用于柔性型材模具诸如窗膜粘附制品的安装工具、系统和方法
【专利说明】用于柔性型材模具诸如窗膜粘附制品的安装工具、系统和方法
【背景技术】
[0001]本公开涉及安装工具。更具体地，本公开涉及用于制备和安装柔性型材模具的手持工具和系统，例如将粘附制品形式的柔性型材模具安装到带防护窗膜的窗。
[0002]窗膜通常施加到普通窗玻璃，例如施加到商业建筑物或住宅内的现有窗，以提高窗的抗冲击性和其它特性。此类窗膜可以商品名3M超安全防爆窗膜(3M Ultra Safety andSecurity Window Film)购自明尼苏达州圣保罗的3M公司(3M Company，St.Paul ,MN)。这些窗膜及其它窗膜提供对例如风暴灾害、地震、爆炸和“砸橱窗抢劫”盗窃的防护。
[0003]作为参考，“窗”一般由安装到窗框的窗玻璃(或窗格或窗用玻璃)构成。据此，窗膜通常具有粘合剂背衬构造，并因此粘结到窗玻璃。窗膜的边缘还可通过本领域中作为膜附接系统公知的制品固定到框架上，所述膜附接系统如美国专利5，992，107(Poirier)、美国专利6，931，799('^汕)和美国专利申请公开2009/0151255(他310中所述的那些，这些专利中每一个的教导内容均以引用方式并入本文。这些安装制品通常用手(即，无需工具辅助)沿窗膜的边缘并沿窗框的相邻边缘部分进行施加，使得在发生对窗玻璃的冲击时，窗膜将破碎的玻璃保持在原位，并且该安装制品用于将窗膜及粘附的破碎玻璃保持到窗框。通过使碎裂的玻璃保持在窗开口中，窗膜减小了飞出的玻璃对建筑物中人员造成伤害的可能性，也可防止风雨入侵以及风雨对建筑物内部结构造成破坏。
[0004]上文提及的安装制品通常被制成挤出的柔性型材模具，从而形成带粘合剂背衬的型材形状，该型材形状可易于装配到窗格(因此施加于其上的窗膜)和窗框之间形成的拐角。由于挤出的带粘合剂背衬的构造，因此这一特定类型的柔性型材模具也可称为细长的粘附制品，如(例如)美国专利公布2009/0151255中所述。如本公开全文所用，“粘附制品”是指特定类型或类别的柔性型材模具；因此，术语“柔性型材模具”比“粘附制品”更广泛，且涵盖“粘附制品”。
[0005]示例性细长的粘附制品10分别如图1A和图1B所示，并且一般包括具有或限定第一腿部12a、柔性连接部分12b和第二腿部12c的细长主体。第一腿部12a和第二腿部12c分别包括粘合剂表面13a和粘合剂表面13c，这两个表面在使用过程中粘结到窗膜和窗框的相应表面。粘合剂表面13a和粘合剂表面13 c可提供有例如双面粘合带，诸如购自明尼苏达州圣保罗3M公司(3M Company,St.Paul,丽)的3M VHB丙烯酸系泡沫带。为了在使用之前保护粘合剂表面13a和粘合剂表面13c，粘合剂表面13a和粘合剂表面13 c可覆盖以本领域中已知的合适的剥离衬件(未示出)。
[0006]粘附制品10可具有对称形状和如图所示的一体式构造。另外，粘附制品10可为柔性的(例如，由弹性体材料诸如EPDM橡胶形成)。对于这种构造，连接部分12b可易于从图1A的初始挤出状态或形状挠曲至图1B的安装后形状或状态，该形状或状态在空间上取向为使得腿部12a和腿部12c邻接交接窗的对应表面。图1C示出了施加至窗14的粘附制品1。窗14包括保持窗玻璃或窗用玻璃18的窗格的窗框16。窗膜20已施加至窗用玻璃18的内部表面22。粘附制品10施加至窗膜20的周边并施加至窗框16的相邻边缘，从而将窗膜20固定至窗框16。
[0007]可用于窗膜-窗框安装的可商购获得的细长的粘附制品的一个示例为以商品名IMPACT PROTECT1N PROFILE得自明尼苏达州圣保罗3M公司(3M Company，St.PauI ,MN)的挤出橡胶产品。这一柔性机类型的附接系统提供了清洁的安装和一致的外观。柔性连接部分12b在腿部12a和腿部12c中的位置促进了更有利的粘合剂应变的剪切模式(相对于剥离模式而言)，从而在该附接系统受到施加于窗的应力时提供更强的粘结。
[0008]尽管高度可行，但用于窗膜固定的细长的粘附制品可能需要具备一定程度的安装技术。作为参考，粘附制品通常以细长条的形式提供给安装者。安装者继而将条切割为片段或单独的粘附制品，其中如此制得的各个制品具有大体上对应于窗周边长度(或宽度)的长度。例如，窗周边可被描述为具有相对长边和相对宽边。细长条(如提供给安装者)中的一者(或多者)被切割为四个制品或片段;两个对应于长边的尺寸，并且两个对应于宽边的尺寸。
[0009]出于美观目的和更好地确保窗膜与窗框实现一致的连接，建议使所施加的附接制品在窗周边的每个拐角处彼此轻微重叠(例如，沿长边施加的粘附制品将重叠在沿宽边施加的粘附制品上(或被重叠))。更牢固的粘附和更专业的外观可通过在两个重叠的粘附制品中的至少一者的切口端形成成角度的斜切口而实现。利用该技术，相邻的粘附制品在窗框的拐角处完全地配合在一起。斜切口端不应邻接相邻的粘附制品，而是整齐地重叠在相邻粘附制品上。重叠布置方式有利地形成类似联锁接合部的布置方式，并且以精致的方式导致窗框轮廓中的粘附制品和变型形式具有柔性。作为参考，只需通过在相应的端部处形成斜切口，即可在两个刚性条(例如，木材)之间于这两个刚性条形成的拐角处容易地实现平齐邻接接合部。刚性条在切割之前、切割过程中或切割后(即，安装时)不改变形状，意味着斜切口端将在切割后保持其形状不变，从而直接彼此邻接。然而，这一相同的关系对于柔性粘附制品几乎不可能实现;与刚性条不同，粘附制品的安装后形状明显不同于安装前形状。换言之，由于粘附制品在安装时发生挠曲，因此在未挠曲或自然状态下形成于粘附制品中的切口端形状将在最终的挠曲安装后发生显著改变。重叠、联锁的接合部型布置方式避免了所得的接缝中可能存在的中断部分，并且不容易在切割过程中发生不可避免的变型。
[0010]通常，使用可商购获得的砧座型切割器将细长的粘附制品切割为窗膜附接系统的一部分。砧座型切割器设计用于在材料中形成直切口，并且非常适合用于“直”端切割。遗憾的是，现有的安装切割工具不适合于形成上述斜切口。作为参考，典型粘附制品提供的几何形状和空间取向在由图1A的初始挤出形状转变为图1B的安装后形状时发生改变。在粘附制品的初始形状中形成“直型”斜切口在该粘附制品挠曲为安装后的形状并设置在先前施加的相邻粘附制品之上时不会转换到腿部12a和腿部12c的边缘适当取向。相反，处于安装后的状态的斜切口边缘表现出各种弯曲，其有助于获得期望的整齐重叠外观。简言之，利用砧座型切割器切割斜型材是冗长乏味的并且无法一致地实现所需的弯曲形状。熟练的安装者有时使用剪切型切割器，这种切割器可更容易生成所需的弯曲切口，但该切割技术相当耗时并且结果易变，与安装者的技术水平密切相关。更复杂的问题是，图1A的粘附制品10(以及许多其它类型的柔性型材模具)需要使“前”侧相对于粘合剂侧具有不同轮廓型材的斜切口。采用砧座切割器或剪切器难以获得特定形状的切口。遗憾的是，安装者经常忘记该步骤或执行不当，这可继而降低膜附接系统安装的总体质量。
[0011]需要具备一定技术水平的另外的粘附制品-窗膜安装步骤包括首先相对于对应的窗部件(即，窗框16或窗用玻璃18)对准粘附制品，然后施加适当的力以激活粘合剂表面13a和粘合剂表面13c。首先，粘附制品10必须对准并且大体附着到对应的窗部件上。一旦对准，就由安装者向腿部12a和腿部12c施加力，致使粘合剂表面13a和粘合剂表面13c更充分地压向对应的窗部件。由于腿部12a和腿部12c在以约90度角布置时彼此相当接近，因此可能难以一致地相对于窗部件对准附接制品同时移除衬件(在提供的情况下)。类似的约束也妨碍了一致地施加所需的压紧力。已经开发出多种工具用于帮助安装者完成这些任务，包括可同时对准和施加压紧力至附接制品的工具，诸如美国专利申请公布2009/0320406 (Dyer)中所述的那些。这些对准和施力工具虽然可用，但它们必须由安装者携带(除上述切割器以夕卜)，从而增加了安装过程的总体复杂性。
[0012]上述切割、对准和/或施力关注点并不限于粘附制品及其到窗的安装。各种其它柔性型材模具(g卩，除用于窗膜至窗框附接的粘附制品之外的模具)的安装也需要形成一个或多个斜切口、安装对准和/或施加压紧力。
[0013]鉴于如上所述，需要开发简化细长的柔性型材模具的安装过程的工具，所述安装例如但不限于将粘附制品安装到带防护窗膜的窗，包括形成期望的斜切口。任选地，这些相同的工具有利于其它安装任务诸如附接制品对准的性能。其它安装任务诸如施加所需的压紧力也得到了解决。
【发明内容】
[0014]本公开的一些方面涉及可用于安装细长的柔性型材模具(例如安装粘附制品至带防护窗膜的窗)的安装工具。尽管本公开的描述提及用于安装到窗的细长的粘附制品，但本公开的工具、系统及方法同等适用于任何其它类型或形式的柔性型材模具，包括不含粘合剂的柔性型材模具。安装工具包括外壳、刀片组件和切割板。外壳限定腔体和相对的第一端部和第二端部。刀片组件联接到外壳并且包括设置在腔体内的刀片。切割板可选择性地安装到外壳的第二端部，并且包括平台、第一型材和任选的第二型材。平台限定相对的第一主面和第二主面，第一型材从第一主面突出，而第二型材(当存在时)从第二主面突出。各个型材被构造成用于将细长的柔性型材模具保持在挠曲条件下，其中第一型材不同于任选的第二型材。对于这种构造，工具被构造成用于提供第一切割状态和任选的第二切割状态，其中所述切割状态适用于实现期望类型的斜切口。在第一切割状态下，切割板组装至外壳，使得第一型材面向刀片。在第二切割状态下(在提供的情况下)，切割板组装至外壳，使得第二型材面向刀片。因此使用者能够快速形成具有期望的轮廓的切割线，例如斜切口，只需选择由切割板提供的适当的型材并将柔性型材模具插入到工具中，所选的型材将在柔性型材模具中生成挠曲弧线(例如，面向或远离刀片)。刀片可为易得的多用途刀刀片或其它直线型刀片。切割板型材决定了柔性型材模具相对于直线型刀片的挠曲布置方式，该布置方式继而用于实现切割线或表现曲线的图案。
[0015]在一些实施例中，切割板被构造成相对于外壳可反转。在其它实施例中，第一型材被构造成用于促进通过刀片形成第一类型斜切口，并且第二型材被构造成用于促进形成第二类型斜切口。例如，第一型材可有利于实现左端斜切口，而任选的第二型材有利于实现右端斜切口。在其它实施例中，提供附加的切割板，其能够选择性地安装到外壳，并且存在适合不同类型或尺寸的柔性型材模具的一个或多个附加的不同型材。在相关的实施例中，刀片组件和外壳共同被构造成用于提供至少两个相对于切割板的刀片的不同空间取向，其中各个空间取向非常适合不同类型或尺寸的柔性型材模具。
[0016]本公开的其它方面涉及安装柔性型材模具的方法。在自然条件或安装前条件下，柔性型材模具为自然未挠曲的并且限定未挠曲形状。该方法包括将柔性型材模具插入到安装工具中，该安装工具推动柔性型材模具至挠曲切割条件，所述挠曲切割条件限定挠曲形状。该挠曲形状不同于未挠曲形状。操作安装工具以同时在挠曲切割条件下切割柔性型材模具，得到具有斜切口端的柔性型材模具段。从安装工具上移除柔性型材模具段并将其安装到表面。就这一点而言，斜切口端在挠曲切割条件下为基本线性的，并且在自然条件下为弯曲的。在一些实施例中，柔性型材模具段为粘附制品，并且安装到表面的步骤包括将粘附制品安装到带防护窗膜的窗。在其它实施例中，安装柔性型材模具段至表面的步骤包括将柔性型材模具段挠曲至具有挠曲安装形状的挠曲安装条件，该挠曲安装形状不同于挠曲切割形状和未挠曲形状。在其它实施例中，该方法还包括布置安装工具以在插入柔性型材模具的步骤之前执行左端斜切或右端斜切。
【附图说明】
[0017]图1A为示例性柔性型材模具的简化端视图，并且特别地为处于初始的挤出的未挠曲状态或条件下的粘附制品，本公开的工具可用于该粘附制品；
[0018]图1B为图1A的粘附制品处于挠曲安装状态或条件下的简化透视图；
[0019]图1C示出了将图1A的粘附制品安装到窗膜和窗框；
[0020]图2A为根据本公开原理的安装工具的侧视图；
[0021 ]图2B为图2A的工具的分解透视图；
[0022]图3A为可与图2A的工具一起使用的切割板的透视图；
[0023]图3B为从不同的有利位置截取的图3A的切割板的另一个透视图；
[0024]图3C为图3A和图3B的切割板的侧视图；
[0025]图4为被具有图3A的切割板的第一型材支撑在挠曲状态的柔性型材模具的透视图；
[0026]图5为被具有图3A的切割板的第二型材支撑在挠曲状态的柔性型材模具的透视图；
[0027 ]图6A和图6B为根据本公开原理并可与图2A的工具一起使用的另一种切