专利名称：窗户遮盖部件以及制作该部件的设备和方法
技术领域：
本发明通常涉及用于遮盖窗户或其他类似开口的遮盖物。更具体 地说，本发明涉及窗户遮盖部件以及制作该部件的方法和设备。
背景技术：
窗户遮盖物，如百叶窗或窗帘，通常用于遮盖窗户或其他类似的 开口，从而保护隐私或控制房间内的光线亮度。窗帘，有时也被称为 活动百叶窗，是窗户遮盖物的流行样式，包括许多相互平行组装的间 隔布置的板条或百叶窗板。有时，板条平行窗户布置；有时，板条垂 直窗户布置。
近年来，由木制板条制成的百叶窗很流行。由于实心木材价格昂 贵，由各种实心木材替代物制成的板条也日趋流行。这些替代物的例 子包括金属，乙烯树脂，PVC泡沫塑料，ABS木材复合物，胶合板， 热塑性固体，或以上任何材料的合成物。尽管这些替代物通常比实心 木材便宜，但是由上述木材替代物材料制成的板条在弯曲强度方面不 如实心木材板条。而较差的弯曲强度从结构上限制了板条的长度或跨 度。换句话说，这些木材替代物制成的百叶窗需要更多的支撑构件(也 可称为阶梯支撑)，以达到横跨与木材板条相同的窗户宽度。因此， 必须将大量的阶梯支撑构件与木材替代物百叶窗相结合，以防止板条 下垂。这样制成的产品具有高材料成本，高制作成本和低美观度。典 型地，阶梯支撑构件应沿木材替代物板条的长度方向每隔10至12英 寸布置，相比于木材板条每隔21至24英寸布置阶梯支撑构件。
发明内容
在优选实施例中，本发明包括空心的刚性窗户遮盖部件，如填满
常用低密度材料的板条，以及制作该部件的设备和方法。所述设备包 括挤出空心的窗户遮盖部件的冲模。所述冲模包括当窗户遮盖部件脱 离冲模时提供进入窗户遮盖部件内部的空隙或通道。所述方法包括通 过冲模中的中心空隙或通道向空心板材内部填充材料。所得到的挤压 形成的填充有第二材料的空心窗户遮盖部件的合成物，相比于任何具 有合适重量和成本的木材替代物材料，提供更强的结构强度(刚度)， 并且通过新颖高效的连续加工工艺实现。
在本发明的优选实施例中，从冲模中挤压出热塑树脂以形成空心 板条，然后在空心板条中注入热固泡沫。热固泡沫在被注入空心板条 中时，与水气(或辅助化学试剂)发生反应。在另一优选实施例中， 在空心板条中注入泡沫热塑性塑料。
本领域的技术人员认为注入空心薄板中的热固泡沫，泡沬热塑性 塑料，或其他合适材料均能容易地调整至不同的密度，从而提供各种 性质之间所需的平衡，如结构强度，光亮度，绝缘能力，材料成本等。
本发明的所述及其他目标和特征将在详细描述和附图中清晰地阐明。
结合附图以及下述描述和权利要求清晰地阐明本发明的前述的和 其他目标和特征。需要理解的是，附图描述的仅仅是本发明典型的实 施例，因此，并不认为是对其领域的限制，通过下列附图将带有额外 的特征和细节地详细描述和阐明本发明。
图1为根据本发明一个优选实施例的冲模的横截面图，该冲模用 于挤压形成窗户遮盖部件，并通过该冲模注入核心材料。
图2为图1的冲模的前视图。
图3表示在优选实施例中制作根据本发明的窗户遮盖部件的步骤。
具体实施例方式
下述具体描述结合附图(因此特地将其作为本具体描述的一部分) 阐明了具体配置，从而提供对本发明的全面理解。下述具体描述结合
附图可使相关领域的技术人员能够制作和使用本发明。
本具体描述的目的是描述本发明，以使本领域的技术人员能够制 作和使用本发明，下述描述阐明了本发明的各种具体实例，也称为实 施例。尽管结合具体实施例来描述本发明，但是需要理解的是，因为 实施例仅仅作为示例，本描述并无意将本发明限制于这些特定的实施 例。实际上，强调的是本发明可通过多种不同的方法实现或执行。附 图和具体描述仅仅是本发明的特定实施例的代表。
制作窗户遮盖物所用的挤压组件已经所熟知。挤压部件为替代木 制或金属制成的部件的低成本、较易制作的替代物。有时，这些部件 是空心的，具有多种形状的肋材或结构元件布置在通常的空心内。整 个空心结构可能缺乏结构强度(如刚度)，尽管使用肋材增加刚度， 但这会极大地增加挤压工艺的制作的复杂度。这同样显著增加了成品 的材料成本，因为制作肋材所需的材料远多于仅仅制作所需形状的外 壳或外周边所需的材料。
因此，窗户遮盖物行业非常希望具有使用低成本挤压技术制作的 挤压外壳，但需要在该部件的空心中央注入额外的材料，从而在不极 大增加成品重量或材料成本的情况下，增加结构强度。
授予Barsby的美国专利No.6，592，789和6，880，588，公开了一种用 泡沫填充空心挤压部件的方法。然而，Barsby的方法需要窗户遮盖部 件在外周边上具有开口，当挤压部件的长轴与注射头相邻时，泡沫注 射头可以插入该开口。显然，需要开口的外周边(实际上，为"U"形 横截面)的要求降低了 Barsby方法的满意度和灵活性。
本发明公开了一种新颖的设备，和向挤压形成的空心窗户遮盖部 件如窗户百叶窗板条的全封闭外周边中注入材料的方法。
图3描述了组成本发明的优选实施例的步骤。提供有熔融树脂 100。在优选实施例中，使用热塑树脂。本领域的技术人员可根据成品 窗户遮盖部件的所需成本、刚度和其他特性来选择合适的树脂。所选 的树脂可包括下述材料的任意一种，但并不受限于此ABS， ASA， PVC，聚丙烯，聚乙烯，PET， PETG，聚碳酸酯和聚苯乙烯。各种包 括任意上述或其他树脂的合成物均可使用。本领域的技术人员可选择 具有合适成本、刚度和可成形性的材料。所选树脂的熔融状态可由本 领域任何已知的系统实现。在优选实施例中，使用挤压设备(未显示 在图3中)熔化粒状热塑塑料，使其达到本发明的熔融树脂100的熔 融状态。
冲模挤压机110包括具有通道80的冲模10，利用任何已知技术 将熔融树脂100注入所述通道。在优选实施例中，冲模10还包括基本 呈环形的树脂腔40，当熔融树脂被供给到或挤入模10中时流入该树脂 腔。冲模10的横切截面图如图l所示，前视图如图2所示。熔融树脂 通过通道80到达树脂腔40，通道80可位于冲模10上能与树脂腔40 相通的任意点。
随着添加的熔融树脂100被灌入冲模10中，熔融树脂100在出口 50处被挤出冲模10。由于树脂腔40通常为环形，在优选实施例中， 所得到的挤压部件60呈圆柱形。然而，应了解的是，通过制作具有不 同出口形状50的冲模10和形成具有在此公开的其他特点的合适形状 的树脂腔40，可轻易的制作其他的挤压形状。
空心挤压部件60可由如前所述的单一挤压元件形成。可选的，部 件60可由两个或更多个单独的元件形成，这些元件通过粘合剂或其他
方式组合在一起，从而形成具有基本连续的全封闭外周边的空心组件。
基本呈环形的树脂腔40允许空心通道或空隙20作为冲模10的一 部分制作，从而使得表面12成为冲模10的出口50的内部，但同时允 许进入挤压材料60的空心部分。
在优选实施例中，心轴30插入空隙20中。心轴30与将核心材料 70输送至挤压材料60中心的输送装置(未示出)相连。可选的，冲模 10可简单地包括与挤压材料60的空心内部相通的合适的通道，通过该 通道可输送核心材料70。
在优选实施例中，核心材料70包括热固泡沫，如聚亚安酯。多种 其他的热固泡沫，泡沫热塑树脂，或其他合适的泡沫核心材料均包括 在本发明的范围之内。在优选实施例中，核心材料以液体状态被输送， 并立即与水气或辅助化学固化剂反应，从而固化为固体泡沫。当熔融 树脂100从冲模10的出口 50处流出时，熔融树脂100的状态使核心 材料70不必与熔融树脂100发生化学反应，而仅仅注入挤压材料60 的空心部分。
再次参照图1和图3，此时已注入了核心材料70的挤压材料60， 在脱离冲模挤压机110后，进入校准器130。校准器130包括将挤压材 料60形成成品窗户遮盖部件最终所需形状的合适的模型。由于挤压材 料60并未完全冷却，核心材料70也没有完全固化，在进入校准器130 后，挤压材料60的形状可由校准器130的模型形成。窗户遮盖部件所 需的任何形状均可在校准器130中形成，包括但不限制于以下各种截 面形状，如椭圆形，翼形，长方形，和圆形等。
重要的是，构造校准器130，使得在挤压材料60上施加一个真空 压力，并通过可调控的方法将其冷却，如水浴，空气冷却，或其他任 何已知的冷却技术。在校准器130施加的真空压力和由于核心材料70 的固化产生的内部压力的共同作用下，挤压材料60紧紧压在校准器130 的模型上，并当其通过校准器130时保持固定的规则形状，直到完全 冷却和固化。在优选实施例中，使用热塑树脂作为挤压材料60，使用 聚亚安酯泡沫作为核心材料70，在通过校准器130约5英尺后，完成 成形和冷却的过程。
本领域的技术人员会发现，对比于包括在预成形、冷却和切割的 空心窗户遮盖部件中插入泡沫状切片的现有技术，本发明具有固有的 优势。现有技术是非连续的，不能够显著地增强结构，并且在没有附 加材料成本或再加工时使用的核心材料的柔韧性相对较差。本发明的 优势包括，制作过程连续，可根据用户的要求显著地增强结构强度， 在不需要改变材料或工具的条件下，可灵活的调整核心材料的密度。
本领域的技术人员也会发现，核心材料70的性质可在制作过程之 初或之间根据需要调整，以使得成品具有令人满意的特征。作为具体 的非限制性实例，如果需要轻质产品，可通过调整热固泡沫所使用的 液体成分(树脂和硬化剂)的比率，或通过调整与用作核心材料70的 热塑树脂同时使用的发泡剂的种类或浓度，来改变用作核心材料70的 泡沫的密度。同样的，如果本领域的技术人员希望核心材料70提供额 外的结构强度，可做类似的调整来增加核心材料70的密度。这样，可 以很容易地调整用于制作窗户遮盖部件的给定长度的材料量，使其满 足厂商对于成本和市场的要求。实际上，如果结构强度(刚度)是制 作过程的首要目标，那么本发明制作的窗户遮盖物板条相比于任何其 他现有的木材替代物，在相同重量下具有更强的刚度。
一旦在校准器130中完全成形和冷却，已填充核心材料70的挤压 材料60作为成品140离开校准器130。成品140可被切割为所需长度， 并加入装饰物，或者按照需要进一步加工。可通过染色、喷漆、压花、 着色、贴箔、印花、包缠、涂层，或本领域的其他任何已知的方法在 成品上加入装饰物。
需要理解的是，在不脱离本意或本质特征的情况下，本发明可以 任何其他具体形式实施。此处描述的实施例仅作为例证。
权利要求
1.一种形成窗户遮盖部件的方法，其包括以下步骤将挤压材料注入冲模，所述冲模包括输入通道，腔室，出口，所述挤压材料通过该出口脱离所述冲模，从而形成具有完整横截面周边的空心窗户遮盖部件，以及用于进入所述窗户遮盖部件的空心内部的装置；当所述窗户遮盖部件离开所述冲模时，通过所述冲模的所述进入装置，在基本连续的过程中将核心材料喷入所述窗户遮盖部件的内部。
2. —种形成窗户遮盖部件的方法，其包括以下步骤 将熔融的挤压材料注入冲模，所述冲模包括输入通道，所述熔融的挤压材料注入该输入通道， 腔室，所述腔室包括内周边和外周边；以及 出口，所述熔融的挤压材料通过该出口脱离所述冲模，以形 成所述窗户遮盖部件的外壳；将输送设备插入所述冲模的所述内周边内的空间； 利用所述输送设备，将核心材料注入所述窗户遮盖部件的所述外 壳的内部；形成所需形状的所述窗户遮盖部件；以及 冷却所述窗户遮盖部件。
3. 如权利要求2所述的方法，其中，所述熔融的挤压材料选自 ABS， ASA， PVC，聚丙烯，聚乙烯，PET， PETG，聚碳酸酯，聚苯 乙烯和包括任一前述材料的合成物。
4. 如权利要求2所述的方法，其中，所述核心材料选自热固塑料， 泡沫热塑树脂和包括任一前述材料的合成物。
5. —种窗户遮盖部件，包括 外壳和核心，并且使用下述过程形成，该过程包括以下步骤 获取挤压材料；将所述挤压材料注入冲模，所述冲模包括 输入通道，树脂腔，所述树脂腔包括内周边和外周边；以及 出口，所述挤压材料通过该出口脱离所述冲模，以形成所述外壳； 将输送设备插入所述冲模的所述内周边内的空间；以及 通过所述输送设备，将核心材料注入所述外壳的内部以形成所述 核心；以及形成所需形状的所述窗户遮盖部件。
6. 如权利要求5所述的窗户遮盖部件，其中，所述挤压材料选自 ABS， ASA， PVC，聚丙烯，聚乙烯，PET， PETG，聚碳酸酯，聚苯 乙烯和包括任一前述材料的合成物。
7. 如权利要求5所述的窗户遮盖部件，其中，所述的核心材料选 自热固塑料，泡沬热塑树脂和包括任一前述材料的合成物。
全文摘要
一种用作板条或其他方面的空心、刚性窗户遮盖部件，其通常用作木材的替代物，通过大致连续的加工过程向该部件中填入泡沫。用于此过程的设备包括基本呈环形的树脂腔和通道或空隙的冲模，通过该通道或空隙向空心窗户遮盖部件的封闭周边内注入核心材料。
文档编号E06B9/386GK101194081SQ200580018899
公开日2008年6月4日 申请日期2005年5月12日 优先权日2004年5月12日
发明者唐·A·帕特森, 肯德尔·W·普林斯, 马特·A·斯托特 申请人:肯德尔·W·普林斯;马特·A·斯托特;唐·A·帕特森