Eva物品和橡胶物品的微波结合的制作方法
【专利说明】EVA物品和橡股物品的微波结合
[0001]发明背景
[0002]鞋和类似物品常常由较小的零件构成，该较小的零件由橡胶、泡沫或其他需要固化的材料制成。通常，这类零件是不规则成形的和/或包括多于一种类型的材料。通过施加热来固化不规则成形的零件和/或由不同类型的材料制成的零件可能是挑战性的，因为用传统加热方法使具有不同厚度和/或由不同材料制成的零件的不同部分达到期望的温度可能是困难的。用于固化零件的传统加热方法可使用烤箱、热压机或类似方式来加热零件，以用于固化过程。除了使用烤箱、热压机和类似物固化鞋零件的困难之外，由于能量分布限制，这些方法在其能量的使用方面还可能是效率低的。
[0003]发明概述
[0004]本发明大体涉及用于定制微波能量在室内的分布以均匀处理非均匀工作负荷(workload)(比如鞋零件)的系统和方法。
[0005]根据本发明的系统和方法提供了操纵微波能量在保持待固化的零件的室内的分布的多种方法。室本身可仅仅稍微大于待固化的零件。室可由不允许微波能量从室的外部进入室的内部的导电材料构成。微波进入点可被设置，以允许微波能量仅在相对于保持在室内的待固化的零件的选定的位置处进入室。这类微波进入点可以是连接到波导管(waveguide)的端口，该波导管将微波能量从来源递送到室。这种端口的形状、大小和方向可被选择，以单独或结合根据本发明的其他特征实现微波能量在室内的期望分布。微波进入点可以可选择地/另外包括室中的开口，该开口允许微波围绕室环绕地存在以选择性地进入室。例如，如果室已经被放置到更大的微波施加室(比如连续供给微波炉)中，则微波可以围绕室环绕地存在。
[0006]微波加热已经被用于食品处理和其他工业以实现物品的快速且节能的加热。然而，微波领域的传统系统和方法不提供比如待固化的鞋零件遇到的均匀处理非均匀工作负荷所必需的定制化能量分布。当与通常的鞋零件所需的尺寸的小室协作时，传统系统和方法是特别不利的，因为应用于小室的传统系统和方法可有利于喷灯效应(blow torcheffect)。喷灯效应是强烈量的能量集中于材料的特定部分上并且该能量在达到材料的其他部分之前耗散的效应。具体地，喷灯效应可导致材料的最接近端口的特定部分固化，而使较远离端口的部分保持未固化。喷灯效应不允许材料被均匀固化。
[0007]在根据本发明的室内，可被称为“负荷”或“工作负荷”的待固化的零件可保持在一种或多种介电材料内。介电材料可提供腔，该腔保持待固化的零件并且如果需要当该零件被加热时为该零件提供形状、纹理等等。多种类型的电介质可在室内的不同位置处使用。不同类型的电介质材料的使用可改变微波能量的分布、有效地折射微波，而且还可基于电介质与施加的微波能量的相互作用产生不同量的热。例如，在施加的微波能量下，较多“损耗”的电介质将比较少“损耗”的电介质加热更多。通过选择室内的不同类型电介质的类型、量和方向，微波能量和热在室内的分布均可被选择。
[0008]另外的元件可被用来实现室内期望的微波分布。例如，导电致偏器可防止零件的与微波进入点直接对准的部分的过固化。其他分布板可将微波能量引导到室的其中需要能量的部分和/或引导微波能量远离室的其中不需要微波能量的部分。通过另外的示例，延伸穿过室的壁的导电杆(conducting rod)可将微波能量从室的外部传输到室中，并且然后还可将微波能量在室内以更合意的图案分布。
[0009]此外，由于许多固化过程需要或受益于压力的施加，所以根据本发明的系统和方法可将压力施加于在室内待固化的零件。可选择将施加的压力传输到在电介质内形成的腔内的零件的电介质。室自身的壁可被设计为在期望量的压力下固定(例如当锁到或以其他方式固定到闭合位置中时)，或者传输从外部源(比如常规压力机)施加的压力。
[0010]本发明的方面配置端口、致偏器、分布板、波导管和导电杆，以基于非均匀工作负荷的特性调整微波能量。以这种方式，微波能量的分布可被选择以实现在鞋零件的所有位置处的期望量的固化，其可能需要向鞋零件施加相同或不同量的能量。根据本发明的系统和方法可用来固化意图用于除了鞋之外的完成的产品的零件，尽管用于本文结合一些示例描述了用于鞋的零件。此外，需要或受益于固化或通过加热的其他处理的任何类型的材料可使用根据本发明的系统和/或方法来处理。
[0011]本发明的方面在固化鞋底时可能是特别有用的。一般而言，鞋底以非均匀的方式成形。例如，鞋底的鞋跟部分可具有比鞋底的球形部分短的宽度。此外，如下文进一步描述的，在固化过程期间，鞋底材料的体积可从鞋跟部分到球形部分不同。尽管鞋底的非均匀形状和各种其他非均匀特性，但在整个室中定制能量分布允许鞋底被均匀地固化。
[0012]将在下面的描述中部分地阐述本发明的另外目的、优点和新颖特征，并且本发明的另外目的、优点和新颖特征在研宄下文时在某种程度上将对于本领域的技术人员变得明显，或者可以通过实践本发明而获知。
[0013]附图简述
[0014]参照附图在下文详细描述本发明，其中:
[0015]图1A是用于本发明的各个方面中的示例性微波系统；
[0016]图1B是用于本发明的各个方面中的示例性微波系统；
[0017]图1C是用于本发明的各个方面中的示例性微波系统；
[0018]图1D是用于本发明的各个方面中的示例性微波系统；
[0019]图2是关于本发明的各个方面描述的能量分布示意图。
[0020]图3是关于本发明的各个方面描述的能量分布示意图。
[0021]图4是关于本发明的各个方面描述的能量分布示意图。
[0022]图5A是用于本发明的各个方面中的室的示意图；
[0023]图5B是用于本发明的各个方面中的包括负荷的室的示意图；
[0024]图6A是用于本发明的各个方面中的包括端口的室的示意图；
[0025]图6B是用于本发明的各个方面中的包括端口的室的示意图；
[0026]图7A是用于本发明的各个方面中的包括端口的室的示意图；
[0027]图7B是用于本发明的各个方面中的包括端口的室的示意图；
[0028]图7C是用于本发明的各个方面中的包括端口的室的示意图；
[0029]图7D是用于本发明的各个方面中的包括端口的室的示意图；
[0030]图7E是用于本发明的各个方面中的包括端口的室的示意图；
[0031]图8是用于本发明的各个方面的包括端口的室的示意图；
[0032]图9是用于本发明的各个方面中的端口方向的示意图；
[0033]图1OA是关于本发明的各个方面描述的端口的能量分布的示意图。
[0034]图1OB是关于本发明的各个方面描述的端口的能量分布的示意图。
[0035]图1lA是用于本发明的各个方面的分离器的示意图；
[0036]图1lB是用于本发明的各个方面的分离器的示意图；
[0037]图12A是用于本发明的各个方面的致偏器的示意图；
[0038]图12B是用于本发明的各个方面的致偏器的透视图；
[0039]图13A是关于本发明的各个方面描述的能量分布的示意图。
[0040]图13B关于本发明的各个方面的容纳负荷的室的示意图。
[0041]图13C是关于本发明的各个方面的容纳负荷的室的示意图。
[0042]图14A是用于本发明的各个方面中的槽的示意图；
[0043]图14B是用于本发明的各个方面中的槽的示意图；
[0044]图15是用于本发明的各个方面的开槽波导管的示意图；
[0045]图16是用于本发明的各个方面中的开槽波导管的示意图；
[0046]图17是用于本发明的各个方面中的开槽波导管的示意图；
[0047]图18A是用于本发明的各个方面中的导电杆的示意图；
[0048]图18B是用于本发明的各个方面中的导电杆的示意图；
[0049]图18C是用于本发明的各个方面中的导电杆的示意图；
[0050]图19是用于本发明的各个方面中的室的示意图；
[0051]图20是用于本发明的各个方面中的室的示意图；
[0052]图21A是用于本发明的各个方面中的容器的顶部部分的透视图；
[0053]图21B是用于本发明的各个方面中的容器的底部部分的透视图；
[0054]图21C是用于本发明的各个方面中的容器的底部部分的透视图；
[0055]图21D是用于本发明的各个方面中的容器的顶部部分的透视图；
[0056]图21E是用于本发明的各个方面中的容器的顶部部分的透视图；
[0057]图21F是用于本发明的各个方面中的容器的顶部部分的透视图；
[0058]图21G是用于本发明的各个方面中的容器的顶部部分的透视图；
[0059]图22k是用于本发明的各个方面中的包括负荷的室的示意图；
[0060]图22B是用于本发明的各个方面中的包括负荷的室的示意图；
[0061]图23是关于本发明的方面的EVA物品和橡胶物品的示意图。
[0062]图24是关于本发明的方面的波长的示意图。
[0063]图25是关于本发明的方面的关于将EVA物品结合到橡胶物品的方法的流程。
[0064]发明详述
[0065]一般而言，鞋构造并且特别地运动鞋的构造可能存在由于用于构造鞋的材料的多样性的挑战。不同类型的材料可能需要不同的加工技术以形成为单独的部件，并且还可能难以连接在一起以产生完全组装的鞋。通常的运动鞋中的不同类型的材料的这些挑战的一个特定示例可在鞋的鞋底区段中发现。鞋的鞋外底通常可由在穿着期间可能经受与地面、地板或其他表面接触的橡胶或其他耐用材料来形成。另一方面，通常的鞋的鞋底夹层常常可由不同的材料(比如泡沫类型的材料，像例如有时被称为飞纶(Phylon)的乙烯醋酸乙烯酯(EVA)泡沫)来形成。虽然不同于这些示例的其他类型的材料可用来形成鞋外底和鞋底夹层，但一般而言，提供与表面可靠接触的鞋外底以及为穿着者足部提供缓冲的鞋底夹层的不同目的导致这些不同的鞋底部件由不同类型的材料构造。在本文的示例中，第一材料(比如橡胶)和第二材料(比如EVA泡沫)可被固化和/或连接。术语“EVA”将被用作可用来形成鞋的鞋底夹层的范围广泛的材料、制剂和材料的共混物的简写，即使在一些情况下，那些材料可能不完全或甚至部分包括乙烯醋酸乙烯酯。
[0066]对于运动鞋中鞋底组件的不同部分，不同类型的材料比如橡胶和EVA的使用需要特定的设备和方法来单独制备这些部件中的每一个。最终，在每个部件已被制备之后，能够结合到两种材料的粘合剂通常将用来使该两种材料接合在一起。在本示例中，虽然橡胶和EVA两者通常均可经由加热和/或压力的施加形成为鞋零件，但对于EVA材料和橡胶材料，需要的热量、维持在给定温