专利名称：用来制作有硬毛的制品的方法和装置的制作方法
一般说来，本发明涉及由聚合物单丝制成的制品，更具体地说，涉及用来制作刷子硬毛和硬毛子组件的方法，并涉及用来制作刷子硬毛和硬毛子组件的设备。
刷子制作包括把硬毛安装到刷子本体上。在被称为“实心块体/钩环组”的一种类型的刷子中，把用作刷子本体的一个实心块体钻孔，对该块体进行模塑，或者用其它方式加工，形成一个孔的阵列。把单个的硬毛簇设置在单个的孔中，并用线钩环、塞子或其他锚定装置把这些毛簇紧固到该块体上。手工拉制的刷子是类似的，区别只在于是通过用一根细长的绞合线拉毛簇通过孔，对这些毛簇进行紧固。
另一种类型的刷子采用一种“箍圈和单丝”技术，把毛簇安装到刷子本体上。把一束单丝和产生腔室的分隔装置插进一个箍圈中，并用粘结树脂把它们固化。箍圈刷子比如油漆刷主要用于涂布液体或粘性的溶液。
在金属窄条刷子中，用锚定金属线、绳或单丝把纤维固定在一个金属窄条的一个“U”形的通道中。随后把该通道夹紧封闭起来，在该窄条内用机械方法夹紧单丝和锚定金属线的近端部分。一旦把刷子窄条制作好以后，可以把它们安装到刷子本体上，或者可以用另外的方法成形，用于特殊的用途。
熔合的刷子是在这些刷子中把聚合物毛簇直接熔合到一个刷子本体上，该本体最好是由相同的材料制成。熔合的刷子的一种改型采用超声焊接把聚合物纤维紧固到一个基底上。
关于牙刷，现在通常是采用尼龙单丝，把这些单丝按组组合在一起，形成“硬毛簇”。把每个硬毛簇典型地设置成一个圆形的束，完整的硬毛头部包括设置成排或其他形状的硬毛簇的基底。典型地用一根锚定线把硬毛簇的被折叠的近端基座嵌进并固定在其位置，那根锚定线横截着簇的领域伸展，并伸展进形成牙刷本体的头部的聚合物材料中，而其远端由那里向上伸展，常常在一个共同的平面中终止。更现代的形成簇的方法采用了把单丝的簇切割成所希望的长度，用热熔化近端并把熔融的近端插进牙刷头部的聚合物材料中的过程。
在牙刷技术中较新的发明包括切割硬毛簇，以提供不同的长度，以便提供较短和较长的簇阵列，以在使用者的牙齿上实现所希望的作用。在某些簇中单丝有不同的长度。尽管这些改进可能使牙刷有较好的功能，但是，在制作牙刷头部的技术方面在许多年中只作了很少改进；这在把硬毛与刷子本体组装在一起的方式方面尤其明显。
在所有已知类型的刷子中，组装过程在制作成本中可能占相当大的部分，这是因为必须把单根的硬毛丝固定在所要求的组中，并随后以一种方式把它们粘接到刷子本体上，该方式要确保在使用过程中这些硬毛丝不会脱落。并且，再循环对于采用金属钩环的刷子或在一个结构中采用不同种类的材料(例如塑料和金属)的其它组合的刷子变得越来越成问题。一般说来，用来形成单丝硬毛制品的现在已知的技术不适用于连续送料的高生产量的生产，其中对劳动量的需求相当少。
在属于Edwards等人的美国专利No.5547732中公开了一种用来制作束集制品的机器，该机器在地板覆盖物领域中有用。如这里的
图1中所看到的，Edwards等人的机器取一根连续的纱线20，通过一个张紧装置24由料源22进行送料，并使该纱线通过一根中空的引导管26，该管关于它的中心旋转。使管26弯曲，把纱线20引导到在径向上离开旋转中心的一个位置28。在旋转中心支承着一根心轴30，该心轴接受纱线20，当在28处由管进行送料时，纱线围绕着心轴30缠绕。
把一根支承绞合线32在34处送进心轴30，并通过在心轴30中的一个通道36。绞合线32在38出通道，在那里，沿着脊40把绞合线引导到心轴30的外面。心轴可以有两个、三个、四个或更多这样的脊，在那里，缠绕在该心轴上的纱线弯曲0度与180度之间的一个角度，最好该角度小于90度。把纱线20在绞合线32上缠绕，用一个缠绕装置41沿着心轴30拉该绞合线。使用附加的绞合线或纱线携带装置比如被马达驱动的滑轮46推进的42和44沿着该心轴的另外的脊运送纱线。
在一定的张力下缠绕纱线20，从而使它与心轴30的形状一致，并与绞合线和携带装置作摩擦结合，用来在粘接之前和之后进行运送。缠绕的纱线和绞合线一起沿着心轴并在超声焊头48的下面行进，在焊头处把足够的能量加到聚集在一起的纱线上，把多根丝熔合在一起，并把纱线20熔化成支承绞合线32。心轴的脊用作超声焊接的一个砧座表面。缠绕的纱线现在被粘接成绞合线，沿着心轴继续到切割装置50，该切割装置切断纱线，以形成单个的纱线束，它们的端部与在端部中间装到绞合线上的每个束相对着。
在上面提到的美国专利No.5547732中把纱线20描述成一种被夹紧的笨重的被绞合的多丝纱线，已经把该纱线热固化，保持其绞合状态。纱线20是一种热塑性聚合物，比如尼龙、聚乙烯等。图2示出用参考图1描述的机器制作出的一种典型的细长的束集制品或簇线52。该簇线52包括多个纱线束54，它们被弯成“U”形，并把它们在“U”字的里面安装到支承绞合线32上。每个束确定了一对向上站立的腿或簇56和58。这种簇线在制作地板覆盖物方面有许多制造上的好处，特别是，该机器以低成本并以最少的劳动量生产出连续长度的簇线。
本发明的概述本发明的一个目的是提供一种制作硬毛制品和硬毛子组件的方法，它适合于高生产率和低成本生产。
本发明的另一个目的是提供一种制作硬毛子组件的方法，这些子组件可以把刷子的设计扩展到超越用现有的形成簇的技术可能的范围。
本发明的另一个目的是提供制作用于刷子的硬毛子组件的方法，在该子组件中，在连接到刷子本体上之前使单根的细丝的位置相对于彼此固定。
本发明的又一个目的是提供一种制作硬毛子组件的方法，可以永久地把这些硬毛子组件连接到刷子本体上，或者另外可拆下地连接这些子组件，为的是后来进行替换，从而避免了把还可以另外使用的刷子本体扔掉的浪费。
这些和其它目的的实现是通过提供一种用来制作细长制品的方法，该方法包括如下步骤沿着一根轴线送进至少一根基底线；围绕着该轴线缠绕至少一根单丝，在每段基底线长度上产生许多单丝线圈，基底线运送这些线圈；把线圈粘接到基底线上；以及，在一个部位切断线圈，在该部位的下游把线圈粘接到基底线上，从而形成一个制品，它有连接到基底线上的两排单丝部段。
本发明的用来制作连续长度的硬毛制品的设备生产出硬毛子组件，这些子组件包括多个连接到一根基底线上的单丝部段或单丝环，或者是环和部段的组合。每段单丝或单丝环在横向上连接到基底线上，以形成一对环部段，它们由基底线的相对的侧面向外伸展，形成两排环部段。
当与附图中的示意性实施例联系起来进行描述时，本发明的其它的目的和特点将由下面的详细描述变得更清楚。
附图的简要描述图1为在制做地板覆盖物技术中使用的制做细长束集制品的已知设备的示意性透视图；图2为用图1的设备制作出的束集制品的透视图；图3为按照本发明用来制作硬毛子组件的设备的侧视图；图4为沿着图3的线4-4取的放大的横向剖面图；图5为沿着图3的线5-5取的放大的横向剖面图；图6为按照本发明的方法并采用图3的设备制作出的硬毛子组件的顶视图；图7为图6的硬毛子组件的端视图；图8为沿着图7的线8-8取的纵向剖面图；图9为在图7的设备中使用的超声焊头的侧视图；图10为图9的超声焊头旋转90度的侧视图；图11为图9的超声焊头的底视图；图12为本发明的硬毛子组件的端视图，把对于一个给定的排的硬毛的离散的带角表示为θ1；图13为先有技术的单丝簇线的端视图，把对于一个给定的排的簇的离散的带角表示为θ2；图14为按照本发明的另一实施例的用来制作环状单丝硬毛子组件的设备的部分顶视图；图15为图14所示的设备的侧视图；图16为用图14的设备制作出的环状单丝硬毛子组件的顶视图；图17为用图14的设备形成的其中一个单丝环的端视图18为图14的单丝环在超声加热之后的端视图；图19为按照本发明的另一实施例的用来制作环状单丝硬毛子组件的设备的侧视图；图20为一个放大的部分侧视图，示出了图19的设备的线引导沟槽的细节；图21为一个放大的部分剖面图，示出了在沟槽中的基底线的细节，一个单丝线圈与该沟槽重叠；以及图22为一个与图21类似的图，示出了正在被压进基底线的沟槽中的锁定线。
优选实施例的详细描述参见图3，用于制作细长的硬毛子组件的一种设备60包括一根不动的心轴62，该轴有四个基本上为平面的外表面，其内部有至少一个中空的通道，并有敞开的相对的轴向端部。由心轴62的上端穿过其内部将分别供给四个料源72、74、76和78来的四根基底线64、66、68和70，并由下端出来。
在该下端，引导滑轮(未画出)引导基底线，使它们沿着在心轴的四个外角部中各自的沟槽在向上的方向上行进。伺服驱动滚轮80和驱动马达(未画出)使基底线平移，通过该设备。收集机构81(只画出了一个)收集细长的硬毛子组件，用于进一步的加工，或用作最后的使用。这样，伺服驱动滚轮80所施加的拉力把基底线由它们各自的料源拉出，并使这些基底线在轴向上向下穿过心轴运动，并沿着心轴62的外侧在轴向上向上运动。
在心轴62的下端设置有由马达84通过皮带83驱动的一个转子82。该转子82的内部是中空的，并有一个中空的臂85，一根单丝86穿过该臂。从一个料源88供给单丝86，并且，单丝在夹送轮87之间通过。当马达84使转子82旋转时，单丝86围绕着心轴62缠绕，以沿着心轴62的下端形成多个线圈89。基底线向上的平移使线圈89向上前进，这是因为这些线圈与基底线有摩擦接触。
与驱动滚轮80的马达、夹送轮87的马达和马达84一起建立了一个伺服电路。来自控制器90的指令规定了驱动滚轮80的速度。来自控制器90的控制信号与马达84的速度成正比，因此，在缠绕过程中通过控制夹送轮80和87的速度可以控制转子82的旋转速度和施加到单丝上的张力。可以采用任何电路和适当的编程来确保所要求的生产速度和在心轴上每英寸的线圈数。
线圈在安装在心轴的四个角部的每一个角部上的超声热源的下面通过。在图3中只示出了四个热源中的两个91和92。热源91和92分别包括超声焊头94和96。这些超声热源把能量施加到单丝上，使这些单丝与各自的基底线一起熔化，其方式将在下面更充分地描述。在与焊头间隔开的一个位置，一个切断装置98把单丝86切断，从而形成作为连续长度材料的硬毛子组件，把此连续长度的材料缠在一个线轴81上或缠在与收集机构相关的其它装置上。
基底线穿过设在心轴62内部的管(未画出)。通过在关键部位设置的小孔和/或滑轮可以确保单丝进入这些管的适当的定位和由供应料源适当的送料，在图3中示出了某些这样的小孔和/或滑轮。在每根管的下端设置一个滑轮，沿着心轴62的外角部重新向上引导各自的基底线。使用于滑轮的轴的中心线适当地定位，使得绞股线离开各自的滑轮的沟槽，这些沟槽时与沿着心轴62的脊或角部设置的沟槽的中心线对准。
虽然图3的实施例示出了四根基底线和一根单丝，但是，可以使用在一根与四根之间任何数目的基底线。同样，转子可以携带一根以上的单丝，从而可以同时缠绕几根单丝。
在与转子82相对的端部的一个支承框架(未画出)支承着心轴62．较短的心轴是优选的，这是因为较长的心轴有较大的力臂，该力臂由框架安装点与缠绕的单丝在心轴上所在的点确定，当将缠绕装置拉靠到该心轴上同时使单丝在该心轴表面上缠绕时，此心轴将摆动或振动。
如在图4中所看到的那样，四个垫片100、102、104和106在轴向上设在心轴62的各自的平面的表面上。所示出的基底线64、66、68和70在心轴62的内部，这是用于它们向下的运动，而用于它们向上的运动，它们沿着心轴62的各自的角部。所示出的一个单丝“线圈”108同时与垫片和基底线接触。
对于由垫片在心轴的两个角部之间确定的平面中的长度所确定的距离，每个垫片形成一个脊。在垫片的下面设置隔离装置，提供所要求的离开心轴的表面平面的间隔。通过试验确定这个所要求的间隔，并且，这个间隔取决于单丝线圈的密度(每英寸的线圈数)、单丝的材料(例如，尼龙、聚酯或聚丙烯)和单丝直径。垫片相当短，使得当把被缠绕的单丝运送到位置正好在该垫片的下游并在每个心轴的角部的超声热源时，这些被缠绕的单丝可以落下并松弛。
如在图5中所看到的那样，切断机构包括四个旋转的切割轮98A、98B、98C和98D，它们以四个相等的间隔切断每个线圈108。在超声焊头把单丝熔化到基底线上之后，把线圈切断。在切断之后，形成了四个硬毛子组件108、110、112和114。
图6-8示出了一个硬毛子组件比如硬毛子组件108的细节，它包括基底线66和连接到该基底线66上的多个单丝部段116。最好基本上垂直地把单丝部段116连接到基底线66上，如在图6中所示出的那样，基底线66把每个单丝部段116分成第一和第二相对的侧腿118和120，这些侧腿由基底线66向外伸展，成为两排。在所示出的实施例中，腿118和120有基本上相等的长度。同样，尽管所示出的基底线66基本上正交或垂直于单丝部段116，但是，在其它实施例中，可以把单丝部段设置成相对于基底线66有多种不同的角度，这取决于对于最终产品所要求的刷子的特点。
如在图7和8中所看到的那样，腿118和120相对于水平面A-A为锐角，以形成一个V字形的结构。聚合物的单丝部段118和120基本上是直线的，并且可以变形，使得当弯折或弯曲时，可以产生一个弹性的恢复作用力，使它们返回直线或基本上直线的状态。超声焊头提供的热量产生一个熔化区122，在此区域中，如果单丝肩并肩地或重叠地缠绕和/或缠绕到基底线66上时，使单根的单丝部段118和120彼此整体地连接起来。
在本发明中使用的单丝可以由几种不同的热塑性聚合物材料制成，这些材料包括直链聚酰胺、芳香族聚酰胺、聚酯、聚烯烃、苯乙烯、含氟聚合物、聚氯乙烯(PVC)、聚氨酯、聚偏二氯乙烯、聚苯乙烯以及苯乙烯的共聚物。尼龙特别适用于几种应用，下面是可能使用的尼龙的例子尼龙6,12、尼龙4、尼龙6、尼龙11、尼龙12、尼龙6,6、尼龙6,10、尼龙6,14、尼龙10,10、尼龙12,12以及其它的尼龙共聚合物。基底线可以由与用于单丝使用的材料相同或类似的材料制成。
在本发明中使用的单丝与用来制作先有技术的簇线的成簇的绞合起来的多丝非常不同。在物理特点方面的差别改变了超声焊接的参数。超声焊接包括高频振动能。一般说来，在两根热塑性单丝(或线)之间的界面上产生焊接，这种焊接是由于上面所描述的来自与单根的线中的一根或两根接触的超声能源的激发而出现的摩擦加热的结果。
纱线当在先有技术中用来制作铺地材料时包括一束单根的丝。当超声焊接能量施加到丝的纱线系统上时，在所有接触丝表面的界面产生热。因此，纱线束在纱线束内部和在纱线与想要安装到其上的基底线之间的界面处产生热。相反，对于单丝，加热局部出现在单丝的很小的表面面积上，在该面积实现了基底线与单丝对之间的接触。
典型的纱线包括多根(常常为32-100或更多根)丝，每根丝有等价的每根丝4-23旦尼尔(denier)的直径，并且，纱线常常弯折和/或绞合形成甚至更大的丝束。因此，在先有的簇线设备的超声焊头表面的下面，典型的纱线将在整个丝束产生热。这种加热使纱线和单根丝的结构产生明显的变形，并改变在焊接区域的纱线的特征。事实上，在已经出现超声焊接的情况下，区分构成纱线的单根丝是困难的并且常常是不可能的。
在本发明中使用的典型单丝的直径为2-200密耳，并且，不把它弯折或绞合形成束。当把单丝粘接到基底线上时，把表面接触限制在线圈单丝与基底结构重叠并在超声焊头的压力下把线圈单丝与基底结构压缩到彼此中的小区域。结果使得超声加热变成局部出现在单丝与基底线之间所希望的界面的表面上。与纱线束中的丝相比，这种小面积的表面加热和相当大量的单丝保存了线圈单丝在粘接之前的大部分物理性能特征。当控制得适当时，单丝簇的强度足够高，使得不会被认为是脆性的。
对于由尼龙6,12单丝制成的优选的硬毛制品检验了那些在簇线机器中使用的典型的超声焊头，且发现这些焊头是有问题的。这些焊头的粘接端部的构形成带有设计用来压缩纱线束并随后把纱线丝在1/2英寸的焊头表面上粘接到绞合线上的一个半径。粘接作用力由调节到一个弯曲组件(未画出)的空气气缸的气压来控制，此作用力在焊头的表面上分布。所施加的作用力中的某些部分用在克服经过焊头表面的加压阶段在纱线束的基体中的弹性作用力。一旦将纤维密实成彼此紧密接触之后，剩余的作用力使超声能量传递到纤维上。这出现在焊头的最长的顶端的一个非常狭窄的区域内。
在本发明中单丝的使用要求不同的超声加热条件。首先，单丝是固体材料或基本上是固体材料，例如，这样就不需要使它们密实，以驱动能量使空气由材料中散出(这些材料可能是空心结构或为叶形结构)。第二，因为单丝基本上是固体材料，也因为它们常常有圆形的截面，所以，在线圈单丝与焊头之间以及线圈单丝与基底线股之间的接触面积非常小。假设压缩非常小或完全没有压缩，它们只能成为切线地接触。簇线焊头不能令人满意地工作，这是因为作用力和超声能量将集中在这些切线接触的区域，使被缠绕的单丝被切断，或者如在技术中被称为“被夹住”。
发现较低的能量和较小的粘接作用力可以克服夹住的问题。在20-25瓦较低的能量水平，7-8psi(磅每平方英寸)的空气压力的较低粘接作用力，以及每分钟2-3码(ypm)的生产线速度下，线圈单丝粘接到基底线股上的强度非常低(0.10-0.20磅)，但是，消除了夹住的问题。当生产线速度提高到5ypm时，失去了操作窗口。粘接强度降低，粘接作用力或粘接能量的任何增加或者两者的任何增加都会产生夹住的问题。
为了解决这些问题，把超声焊头91和92(以及在图3中没有示出的另两个焊头)选择成有一种特别的几何形状，其提供两个特点。如在图9-11中看到的那样，焊头91有一个本体部分124和一个主干部126，该主干部有两个相对的平的侧表面128和130。一个端部表面132有一个长度为“A”的平的部分和一个长度为“B”的形成圆角的部分。最好，长度A为0.25英寸，而形成圆角的部分的长度大约为0.50英寸。该表面的宽度也为0.25英寸。
焊头91特别适宜于与单丝一起使用，并且，与簇线一起使用的那些焊头在两个明显的方式上不同。首先，平的部分代表大约为焊头91的表面132的33％，与簇线焊头上的表面不同，那里的表面是连续弯曲的。第二，表面132明显地比选择用于簇线应用的焊头长。这些特点结合起来提供了较大的表面接触面积，以及作用力和超声能量在较大的面积上的较好的分布。与典型地用于簇线应用的焊头的铲平效应不同，图9-11的焊头使大部分作用力和能量在0.25英寸的平表面上分布。
因此，焊头91有较长的与单丝接触时间，并且有基本上均匀的作用力。作为一个示例，假设对于一根8密耳的单丝的接触宽度等于它的直径的两倍(可以产生压缩和部分的熔化)，可以估算出接触的表面面积。对于焊头91，接触面积为0.25英寸×0.008英寸(8密耳)×2=0.004平方英寸。
对于典型地用于簇线应用的超声焊头，假设有明显的作用力把在焊头的最长的点下面的单丝压缩到它的直径的一半或0.004英寸。假设每根单丝在绞合线的平面中接触，将与15根单丝接触。不考虑每根接续的尾部单丝被压缩得较少因此留下的痕迹较少的情况，接触表面的面积可以大致估算为0.126×0.008×2=0.0002平方英寸。因此，长时间的超声焊头91使粘接作用力和能量在典型地用于簇线应用的焊头的面积20倍的面积上分布。这一较大的面积使得可以把硬毛子组件的生产速率提高到5ypm，超过簇线焊头的生产能力。
一般说来，由几个参数确定粘接条件。对于绞合线与单丝线圈的一种给定的组合，主要的参数是功率(赋予在焊头下面通过的材料的能量的瓦数)，在这种情况下由供给到与每个超声能源、超声振幅以及停止间隙的设定有关的一个空气缸体(未画出)的气压确定的粘接作用力。
当单丝线圈肩并肩时，如在图6-8中看到的那样，在流动区域122中彼此相邻的单丝116的连接与基底线与流动区域122的相互连接相比相对较强，此流动区域基本上由单丝材料构成。在某些应用中，这一特点使得可以在热熔化之后的任何时刻由单丝上除去基底线。另外，单丝与基底线之间的粘接强度可以与单丝之间的粘接强度一样。
可以把在图3中看到的单丝线圈89设置成一排，肩并肩地设置，或者可以使其密度改变成相邻的单丝彼此不接触。也可以使密度成为第二排单丝或序号更高的排单丝彼此重叠。在使用8密耳尼龙单丝的情况下，例如，用肩并肩成单一的一排的单丝可以获得每英寸基底线大约125根单丝的密度。
参见图12，单丝腿118和120相对于水平面的角度为锐角。这些腿中的每一根大致设在直线的阵列或排中，其具有的带角θ1的离散值相当小。试验证明对于8密耳直径的尼龙6,12丝，θ1在大约3度与大约10度之间改变；对于6.7密耳直径的尼龙6,12丝，θ1在大约5度与大约10度之间改变；而对于8密耳直径的尼龙6丝，θ1在大约1度与大约12度之间改变。
相反，在制作地板覆盖物中使用的纱线有较大的角度离散值，如在图13中所看到的那样(图13中的“腿”对于一根加厚的单丝大约代表其中心线)。试验证明对于1375旦尼尔2层多丝尼龙，这一角度θ2的范围在12度与35度之间。这一相当大的差别同样是由于不能严格控制在束中每根丝的加热过程造成的，这样形成在粘接区域中热固化性能的范围较宽和位置记忆的较大的损失。此外，紧密的包装压缩成束的丝，在相邻的纱线丝上产生作用力使它们位移，进一步产生角度上的位移。
在本发明中使用的单丝有细长的特点，这与簇线多丝的特点明显地不同。这里所描述的设备在低于100克的张力下运行，而在前面提到的簇线设备也是这样。在这样的张力下，1375旦尼尔直径2层结构的多丝尼龙的36英寸绞合线拉长大约11％，而8密耳直径的尼龙6,12单丝拉长小于1％。已经证明这一性能在过程的早期发展中是非常重要的，要求张力控制的改变和垫片的改变。
与单丝数非常少的那些纱线相比，按照本发明制作出的细长的或连续的硬毛子组件有很多数目的单丝，大大改善了这些子组件的引导、加工和缠绕性能。单丝明显地比纱线或纱线状的丝束更刚硬，单丝像弹簧或臂，帮助控制在形成单个的细长束集制品之后结构的取向。明显地提高了可操作性，并在传送细长的硬毛子组件通过后续的过程(如果有的话)并把它们变成最后的包装形式方面减小了装备的复杂程度。
单丝的刚度也是关于围绕心轴缠绕单丝和在心轴上运送阶梯结构的一个重要因素。纺织纱线或线是非常容易弯的，并将容易地点对点地缠绕到一个结构比如一根心轴的直线的角部上，并与它的形状一致。对于单丝情况不是这样，单丝的刚度因数由下式确定刚度=aD4f其中，a是一个常数，Df为丝的直径。在这里使用的单丝的较高的刚度在心轴的角部产生大的作用力，如果不对它进行补偿，这种作用力将使阶梯的运送停车，这是由于沿着心轴到切断机构的长度的基底线过大的摩擦力造成的。
为了克服这一问题，把垫片的构形成在心轴的缠绕部段使单丝由心轴移开，同时，在进行缠绕时使单丝在心轴表面上分层。这些垫片很短，并且刚好在越过缠绕部段处终止，使得在单丝线圈中是松的，因此，降低了骨干绞合线与心轴之间的摩擦力。
在严密地控制垫片的同时，严密地控制线圈张力，使得在缠绕过程中不会过度地拉长(拉伸)单丝。当产生过大的张力和过度的拉长时，单丝的弹性记忆使得单丝收缩到一个新的平衡状态，但是，不是达到一个松弛状态，如运送它离开垫片时那样，在这种情况下，在基底线上积累作用力，直到单丝不再能运送为止。
用于图3的设备的某些示例性的运行参数提供如下对于聚合物的基底线和单丝，生产线速度为5ypm，每英寸的线圈数为30圈/英寸，而转子的速度为5400rpm。
现在参见图14和15，按照本发明的另一实施例的设备134制作出环状的单丝子组件。该设备134包括收缩的支承件136和138，它们由一个基本上不动的基座140向外伸展，并固定地安装到该基座上。缠绕机构142支承着该基座140，靠轴承和磁场防止该缠绕机构旋转。该缠绕机构142的一臂关于一根轴线“B”旋转，围绕支承件136和138送出单丝144，从而形成多个线圈146。
在支撑件136和138在B轴线上的远端部并列设置了一个砧座148。由一个料源(未画出)供应的一根基底线150在一个引导滑轮152上通过，并把它引导进设置在砧座148的一个倾斜的向前表面154和上平面156中的一个引导沟槽中。把该向前表面154的斜率和相对位置选择成在基底线与环端部之间形成一个足够大的角度，此角度保持交叉的单丝当在超声焊头158下面通过时的次序。表面154的斜率与两个支承件136和138收缩的角度相互匹配，从而保持横截线圈146的张力。驱动皮带160和162帮助朝向焊头158运送单丝环146。
在图16-18中示出了由图14和15的设备制作出的一种成环的单丝硬毛子组件。该硬毛子组件164包括一根基底线150和多根连续的成环的单丝168。通过取一根单丝144并沿着基底线150的长度形成多个“椭圆形”形成这种成环的单丝168。当每个椭圆在焊头158下面运动时，压缩每个椭圆形，形成“图形8”，随后通过超声焊接把它们粘接到基底线150上，从而把椭圆形对分，产生两个单独的环，这样在基底线150的相对的侧面上产生了第一和第二腿168A和168B。腿168A和168B在两排中由基底线向外并对称地或不对称地伸展。
在采用成环的单丝的实施例中，最好使环腿(比如168A和168B)的长度明显地比环腿的最大宽度大。在每个环的腿与基底线相交的部位把单丝绞合线粘接到基底线上也是优选的，从而可以把连续长度的成环的硬毛子组件切割成各部段，而不会造成环的拆散。尽管不是优选的，粘结点可以在其它位置。
在任何上面的实施例中使用的单丝可以是一种或多种聚合物的共挤压产品。同样，为了获得硬毛所要求的特征，已经发现，优选的单丝是那些直径在2与200密耳之间的单丝，并且最好在2与20密耳之间。在用于牙刷的一个特别优选的实施例中，单丝的直径为6-10密耳。在一个硬毛组件或子组件中可以把不同直径的单丝和/或不同的颜色的单丝组合起来，以便获得特别的刷子特征和/或外观。对于基底线，可以采用直径为2到200密耳，特别是20到30密耳的单丝。
在采用尼龙用作单丝或基底线或用作二者的实施例中，一种优选的尼龙单丝以TYNEX(注册商标)的名称销售，它是由E.I.Du PontDe Nemours and Company of Wilmington,Delaware USA公司制造的。TYNEX(注册商标)是由聚十二烷亚己基酯(polyhexamethylenedodecanamide)制成的一种尼龙6,12单丝。它的熔化点在208与215℃之间，比重为1.05-1.07，在商业上可以获得多种截面形状和直径的商品。
适宜于在本发明中使用的单丝和/或基底线可以有非圆形的截面，并且可以是中空的，或者在它们的截面中有空的部分。上面描述的实施例对于基底线和单丝示出了圆形的截面形状。基底线和单丝的任何一个或二者可以为椭圆形的形状或其它形状。在任何形状下，挑选基底线和单丝的优选厚度，以便对个别刷子的应用提供一定程度的功能。
关于基底线，上面描述的优选实施例示出了单股的单丝材料。然而，基底线可以是一束单丝，它有至少一根单丝是由热塑性聚合物材料制成。
在上面描述的多种实施例中使用的硬毛聚合物单丝可以有其它添加物。例如，聚合物单丝可以包括有功能作用和/或美观作用的重量在0-50％的颗粒。一个例子可以是提供颜色特点的特殊材料，它可以增强硬毛的可以看见的外观。也可以包括其它的功能颗粒，比如在聚合物单丝中防细菌的添加物。可以把其它颗粒材料或涂层加到单丝上，或嵌入单丝中，比如治疗用品或着色剂，或其它希望的添加物。同样，可以对单丝作表面处理，以产生所希望的性能，比如改变摩擦系数。
上面描述的实施例要求在单丝与基底线之间的“连接”。在本申请文件中，“连接”意味着以一种由融化、溶剂粘接或类似方式形成的脆弱的连接把单丝安装到基底线上。脆弱的程度可以控制，从而如果愿意，在粘接之后可以容易地把基底线与单丝分开。
图19示出了用于制作硬毛子组件的设备170，在这些子组件中避免了对单丝的热熔化。在此实施例中，心轴172有一个长方形的下部174、一个长方形的上部176和一个倾斜的中间部分178。下部174比上部176宽。中间部分178提供了在上部与下部之间的过渡区域。
在心轴172的下部，使一个转子180由于被驱动马达(未画出)驱动而旋转。该转子180是中空的，以容纳由一个料源(未画出)供应的至少一根单丝182。当转子180旋转时，单丝182围绕心轴172的下部卷绕，以形成许多线圈184。在心轴172的下端设置一对滑轮186和188。这些滑轮186和188与在纵向上设置在心轴172的相对侧面上的各自的沟槽190和192对准。图20示出了在心轴172的侧面194中的沟槽190。
通过安装到一个适当的框架结构(未画出)上把心轴172在位置上固定。在心轴172的中间部分178上挨着各自的沟槽190和192设置一对互锁的引导件196和198。由料源(未画出)向下把两根单丝基底线200和202送进心轴。基底线200和202分别在滑轮186和188上通过，从而被重新导向，向上进入各自的沟槽190和192。
分别由料源(未画出)把两根单丝锁定线204和206送到互锁的引导件196和198。分别设置在互锁的引导件196和198上的滑轮208和210使锁定线204和206重新取向，朝向沟槽190和192。当基底线200和202向上运送线圈184时，互锁的引导件196和198迫使锁定线与各自的基底线在一起，从而在锁定线与基底线之间锁住或夹住线圈。一旦锁在一起之后，设在心轴172的相对的侧面上的切刀212(只画出了它们中的一个)就将切断线圈184，使它们向外弹出，并形成两个硬毛子组件，它们有一个两部分的基底线和多个大致是直的单丝部段。把中间部分178的倾斜部分做成与通过把锁定线204互锁进基底线200中而在沟槽214中积累的单丝182的长度一致。
如在图21和22中所看到的那样，线圈184(只有一圈可以看到)围绕着心轴172缠绕。在图21中，基底线200有一个沟槽214，它的顶部是打开的，并且，该线在心轴172的长度上伸展。线圈184横过打开的顶部，当它们在互锁的引导件196下面通过时，锁定线204被压进凹槽214中，因此，在两根线之间把线圈184锁住，如在图22中所示出的那样。
可以使沟槽214的形状和基底线204的互补的形状为任何适当的形状，以便确保两根线用机械方式互锁。通过采用有弹性的聚合物材料实现这种机械互锁，使得上线可以通过进入下线的沟槽中。在两根线相互装配并用切刀把线圈切断之后，单丝将向上弯曲，形成两排腿，如在其它实施例中那样。分别把两根基底线设置在单丝的下面和上面，并彼此对准，因此彼此互锁，把单丝夹在它们之间。
按照图19-22制作的硬毛子组件最好与附加的非热塑性材料和非聚合物材料一起使用在前面的实施例中描述的材料，这些附加的材料可以在没有加热、粘接剂或溶剂溶化的条件下使用。
在这里描述的多种实施例中，把非环形的单丝描述成直线的和平行的。然而，使用非直线的聚合物单丝是可能的，比如在单丝已经被夹紧成波浪形或用另外的方法加工成非直线的形状的情况下。
虽然已经参考着几个具体的实施例描述了本发明，但是，熟悉技术的人们将会理解到，本发明可以在所附的权利要求书的精神和范围以内有许多另外的实施例。
权利要求
1．一种用来制作细长制品的方法，其包括如下步骤沿着一根轴线送进至少一根基底线；围绕着该轴线缠绕至少一根单丝，以在每段基底线长度上产生许多单丝线圈，由基底线运送这些线圈；把线圈粘接到基底线上；以及在一个部位切断线圈，在该部位的下游把线圈粘接到基底线上，从而形成一个制品，它有连接到基底线上的两排单丝部段。
2．按照权利要求1所述的方法，其特征在于，粘接线圈的步骤包括在一个超声焊头的下面使线圈移动和把超声能量施加到焊头上，超声能量的大小足以使单丝至少部分地熔化。
3．按照权利要求1所述的方法，其特征在于，沿着一根轴线送进至少一根基底线的步骤包括在第一方向上送进该至少一根基底线通过一个心轴，由一端到另一端，并在相反的第二方向上沿着心轴的外面送进该至少一根基底线。
4．按照权利要求1所述的方法，其特征在于，缠绕的步骤包括把单丝送进一个缠绕装置，并使此缠绕装置围绕着那根轴线旋转，以形成多个与该基底线接触的线圈。
5．按照权利要求1所述的方法，其特征在于，沿着一根轴线送进基底线的步骤包括在第一方向上送进至少一根基底线通过具有多面体形状并有多个角部的一个心轴，由一端到另一端，并在相反的第二方向上沿着心轴的其中一个角部的外面送进该至少一根基底线。
6．按照权利要求5所述的方法，其特征在于，心轴有四个侧面和四个角部，送料的步骤包括送进四根基底线通过心轴，并沿着角部中的各自一个在外面通过心轴。
7．按照权利要求1所述的方法，其特征在于，沿着一根轴线送进基底线的步骤包括沿着心轴的一根轴线送进基底线，并且缠绕的步骤包括围绕着该心轴并在基底线上缠绕单丝。
8．按照权利要求1所述的方法，其特征在于，制品为一个硬毛子组件。
9．按照权利要求1所述的方法，其特征在于，基底线与单丝中至少之一由一种聚合物材料制成。
10．按照权利要求1所述的方法，其特征在于，聚合物材料是一种热塑性聚合物材料。
11．按照权利要求1所述的方法，其特征在于，基底线与单丝中至少之一由下列的一组中选择的材料制成直链聚酰胺、芳香聚酰胺、聚酯、聚烯烃、苯乙烯、聚氯乙烯(PVC)、含氟聚合物、聚氨酯、聚偏二氯乙烯、聚苯乙烯、苯乙烯的共聚物以及至少一种聚合物的共挤压产品。
12．按照权利要求1所述的方法，其特征在于，基底线与单丝中至少之一由一种尼龙材料制成。
13．按照权利要求1所述的方法，其特征在于，尼龙材料由下列的一组中选择尼龙4、尼龙6、尼龙11、尼龙12、尼龙6,6、尼龙6,10、尼龙6,14、尼龙10,10、尼龙12,12以及其它的尼龙共聚物。
14．按照权利要求1所述的方法，其特征在于，基底线和单丝中至少之一由聚对苯二甲酸丁酯(PBT)制成。
15．按照权利要求1所述的方法，其特征在于，基底线与单丝中至少之一有非圆形的截面形状。
16．按照权利要求1所述的方法，其特征在于，基底线和单丝中至少之一有至少一个连续的腔室。
17．按照权利要求1所述的方法，其特征在于，基底线和单丝中至少之一有不连续的空间。
18．按照权利要求1所述的方法，其特征在于，基底线是由直径为2-200密耳的热塑性材料制成的一根单丝。
19．按照权利要求1所述的方法，其特征在于，基底线与单丝中至少之一有基本上圆形的截面形状。
20．按照权利要求1所述的方法，其特征在于，基底线有非圆形的截面形状。
21．按照权利要求1所述的方法，其特征在于，基底线为一束单丝，其中至少之一由一种热塑性聚合物材料制成。
22．按照权利要求21所述的方法，其特征在于，其包括在一束中的至少一根单丝由下列的一组中选择的材料制成直链聚酰胺、芳香族聚酰胺、聚酯、聚烯烃、苯乙烯、聚氯乙烯(PVC)、含氟聚合物、聚氨酯、聚偏二氯乙烯、聚苯乙烯以及苯乙烯的共聚物。
23．按照权利要求1所述的方法，其特征在于，单丝包括一种添加物，该添加物由下列一组中挑选研磨料、染色剂、带颜色的颗粒、治疗用物、防细菌制剂以及它们的组合。
24．按照权利要求23所述的方法，其特征在于，所包括的添加物重量为0-50％。
25．按照权利要求23所述的方法，其特征在于，添加物为一种研磨料，对于它的研磨性能由下列一组中挑选氧化物、碳化物、硅酸盐、氮化物、硼化物、氮化硼以及金属。
26．按照权利要求1所述的方法，其还包括对单丝作表面处理。
27．按照权利要求1所述的方法，其特征在于，粘接步骤包括把单丝线圈热熔融到基底线上。
28．按照权利要求1所述的方法，其特征在于，粘接步骤包括把单丝线圈用粘接剂粘接到基底线上。
29．按照权利要求1所述的方法，其特征在于，粘接步骤包括把单丝用溶剂粘接到基底线上。
30．按照权利要求1所述的方法，其特征在于，单丝的直径为2-200密耳，最好为2-20密耳。
31．按照权利要求1所述的方法，其特征在于，粘接步骤包括使线圈在一个超声热源的下面通过，该热源包括一个焊头，该焊头有至少一个部分平的表面。
32．一种按照权利要求1所述的方法制作的制品。
33．一种用来制作细长制品的方法，其包括如下步骤沿着第一支承件送进一根基底线；围绕着第二支承件缠绕至少一根单丝，以形成许多环；在至少一根基底线上对这些环在横向上进行送料；把这些环压缩成与基底线接触，从而用至少一根基底线运送这些环，并与基底线一起运送这些环；以及把线圈粘接到基底线上，以形成一个制品，它有连接到基底线上的两排单丝环。
34．按照权利要求33所述的方法，其特征在于，第二支承件包括一对支承臂，每个臂有一个不动的近端和一个远端，并且，此第二支承件是一个砧座。
35．按照权利要求34所述的方法，其特征在于，该砧座有一个倾斜的朝前部分，其中，送进基底线的步骤包括沿着该砧座在离开支承臂的方向上送进该基底线。
36．按照权利要求33所述的方法，其特征在于，把环压缩成与基底线接触并粘接线圈的步骤包括使基底线和环在一个超声焊头的下面通过，并把超声能量施加到该超声焊头上，超声能量的大小足以使环和基底线中至少之一至少部分地熔化。
37．按照权利要求36所述的方法，其还包括提供的焊头的一个表面有平的部分。
38．按照权利要求33所述的方法，其特征在于，基底线与单丝中至少之一由一种聚合物材料制成。
39．按照权利要求38所述的方法，其特征在于，聚合物材料是一种热塑性聚合物材料。
40．按照权利要求33所述的方法，其特征在于，单丝由下列的一组中选择的材料制成直链聚酰胺、芳香族聚酰胺、聚酯、聚烯烃、苯乙烯、聚氯乙烯(PVC)、含氟聚合物、聚氨酯、聚偏二氯乙烯、聚苯乙烯、苯乙烯的共聚物以及至少一种聚合物的共挤压产品。
41．按照权利要求33所述的方法，其特征在于，基底线与单丝中至少之一由一种尼龙材料制成。
42．按照权利要求41所述的方法，其特征在于，尼龙材料由下列的一组中选择尼龙4、尼龙6、尼龙11、尼龙12、尼龙6,6、尼龙6,10、尼龙6,14、尼龙10,10、尼龙12,12以及其它的尼龙共聚物。
43．按照权利要求33所述的方法，其特征在于，基底线和单丝中至少之一由聚对苯二甲酸丁酯(PBT)制成。
44．按照权利要求33所述的方法，其特征在于，单丝有非圆形的截面形状。
45．按照权利要求33所述的方法，其特征在于，基底线和单丝中至少之一有至少一个连续的腔室。
46．按照权利要求33所述的方法，其特征在于，基底线和单丝中至少之一有不连续的空间。
47．按照权利要求33所述的方法，其特征在于，基底线是由直径为2-200密耳的热塑性材料制成的一根单丝。
48．按照权利要求33所述的方法，其特征在于，基底线与单丝中至少之一有基本上圆形的截面形状。
49．按照权利要求33所述的方法，其特征在于，基底线有非圆形的截面形状。
50．按照权利要求33所述的方法，其特征在于，基底线为一束单丝，其中至少之一由一种热塑性聚合物材料制成。
51．按照权利要求50所述的方法，其特征在于，其包括在一束中的至少一根单丝由下列的一组中选择的材料制成直链聚酰胺、芳香族聚酰胺、聚酯、聚烯烃、苯乙烯、聚氯乙烯(PVC)、含氟聚合物、聚氨酯、聚偏二氯乙烯、聚苯乙烯以及苯乙烯的共聚物。
52．按照权利要求33所述的方法，其特征在于，单丝包括一种添加物，该添加物由下列一组中挑选研磨料、染色剂、带颜色的颗粒、治疗用物、防细菌制剂以及它们的组合。
53．按照权利要求52所述的方法，其特征在于，所包括的添加物重量为0-50％。
54．按照权利要求53所述的方法，其特征在于，添加物为一种研磨料，对于它的研磨性能由下列一组中挑选氧化物、碳化物、硅酸盐、氮化物、硼化物、氮化硼以及金属。
55．按照权利要求33所述的方法，其还包括对单丝作表面处理。
56．按照权利要求33所述的方法，其特征在于，粘接步骤包括把单丝线圈热熔融到基底线上。
57．按照权利要求33所述的方法，其特征在于，粘接步骤包括把单丝线圈用粘接剂粘接到基底线上。
58．按照权利要求33所述的方法，其特征在于，粘接步骤包括把单丝用溶剂粘接到基底线上。
59．按照权利要求33所述的方法，其特征在于，单丝的直径为2-200密耳，最好为2-20密耳。
60．一种按照权利要求33所述的方法制作的制品。
61．一种用来制作细长制品的方法，其包括如下步骤沿着一个轴线送进至少一根基底线；围绕着该轴线把至少一根单丝缠绕到至少一根基底线上，并在该至少一根基底线上进行缠绕，以产生许多单丝线圈，这些线圈被该至少一根基底线运送；送进至少一根锁定线，使它与至少一根基底线接触，从而把单丝线圈设置在该至少一根基底线与该至少一根锁定线之间；把该至少一根基底线压缩成与该至少一根锁定线摩擦接合，从而在它们之间夹住单丝线圈；以及切断线圈，从而形成至少一个细长的制品，它有在基底线与锁定线之间连接的两排单丝部段。
62．按照权利要求61所述的方法，其特征在于，压缩至少一根基底线的步骤包括在一根心轴的相对的侧面上设置引导沟槽，把基底线送进各自的沟槽中，在该心轴的一个倾斜的部分上挨着各自的沟槽设置第一和第二引导块体，从而运送被夹在基底线与锁定线之间的线圈通过在心轴与引导体之间形成的一个夹紧部分，将压缩基底线和锁定线以及在它们之间的线圈。
63．按照权利要求61所述的方法，其特征在于，送进至少一根基底线的步骤包括在第一方向上送进两根基底线通过一个心轴，由一端到另一端，并在相反的第二方向上沿着设置在心轴的外面的各自的沟槽送进两根基底线。
64．按照权利要求61所述的方法，其特征在于，缠绕的步骤包括把单丝送进一个缠绕装置，并使此缠绕装置围绕着那根轴线旋转，以形成多个与该至少一根基底线接触的线圈。
65．按照权利要求61所述的方法，其特征在于，单丝由下列的一组中选择的材料制成直链聚酰胺、芳香族聚酰胺、聚酯、聚烯烃、苯乙烯、聚氯乙烯(PVC)、含氟聚合物、聚氨酯、聚偏二氯乙烯、聚苯乙烯以及苯乙烯的共聚物。
66．按照权利要求61所述的方法，其还包括如下步骤形成包括互补的互锁的结构的至少一根基底线和锁定线，从而使基底线和锁定线可以在它们之间夹住单丝。
67．按照权利要求61所述的方法，其特征在于，基底线、锁定线和单丝中至少之一由下列的一组中选择的材料制成聚合物、玻璃、金属以及陶瓷。
68．按照权利要求61所述的方法，其特征在于，基底线、锁定线和单丝中至少之一由一种聚合物材料制成。
69．按照权利要求68所述的方法，其特征在于，聚合物材料由下列的一组中选择尼龙4、尼龙6、尼龙11、尼龙12、尼龙6,6、尼龙6,10、尼龙6,14、尼龙10,10、尼龙12,12以及其它的尼龙共聚物。
70．一种用来制作细长制品的设备，它包括用来沿着一根轴线送进至少一根基底线的装置；用来围绕着该轴线缠绕至少一根单丝的装置，以在每段基底线长度上产生许多单丝线圈，基底线运送这些线圈；用来把线圈粘接到基底线上的装置；以及用来在一个部位切断线圈的装置，在该部位的下游把线圈粘接到基底线上，从而形成一个制品，它有连接到基底线上的两排单丝部段。
71．按照权利要求70所述的设备，其特征在于，粘接装置包括一个超声能源和一个超声焊头。
72．按照权利要求71所述的设备，其特征在于，超声焊头包括一个表面，该表面有一个平的部分。
73．按照权利要求70所述的设备，其特征在于，送料装置包括一根心轴，它有中空的内部，两个打开的在轴向上相对的端部，以及至少一个外角部，从而使至少一根基底线在第一方向上通过其内部，并在相反的第二方向上沿着至少一个外角部前进。
74．按照权利要求70所述的设备，其特征在于，缠绕的装置包括一个缠绕装置，以及用来使此缠绕装置围绕着那根轴线旋转的装置，以形成多个与基底线接触的线圈。
75．按照权利要求73所述的设备，其特征在于，心轴有四个侧面和四个角部。
76．按照权利要求73所述的设备，其还包括设置在粘接装置下游的第一夹紧轮，用来在第一方向上拉基底线，其还包括设置在缠绕装置上游的第二夹紧轮，用来控制单丝上的张力。
77．按照权利要求70所述的设备，其特征在于，基底线和单丝中至少之一由一种热塑性聚合物材料制成。
78．按照权利要求70所述的设备，其特征在于，单丝由下列的一组中选择的材料制成直链聚酰胺、芳香族聚酰胺、聚酯、聚烯烃、苯乙烯、聚氯乙烯(PVC)、含氟聚合物、聚氨酯、聚偏二氯乙烯、聚苯乙烯、苯乙烯的共聚物以及至少一种聚合物的共挤压产品。
79．按照权利要求70所述的设备，其特征在于，单丝由一种尼龙材料制成。
80．按照权利要求70所述的设备，其特征在于，单丝由下列的一组中选择的材料制成尼龙4、尼龙6、尼龙11、尼龙12、尼龙6,6、尼龙6,10、尼龙6,14、尼龙10,10、尼龙12,12以及其它的尼龙共聚物。
81．按照权利要求70所述的设备，其特征在于，基底线和单丝中至少之一由聚对苯二甲酸丁酯(PBT)制成。
82．按照权利要70所述的设备，其特征在于，基底线是由直径为2-200密耳的热塑性材料制成的一根单丝。
83．一种用来制作细长制品的设备，它包括用来沿着第一支承件送进一根基底线的装置；用来围绕着第二支承件缠绕至少一根单丝的装置，以形成许多环；用来在至少一根基底线上对这些环在横向上进行送料的装置；用来把这些环压缩成与基底线接触的装置，从而用至少一根基底线运送这些环，并与基底线一起运送这些环；以及用来把线圈粘接到基底线上形成一个制品的装置，该制品有连接到基底线上的两排单丝环。
84．按照权利要求83所述的设备，其特征在于，第一支承件为一个砧座。
85．按照权利要求83所述的设备，其特征在于，第二支承件包括一对支承臂，每个臂有一个近端和一个远端，并且，送料装置包括一个转子和一个用来使该转子围绕着那对支承臂旋转的马达。
86．按照权利要求84所述的设备，其特征在于，砧座有一个倾斜的朝前部份，该部分与支承臂的远端并列。
87．按照权利要求83所述的设备，其特征在于，加压和粘接装置包括连接到一个超声焊头上的一个超声能源，用来使基底线和环在超声焊头下面移动的装置，超声能源把超声能量施加到超声焊头上，其能量的大小足以至少使环至少部分地熔化。
88．按照权利要求85所述的设备，其特征在于，超声焊头有一个平的表面部分。
89．按照权利要求83所述的设备，其特征在于，单丝由一种热塑性聚合物材料制成。
90．按照权利要求83所述的设备，其特征在于，单丝由下列的一组中选择的材料制成直链聚酰胺、芳香族聚酰胺、聚酯、聚烯烃、苯乙烯、聚氯乙烯(PVC)、含氟聚合物、聚氨酯、聚偏二氯乙烯、聚苯乙烯、苯乙烯的共聚物以及至少一种聚合物的共挤压产品。
91．按照权利要求83所述的设备，其特征在于，单丝由一种尼龙材料制成，该材料由下列的一组中选择尼龙4、尼龙6、尼龙11、尼龙12、尼龙6,6、尼龙6,10、尼龙6,14、尼龙10,10、尼龙12,12以及其它的尼龙共聚合物。
92．按照权利要求83所述的设备，其特征在于，基底线和单丝中至少之一由聚对苯二甲酸丁酯(PBT)制成。
93．按照权利要83所述的设备，其特征在于，基底线是由直径为2-200密耳的热塑性材料制成的一根单丝。
94．一种用来制作细长制品的设备，其包括用来沿着一个轴线送进至少一根基底线的装置；用来围绕着该轴线把至少一根单丝缠绕到至少一根基底线上，并在该至少一根基底线上进行缠绕的装置，以产生许多单丝线圈，这些线圈被该至少一根基底线运送；用来送进至少一根锁定线的装置，使它与至少一根基底线接触，从而把单丝线圈设置在该至少一根基底线与该至少一根锁定线之间；用来把该至少一根基底线压缩成与该至少一根锁定线摩擦接合的装置，从而在它们之间夹住单丝线圈；以及用来切断线圈的装置，从而形成至少一个细长的制品，它有在基底线与锁定线之间连接的两排单丝部段。
95．按照权利要求94所述的设备，其特征在于，进行送料的装置是一根心轴，压缩装置包括在一根心轴的相对侧面上的第一和第二引导沟槽，在该心轴的一个倾斜的部分上分别挨着此第一和第二沟槽设置的第一和第二引导块体，从而运送被夹在基底线与锁定线之间的线圈通过在心轴与引导体之间形成的一个夹紧部分，将压缩基底线和锁定线以及在它们之间的线圈。
全文摘要
一种用来制作细长制品的方法和装置,该制品有连接到一根基底线上的两排单丝部段。一种方法和装置包括:沿着一根轴线送进至少一根基底线(64、66、68、70);围绕着该轴线缠绕至少一根单丝(86),在每段基底线(64、66、68、70)长度上产生许多单丝线圈,基底线(64、66、68、70)运送这些线圈;把线圈(86)粘接到基底线(64、66、68、70)上;以及,在一个部位切断线圈(86),在该部位的下游把线圈(86)粘接到基底线(64、66、68、70)上。
文档编号B29C65/08GK1311736SQ99809344
公开日2001年9月5日 申请日期1999年6月4日 优先权日1998年6月5日
发明者M·S·爱德华兹, J·A·钱博斯 申请人:纳幕尔杜邦公司