对压机垫的改进的制作方法
【专利摘要】提供用于层压压机的压机垫。该垫子包括编织的耐热股线的织物，其中，至少一部分纬线（14）包括由一束股线（11）组成的位于弹性体材料的护套（9）内的内芯（12），而至少一部分经线（15）包括金属股线。在围绕股线挤压成形护套之前，形成束的股线（11）被压紧。在编织压机垫织物之前，护套（9）的横截面外形是除圆形之外的规则几何形。较佳地，护套（9）的横截面外形是花键外形（13），或是由直线或弧线组成的规则多边形外形。
【专利说明】对压机垫的改进
【技术领域】
[0001]本发明涉及生产层压板的层压压机中所使用的压机垫，层压压机使用低压和高压的单层压机和多层压机来制造层压板，诸如装饰层压板、层压地板以及印刷电路板等。
【背景技术】
[0002]压机垫的用途是补偿正在被加压的层压板中密度的变化，并由此确保将相等的压力施加到板的所有部分。此外，压机垫补偿压机本身的加压台面的任何不均匀性以及压力之下加压台面的挠曲或弯曲。还有，这有助于平的、均匀密度层压板的生产。因此，对于压机垫来说，重要的是，具有回弹性和富有天然的弹簧弹性，以允许压机垫补偿上述的密度变化以及压机加压台面表面的不均匀性，而且在每次加压操作后允许压机垫松弛，并恢复其原来的形状以能使其再次使用。每次加压后压机垫必须重新形成自己的能力(即，其补偿能力)是重要的特征，以确保合理的工作寿命和确保在更换压机垫时避免不必要的压机停工时间。
[0003]然而，因为压机的目的是将热量施加到层压板上，同时，使层压板处于压力之下，所以，重要的是，压机垫也能将压机加压台面所提供的热量传递到层压板。如此压力下的工作温度通常的范围高达220°C。
[0004]因此，一般地，传统压机垫是耐高温、非石棉纱线和金属丝致密编织的组合件。纳入金属丝便可让热量很好地通过垫子传导到层压板。相比之下，要求非金属的纱线给予垫子所需的弹簧性能和回弹性，以能使垫子在每次加压操作之后松弛回弹。在对特殊用途设计压机垫时，应考虑该两种类型材料的相对比例。通常在每一种情形中，必须要在传热和所需的回弹性和弹簧性能之间达到折衷的考虑。
[0005]W09613376中描述了一种传统的压机垫。该压机垫包括诸如铜丝那样耐热股线的编织织物，其中，无论是经线还是纬线的很大部分包括了硅氧烷弹性体。在实践中，如图1所示，经线I通常包括绞股的或成束的黄铜丝或铜丝，而纬线2通常包括覆盖硅氧烷的金属丝，尤其是，在绞股的或成束的金属丝内芯3上覆有已经挤压成型的硅氧烷护套4。由于硅氧烷护套4的存在，该压机垫具有很大的回弹性和弹簧性能，同时，金属丝确保压机垫达到从加压台面到受压材料的良好传热。该类型压机垫的一个缺点在于，在使用中，当层压压机在加压时，由于绞股的或成束的丝内芯3和经线I的金属丝的剪切作用，硅氧烷的护套4在经线I和纬线2的交点处趋于被切断。最终，因为随着时间推移该编织结构被弄平到这样的程度，即，使得压机垫在每次加压操作之后不能松弛回弹，且垫子失去其回弹性和弹簧特性，这就造成垫子疲劳失效。
[0006]在W02007129041中，描述了一种减轻上述问题的压机垫。在该压机垫中，纬线内芯3内的丝不是绞股的或成束的，但布置成基本上彼此平行地布置，并平行于内芯3的纵向轴线，如图2所示。当压机垫在使用中被加压时，上述平行的布置能使内芯3的丝相对于彼此移动，因此变平而可能进入到相同的平面内。这样能减小经线丝I切入到纬线2的硅氧烷护套4内的趋势。[0007]W02007129041中还描述了如此使用纬线的可能性，其中，当金属丝3不处于施加的任何压力之下时，它们布置成布置在内芯的同一平面内。这样就涉及非圆横截面外形(例如，椭圆形横截面外形)的弹性体护套4的挤压成型。然而，如此的纬线是带状的，宽度显著地比其厚度大。编织如此的纬线来生产满意的压机垫是困难的，因为在编织过程中所有纬线趋于扭绞，这样，由于纬线内的扭绞，生成的压机垫将会具有不均匀的厚度并且在经线和纬线之间具有不同大小的孔隙。这是不尽理想的，因为生成垫子的任何给定表面区域内的经线和纬线之间接触点数量会减少，这又会减小垫子的补偿能力。即使能够用保持未扭绞的带状纬线来编织垫子，任何平织或斜纹织物中纬线增大的宽度，也会导致在给定长度的编织织物上纬线插入或跳线数量的减少。这也是不理想的，因为生成垫子任何给定表面区域内经线和压机加压台面之间的接触点数量由此而减少，这又降低了垫子的传热能力。
【发明内容】
[0008]本发明的主要目的是提供压机垫，其中，弹性体在压机垫的总体积中形成比传统压机垫更大的体积百分比，由此，形成提高的补偿能力或“弹簧”效应，且基本上不会降低压机垫的传热能力。
[0009]在优选的实施例中，本发明的另一目的是克服上述传统压机垫的缺点，并提供新颖的压机垫，其中，因为弹性体被经线中金属股线切割的趋势降低，所以，弹性体材料在较长时间内仍能保持完好无损。
[0010]根据本发明，提供用于层压压机中的压机垫，其包括编织的耐热股线的织物，其中，至少一部分纬线包括由一束股线组成的位于由弹性体材料挤压成形的护套内的内芯，而至少一部分经线包括金属股线，其特征在于，在围绕股线挤压护套之前，形成束的股线被压紧，其特征还在于，在编织压机垫织物之前，护套的横截面外形是除圆形之外的规则几何形。
[0011]在本文和权利要求书中，术语“压紧”要被诠释为意指，在通过形成束的股线的任何横截面平面中，股线布置成使它们占据最小的实际空间量，因此具有最高的实际密度，在挤压过程中，股线始终具有偏离理想压紧布置的最小程度的偏移。在W02007129041所描述的结构布置中，纬线包括股线，当它们不处于任何施加的压力之下时，被布置成在内芯的同一平面内，因此，该专利所述的布置结构不落入本定义的范围之内，因为在它们周围的护套挤压成形之前，股线不是压紧的。
[0012]业已知道，压机垫对压力的阻力依赖于织物密度。在使用中，当压力施加到垫子上时，增大该阻力使织物中相邻弹性体的纬线股线更加彼此靠近。业已发现，将弹性体护套的横截面外形(传统上其为圆形)改变为除圆形之外的规则几何形，同时，保持内芯中股线为压紧的成束状，能使垫子内的弹性体材料量增加，结果是能增加垫子的补偿能力。
[0013]较佳地，护套的横截面外形是由直线或弧组成的外形或规则多边形外形。在花键外形的情形中，较佳地，该外形具有至少六个花键和有利地至少十二个花键。较佳地，花键或多边形外形的所有角形成从外形的假想内接圆中的纬线表面向外的突出物。
[0014]使用如此外形的纬线意味着，该织物包含比横截面外形是圆形的情形更多的弹性体材料，因为非圆外形在经线和纬线之间的交叉点处将会充分地变形，并允许每分米有与使用圆形横截面外形的纬线织物中相同数量的投纬(Pick)或引纬。然而，在垫子的任何给定体积内的弹性体材料数量将会更多。在编织过程中，有压力在经线和纬线之间的交叉点处作用在纬线的弹性体材料上，并在弹性体材料内造成局部变形。使用花键外形或规则多边形外形意味着，花键或这些多边形外形的突出的角承载了该压力，于是，在经线和纬线之间的接触点处每单位面积的荷载显著大于使用圆形外形的情形。该荷载容易地在每个交叉点处压缩花键或角的突出物，但关键的是，弹性体外形的下面主体不会比具有传统圆形外形纬线中的弹性体外形变形得更厉害。
[0015]尽管简单地增大圆形外形护套的直径可出现相同的效应，但由于弹性体材料通常是可被迫就位的柔性的硅氧烷，所以，它是一个数学问题:只要具有圆形外形的纬线最大直径可舒适地编织而不减少每分米投纬数量，那么，通过使用花键的外形或规则多边形外形，可将显著更多的弹性体材料纳入到织物内，其中，上述最大直径不是花键外形的底部内接圆，就是规则多边形外形的内接圆。
[0016]本发明较佳的附加特征描述在附后的从属权利要求书中。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]现将参照附图借助于实例来描述本发明以及用于本发明实施例中的具有不同横截面外形的纬线实例。附图中:
[0018]图1是传统压机垫使用前的示意横截面图；
[0019]图2是形成传统压机垫的纬线股线的内芯的一定长度的一束股线的立体图；
[0020]图3a至3e是与图1相比照的放大比例的横截面图，它们是根据本发明分别具有五个不同横截面外形的纬线的横截面图；
[0021]图4是显示模具外形的示意图，该模具用于生产具有方形横截面外形的硅氧烷挤压物；
[0022]图5a和5b是显示用于根据本发明压机垫中纬线内芯的示意图，其分别由七根压紧的股线和三根压紧的股线组成；以及
[0023]图6是根据本发明压机垫的实施例的剖视图，其中压机垫已经编织成斜纹织物。【具体实施方式】
[0024]如上所述，生产用于压机垫的有护套的纬线中所用的弹性体材料一般地是硅氧烷，通常是硅氧烷或氟硅氧烷，但也可使用其它的弹性体材料。通常地，使用十字头挤压机，通过在由成束股线(例如，丝股线)组成的内芯上挤压弹性体，来实施带有弹性体护套的纬线的生产。包括内芯的成束股线通过一末端进入到弹性体流中，并因此通过模具，该模具控制生成护套的形状和厚度。
[0025]能够形成如图3a至3e中所示的横截面外形的模具，可由本【技术领域】内技术人员容易地生产出来，但应该认识到，模具并不总是能反映出所生成的纬线的外形。这是因为硅氧烷流在模具的所有部分上应该是均匀的。模具内的尖角趋于产生过度的曳阻力，造成挤压物上粗糙的边缘。通过在所有角上设置略具半径的圆角，便可克服该种效应。当模具开口的某些部分的横截面面积小于其它部分时，也可导致不均匀的流动。通过在收缩处提供较短的区域(land)便可纠正这种情况。通过钻削或机加工除去模具的一部分厚度就可缩短该区域。相反，通过减慢通过模具内大开口的流动，可获得均匀的流动。这可通过在模具上游侧上安装挡坝以阻滞流动来实现。例如，如图4所示，在具有方形横截面外形的用于生产硅氧烷挤出物的模具5中，“方形”模具开口的侧边6做成为凸出，以在挤出物中形成直线侧边。这是因为硅氧烷一旦离开模具5便会膨胀。
[0026]在大多数传统的压机垫中，例如，如图1所示的垫子，纬线2的内芯3包括七根丝股线8，它们可以绞股在一起或不绞股，并彼此平行地布置，且平行于内芯3的纵向轴线，如图2所示。一般地，股线8各具有0.2mm的直径，这样，总的丝直径dl是0.6mm。当用硅氧烷护套4包裹时，硅氧烷包裹的纬线2的外直径d2通常为1.4mm,因此，当垫子处于不使用状态时，硅氧烷的壁厚d3为0.4_。然而，如果使用横截面外形为除圆形之外的其它规则几何形的纬线，则对基于该几何形外形的内接圆的任何给定直径而言，可提高弹性体的数量。
[0027]在图3a至3e中，是具有五种不同规则几何形横截面外形的纬线的横截面图，即，分别是三角形外形、方形外形、五边形外形、六边形外形以及花键外形。在多边形外形的情形中，g卩，三角形、正方形、五边形和六边形外形，各个角的外形都是倒圆的，这是挤压过程所需要的。在花键外形的情形中，较佳的是花键为半圆形，但也可使用其它形状的花键，例如，三角形花键。在所示的实施例中，多边形外形的侧边由直线形成，但对于多边形也可能具有弧形侧边，例如，如鲁洛克斯(Reuleaux)多边形的方式。
[0028]以下的表格一表1给出了使用所示的与圆形外形相比的外形可获得的护套9的弹性体的估计的体积增量。计算基于1.4mm直径的内接圆10，该内接圆在图3a至3e中用虚线表示，计算还基于使用内芯12内三根0.2mm直径的股线或内芯12内七根0.2mm直径的股线。在图3e所示的花键外形的情形中，实施计算时，假定围绕内接圆9有十二个半圆形花键13均匀地间距开，各个花键具有0.125mm的半径。
[0029]表1
[0030]
外形_弹性体体枳增M_`
__内芯巾3 It线_内芯中7股线
_.......? 角形__103%__Π3%_
_Ili 方形__29%__32%_
五边形16%18%
六边形11%12%
花键形20?22%
[0031]从表中可见，最大的体积增量是三角形外形达到的。然而，从实用的观点来看，如此的外形有难度，因为超出内接圆直径的角部突出物的尺寸很大，且不容易被经线和纬线交叉点处的经线压缩。在不增加经线的张力的情况下，这可能是不理想的，可导致每分米投纬数量的减少，这会挫伤本发明的目的。这样就留下了正方形外形和花键外形作为所要考虑各种外形中的最佳外形。然而，使用具有正方形外形的纬线也具有潜在的问题。理想地，具有正方形外形的纬线应插入到织物内，以使纬线股线较佳地彼此对齐，这样，使垫子表面具有平的外观。然而，不大可能在没有引入一定程度的扭绞的情况下将如此纬线股线引入织物内。假定必须接受某种程度的扭绞，就会出现另外的问题，即，任何引入的扭绞的分布都不大可能在织机宽度上以及不同的引纬(weft insertion)之间保持一致性。这会引起生成的压机垫有不均匀的外观。
[0032]在花键外形的情况下，纬线中如此的扭绞问题不会达到这样的程度，这部分地是因为花键数量使得以特殊方式定向纬线的要求变得平坦。这是使用具有大量花键13的花键外形的一个理由。较佳地，该外形具有至少六个花键，有利地可高达十二个花键13，这是使用给定尺寸纬线时实用的最大数量。还有，对于任何给定尺寸内接圆10所使用的弹性体量的任何给定体积增量，组成该增量所提供的花键数量越多，则它们在经线和纬线交叉点处越容易被压缩。这样就减小了以上描述的有关三角形外形的问题，这是使用有十二个花键13的外形的另一个原因。
[0033]以上表1给出了使用基于1.4mm直径的内接圆10可获得的护套的弹性体中估计的体积增量，其具有围绕外形均匀间距开的十二个半圆形花键13，各个花键具有0.125mm的半径。较佳地，护套9所具有的内接圆的直径在1.25_至2.0mm之间(包括端点值)，花键13各具有在0.1mm和0.2mm之间(包括端点值)的半径。以下的表格一表2给出了护套9的弹性体的估计的体积增量，其可使用不同尺寸的内接圆10和不同尺寸的半圆形花键13来实现，假定在每一情形中围绕内接圆10有十二个花键13均匀地布置。
[0034]表2
[0035]
【权利要求】
1.一种用于层压压机中的压机垫，其包括编织的耐热股线的织物，其中，至少一部分纬线包括由一束股线组成的位于由弹性体材料挤压成形的护套内的内芯,而至少一部分经线包括金属股线，其特征在于，在围绕股线挤压成形护套之前，形成束的股线被压紧，其特征还在于，在编织压机垫织物之前，护套的横截面外形是除圆形之外的规则几何形。
2.如权利要求1所述的压机垫，其特征在于，护套的横截面外形是花键外形，或是由直线或弧线组成的规则多边形外形。
3.如权利要求2所述的压机垫，其特征在于，花键外形具有至少六个花键。
4.如权利要求2或3所述的压机垫，其特征在于，花键外形具有十二个花键。
5.如权利要求1至4中任一项所述的压机垫，其特征在于，护套具有花键外形，该花键外形的内接圆直径在1.25mm至2.0mm之间，包括端点值，呈半圆形的花键具有在0.1mm至0.2mm之间的半径，包括端点值。
6.如权利要求2至5中任一项所述的压机垫，其特征在于，花键或多边形外形的角形成从纬线表面向外的突出物。
7.如权利要求1至6中任一项所述的压机垫，其特征在于，形成束的股线基本上彼此平行地布置，并平行于内芯的纵向轴线。
8.如权利要求1至7中任一项所述的压机垫，其特征在于，内芯包括多个股线，它们选自以下中的任何一个，即，铜丝、黄铜丝、不锈钢丝、铜合金丝、芳香族尼龙线、玻璃线或细丝、芳香族的聚酰胺线。
9.如权利要求1至8中任一项所述的压机垫，其特征在于，内芯包括高达七根金属股线。
10.如权利要求1至9中任一项所述的压机垫，其特征在于，内芯包括三根不锈钢股线。
11.如权利要求1至10中任一项所述的压机垫，其特征在于，股线各具有量级为0.2mm的直径。
12.如权利要求1至11中任一项所述的压机垫，其特征在于，弹性体材料包括硅氧烷。
13.如权利要求1至12中任一项所述的压机垫，其特征在于，经线包括金属丝，其由多个金属股线组成，它们基本上彼此平行地布置。
14.如权利要求13所述的压机垫，其特征在于，金属丝由多个金属股线组成，各股线具有量级为0.2mm的直径，铺设至少25mm。
15.如权利要求1至14中任一项所述的压机垫，其特征在于，编织的织物编织成平纹或斜纹织物。
【文档编号】B30B15/06GK103781622SQ201280040068
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2012年8月7日 优先权日:2011年8月17日
【发明者】M·道格拉斯 申请人:马拉松包带有限公司