 중간 지점에서 권취부(92)의 절단을 용이하게 한다. 권취부(92)들이 스테이션(24)과 관련된 8개의 슬리터에 의해 동시에 절단되면, 총 8개의 모 부조립체가 형성되고, 모는 2개의 평행한 열로 기부 스트링의 양쪽 측면에 부착된다.
모 부조립체가 슬리팅되어 모의 2개의 열을 구비하여 형성된 후에, 추가적인 처리 단계가 기부 스트링에 대한 모의 연결을 증진시키고 또한 모 부조립체의 모양 및 촉감을 증진시키기 위해 채용될 수 있다. 도18을 참조하면, 모의 2개의 열을 갖는 모 부조립체(76)는 모의 결합된 단부를 조절하기 위한 장치(234)로 공급된다.장치는 모 부조립체를 단부 조절기로 안내하기 위한 수단을 포함한다.
특히, 안내 수단은 도18의 도면에서 좌측에서 우측으로 이동하는 모 부조립체를 수납하는 제1 안내 롤러(236)와, 제1 안내 롤러(236)에 접하여 배치된 선형 모 안내부(238)와, 조절된 모 부조립체(76)를 도18의 도면에서 좌측에서 우측으로 이동시키는 제2 안내 롤러(240)를 포함한다. 구동 롤러, 감기 스풀, 및 모 부조립체를 장치(234)로 송출하기 위한 다른 수단은 도시되지 않았지만, 임의의 종래의 형태로 제공될 수 있다.
2개의 안내 롤러(236, 240)들 사이에 배치된 조절 휠(242)은 모 부조립체(76)의 모를 수납하여 기부 스트링을 가열 공기의 공급원(244)에 노출시키는 원주 홈을 갖는다. 공급원(244)은 예를 들어 고온 공기 송풍기일 수 있다. 또는, 가열 코일과 같은 임의의 다른 유형의 가열 장치가 채용될 수 있다. 물과 같은 냉각 유체를 담고 있는 냉각 탱크(246)가 조절 휠(242)과 유체 연통한다. 이는 휠이 융점까지 또는 모를 변형시킬 정도로 가열되지 않는 것을 보장한다. 실제로, 공급원(244)으로부터의 열은 기부 스트링에 부착되어 있는 모의 절단된 단부 상에 초점이 맞춰진다.
도19는 모 부조립체의 기부 스트링(82)에 부착되어 있는 모(84, 110)의 절단된 단부를 도시한다. 도면으로부터 명백한 바와 같이, 절단된 단부는 다소 뾰족하고, 모 재료와 기부 스트링 재료 사이의 주된 경계면은 기부 스트링의 일 측표면을 따른다. 조절 후에, 도20에서 보이는 바와 같이, 경계면이 2개의 인접한 표면, 원래의 측표면을 따라 그 다음 상부 표면을 따라 다소 형성되어, 기부 스트링과 모사이의 상호 연결을 증진시킨다. 또한, 이전에 뾰족했던 단부는 이제 매끄러워서 모는 칫솔과 같은 적용을 위해 더 좋은 촉감을 갖는다.
도21 및 도22에서 보이는 바와 같이, 축("a-a")에 대해 회전 가능한 조절 휠(242)은 기부 스트링이 홈의 제1 단차부의 하부 표면 상에 얹혀 있는 채로 모 부조립체를 수납하는 원주 홈(248)을 갖는다. 모는 모를 평행하고 나란한 위치로 유지하는 홈의 더 좁고 더 깊은 부분 내로 연장된다. 또한, 가열원은 홈의 제1 단차부로 유도되고, 냉각 탱크(246)는 휠이 고온 공기 공급원 또는 다른 가열 수단에 의해 모가 변형될 정도로 가열되지 않는 것을 보장한다.
모를 조절 휠 내로 안내하기 위한 다른 배열을 생각할 수 있다. 예를 들어, 도23을 참조하면, 조절 휠(250)은 안내 롤러(254)에 의해 공급된 모 부조립체(252)를 수납한다. 조절 휠 상부의 화살표는 이전의 실시예에서와 같이 모 부조립체(252)의 기부 스트링 영역 상에 작용하는 고온 공기의 공급원을 표시한다.
도24 및 도25에서 보이는 바와 같이, 안내 롤러(254)는 허브(260)에 의해 분리된 2개의 측판(256, 258)을 포함한다. 한 쌍의 안내 슬리브(262, 264)가 각각의 측판(256, 258)의 내측 표면에 연결된다. 안내 슬리브는 모를 조절 휠(250)의 원주 홈(266) 내로 안내하기 위한 축소되는 통로를 형성한다. 안내 슬리브의 외측 단부는 홈(266) 내로 연장되어 모(268, 270)가 홈(266) 내에 끼워지는 것을 보장한다.
본 발명의 범주 내에서 여러 대안을 생각할 수 있다. 예를 들어, 안내 슬리브는 측판에 부착될 필요는 없지만, 대신에 조절 휠과 안내 롤러 사이에서 독립적으로 지지될 수 있다. 통상, 조절 휠의 원주 홈 내로의 모의 안내된 진입을 보장할 수 있는 임의의 수단이 채용될 수 있다. 또한, 안내 수단은 모의 강성 또는 다른 인자에 따라 모두 회피될 수 있거나, 또는 안내 수단은 조절 휠 내의 더 넓은 테이퍼로서 또는 조절 휠 자체 내의 다른 형상부를 사용함으로써 제공될 수 있다.
기부 스트링은 단일 필라멘트 또는 다중 필라멘트일 수 있다. 단일 필라멘트를 형성하기에 특히 적합한 세 가지의 중합체 재료는 나일론, 폴리에스테르, 및 아세탈 수지이다. 나일론 단일 필라멘트는 칫솔, 낚싯줄, 및 테니스 라켓 줄을 포함하는 매우 다양한 제품을 제조하는데 사용되어 왔다. 모노 필라멘트를 제조하기에 특히 적합한 한 가지 나일론 재료는 미국 델라웨어주 윌밍톤의 이.아이. 듀폰 드 네무어 앤드 캄파니에 의해 제조되는 TYNEX라는 상표명으로 상업적으로 구입 가능한 나일론 필라멘트이다. 한 가지 특히 유용한 TYNEX제품은 폴리헥사메틸렌 도데칸아마이드로 제조된 6,12 나일론 필라멘트이다. 이는 208 내지 215℃ 사이의 융점을 가지며 1.05 내지 1.07의 비중을 갖고, 많은 단면 형상 및 직경으로 상업적으로 구입 가능하다. 다른 적합한 재료는 폴리에스테르인 HYTREL및 아세탈 수지인 DELRIN을 포함한다. HYTREL및 DELRIN은 미국 델라웨어주 윌밍톤의 이.아이. 듀폰 드 네무어 앤드 캄파니에 의해 제조되며 상업적으로 구입 가능하다. 화학적으로, 아세탈은 알코올과 알데하이드 사이의 2단계 반응의 생성물이다. 1960년에 상업적으로 구입 가능하게 된 아세탈 동종중합체는 옥시메틸렌 단위체의 사슬을 만들기 위해 무수 포름알데하이드를 중합시킴으로써 형성된다. 회히스트테크니컬 폴리머즈(HTP)의 Celcon아세탈 공중합체가 1961년에 소개되었고, 트리옥세인을 고리형 에테르에 의해 옥시메틸렌 및 옥시에틸렌 단위체로 구성된 화학적으로 더욱 저항성 있는 사슬로 공중합시킴으로써 준비된다. 공중합체는 다른 제조사에 의해서도 공급된다.
도시된 실시예는 대체로 정사각형 단면으로 도시된 기부 스트링을 포함하지만, 실제로 타원형, 원형, 사각형, 및 불규칙한 형상을 포함하는 임의의 단면 형상이 기부 스트링에 대해 사용될 수 있다. 원형 단면으로 도시된 모 및 단일 필라멘트에 대해서도 동일하다. 정사각형, 직사각형, 장원형, 중간부 리브 구비한 정사각형, 및 불규칙한 형상을 포함하는 다른 형상이 채용될 수 있다. 또한, 재료는 예를 들어 단일 필라멘트 재료로 제조된 기부 스트링과 단일 필라멘트 재료 또는 다중 필라멘트 재료로 제조된 모를 가짐으로써 혼합될 수 있다. 다중 필라멘트 재료는 브러쉬 모 및 강성을 요구하는 다른 제품을 제조하기에 적합한 단일 필라멘트와 대조적으로 예를 들어 카페트 터프트 스트링을 제조하기에 적합할 수 있다. 그러나, 본 발명에 따르면, 모 스트링은 얀 권취부가 결합 스테이션에 적용되는 권취 스테이션으로 모 부조립체를 공급함으로써 터프트 스트링과 조합될 수 있다.
매우 다양한 제품이 개시된 장치 및 방법을 사용하여 제조되도록 고려되지만, 제조되는 한 가지 주요한 물품은 모 부조립체이고, 모 부조립체는 길이에 따라 절단되어 다양한 브러쉬 용도로 사용될 수 있다. 브러쉬 용도는 특히 초음파 에너지의 영향 하에서 진동할 때 열이 표면 용융을 일으키는 것을 의미하는 열가소성인 단일 필라멘트 권취부 및 단일 필라멘트 기부 스트링과 함께 사용되도록 되어 있다. 에너지가 제거되면, 마찰열은 인접한 하위 표면 질량체로 즉시 그리고 신속하게 소실되어, 기부 스트링 또는 권취부, 또는 이들 모두로부터의 용융된 재료가 기부 스트링과 권취부를 서로 기계적으로 고정시키게 한다.
유사하게, 기부 스트링 또는 권취부, 또는 이들 모두로서 사용되는 중합체 재료는 권취 재료가 카페트 제조에 전형적으로 사용되는 유형의 다중 필라멘트 재료인 카페트 터프트 스트링을 제조하는데 사용될 수 있다. 그러한 물품은 개시된 장치의 실시예에 대한 비교적 작은 변형에 의해 제조될 수 있다.
모 부조립체 스테이션을 설명하는 본원에서 설명된 실시예는 권취부를 맨드릴을 따라 운반하는데 사용되는 케이블을 설명한다. 루프의 제1 연장부가 대응하는 앤빌 내에 제공된 안내부 내에서 일 방향으로 이동하고 루프의 제2 연장부가 (도4에서 도면 부호 128 및 130으로 표시된) 맨드릴 내에 형성된 홈 내에서 대향 방향으로 이동하는 예를 도4에서 알 수 있다. 특히 양호한 케이블은 마크 에스. 에드워즈의 "편조된 코드 스플라이스"라는 명칭의 2000년 10월 4일자로 출원된 미국 특허 출원 제09/679,235호에 설명되어 있고, 이는 본원에서 전체적으로 참조되었다. 이러한 출원은 코드 또는 편조된 개별 가닥의 단부들을 연결함으로써 제조된 무한 루프 또는 벨트 (또는 케이블)을 설명하고, 이는 연결되는 각각의 단부의 일부의 편조되지 않은 개별 가닥을 포함하고, 코드의 편조된 본체를 남겨두며 각각의 단부로부터의 대응하는 가닥들을 서로 위치 및 연결시키며 연결된 가닥을 코드의 편조된 본체를 통해 후방으로 당기고, 연결된 가닥 각각은 연결되는 코드의 편조된 본체들이 매우 근접하여 과잉 연결 가닥들이 코드로부터 돌출할 때까지 단부로부터다른 거리로 당겨진다. 마지막으로, 과잉 연결 가닥들은 코드로부터 제거된다. 결과는 스플라이스의 길이에 걸쳐 코드 단면의 불균일성이 없는 매끄러운 스플라이스이다. 코드는 양호하게는 파라-아라미드, 메타-아라미드, 고분자량 선형 폴리올레핀, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 나일론, 및 유사한 재료와 같은 고성능 재료로 제조된다.
위에서 설명되고 도시된 실시예가 정사각형 기부 스트링을 포함하지만, 특히 양호한 실시예는 초음파 가열의 더 큰 효율을 달성하는 방식으로 기부 스트링과 권취부 사이의 접촉 지점을 이루는 것을 보조하는 표면 돌출부를 갖는 기부 스트링을 포함한다. 도26을 참조하면, 기부 스트링(300)은 2개의 인접한 코너들 사이의 대체로 중간 지점에 형성된 리브(302, 304, 306, 308)를 구비한 대체로 정사각형 단면인 횡단면도로 도시되어 있다. 리브는 양호하게는 압출 공정 또는 비용 효과적인 간편한 방식으로 기부 스트링(300)의 본체와 일체로 형성된다. 그러한 공정을 위해, 기부 스트링을 형성하는데 사용되는 양호한 재료는 리브가 없는 기부 스트링에 대해 본원에서 설명된 중합체 단일 필라멘트 재료이다.
초음파 에너지가 집중되어 유사한 단면 질량의 두 물체, 권취부와 리브(302)의 용융을 개시하게 하는 방식으로, 기부 스트링과 단일 필라멘트 권취부 사이에 접촉 지점이 존재하는 추가의 장점을 제공한다. 당연히, 리브 또는 리브형 구조물은 원형, 사각형, 또는 대체로 불규칙한 형상과 같은 다른 형상의 기부 스트링 상에 형성될 수 있다. 기부 스트링에 대한 임의의 형상에서, 리브는 결합을 위해 필요한 가열이 효율적으로 일어나도록 "에너지 유도체"로서 작용한다.
또한, 본원에서 설명된 실시예는 각각의 모 부조립체의 모가 기부 스트링으로부터 외측으로 대체로 수직한 방향으로 연장된다는 것을 보여준다. 그러나, 모가 90°보다 크거나 작은 각도로 연장되도록 다른 각도가 사용될 수 있고, 각도는 본 발명에 따라 제조되는 물품에 대해 고려되는 용도에 따라 선택될 수 있다. 예를 들어, 브러쉬가 본원에서 설명된 부조립체를 사용하여 제조되어야 하면, 브러쉬 모인 장형 부재는 경사진 각도 또는 (본원에서 도시된 바와 같은) 90°각도로 기부 스트링에 결합될 수 있다.
또한, 단일 모 부조립체가 상이한 특성을 갖는 모들을 포함하도록 제2 스테이션 또는 임의의 연속된 스테이션의 권취부에 대해 제1 스테이션의 권취부의 특성을 변경하는 것은 본 발명의 범주 내에 있다. 특히, (제1 스테이션의) 제1 권취부는 크기, 형상, 조성, 물리적인 특성, 및 컬러와 같은 적어도 하나의 특성에서 (제2 스테이션의) 제2 권취부와 다를 수 있다.
냉각 유체를 사용할 때 조절 휠과 관련하여 사용되는 본원에서 설명된 냉각원은 주위 온도가 아닌 수단에 의해 제거되어야 하는 열을 축적하는 것으로 예측될 수 있다. 실제로 임의의 열교환 장치가 채용될 수 있지만, 한 가지 간단한 수단은 "1회 통과" 유체를 사용하는 것이며, 이는 냉각 유체가 공급원으로부터 탱크를 통해 유동하며 물과 같은 유체의 저온 공급원에 의해 계속적으로 보충되는 것을 의미한다. 또는, 냉각 코일이 유체를 냉각시키도록 탱크 내에 위치될 수 있다. 그러나, 실제로 임의의 열제거 장치가 채용될 수 있다. 또한, 탱크가 충분히 크고 주위 온도가 충분히 낮으면, 추가적인 유동 또는 열제거 구조물이 없이 충분한 수준에서 열제거가 일어나는 것이 가능하다.
위에서 설명된 실시예에서, 모 부조립체는 기부 스트링과 장형 부재의 2개의 열을 포함하는 변형된 부조립체를 생성하도록 권취 스테이션에서 단일 필라멘트와 조합된다. 몇몇의 용도에서, 장형 부재는 브러쉬를 조립하는데 사용되는 모이다. 본 발명의 다른 변경에서, 2개의 변형되지 않은 부조립체들이 장형 부재의 2개의 열과 2개의 기부 스트링을 포함하는 변형된 부조립체를 형성하도록 조합될 수 있다.
도27 및 도28을 참조하면, 제1 모 부조립체(320) 및 제2 모 부조립체(322)가 방향 화살표에 의해 도시된 동력에 의해 모아진다. 부조립체(320)와 관련된 화살표는 예를 들어 (도시되지 않은) 앤빌의 반응력일 수 있고, 부조립체(322)와 관련된 화살표는 (도시되지 않은) 초음파 혼의 반응력일 수 있다. 각각의 부조립체는 장형 부재의 열에 연결된 기부 스트링을 갖고, 본원에서 설명된 방법에 따라 제조된다. 부조립체(320)는 기부 스트링(324)과 장형 부재의 열(326)을 갖는다. 기부 스트링 및 장형 부재는 중합체 단일 필라멘트 재료로 제조될 수 있다. 유사하게, 부조립체(322)는 기부 스트링(328)과 장형 부재의 열(330)을 포함한다.
부조립체(320, 322)들이 도28에 도시된 바와 같이 모아지면, 앤빌, 기부 스트링(324), 장형 부재의 열(326, 330), 기부 스트링(328), 및 초음파 혼이 대체로 맞닿는다. 초음파 에너지는 초음파 혼에 전력을 공급함으로써 인가되어 열들 사이에 결합 영역을 형성하기에 충분한 수준 및 시간으로 열(326, 330)들 사이의 경계면에 초음파 에너지를 송출한다. 결합 영역은 경계면에서의 장형 부재들의 표면용융을 나타내고, 이는 냉각되면 2개의 열, 즉 2개의 부조립체들을 서로 기계적으로 연결시킨다.
이렇게 형성된 변형된 부조립체는 장형 부재의 2개의 열이 사이에 삽입된 2개의 기부 스트링을 갖는다. 이러한 구조는 모를 더욱 양호하게 포착하여, 모가 각각의 기부 스트링으로부터 분리되는 것을 더욱 어렵게 만들고, 따라서 장형 부재를 헐겁게 하는 경향이 적은 변형된 부조립체를 포함하는 조립체를 만든다. 또한, 몇몇의 적용에서, 대향 측면에서 연결된 기부 스트링들은 변형된 부조립체를 홈 또는 다른 구조물을 갖는 조립체 내로 안내하는데 유용할 수 있는 레일형 구조물을 형성한다. 또한, 칫솔과 같이, 부조립체가 현장에서 성형되는 몇몇의 조립체에서, 기부 스트링은 대응하는 기부 구조물에 대한 증진된 기계적인 연결 및 주형 공동의 밀봉 성능을 위한 표면을 제공한다.
다른 실시예에서와 같이, 기부 스트링 및 장형 부재는 전술한 재료로 제조될 수 있다. 칫솔에 대한 특히 양호한 실시예에서, 장형 부재는 단일 필라멘트 나일론 재료로 제조되고, 기부 스트링은 유사한 재료로 제조된다.
도28에 도시된 변형된 모 부조립체를 제조하기 위한 구조물(331)이 도29 및 도30에 도시되어 있다. 제1 안내부(332) 및 제2 안내부(334)는 기부판(336)과 같은 임의의 적합한 구조물 상에 장착됨으로써 서로에 대해 이격된 관계로 유지된다. 하나의 또는 양쪽 안내부는 그들 사이의 공간을 조정하기 위한 수단을 구비할 수 있다. 도시된 실시예에서, 안내부(334)는 장형 슬롯 및 양방향 화살표에 의해 표시된 측방 조정 성능을 허용하는 대응하는 조정 나사(338, 340)를 구비한다. 이러한 조정 성능은 또한 부조립체(320, 322)의 예를 들어 구조물(331) 내로의 초기 공급을 허용한다.
안내부(332, 334)들 사이로 공급되면, 장형 부재(326, 330) 및 기부 스트링(324, 328)은 초음파 에너지의 인가를 위해 접촉하게 된다. 제2 안내부(334)는 앤빌로서 기능하며, 위에서 설명된 바와 같이 맞닿아 있는 장형 부재들 사이의 경계면에 초음파 에너지를 송출하도록 초음파 혼(342)과 협동한다. 초음파 혼은 초음파 에너지의 임의의 적합한 공급원에 연결될 수 있고 장형 부재의 표면 용융을 일으키기에 충분한 시간 및 에너지 수준으로 전력을 공급받는다.
도시된 실시예가 기부 스트링에 대해 대체로 수직으로 배치된 장형 부재를 도시하지만, 특정 적용에서는 장형 부재를 약간의 각도로 또는 쉐브론 패턴으로 배치시키는 것이 바람직할 수 있다. 이러한 구조는 케이블이 권취부를 송출하는 속도에 대한 기부 스트링의 상대적인 공급 속도를 변화시킴으로써 형성될 수 있다. 무엇이 더 빨리 이동하는 지에 따라, 장형 부재는 전방 또는 후방으로 경사질 수 있다. 전방 및 후방으로의 장형 부재들의 조합은 교차 패턴을 생성하도록 동일한 기부 스트링 상에 제공될 수 있다. 모든 경우에, 경사 각도는 실제로 임의의 각도일 수 있지만, 양호하게는 "근소하며" 이는 전방 또는 후방으로 0 - 10°의 범위 내에 있다.
위에서 설명된 실시예가 맨드릴의 외측 표면과 대체로 동일 평면 상에 있는 대응하는 나이프 베드 및 회전식 블레이드를 수납하는 홈을 구비한 절단기 블레이드를 도시하지만, 나이프 베드의 다른 실시예가 도31 및 도32에 도시되어 있다.도31에서, 나이프 베드(344)는 맨드릴의 표면으로부터 상방으로 돌출한다. 상향 돌출부는 맨드릴을 둘러싸는 권취부에 대해 코너에서 코너까지 약간의 만곡을 일으키기에 충분한 정도이다. 나이프 베드(344)의 외측 표면은 절단 지점에서 권취부와 맞물리는 견부(346)를 구비한다. 대응하는 나이프(348)는 견부(346)에 매우 근접하게 연장되는 절단날을 가져서 절단 작업을 돕는다. 앞서 설명된 실시예에서와 같이, (모든 중간 지점 및 코너 기부 스트링을 포함하도록 맨드릴의 길이를 따라 상이한 위치에서 일어날 수 있는) 절단 작업은 복수의 변형된 부조립체를 생성한다. 유사하게, 도32에서 보이는 바와 같이, 나이프 베드(344) 및 대응하는 나이프(348)는 제1 스테이션 상에서, 이후의 스테이션으로 공급되어 변형된 부조립체를 이루는 초기 부조립체를 형성하는데 사용된다.
본원에서 설명되는 다양한 실시예는 모가 장형 부재의 열을 형성하도록 절단된 단일 필라멘트 길이로 제조되는 브러쉬와 같은 무수한 제품을 형성하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 도33 및 도34는 본 발명에 따른 브러쉬(350)를 도시한다. 브러쉬(350)는 손잡이부를 갖는 몸체(352)와 헤드부를 포함한다. 몸체는 사출 성형될 수 있는 종류의 중합체 재료로 제조될 수 있다. 모 어레이(354)는 임의의 적합한 수단에 의해 헤드부에서 몸체(352)에 연결된다. 모 어레이(354)는 본원에서 설명된 부조립체 또는 변형된 부조립체의 복수의 세그먼트를 포함한다.
도34에서 보이는 바와 같이, 모 어레이(354)는 5개의 평행한 열로 배열된 세그먼트(356, 358, 360, 362, 364)를 포함한다. 각각의 세그먼트는 2개의 기부 스트링들 사이에 삽입된 모의 2개의 열을 포함하는 변형된 부조립체의 길이를 포함한다. 그러나, 하나의 기부 스트링에 대해 모의 2개의 열을 포함하는 변형된 부조립체가 채용될 수도 있다. 도시된 실시예에서, 기부 스트링은 예를 들어 세그먼트를 공동 내에 위치시키고 공동을 열가소성 재료로 채움으로써 몸체의 헤드부 내에 매설된다. 실제로, 임의의 다른 수단이 세그먼트를 몸체 내에 부착시키거나 몸체에 연결시키기 위해 채용될 수 있다.
전술한 실시예는 장형 부재의 제1 열이 기부 스트링의 일 측면에 부착되고 제2 열이 대향 측면에 부착되는 부조립체를 도시하고 설명한다. 다른 실시예에서, 장형 부재의 2개의 열은 기부 스트링의 동일 측면에 부착될 수 있고, 이는 동일한 열 내에서 크기, 강성, 컬러, 재료 등과 같은 상이한 물리적인 특성의 장형 부재들을 혼합하는 기회를 허용한다. 이러한 유형의 부조립체는 단순히 제1 부조립체를 위에서 설명된 장치를 통해 연장시킴으로써 형성될 수 있지만, 장형 부재의 제1 열은 제2 스테이션의 권취부와 접촉한다.
본 발명이 특정 실시예에 관해 설명되었지만, 본 발명은 첨부된 청구범위의 취지 내에서 다양한 다른 실시예가 가능하다는 것이 당업자에게 이해될 것이다.

Claims (78)

  1. 기부 스트링과,
    기부 스트링의 일 측면에 연결된 인접 단부를 각각 갖는 대체로 평행한 장형 부재의 제1 열과,
    기부 스트링의 타 측면에 연결된 인접 단부를 각각 갖는 대체로 평행한 장형 부재의 제2 열을 포함하는 물품.
  2. 제1항에 있어서, 대체로 평행한 장형 부재의 제1 및 제2 열은 기부 스트링으로부터 외측으로 각도를 형성하여 연장되는 물품.
  3. 제2항에 있어서, 상기 각도는 대체로 90°인 물품.
  4. 제1항에 있어서, 상기 기부 스트링 및 양쪽 열의 장형 부재는 중합체 재료로 제조되는 물품.
  5. 제4항에 있어서, 상기 중합체 재료는 나일론 수지, 아세탈 수지, 및 폴리에스테르 수지로 구성된 그룹으로부터 선택되는 물품.
  6. 제1항에 있어서, 상기 기부 스트링은 장원형, 원형, 타원형, 정사각형, 중간지점 리브를 구비한 정사각형, 및 직사각형으로 구성된 그룹으로부터 선택된 단면 형상을 갖는 물품.
  7. 제1항에 있어서, 상기 기부 스트링은 제1 재료로 제조되고 양쪽 열의 장형 부재는 제2의 다른 재료로 제조되는 물품.
  8. 제1항에 있어서, 상기 장형 부재는 나일론 수지, 아세탈 수지, 및 폴리에스테르 수지로 구성된 그룹으로부터 선택된 중합체 단일 필라멘트 재료로 제조되는 브러쉬 모인 물품.
  9. 제1항에 있어서, 상기 장형 부재는 중합체 다중 필라멘트 재료로 제조되는 카페트 터프트인 물품.
  10. 제1항에 있어서, 장형 부재의 제1 및 제2 열은 중합체 단일 필라멘트 재료로 제조되고, 장형 부재의 외측 표면은 기부 스트링의 외측 표면과 접촉하여 장형 부재를 기부 스트링에 연결시키는 유동 구역을 형성하는 물품.
  11. 장형 물품의 제조 장치이며,
    제1 맨드릴과, 제1 필라멘트를 제1 맨드릴 둘레에 권취하여 복수의 제1 권취부를 형성하기 위한 제1 권취 기구와, 적어도 하나의 기부 스트링을 제1 권취부와접촉하도록 공급하기 위한 제1 공급 기구와, 적어도 하나의 기부 스트링을 기부 스트링과의 접촉 지점에서 제1 권취부에 결합시키기 위한 제1 결합 기구와, 제1 권취부를 적어도 하나의 기부 스트링에 근접하게 절단하여 기부 스트링 및 장형 부재의 제1 열을 갖는 부조립체를 형성하기 위한 제1 절단 기구를 포함하는 제1 스테이션과,
    제2 맨드릴과, 제2 필라멘트를 제2 맨드릴 둘레에 권취하여 복수의 제2 권취부를 형성하기 위한 제2 권취 기구와, 부조립체의 기부 스트링을 제2 권취부와 접촉하도록 공급하기 위한 제2 공급 기구와, 부조립체의 기부 스트링을 기부 스트링과의 접촉 지점에서 제2 권취부에 결합시키기 위한 제2 결합 기구와, 제2 권취부를 부조립체의 기부 스트링에 근접하게 절단하여 기부 스트링, 제1 권취부에 의해 형성된 장형 부재의 제1 열, 및 제2 권취부에 의해 형성된 장형 부재의 제2 열을 갖는 변형된 부조립체를 형성하기 위한 제2 절단 기구를 포함하는 제2 스테이션을 포함하는 장치.
  12. 제11항에 있어서, 제1 및 제2 맨드릴은 그들 각각의 길이를 따라 제1 및 제2 권취부를 운반하기 위한 수단을 갖는 다면형 형상의 장형 바아를 포함하는 장치.
  13. 제11항에 있어서, 제1 및 제2 맨드릴 각각은 초음파 에너지를 결합 구역에서 제1 및 제2 권취부의 각각의 기부 스트링과의 마찰 가열로 변환시키는 것을 보장하도록 적어도 하나의 앤빌을 포함하는 장치.
  14. 제13항에 있어서, 적어도 하나의 앤빌 각각은 제1 및 제2 맨드릴 각각에 의해 보유되는 삽입물에 탈착 가능하게 연결되는 장치.
  15. 제14항에 있어서, 각각의 삽입물은 제1 및 제2 맨드릴 각각에 탈착 가능하게 연결되는 장치.
  16. 제13항에 있어서, 각각의 앤빌은 0 내지 5°로 경사진 권취부 맞물림 표면을 갖는 장치.
  17. 제11항에 있어서, 제1 및 제2 권취 기구 각각은 제1 및 제2 필라멘트를 각각 제1 및 제2 맨드릴 둘레에 권취하기 위한 권취기를 포함하는 장치.
  18. 제11항에 있어서, 상기 제1 결합 기구는 제1 권취부와 접촉하도록 공급된 기부 스트링의 개수 및 위치에 대응하는 개수 및 위치에서, 복수의 초음파 결합기를 포함하는 장치.
  19. 제18항에 있어서, 각각의 초음파 결합기는 각각의 기부 스트링과 맞물리는 초음파 혼을 포함하는 장치.
  20. 제11항에 있어서, 상기 제1 공급 기구는 복수의 기부 스트링을 각각 제1 맨드릴의 각각의 코너로 그리고 제1 맨드릴의 2개의 인접한 코너들 사이의 소정 지점으로 공급하기 위한 수단을 포함하는 장치.
  21. 제11항에 있어서, 상기 제1 절단 기구는 각각의 기부 스트링에 근접하게 제1 권취부를 절단하기 위한 수단을 포함하는 장치.
  22. 제11항에 있어서, 상기 제1 공급 기구는 복수의 기부 스트링을 각각 제1 맨드릴의 각각의 코너로 그리고 제1 맨드릴의 각각의 코너 사이의 각각의 중간 지점으로 공급하기 위한 수단을 포함하는 장치.
  23. 제21항에 있어서, 제1 권취부를 절단하기 위한 수단은 중간 지점 및 코너 기부 스트링의 각각의 인접 쌍에 대한 한 쌍의 슬리터를 포함하는 장치.
  24. 제11항에 있어서, 상기 제2 공급 기구는 복수의 부조립체를 각각 제2 맨드릴의 각각의 코너로 그리고 제2 맨드릴의 각각의 코너 사이의 소정 지점으로 공급하기 위한 수단을 포함하는 장치.
  25. 제11항에 있어서, 상기 제2 결합 기구는 제2 권취부와 접촉하도록 공급되는 부조립체의 개수 및 위치에 대응하는 개수 및 위치에서, 복수의 초음파 결합기를포함하는 장치.
  26. 제11항에 있어서, 상기 제2 절단 기구는 각각의 부조립체의 기부 스트링 각각에 근접하게 제2 권취부를 절단하기 위한 수단을 포함하는 장치.
  27. 제11항에 있어서, 상기 결합 영역은 제1 및 제2 장형 부재가 기부 스트링에 결합되는 위치에 형성되고, 장치는 결합 영역을 조절하기 위한 수단을 더 포함하는 장치.
  28. 제27항에 있어서, 상기 조절 수단은 조절 휠과, 변형된 부조립체를 조절 휠로 안내하기 위한 수단과, 조절 휠 상에서 변형된 부조립체의 기부 스트링 둘레의 영역을 가열하기 위한 수단을 포함하는 장치.
  29. 제28항에 있어서, 상기 가열 수단으로부터 이격된 지점에서 조절 휠을 냉각시키기 위한 수단을 더 포함하는 장치.
  30. 제28항에 있어서, 상기 조절 휠은 변형된 부조립체의 기부 스트링 및 장형 부재를 수납하기 위한 원주 홈을 포함하는 장치.
  31. 제29항에 있어서, 상기 가열 수단은 조절 휠에 인접하여 배치된 고온 공기송풍기를 포함하고, 냉각 수단은 조절 휠이 내부로 연장되는 냉각 유체 탱크를 포함하는 장치.
  32. 제28항에 있어서, 상기 안내 수단은 적어도 하나의 안내 롤러를 포함하는 장치.
  33. 제28항에 있어서, 상기 안내 수단은 변형된 부조립체의 기부 스트링과 맞물리기 위한 중심 허브를 갖는 안내 롤러와, 안내 롤러와 조절 휠 사이로 연장되는 안내 슬리브를 포함하는 장치.
  34. 제33항에 있어서, 조절 휠은 원주 홈을 포함하고, 안내 슬리브는 원주 홈 내로 연장되는 장치.
  35. 물품의 제조 방법이며,
    기부 스트링을 제공하는 단계와,
    대체로 평행한 장형 부재의 제1 열을 기부 스트링의 일 측면에 부착시키는 단계와,
    대체로 평행한 장형 부재의 제2 열을 기부 스트링의 타 측면에 부착시키는 단계를 포함하는 방법.
  36. 제35항에 있어서, 제1 열을 부착시키는 단계는 제1 열의 각각의 장형 부재를 기부 스트링에 대해 대체로 수직으로 연장되도록 부착하는 단계를 포함하고, 제2 열을 부착시키는 단계는 제2 열의 각각의 장형 부재를 기부 스트링에 대해 대체로 수직으로 연장되도록 부착시키는 단계를 포함하는 방법.
  37. 제35항에 있어서, 제1 열을 부착시키는 단계는 제1 맨드릴을 포함하는 제1 스테이션을 제공하는 단계와, 제1 필라멘트를 제1 맨드릴 둘레에 권취하여 복수의 제1 권취부를 형성하는 단계와, 적어도 하나의 기부 스트링을 제1 권취부와 접촉하도록 공급하는 단계와, 적어도 하나의 기부 스트링을 기부 스트링과의 접촉 지점에서 제1 권취부에 결합시키는 단계와, 제1 권취부를 적어도 하나의 기부 스트링에 근접하게 절단하여 기부 스트링 및 장형 부재의 제1 열을 갖는 부조립체를 형성하는 단계를 포함하는 방법.
  38. 제35항에 있어서, 제2 열을 부착시키는 단계는 제2 맨드릴을 포함하는 제2 스테이션을 제공하는 단계와, 제2 필라멘트를 제2 맨드릴 둘레에 권취하여 복수의 제2 권취부를 형성하는 단계와, 부조립체의 기부 스트링을 제2 권취부와 접촉하도록 공급하는 단계와, 부조립체의 기부 스트링을 기부 스트링과의 접촉 지점에서 제2 권취부에 결합시키는 단계와, 제2 권취부를 부조립체의 기부 스트링에 근접하게 절단하여 기부 스트링, 제1 권취부에 의해 형성된 장형 부재의 제1 열, 및 제2 권취부에 의해 형성된 장형 부재의 제2 열을 갖는 변형된 부조립체를 형성하는 단계를 포함하는 방법.
  39. 제35항에 있어서, 상기 제1 권취부는 크기, 형상, 조성, 물리적인 특성, 및 컬러로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 특성에서 제2 권취부와 다른 방법.
  40. 제35항에 있어서, 상기 기부 스트링 및 필라멘트 권취부 중 적어도 하나는 나일론, 폴리에스테르, 및 아세탈로 구성된 그룹으로부터 선택된 중합체 재료로 제조되는 방법.
  41. 제35항에 있어서, 기부 스트링 및 장형 부재 중 적어도 하나는 중합체 단일 필라멘트 재료로 제조되는 방법.
  42. 제35항에 있어서, 기부 스트링 및 장형 부재 중 적어도 하나는 중합체 다중 필라멘트 재료로 제조되는 방법.
  43. 모 부조립체의 형성 방법이며,
    제1 필라멘트를 제1 맨드릴 둘레에 권취하여 복수의 제1 권취부를 형성하는 단계와,
    적어도 하나의 기부 스트링을 복수의 제1 권취부와 접촉하도록 공급하는 단계와,
    적어도 하나의 기부 스트링을 복수의 제1 권취부에 결합시키는 단계와,
    적어도 하나의 모 부조립체를 형성하도록 복수의 제1 권취부를 절단하는 단계와,
    제2 필라멘트를 제2 맨드릴 둘레에 권취하여 복수의 제2 권취부를 형성하는 단계와,
    기부 스트링이 제1 권취부와 접촉한 채로 적어도 하나의 모 부조립체를 복수의 제2 권취부와 접촉하도록 공급하는 단계와,
    모 부조립체의 기부 스트링을 복수의 제2 권취부에 결합시키는 단계와,
    모의 2개의 열을 갖는 적어도 하나의 변형된 모 부조립체를 형성하도록 복수의 제2 권취부를 절단하는 단계를 포함하는 방법.
  44. 제43항에 있어서, 적어도 하나의 기부 스트링을 공급하는 단계는 제1 맨드릴의 각각의 코너 및 각각의 코너 사이의 소정 지점에 대한 기부 스트링을 포함하여 복수의 기부 스트링을 복수의 제1 권취부로 공급하는 단계를 포함하고, 결합 단계는 복수의 제1 권취부를 복수의 기부 스트링에 결합시키는 단계를 포함하는 방법.
  45. 제43항에 있어서, 상기 복수의 제1 권취부를 절단하는 단계는 모의 하나의 열을 갖는 복수의 모 부조립체를 형성하도록 복수의 기부 스트링의 일 측면에서 제1 권취부를 절단하는 단계를 포함하는 방법.
  46. 제43항에 있어서, 적어도 하나의 모 부조립체를 공급하는 단계는 복수의 모 부조립체를 복수의 제2 권취부로 공급하는 단계를 포함하고, 복수의 제2 권취부를 결합시키는 단계는 복수의 모 부조립체의 기부 스트링을 복수의 제2 권취부에 결합시키는 단계를 포함하고, 복수의 제2 권취부를 절단하는 단계는 복수의 모 부조립체 각각의 기부 스트링의 일 측면에서 제2 권취부를 절단하여 모의 2개의 열을 각각 갖는 복수의 변형된 모 부조립체를 형성하는 단계를 포함하는 방법.
  47. 제43항에 있어서, 절단 단계는 회전식 절단기 블레이드, 왕복 블레이드, 및 레이저로 구성된 그룹으로부터 선택된 수단으로 절단하는 단계를 포함하는 방법.
  48. 제47항에 있어서, 블레이드 성능을 개선하고 사용 수명을 연장시키도록 냉각 유체를 절단기 블레이드로 방출하는 단계를 더 포함하는 방법.
  49. 제43항에 있어서, 상기 결합 단계는 에너지를 제1 및 제2 권취부에 인가하는 단계를 포함하고, 에너지는 초음파 에너지, 레이저 에너지, 및 복사열 에너지로 구성된 그룹으로부터 선택되는 방법.
  50. 제43항의 방법에 의해 제조되는 제품.
  51. 기부 스트링 및 기부 스트링에 연결된 장형 부재의 적어도 하나의 열을 갖는 부조립체를 조절하기 위한 장치이며,
    홈의 상부 상의 기부 스트링과 홈의 하부 내로 연장되는 장형 부재를 구비한 부조립체를 수납하기 위해 조절 휠의 주연 표면을 따라 내측으로 형성된 홈을 갖는 조절 휠과,
    조절 휠에 인접하여 기부 스트링과 유체 연통하도록 배치된 가열원과,
    가열원으로부터 이격된 지점에서 조절 휠과 유체 연통하도록 배치된 냉각원을 포함하는 장치.
  52. 제51항에 있어서, 상기 가열원은 가열 요소를 갖는 송풍기인 장치.
  53. 제51항에 있어서, 상기 냉각원은 냉각 유체를 담는 탱크이고, 조절 휠은 냉각 탱크 내로 적어도 부분적으로 연장되는 장치.
  54. 제53항에 있어서, 냉각 유체로부터 열을 제거하기 위한 수단을 더 포함하는 장치.
  55. 제51항에 있어서, 장형 부재를 홈 내로 안내하기 위한 안내 슬리브를 더 포함하는 장치.
  56. 제55항에 있어서, 안내 롤러를 더 포함하고, 상기 안내 슬리브는 조절 휠과 안내 롤러 사이로 연장되는 장치.
  57. 몸체와,
    몸체에 연결된 적어도 하나의 부조립체를 포함하고,
    부조립체는 기부 스트링과, 기부 스트링의 일 측면에 연결된 인접 단부를 각각 갖는 대체로 평행한 장형 부재의 제1 열과, 기부 스트링의 대향 측면에 연결된 인접 단부를 각각 갖는 대체로 평행한 장형 부재의 제2 열을 포함하는 장치.
  58. 제57항에 있어서, 몸체는 브러쉬이고, 장형 부재의 제1 및 제2 열은 모인 장치.
  59. 제57항에 있어서, 장형 부재의 제1 및 제2 열은 중합체 단일 필라멘트 재료로 제조된 모이고, 기부 스트링은 중합체 단일 필라멘트 재료로 제조되는 장치.
  60. 제58항에 있어서, 상기 중합체 단일 필라멘트는 나일론인 장치.
  61. 제1 기부 스트링과,
    제1 기부 스트링의 일 측면에 연결된 인접 단부를 각각 갖는 대체로 평행한 장형 부재의 제1 열과,
    제2 기부 스트링과,
    제2 기부 스트링의 대향 측면에 연결된 인접 단부를 각각 갖는 대체로 평행한 장형 부재의 제2 열을 포함하고,
    장형 부재의 제1 열은 장형 부재의 제2 열에 연결되며 제1 및 제2 기부 스트링들 사이에 배치되는 물품.
  62. 제61항에 있어서, 대체로 평행한 장형 부재의 제1 및 제2 열은 제1 및 제2 기부 스트링으로부터 외측으로 각도를 형성하여 연장되는 물품.
  63. 제62항에 있어서, 각도는 대체로 90°인 물품.
  64. 제61항에 있어서, 제1 및 제2 기부 스트링 및 양쪽 열의 장형 부재는 중합체 재료로 제조되는 물품.
  65. 제64항에 있어서, 중합체 재료는 나일론 수지, 아세탈 수지, 및 폴리에스테르 수지로 구성된 그룹으로부터 선택되는 물품.
  66. 제61항에 있어서, 제1 및 제2 기부 스트링은 장원형, 원형, 타원형, 정사각형, 중간 지점 리브를 구비한 정사각형, 및 직사각형으로 구성된 그룹으로부터 선택된 단면 형상을 갖는 물품.
  67. 제61항에 있어서, 제1 및 제2 기부 스트링은 제1 재료로 제조되고, 양쪽 열의 장형 부재는 제2의 다른 재료로 제조되는 물품.
  68. 제61항에 있어서, 장형 부재는 나일론 수지, 아세탈 수지, 및 폴리에스테르 수지로 구성된 그룹으로부터 선택된 중합체 단일 필라멘트 재료로 제조되는 브러쉬 모인 물품.
  69. 제61항에 있어서, 제1 및 제2 기부 스트링은 장원형, 원형, 타원형, 정사각형, 중간 지점 리브를 구비한 정사각형, 및 직사각형으로 구성된 그룹으로부터 선택된 단면 형상을 갖는 물품.
  70. 제61항에 있어서, 제1 열의 장형 부재는 크기, 형상, 컬러, 및 필라멘트 구조로 구성된 그룹으로부터 선택된 특성에서 제2 열의 장형 부재와 다른 물품.
  71. 제61항에 있어서, 필라멘트 구조는 단일 필라멘트 및 다중 필라멘트로 구성된 그룹으로부터 선택되는 물품.
  72. 제61항에 있어서, 장형 부재는 중합체 다중 필라멘트 재료로 제조된 카페트 터프트인 물품.
  73. 제61항에 있어서, 손잡이부와 헤드부를 갖는 브러쉬 몸체를 더 포함하고, 제1 및 제2 기부 스트링은 헤드부에 연결되는 물품.
  74. 기부 스트링 및 기부 스트링에 연결된 장형 부재의 적어도 하나의 열을 갖는 부조립체를 조절하기 위한 방법이며,
    장형 부재의 인접 단부를 열원에 대해 나란한 위치에 위치시키는 단계와, 장형 부재의 인접 단부를 가열하는 단계를 포함하는 방법.
  75. 제74항에 있어서, 위치시켜서 가열하는 단계는 홈의 상부 상의 기부 스트링과 홈의 하부 내로 연장되는 장형 부재를 구비한 부조립체를 수납하기 위해 조절 휠의 주연 표면을 따라 내측으로 형성된 홈을 갖는 조절 휠을 제공하는 단계와, 조절 휠에 인접하여 기부 스트링과 유체 연통하도록 배치된 가열원을 제공하는 단계와, 냉각원을 가열원으로부터 이격된 지점에서 조절 휠과 유체 연통하도록 위치시키는 단계를 포함하는 방법.
  76. 기부 스트링과,
    기부 스트링에 연결된 인접 단부를 각각 갖는 대체로 평행한 장형 부재의 제1 열과,
    기부 스트링에 연결된 인접 단부를 각각 갖는 대체로 평행한 장형 부재의제2 열을 포함하고,
    제1 열의 장형 부재는 크기, 형상, 컬러, 재료 조성, 및 필라멘트 구조로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 특성에서 제2 열의 장형 부재와 다른 물품.
  77. 제76항에 있어서, 장형 부재의 제1 열은 기부 스트링의 일 측면에 연결되고, 모의 제2 열은 기부 스트링의 타 측면에 연결되는 물품.
  78. 제75항에 있어서, 장형 부재의 제1 열의 필라멘트 구조는 단일 필라멘트이고, 장형 부재의 제2 열의 필라멘트 구조는 다중 필라멘트인 물품.
KR10-2004-7004571A 1998-06-05 2002-09-25 모 부조립체의 제조 방법 및 장치 KR20040041636A (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/965,789 2001-09-28
US09/965,789 US20020092109A1 (en) 1998-06-05 2001-09-28 Method and apparatus for making bristle subassemblies
PCT/US2002/030433 WO2003029544A1 (en) 2001-09-28 2002-09-25 Method and apparatus for making bristle subassemblies

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20040041636A true KR20040041636A (ko) 2004-05-17

Family

ID=25510489

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-2004-7004571A KR20040041636A (ko) 1998-06-05 2002-09-25 모 부조립체의 제조 방법 및 장치

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20020092109A1 (ko)
JP (1) JP2005504896A (ko)
KR (1) KR20040041636A (ko)
CN (1) CN1561417A (ko)
CA (1) CA2458469A1 (ko)
WO (1) WO2003029544A1 (ko)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE1013968A3 (nl) * 2001-02-13 2003-01-14 Boucherie Nv G B Werkwijze voor het vervaardigen van borstels en inrichting voor het snijden van borstelvezels hierbij aangewend.
US20060272112A9 (en) 2003-03-14 2006-12-07 The Gillette Company Toothbrush
KR100742196B1 (ko) * 2006-11-16 2007-07-24 주식회사 베스트화성 짧은 테이퍼 길이를 가지는 침상모의 제조방법 및 이방법에 의하여 제조된 칫솔

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3726751A (en) * 1971-01-08 1973-04-10 Martin Marietta Corp High performance ablative material construction
GB2012574B (en) * 1978-01-24 1983-02-23 Schlegel Uk Ltd Method of manufacture of brush components
US6175985B1 (en) * 1998-11-04 2001-01-23 E. I. Du Pont De Nemours & Company Paint roller and method of making same using continuous yarn tuftstrings
US6638384B1 (en) * 1999-04-23 2003-10-28 E.I. Du Pont De Nemours And Company Method and apparatus for making bristle subassemblies

Also Published As

Publication number Publication date
CA2458469A1 (en) 2003-04-10
CN1561417A (zh) 2005-01-05
US20020092109A1 (en) 2002-07-18
JP2005504896A (ja) 2005-02-17
WO2003029544A1 (en) 2003-04-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20030115708A1 (en) Method and apparatus for making articles having bristles
US20040026042A1 (en) Method and apparatus for making bristle subassemblies
RU2233605C2 (ru) Способ и устройство для получения щеток
US20030115702A1 (en) Bristles having varying stiffness
US6638384B1 (en) Method and apparatus for making bristle subassemblies
JP2002536096A (ja) 剛毛サブアセンブリとその製造方法
US20040040643A1 (en) Method and apparatus for making articles having bristles
US6351868B1 (en) Bristle sub-assemblies having parallel pairs of bristles; and methods
KR20040041636A (ko) 모 부조립체의 제조 방법 및 장치
JP2005507793A (ja) パイルサブアセンブリおよびその製品の製造方法および装置
US4980003A (en) Method for producing zigzagged plastic strand and forming into multiple-hook fastener media
WO1999042019A2 (en) Toothbrush and method for making a tuft of bristles usable in a toothbrush
CA2564522C (en) Method and apparatus for making brushes

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid