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缝合装置无效专利 发明

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技术领域 本发明涉及缝合装置,特别是用于不使用线而将两个或者多个织物或 者布料部件(fabric or material component)结合在一起的超声或者激光缝 合装置。所述装置特别适合缝合外衣(例如防护服或者防风雨服)以及其 它衣服(例如内衣、运动衣等),所述外衣和其它衣服不排他地包括热塑 片的材料或者由热塑纤维所制造或者包括所述热塑纤维的纺织材料。 背景技术 为了避免疑问,尽管没有针线被用于提供接缝,此类型的缝合装置也 作为超声缝纫机是公知的。超声缝纫机通常是公知的,并包括超声尖角 (ultrasonic horn),超声尖角可操作以通过织物/材料接合端面和可旋转铁 砧支撑件发出超声能量。铁砧支撑件和尖角被安置以在各织物接合表面之 间限定“夹持”,用于容纳将被结合的织物片材料(或者部件,例如,拉 链固定件)。这样的装置通常在本领域中是公知的,并且在诸如US 3852144; WO 02/49831A1;US 3785910;US 3666599;以及其它文献中进行了不同的 说明。 在这样的公知的装置中,织物材料通过利用前述的铁砧(或者供给) 轮的旋转运动而供给通过所述装置,但是这样的装置具有两个主要的缺 点。首先,发现紧靠近超高频率(超声)源的这样的铁砧轮中的轴承易于 迅速劣化和磨损(也包括完全承载损坏),这可能导致相当的停机时间和 生产率的损失。与公知装置相关的第二特殊的问题是将被结合的材料被或 多或少基本连续地“夹持”在铁砧/铁砧轮和共振尖角之间,并且可以理解 在将被结合的材料被供给通过这样的装置时,并由此被“夹持”,操作者 就难于用这样的方式将材料引导通过这样的机器:材料的方向上的显著改 变在其通过所述装置时可以被实现,或者形成复杂的接缝。公知系统的另 外的一个缺陷是材料通过公知装置的运动可能导致材料皱纹,这导致接缝 不均匀和/或者不能适当地防风雨,或者最糟糕地,比较难看并需要将所述 衣服被排斥为不符合标准。 发明内容 本发明的目的是避免或者最小化前述的缺点之一或者多个。 本发明提供了一种缝合装置,用于沿着接缝不用线地结合至少两个重 叠的可变形片材料,所述缝合装置包括:用于将至少两个可变形片材料粘 合在一起的粘合装置(bonding means),所述粘合装置具有用于在所述装 置的使用中将片材料可释放地配合在一起的捏住部分(nip portion);以及 驱动装置,所述驱动装置被形成并被安置用于接合所述在使用中并将被粘 结的片材料,并且将片材料递增地移动通过所述粘合装置,所述驱动装置 被形成并被安置以与所述捏住部分协作以顺序捏住然后驱动材料通过所 述装置,其中在所述装置的使用中的任何给定的时间上只有所述捏住部分 和所述驱动装置之一与片材料相接触。 这样,使用根据本发明的缝合装置,就可以把将被缝合在一起的片材 料供给通过机器,并通过接合所述片材料的驱动装置的不连续属性,第一 次地可以在接缝方向实现锐角改变和/或用于形成复杂的接缝图案。 优选地,所述粘合装置包括超声尖角结构和焊脚(或者铁砧),所述 尖角和所述焊脚(或者铁砧)包括所述捏住部分。 可选地,可以使用激光器,用于将所述至少两个重叠的可变形片材料 粘结在一起。有利地使用激光器将材料粘结在一起,一层染料或者其它的 能量(辐射)吸收材料可以沉积在所述材料上以将激光能量聚焦到需要粘 结的位置。(能量吸收材料也可以使用在超声粘结中) 使用辐射吸收材料的激光焊接的过程的示例是国际专利申请No.WO 00/20157公知作为CLEARWELD(注册商标)技术的剑桥焊接学院(The Welding Institute,Cambridge)的受专利保护的过程。 所述装置的捏住部分还可以包括保持脚和针板(throat plate),所述保 持脚和所述针板被形成并被安置用于在使用所述装置的过程中可释放地 接合片材料。此布置提供了额外的装置,所述装置用于在粘结操作的过程 中稳定地将片材料保持在位。 优选地,提供了销部分,所述销部分被形成并被安置,以夹紧片材料 并由此使得材料(衣服)被枢转用于很容易操作接缝形状。销部分有利地 安置靠近粘合装置,优选地与供给和粘合装置的方向对齐。销部分可以方 便地连接到驱动装置的移动脚,或者可选地,可以独立地安装和致动。销 部分夹紧被结合的材料,以在当它们没有通过驱动装置或者粘合装置接合 时保持它们,允许所述材料枢转以产生所需的接缝形状或者矫正通过所述 装置的材料的方向。对于一些应用,销部分的销可以指向并可以穿透或者 刺透将被粘结的材料并由此用作枢转点以方便围绕其的材料的运动。对于 其它的应用,诸如水和防风衣服的产品,有利地,销不会损坏或者刺透所 述片材料。在此情况下,当销部分夹紧它们时,销在邻接和保持但是不损 坏将被结合的材料的其尖部上的接触表面。例如,在销的尖部上的接触表 面可以是扁平的盘,或者半球,具有充分小的表面区域以不过度地阻挡围 绕其所夹持的材料的枢转。 优选地,所述粘合装置被形成并被安置以在所述至少两个重叠可变形 片材料之间提供接触(粘结)的单个离散点。实际上,并且有利地,可以 在这样的材料的热塑成分被熔合并结合在一起的片材料之间提供多个接 触的离散点。有利地,所述可变形片材料的接触的多个离散结合或者点提 供了基本连续和防风雨的接缝,用于使用所述缝合装置所制造的物件或者 衣服。可选地,通过所述缝合装置所产生的接缝可以被考虑是多个重叠的 离散焊接或者熔合点,其具有连续的接缝的外观。 可以使用任何适当形式的驱动装置,在使用所述装置中,驱动装置可 释放地接合片材料并用于驱动片材料通过所述粘合装置。所述驱动装置可 以包括进刀装置(feed gear)(一个或多个)或者被形成并安置以与至少一 个对应的移动脚协作的至少一个推布齿条(feed dog),在其间接合可变形 片材料。所述推布齿条被形成并被安置以递增地移动所述片材料通过粘合 装置,然后断开片材料,在相反的方向上回到其中其接合片材料位置然后 重新接合片材料的下一部分。这样的推布齿条布置可以通过凸轮布置推动 以产生所需的运动循环。步进电机等可以被用于驱动所述推布齿条或者所 述凸轮布置驱动所述推布齿条。优选地,提供两个移动脚,与所述推布齿 条协作。 优选地,所述驱动装置可调节以变化通过缝合装置的材料的供给速 率。有利地,所述粘合装置的所述捏住部分“捏住”的速率可调节以与驱 动装置的供给速率的任何调节协作,即它们彼此同步。有利地,提供了一 种控制器装置,用于协作驱动装置和粘合装置的捏住部分的操作。 捏住部分的接触点、接触面可以被设计以将不同的形成图案的外观传 递给被结合的织物、材料或者成分。 本发明也提供了一种用于沿着接缝不用线而结合至少两个重叠的可 变形片材料的方法,包括步骤:a)提供根据本发明的一种缝合装置;以 及b)将所述至少两个可变形片材料引入到所述缝合装置中,由此可变形 片材料通过所述装置的捏住部分顺序捏住同时通过粘合装置粘结,然后, 通过所述驱动装置被递增地驱动通过所述装置,在任何给定的时刻上只有 所述捏住部分和所述驱动装置之一与片材料相接触。 附图说明 本发明的这些和/或者其它方面和特征将从实施例的下述说明并结合 附图而详细了解到,其中: 图1a-d和图2、3示意显示了根据本发明的缝合装置的操作模式; 图4-6显示了本发明的缝合装置的可选实施例不同的示例;以及 图7-18每个显示了通过根据本发明的缝合装置的不同的实施例的供 给片材料循环。 具体实施方式 通过用附图标记10所指示的缝合装置被示意地显示在图1a-d中。所 述装置用于沿着接缝不用线地结合两片包含热塑纤维的织物材料12、14。 所述装置10包括两个主要特征,粘结组件和用于通过所述装置供给片材料 的驱动组件。箭头X指示被粘结的材料的供给方向。 更为详细地,粘结组件包括焊脚16和超声尖角18。为了焊接或者将两 个片材料12、14熔合在一起,焊脚16与静态超声尖角18相接触并通过将高 频振动(超声)能量施加到包含热塑的织物材料,两片材料被熔合并粘结 任一起。 驱动组件包括两个安装靠近超声尖角18的可移动推布齿条20(侧视图 中只显示了一个)。推布齿条设有导致推布齿条相对超声尖角移动的驱动 布置(未示出),这将在下面进行详细的说明。推布齿条与移动腿部22协 作以在移动腿部22和推布齿条20之间夹持片材料12、14,并驱动片材料通 过缝合装置10。 驱动组件和焊接/粘结组件的操作将被更为详细地说明。 如图1a中所示,将被粘结在一起的两片材料12、14在超声尖角18的左 手侧彼此接触。图1a显示了驱动组件的供给循环的第一步,并且可以注意 到移动腿部22与推布齿条20协作以在推布齿条20的锯齿表面24和移动腿 部22的下侧之间夹持两片材料。在此位置中,焊接腿部16在收回的位置中 (同样在如图2中所示的示意主视图中)从超声尖角18分开。 推布齿条20通过驱动机构(未示出)从超声尖角18(如图1a中所示) 的左侧到如图1b中所示的超声尖角18的右手侧侧向驱动。图1b显示了横过 超声尖角18的表面28供给片材料的驱动组件的供给循环的端部。 现在请参看图1c,移动腿部22被收回,并且现在从超声尖角18的表面 28上的片材料12、14分开。同时,推布齿条20相对超声尖角向下移动并回 到如图1c所示的超声尖角18的左手侧。同时在移动腿部22被收回,焊接腿 部16与超声尖角18的表面28上的片材料相接触以夹住材料12、14并通过传 输到片材料的超声能量导致片材料粘结并熔合在一起。(这也显示在图3中 所示的主视图上,其中焊接腿部和超声尖角彼此相接触并且推布齿条从两 个移动腿部分开)。从如图1d所示的位置,焊接腿部16收缩并从超声尖角 18分开并且回到如图1a所示的位置。同时,推布齿条20回到超声尖角的表 面28并重新配合将被粘结和熔合在一起的两个片材料的下一部分的下侧, 如图1a中所示。 因此,实际上,步骤的顺序包括:将片材料供给到超声尖角上、接着 粘结操作、接着供给操作接着粘结操作等的供给循环。因此,提供了一系 列独立或者离散的焊接或者熔合点,两个材料在所述焊接或者熔合点上粘 结在一起。此离散焊接或者熔合点可以是不连续的或者连续的(重叠)。 实际上,与两个移动腿部以侧靠侧的关系、以及再次如图2、3中所示 以侧靠侧的方式一起提供两个推布齿条是有利的。为了避免疑问,相对图 1a-d所示的移动腿部和推布齿条显示了单个移动腿部和单个推布齿条。 可以在不背离本发明的范围的情况下对上述的实施例进行不同的修 改。这样,可以提供不同的缝合装置结构,所述缝合装置利用超声能量或 者激光辐射,激光器或者超声装置被设置在可被结合的可变形片材料之上 或者之下并至装置的左或者右。 图4A显示了通过超声尖角18粘结的实施例,以及当从供给方向考虑 时(通过箭头X所示),销部分29被安置在移动腿部22的前部,并被偏移以 安置在焊接腿部16的前部。在使用中,当它们没有通过移动腿部22接合时, 销部分29的销30夹紧被粘结的材料12、14,允许它们围绕销30枢转以产生 所需的接缝形状。销30可收缩到销部分29中以当它们驱动片材料通过所述 装置时,不妨碍移动腿部22和推布齿条20之间的接合。 图4B显示了与图4A相似的实施例,除了销部分29被安装到移动腿部 22的后部上并偏移以在从供给的方向(通过箭头X所指示)考虑时被安置 在焊接腿部16的后部上之外。 图5显示了粘结通过激光器32的两个实施例。销部分29被再次地安装 到移动腿部22上并被安置在焊接腿部16之前(图5A)或者之后(图5B)。 图6显示了粘结通过安置在将被粘结的材料12、14之下的激光器32的 两个实施例。显示了具有销部分29被安置在焊接腿部16之前(图6A)或者 之后(图6B)的实施例。 在图7中,显示了一系列的视图,表示通过缝合装置10的供给将被结 合的材料12、14以及然后形成粘结的循环。如图所示的实施例在焊接腿部 16之前具有销部分29,粘结通过超声尖角18执行。端视图和示意主视图, 即图7A、7B显示了在通过移动腿部22和推布齿条20的接合之前通过销部 分29中的销30配合的片材料12、14。片材料12、14可以围绕销30枢转以实 现所需的接缝形状。图7C、7D显示了具有接合片材料的移动腿部22和推 布齿条20以将它们移动通过装置10的相似的视图。在图7E、7F中,运动腿 部22从片材料12、14脱离并且它们再次围绕销30枢转,如果需要的话。在 图7G、7H中,片材料在超声尖角18和焊接腿部16之间的焊接点34上粘结, 片材料可以进一步通过保持腿部38(在端视图中未示出)固定在夹持件36 中,所述保持腿部38在保持点42上接合针板40。 图8-18显示了使用如图7相同的视图供给和粘结的相同循环,但是用 于缝合装置10的不同的实施例。如图7中所示,为了简洁,保持腿部在端 视图中未示出。 图8A-H显示了与图7中相似的实施例,除了粘结组件、超声尖角18 和焊接腿部16在从前部观察时是在移动腿部22的右边而不是在左边之外。 保持腿部38对应地移动到移动腿部22的左边。如图7中的所示的实施例, 销部分29被安装到移动腿部22上,并当从盘材料12、14的传输的方向观察 时,被形成和安置这样销30被安置在焊接腿部16之前。 图9A-H显示了与如图7所示的相似的缝合装置10的实施例,除了销 部分29是在焊接腿部16的后部之外。 图10A-H显示了与图8所示相似的缝合装置10的实施例,除了销部分 29在焊接腿部16的后部之外。 图11A-H显示了用于装置10的实施例的供给和粘结循环,其中粘结 组件是安装到将被粘结的片材料12、14之上的焊接腿部16中的激光器32并 至移动腿部16的左边。图11G、11H显示了在焊接点34上在片材料12、14 上执行的粘结。如图7中所示,销部分29被安装到移动腿部22的前部上, 以安置在承载激光器32的焊接腿部16的前部。 图12A-H显示了与图11所示的相似的布置,除了从前部观察时,安 装到焊接腿部16上的激光器32被安置到移动腿部22的右边之外。 图13A-H显示了与图11所示的相似的实施例,除了销部分29在安装 到焊接腿部16上的激光器32的后部。 图14A-H显示了与图12所示的相似的实施例,除了销部分29在安装 到焊接腿部16上的激光器32的后部。 在图15A-H中,供给和粘结循环使用激光器粘结被显示用于实施例, 激光器32安置在片材料12、14之下并至推布齿条20的左边。如图15G和15H 所示,在激光器32和焊接腿部16之间的焊接点34上形成粘结。 图16A-H显示了与如图15相似的实施例,除了激光器32被安置到推 布齿条20的右边之外。 图17A-H显示了与图15所示的相似的实施例,除了销部分29被安置 到焊接腿部16的后部之外。 图18A-H显示了与图16所示的相似的实施例,除了销部分29被安置 到焊接腿部16的后部之外。

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