專利名稱：具有快速裝配特征的涂布模具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及用于將涂層材料涂覆到例如不確定長度材料的腹板的模具的結(jié)構(gòu)，特別地涉及具有便于迅速裝配和拆卸特征的涂布機。
背景技術(shù)：
將流體涂布到腹板材料上是公知的。這種涂布常常能夠使用具有與涂料槽連通的腔室的涂布模具實現(xiàn)。在壓力作用下的液體被引入腔室，然后從涂料槽被壓出到期望的襯底上，例如不確定長度材料的腹板或單獨的物件。
在模具涂布中非常期望的是運用模具幾何形狀的精確控制以便獲得具有均勻狹槽高度的模具組件。狹槽高度的一致性隨用于包括模具的兩個部分的平坦度、剛度和連接方法而變化。在模具部分之間可(并且常常)采用墊片，并且墊片的尺寸一致性也是因素。該希望的均勻狹槽與模具內(nèi)部的腔室連通，使得當待涂布的流體在壓力作用下泵入腔室時，保持橫過模具的寬度均勻流動。
具有多于一個涂料槽的更高級的多層模具是已知的，并用于同時平坦地敷多個液體層中的兩個以涂布不確定長度材料的腹板或單獨物件。在裝配期間隨著層數(shù)增加并出現(xiàn)級聯(lián)誤差，模具幾何形狀的精確控制變得更困難。通過使用標準扣件，例如向下穿過一個部分的頂部裝入下一個的螺栓，連接兩個精確加工的金屬部分，并將這些部分夾在一起，形成用于多層模具中的層的典型的歧管和計量槽。這對于多層模具產(chǎn)生多個問題，例如為了替換墊片或清潔狹槽必須拆卸整個模具以接近內(nèi)部層中的一個。這常常是因為對于下一層的上部覆蓋將下面的薄片連接到在下方的下一個薄片的鎖扣的情形。
使用螺栓裝配涂布模具導(dǎo)致在模具中出現(xiàn)的第二個問題是在層之間不會有例如保證特定的對準的定位銷。當希望一起限定歧管腔室的兩層和歧管腔室的涂料狹槽在裝配期間可重新定位、以改變在狹槽的出口端處邊緣之間的咬合時，常常放棄這種定位銷。來自于待擰緊的第一螺栓的反作用力矩趨向于相對于底部扭曲頂部，并且在為螺栓作好防護之前如果不剛性地阻止部件旋轉(zhuǎn)則常常損壞機構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種多層狹槽涂布模具，該多層狹槽涂布模具適于將主要模具部分精確地連接在一起使得用戶獨立地裝配、重新定位或分解單獨的層，而無需打亂其它已經(jīng)裝配的層。這便利地由優(yōu)選地安裝在模具主體內(nèi)特別設(shè)計的凹口中的一系列快卸鎖扣實現(xiàn)。對這些快卸鎖扣尤其便利的是凸輪沿著平行于模具的分型面的軸線旋轉(zhuǎn)。這種鎖扣允許裝配模具的用戶在裝配過程中，通過模具在任何點處的暴露后部具有進入該鎖扣的無限制的進入，即使在多個層已裝配在另一層的頂部之后。
具體來說，本發(fā)明能夠被認為是一種設(shè)備，該設(shè)備包括模具，該模具至少具有第一和第二部分，所述第一和第二部分一起限定與涂料槽流體連通的模具腔室；和至少一個快卸鎖扣，所述快卸鎖扣設(shè)置成將第一部分夾在第二部分上。一般地，將設(shè)置有至少第二快卸鎖扣以便將第一部分夾在第二部分上，更好地抵抗趨向于相對于彼此扭曲模具部分的任何力。實際上，很寬的模具可需要許多快卸鎖扣以提供足夠的穩(wěn)定性和夾緊力。
在優(yōu)選實施例中，速卸鎖扣是使得在相對于彼此的位置范圍內(nèi)，模具的第一部分能夠通過該速卸鎖扣夾在第二部分上的類型，該范圍沿著垂直于第一涂料槽的方向取向。該允許操作者裝配模具以便提供涂料槽的一個邊緣和相對于正被涂布的襯底的另一個邊緣對比前移的正確的偏移量。該偏移在本領(lǐng)域中當狹槽的下腹材邊緣朝著和上腹材邊緣對比的卷材前移時，被稱為“咬合”，并且如果相反就被稱為“反頜”。關(guān)于在模具涂布中偏移模具邊緣的使用的更多信息在授予Maier等人的美國專利5759274中公開，該專利在此作為參考引用。特別便利的是如果快卸鎖扣從和涂料槽對比的模具的后部是可活動的。
本發(fā)明特別有助于多層涂布模具的制備，該多層涂布模具包括第三部分，第二部分與第三部分一起限定與第二涂料槽流體連通的第二腔室。優(yōu)選的后部操作速卸鎖扣避免為了替換墊片或清潔狹槽，拆卸整個模具以進入內(nèi)部中的一個。
能夠與本發(fā)明結(jié)合使用的一個特別便利的速卸鎖扣包括連接到第一部分或第二部分中的一個并適于延伸到另一部分中的凸鍵。該另一部分具有可旋轉(zhuǎn)的凸輪，該凸輪設(shè)置成以便當旋轉(zhuǎn)時對凸鍵施加的可變力。
即使在期望設(shè)置非快卸鎖扣，例如螺栓以施加趨向于分離模具部分的力的情況下，剛剛描述的類型的快卸鎖扣能夠加快模具的裝配。更準確地說，這種偏心夾鎖扣保持而不會以當螺栓的扭據(jù)升高時呈現(xiàn)的方式施加環(huán)繞垂直于模具部分分隔面的軸線的扭力。因此如果設(shè)置這種偏心夾鎖扣并在采用螺栓之前用于將模具部分鎖緊在一起，偏心夾鎖扣的夾緊力將能夠抵抗螺栓不得不將模具部分擰出一直線的任何傾向。
有鑒于此，本發(fā)明。更準確地，這種凸輪也能夠被認為是一種裝配涂布模具的方法，至少包括第一和第二模具部分，所述第一和第二模具部分一起限定與第一涂料槽流體連通的腔室，設(shè)置至少一個速卸鎖扣，該速卸鎖扣設(shè)置成將第一部分夾靠第二部分，和促動速卸鎖扣。在本方法的許多優(yōu)選實施例中，速卸鎖扣是使得在相對于彼此的位置范圍內(nèi)，模具的第一部分能夠通過該速卸鎖扣夾在第二部分上的類型，該范圍沿著垂直于第一涂料槽的方向取向。在這些實施例中，該方法還能包括在位置范圍內(nèi)相對于第二部分定位第一部分，以便在涂料槽處的第一部分和第二部分之間實現(xiàn)預(yù)定的偏移。
在該方法的優(yōu)選變體中，速卸鎖扣適于保持而不會施加環(huán)繞垂直于模具部分的分隔面的軸線的扭力。在這些變體中，該方法最容易容納通過至少一個非速卸鎖扣，將第二部分夾到第二部分的附加步驟。


在多個附圖的圖像中，相同的部件標有相同的附圖標記。
圖1是根據(jù)本發(fā)明的示例性涂布模具的透視圖。
圖2是突出優(yōu)選類型的速卸鎖扣的分解透視詳圖。
要理解的是以上描述意在示例性的而非限制性的。對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，通過上述描述，在不偏離本發(fā)明范圍的情況下，本發(fā)明的各種改變和變型將變得明顯，并且應(yīng)理解的是本發(fā)明不限于在此提出的示例性實施例。
定義大多數(shù)涂布模具的分配室具有共同的通用形狀。它們包括腔室(在被領(lǐng)域中有時也稱作分配室或通道)，該腔室大致沿橫過腹材的方向取向并連接到涂料槽(在本領(lǐng)域中有時也稱作狹縫或環(huán)槽)。如在此使用的那樣，術(shù)語“歧管”意思是以上限定的腔室和腔室與涂料槽之間的任何通路，并且包括涂料槽。
如在此使用的那樣，術(shù)語“夾”意味著使用機構(gòu)施加趨向于將兩個對象固定在相對于彼此的空間關(guān)系中的力。這并不暗示兩個對象處于實際接觸。(結(jié)合本發(fā)明，模具部分常常由不柔軟的墊片分開。但是如果用機構(gòu)來固定這些模具部分的相對位置，它們被夾緊。)具體實施方式
現(xiàn)在參考圖1，示出了例證性涂布模具的正面透視圖。該涂布模具包括第一模具部分12、第二模具部分14和第三模具部分16。在許多傳統(tǒng)實施例中，這些部分由如在此示出為墊片18和20的墊片分隔。這允許便利地調(diào)整涂料槽的高度。第一涂料槽22和第二涂料槽24分別便利地由墊片18和墊片20限定。涂料槽22和24與分別由第一模具部分12與第二模具部分14和第二模具部分14與第三模具部分16限定的流體腔室流體連通，盡管在裝配的涂布模具10的該示圖中視圖將這些腔室掩蓋起來。
在本發(fā)明中，將使用至少一個速卸鎖扣以將第一部分12夾在第二部分14上。速卸鎖扣是可操作的而無重復(fù)的動作，并且對于普通的技術(shù)人員各種機械權(quán)宜辦法是顯而易見的?？尚D(zhuǎn)的和線性的凸輪布置、錐形連接和不同心肘節(jié)是速卸鎖扣的非限制性實例。結(jié)合本發(fā)明，速卸鎖扣是使得在相對于彼此的位置范圍內(nèi)，第一部分能夠通過該速卸鎖扣夾在第二部分上的類型，該范圍沿著垂直于第一涂料槽的方向取向，在權(quán)宜辦法是所述速卸鎖扣的情況下，該權(quán)宜辦法是很優(yōu)選的。附加地，可利用機械化裝置以結(jié)合或脫開該速卸鎖扣。
在圖2中示出了能夠提供該優(yōu)點的速卸鎖扣，該圖是集中于該速卸鎖扣的分解詳細透視圖。顯示出第一模具部分12的單獨部分與第二模具部分14在它們的自然分型線分開。第一模具部分12已設(shè)有沿垂直于分型線方向延伸的凹口40。該凹口40與延伸到第一模具部分12的后面46中的開口44的橫向孔42相交。凹口40具有容納凸鍵48的尺寸，所述凸鍵48安裝在模具部分14中。凸鍵48具有支承面50，該支承面50便利地具有與可旋轉(zhuǎn)凸輪52相合的形狀。凸鍵48安裝成使得支承面50能夠沿垂直于模具部分12、14的分隔面的方向安裝在多個位置中的任何一個中?？尚D(zhuǎn)凸輪52的形狀形成為使得取決于其靠著支承面50的旋轉(zhuǎn)位置，施加趨向于將第一模具部分12向第二模具部分14拉的變力?？尚D(zhuǎn)凸輪52便利地設(shè)有工具特征54以便能夠通過取決于特征的細節(jié)的工具，例如螺絲起子、方形套筒或Allen扳手(通用扳手)在橫向孔42內(nèi)操縱可旋轉(zhuǎn)凸輪52。鎖緊固定螺釘56設(shè)置成在裝配之后，在橫向孔42內(nèi)將裝有彈簧的可旋轉(zhuǎn)凸輪52保持靠著該鎖緊固定螺釘?？尚D(zhuǎn)凸輪52在暴露面上優(yōu)選地具有切口58，以向用戶提供觸覺反饋，以每當切口58旋轉(zhuǎn)到靠近固定螺釘56尖端附近范圍內(nèi)時搭扣到用于釋放和模具拆卸的正確旋轉(zhuǎn)位置中?？尚D(zhuǎn)凸輪52還在暴露面上刻有標記以指示用于釋放的正確旋轉(zhuǎn)位置。固定螺釘56還通過裝有彈簧的凸輪52騎靠的斜面尖端，提供調(diào)節(jié)可旋轉(zhuǎn)凸輪52的軸向定位的方法。將固定螺釘56進一步擰入模具迫使可旋轉(zhuǎn)凸輪進一步到進容納可旋轉(zhuǎn)凸輪52的凹口中。
實例1具有兩個分別為25cm寬的涂料槽并通常如圖1所描繪的涂布模具由不銹鋼制備，并設(shè)有通常如圖2所描繪的六個速卸鎖扣。更準確地，這些速卸鎖扣包括適于D1-2”的偏心夾軸頭主軸端的凸鍵。凸鍵具有7/16”(11cm)的直徑，并且其支承面距垂直傾斜40°。凸鍵設(shè)有3/8-24UNF的螺紋以便凸鍵的高度在初始裝配中能夠以41密耳(1mm)的增量調(diào)整。線性凸輪公稱直徑為5/8″(15.8mm)，具有小于外周0.063″到0.004″(1.6到0.1mm)的210°輪廓，具有大約60密耳(1.5mm)的升程。凸鍵隨動件對凸輪的偏心率是.358″(9.1mm)。
所描述的涂布模具在壓力作用下試驗以與典型的用于將模具部分連接在一起的傳統(tǒng)的有頭螺釘比較偏心夾鎖扣的性能。將3M5490的擠壓PTFE(3M公司，St.Paul，Minnesota)的3.7密耳(0.09mm)的膠帶層涂覆到上塊的分型面上，該上塊堆疊在下塊的頂上。將配件穿如底塊中的饋送口，以便通過管線將底塊連接到Rosemount 3051C壓力傳感器(Emerson Process Management，Rosemount Division，Chanhassen，Minnesota)和空氣壓力調(diào)節(jié)器。
使用磁力表架將Mitutoyo Digimatic數(shù)字指示器(Mitutoyo/MTI公司，Aurora，Illinois)安裝到底塊，使得該指示器的軸線與分型面正交，并在位于狹槽的出口端附近的組件的對稱線的上塊的正上方。然后該指示器靠著平行于分型面的上塊的頂面調(diào)零。
然后通過1/4″方形端齒狀驅(qū)動頂尖、用手順時針緊固凸輪，將塊結(jié)合在一起。當塊加壓到60磅/平方英寸時指示器的讀數(shù)增加3密耳(0.076mm)?？諝庋刂c饋送口側(cè)面相對的分型面的邊緣從模具噴射出來。然后氣壓排出并且隨后向凸輪施加大約60英寸-磅的扭矩。加壓塊并且這次指針讀數(shù)沒有變化并且也沒有泄漏的任何可聽聲。當關(guān)閉空氣供應(yīng)時，在三分鐘的時間內(nèi)塊內(nèi)的壓力緩慢地放泄到零。
比較實例為了比較，除了用完全穿透上塊的傳統(tǒng)3/8-24的內(nèi)六角螺釘替換速卸鎖扣以外，大體類似于實例1的涂布模具制備涂布模具。將它們的扭矩加到60英寸-磅，該鎖扣最大扭矩的1/6。然后塊如實例1中所述的那樣被粘住和加壓。結(jié)果類似于也將快卸鎖扣上的扭矩加到60英寸-磅的試驗的結(jié)果。將有頭螺釘上的扭據(jù)增加到480英寸-磅產(chǎn)生同樣的結(jié)果。將有頭螺釘上的扭矩減小到30英寸-磅導(dǎo)致凸緣偏轉(zhuǎn)0.3密耳(0.0076mm)。這證明在沒有失去密封力的情況下能夠?qū)崿F(xiàn)快卸鎖扣的便利。
權(quán)利要求
1.一種設(shè)備，包括模具，該模具至少具有第一和第二部分，所述第一和第二部分一起限定與第一涂料槽流體連通的歧管；和至少一個速卸鎖扣，該至少一個速卸鎖扣設(shè)置成將所述第一部分夾在所述第二部分上。
2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，還包括設(shè)置成將所述第一部分夾在所述第二部分上的至少一個第二速卸鎖扣。
3.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述速卸鎖扣是使得在相對于彼此的位置范圍內(nèi)所述第一部分能夠通過所述速卸鎖扣夾在所述第二部分上，該范圍沿著垂直于所述第一涂料槽的方向取向。
4.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述速卸鎖扣能夠從相對于所述涂料槽的所述模具的后方進行操作。
5.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述涂布模具是至少還包括第三部分的多層模具，所述第三部分和所述第二部分一起限定與第二涂料槽流體連通的第二歧管。
6.如權(quán)利要求5所述的設(shè)備，至少一個速卸鎖扣設(shè)置成將第二部分夾在所述第三部分上。
7.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述速卸鎖扣包括凸鍵，該凸鍵連接到所述第一部分或第二部分中的一個上并適于延伸到所述另一部分中的凹口中；和可旋轉(zhuǎn)的凸輪，該可旋轉(zhuǎn)的凸輪設(shè)置成在旋轉(zhuǎn)時對所述凸鍵施力。
8.如權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其中取決于所述可旋轉(zhuǎn)凸輪相對于所述凸鍵的旋轉(zhuǎn)角度，對所述凸鍵施加的力是可變的。
9.如權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其中所述可旋轉(zhuǎn)凸輪能夠從相對于所述涂料槽的所述模具的后方進入。
10.如權(quán)利要求9所述的設(shè)備，使得在相對于彼此的位置范圍內(nèi)所述第一部分能夠通過所述速卸鎖扣夾在所述第二部分上，該范圍沿著垂直于所述涂料槽的軸線的方向取向。
11.一種用于裝配涂布模具的方法，包括設(shè)置至少第一和第二模具部分，所述第一和第二模具部分一起限定與第一涂料槽流體連通的歧管；設(shè)置至少一個速卸鎖扣，所述速卸鎖扣設(shè)置成將所述第一部分夾在所述第二部分上；和促動所述第二速卸鎖扣。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，還包括設(shè)置第二速卸鎖扣，所述第二速卸鎖扣設(shè)置成將所述第一部分夾在所述第二部分上；和促動所述第二速卸鎖扣。
13.如權(quán)利要求11所述的方法，其中所述速卸鎖扣是使得在相對于彼此的位置范圍內(nèi)，所述第一部分能夠通過該速卸鎖扣夾在所述第二部分上的類型，該范圍沿著垂直于第一涂料槽的方向取向，并且所述方法還包括在位置范圍內(nèi)相對于所述第二部分定位所述第一部分，以便在所述涂料槽處的所述第一部分和所述第二部分之間實現(xiàn)預(yù)定的偏移。
14.如權(quán)利要求11所述的方法，其中所述速卸鎖扣能夠從相對于所述涂料槽的所述模具的后方進行操作。
15.如權(quán)利要求11所述的方法，其中所述涂布模具是多層模具，和所述方法還包括設(shè)置至少第三部分，所述第三部分和所述第二部分一起限定與第二涂料槽流體連通的第二歧管。
16.如權(quán)利要求11所述的方法，其中所述速卸鎖扣包括凸鍵，該凸鍵連接到所述第一部分或第二部分中的一個上并適于延伸到所述另一部分中的凹口中；和可旋轉(zhuǎn)的凸輪，該可旋轉(zhuǎn)的凸輪設(shè)置成在旋轉(zhuǎn)時對所述凸鍵施力。
17.如權(quán)利要求16所述的方法，其中取決于所述可旋轉(zhuǎn)凸輪相對于所述凸鍵的旋轉(zhuǎn)角度，對所述凸鍵施加的力是可變的。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，還包括在所述第一部分和所述第二部分之間設(shè)置具有從厚度范圍選擇的厚度的墊片，其中當已如此設(shè)置任何可能的墊片時，所述可旋轉(zhuǎn)凸輪的旋轉(zhuǎn)將對所述凸鍵施加可變的力。
19.如權(quán)利要求12所述的方法，其中所述速卸鎖扣適于保持而不會施加環(huán)繞垂直于所述模具部分的分隔面的軸線的扭力。
全文摘要
一種開槽涂布模具，具有至少的第一部分(12)和第二部分(14)，所述第一部分和第二部分一起限定與第一涂料槽流體連通的腔室；和至少一個速卸鎖扣(48、52)，所述速卸鎖扣設(shè)置成以便將第一部分夾在第二部分上。本發(fā)明特別有助于多層涂布模具的制備，該多層涂布模具包括第三部分，第二部分與第三部分一起限定與第二涂料槽流體連通的第二腔室。優(yōu)選的后部操作速卸鎖扣避免為了替換墊片或清潔狹槽，拆卸整個模具以進入內(nèi)部中的一個的需求。
文檔編號B05C5/02GK101052506SQ200580037449
公開日2007年10月10日 申請日期2005年9月1日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月29日
發(fā)明者斯科特·L·斯利斯科, 尼爾·H·托馬斯 申請人:3M創(chuàng)新有限公司