Способ прямого формирования элементов нетекстильного материала из термопластичных гранул или подобных частиц

Номер патента: 3816

Опубликовано: 30.10.2003

Авторы: Грегг Джеймс С., О'коннор Грегори В.

Есть еще 16 страниц.

Смотреть все страницы или скачать PDF файл.

Формула / Реферат

1. Способ изготовления нетекстильного материала, включающий следующие этапы:

формование первого элемента;

формование второго элемента в подвижной связи с упомянутым первым элементом.

2. Способ по п.1, в котором формование упомянутого первого элемента включает операцию твердофазного формования упомянутого первого элемента.

3. Способ по п.1, в котором формование упомянутого второго элемента включает операцию твердофазного формования упомянутого второго элемента.

4. Способ по п.1, в котором

формование упомянутого первого элемента включает операцию твердофазного формования упомянутого первого элемента;

формование упомянутого второго элемента включает операцию твердофазного формования упомянутого второго элемента.

5. Способ по п.4, в котором формование упомянутого первого элемента включает операции

размещения полимерной гранулы в первой полости формы;

запрессовывания упомянутой полимерной гранулы в упомянутую первую полость формы для того, чтобы она приняла конфигурацию упомянутой первой полости формы;

формование упомянутого второго элемента включает операции

размещения полимерной гранулы во второй полости формы;

запрессовывания упомянутой полимерной гранулы в упомянутую вторую полость формы для того, чтобы она приняла конфигурацию упомянутой второй полости формы и была подвижно соединена с упомянутым первым элементом.

6. Способ по п.5, в котором упомянутый первый элемент образует часть упомянутой второй полости формы.

7. Способ по п.1, в котором упомянутый второй элемент формуют, по меньшей мере частично, в контакте с упомянутым первым элементом.

8. Способ по п.1, в котором формование упомянутого первого элемента включает операцию отливки.

9. Способ изготовления нетекстильного материала, включающий следующие операции:

формование первого элемента;

формование второго элемента;

формование третьего элемента таким образом, чтобы упомянутые первый, второй и третий элементы были подвижно связаны между собой.

10. Способ по п.9, в котором формование упомянутого первого элемента включает операцию твердофазного формования упомянутого первого элемента.

11. Способ по п.9, в котором формование упомянутого второго элемента включает операцию твердофазного формования упомянутого второго элемента.

12. Способ по п.9, в котором формование упомянутого третьего элемента включает операцию твердофазного формования упомянутого третьего элемента.

13. Способ по п.9, в котором

формование упомянутого первого элемента включает операцию твердофазного формования упомянутого первого элемента;

формование упомянутого второго элемента включает операцию твердофазного формования упомянутого второго элемента;

формование упомянутого третьего элемента включает операцию твердофазного формования упомянутого третьего элемента.

14. Способ по п.13, в котором

формование упомянутого первого элемента включает операции

размещения полимерной гранулы в первой полости формы;

запрессовывания упомянутой полимерной гранулы в упомянутую первую полость формы для того, чтобы она приняла конфигурацию упомянутой первой полости формы;

формование упомянутого второго элемента включает операции

размещения полимерной гранулы во второй полости формы;

запрессовывания упомянутой полимерной гранулы в упомянутую вторую полость формы для того, чтобы она приняла конфигурацию упомянутой второй полости формы;

формование упомянутого третьего элемента включает операции

размещения полимерной гранулы в третьей полости формы;

запрессовывания упомянутой полимерной гранулы в упомянутую третью полость формы для того, чтобы она приняла конфигурацию упомянутой третьей полости формы и была подвижно связана с упомянутыми первым и вторым элементами.

15. Способ по п.14, в котором упомянутый первый элемент образует часть упомянутой второй полости формы.

16. Способ по п.14, в котором упомянутый второй элемент образует часть упомянутой третьей полости формы.

17. Способ по п.14, в котором упомянутый первый элемент и упомянутый второй элемент образуют часть упомянутой третьей полости формы.

18. Способ по п.14, в котором упомянутый второй элемент формуют, по меньшей мере частично, в контакте с упомянутым первым элементом.

19. Способ по п.9, в котором упомянутый третий элемент формуют, по меньшей мере частично, в контакте с упомянутыми вторыми элементами.

20. Способ по п.9, в котором упомянутый третий элемент формуют, по меньшей мере частично, в контакте с упомянутыми первым и вторым элементами.

Рисунок 1

 

Текст

Смотреть все

1 Область использования изобретения Настоящее изобретение относится к комбинации процессов переработки полимеров и изготовления изделия, а более конкретно оно относится к способу изготовления полимерных элементов особой формы в виде взаимосвязанной структуры. Предпосылки к созданию изобретения Использование пластиков в настоящее время проникло практически во все области производства. Способы, посредством которых пластики формируются в изделия или интегрируются в виде специальных элементов с изделиями, тщательно прорабатывают для того, чтобы в общем максимально увеличить объем выпуска продукции и повысить потребительские свойства выпускаемой готовой продукции. Обычно процесс переработки полимеров используют для получения отдельного изделия или элемента, например, тары (пластиковой бутылки) или отдельного элемента большого изделия (зубчатого элемента маломощной приводной передачи или элементарной нити из пластика для преобразования в комплексную нить или в синтетический текстильный материал). Традиционные и хорошо известные способы формования пластиков включают, среди прочих, инжекционное формование, дутьевое формование и экструзионное формование. Каждый из этих способов формования охватывает ряд соответствующих подспособов, но, в конце концов, они все сводятся, по меньшей мере, к одному общему требованию: исходный пластик должен быть переведен в расплавленное состояние для того, чтобы процесс можно было вести заданным образом. Поток расплавленного термопластика получают путем пластифицирования гранул (и вероятно, некоторого количества повторно измельченных отходов предыдущего процесса формования), при котором выделяется тепло, доводящее полученную в результате массу до температуры плавления. Это требование, заключающееся в необходимости иметь расплав, вынуждает использовать относительно сложное оборудование, а кроме того, режимы процесса необходимо точно контролировать для успешного проведения процесса. Эти способы формования также обладают определенными недостатками, заключающимися в том, что в какой-то мере ограничены типами изделий, которые могут быть изготовлены с их использованием. Параметры материала готовой продукции, изготовленной с использованием этих процессов формования, например, свойства поверхности, химическая стойкость, электрические свойства, оптические свойства, характеристики плавления, прочность при растяжении, прочность на сдвиг, упругость и жесткость, могут быть понижены в результате применения этих традиционных процессов формования пластиков. Некоторые из этих процессов формования также приводят к появлению суще 003816 2 ственных количеств отходов, которые могут быть затем повторно введены в расплавленный пластик перед продолжением процесса. Ограничения становятся особенно важными, когда требуется, чтобы заданный продукт,изготовленный из пластика, был гибким, долговечным, прочным, легко собираемым, таким,например, как нетекстильный материал. Под термином нетекстильный материал здесь понимают, в общем, гибкое полотно, изготовленное из отдельных взаимосвязанных элементов,причем полотно обладает многими свойствами,характерными для текстильного материала, но не связано с волокном или процессами получения волокна для достижения таких свойств. Кольчуга - это один из примеров нетекстильного материала. Другим способом формования пластика является твердофазное формование, называемое также сверхпластичным формованием, разработанным фирмой Shell Development Company, а также Безотходное формование пластмассовых изделий фирмы Dow Chemical Company. Этот способ твердофазного формования используют для изготовления пластмассовых изделий, обладающих высокой температурой разложения,объемных или пористых плит с сформованной за одно целое коркой, применяя полимеры со сверхвысокой молекулярной массой, и смешанных или слоеных структур из двух или большего числа материалов. Относящийся к этой группе способ также используют при формовании металлов, особенно алюминия, для формирования кованных алюминиевых форм из точно сформованных заготовок металла. Хотя способ формования в твердой фазе можно использовать для изготовления пластиковых изделий, которые обычно превосходят по свойствам изделия,полученные ранее описанными способами формования, само твердофазное формование не использовали для прямого формования взаимосвязанной структуры. Другой недостаток этих способов формования пластиков заключается в том, что последующие этапы изготовления, используемые для интегрирования сформованной продукции в готовое конструктивное исполнение, включают дополнительные процессы обработки сформированной продукции. Эта дополнительная обработка при сборке готовой продукции является дорогостоящей, как из-за стоимости дополнительно затрачиваемого труда, так и из-за низкой производительности. Краткое описание изобретения Настоящее изобретение, описанное здесь,позволяет преодолеть недостатки упомянутых выше способов формования полимеров и включает формование на месте взаимосвязанных элементов в нетекстильный материал путем использования технологии формования в твердой фазе предпочтительно из обычно изготавливаемых полимерных гранул. Это сочетание названо 3 здесь прямым формованием. Взаимосвязанные элементы формуют прямо в их положении в собранном материале в виде непрерывного полотна или в виде других форм готового материала. Формование элементов в виде окончательно собранной структуры, где они взаимосвязаны с другими элементами, исключает необходимость в дальнейшей переработке элементов в процессе сборки, например, накоплении элементов и последующем упорядоченном расположении накопленных элементов для соединения этого массива элементов друг с другом. Таким образом, затраты времени, затраты труда и стоимость отходов существенно сокращаются,а эффективность существенно повышается. Кроме того, нетекстильный материал в том смысле, о котором идет речь в настоящей заявке, - это, в общем, гибкое полотно, изготовленное из отдельных взаимосвязанных элементов,причем полотно обладает большим количеством свойств, характерных для текстильного материала, но не связано с волокном или процессами производства и переработки волокна для обеспечения этих свойств. В способе формования в твердой фазе согласно изобретению используют обычные термопластичные композиции в гранулированном виде для формования элементов нетекстильного материала путем расчеканивания отдельной гранулы или брикета полимера в отдельный элемент в процессе одного этапа формования. Элементы, используемые для формования конкретного нетекстильного материала, можно варьировать в широких пределах, но в качестве примера, как пояснено более подробно ниже,элементы включают пластинки и заклепки, которые соединяются вместе. Способ, в общем, включает следующие этапы: а) расположение гранулы в/или рядом с полостью формы; b) принудительное введение гранулы в контакт с поверхностью формы в области полости формы для обеспечения пластической деформации гранулы, чтобы заставить гранулу принять форму полости формы. Полость формы имеет конфигурацию, обеспечивающую получение заданного элемента, а ее объем по существу такой же, как и объем гранулы. При выполнении этапа, или операции принудительного введения гранулы предпочтительно используют энергию и скорость, при которых гранула сверхпластично деформируется так, что по существу заполняет объем полости формы. Этот процесс повторяют при изготовлении конкретного элемента, который формуют, в соответствующем порядке, например,при формовании взаимосвязанных пластинок и заклепок, с конечным результатом - получением нетекстильного материала. В варианте исполнения настоящего изобретения создают массив полостей форм, причем каждую полость формы для каждого элемента материала снабжают углублением, или 4 камерой, для размещения гранулы с одной стороны, которое обычно открыто со стороны полости формы. Стенка этого углубления образована торцом штока, или толкателя. Шток, или толкатель, может быть расположен в отведенном назад положении для образования пространства углубления для размещения гранулы,или шток может быть расположен так, чтобы он закрывал, или заполнял, углубление и, таким образом, не позволял размещать гранулу. Таким образом, путем предварительного выбора положения толкателя можно обеспечивать размещение гранул только теми углублениями, против которых расположены полости формы, где необходимо сформовать пластинки или заклепки,и, таким образом, сформировать пластинку или заклепку. Полость формы определяет заданную конфигурацию формуемого элемента. После того как гранулу расположили в углублении для приема гранулы и углубление совместили с полостью формы, приводят в действие толкатель так, чтобы принудительно подать гранулу в полость формы. Толкатель приводят в действие с силой, достаточной, чтобы заставить гранулу пластически деформироваться и по существу принять конфигурацию полости формы. Гранула может требовать предварительного нагрева для размягчения в зависимости от типа используемых гранул. Тип гранул и особенно их химический состав определяются заданными физическими характеристиками готовой продукции. Как сказано выше, элемент, описанный здесь,является либо пластинкой, либо заклепкой для создания нетекстильного материала. Этот процесс может быть далее повторен так, чтобы части ранее сформованного элемента служили в качестве части полости формы для последующего этапа формования. Этот процесс наилучшим образом осуществляют, используя ряд последовательно расположенных взаимодействующих валиков (предпочтительно двух или трех, но наиболее предпочтительно, четырех). Наружная цилиндрическая поверхность валика образует одну или другую боковую сторону массивов полостей форм для изготовления пластинок. Эти массивы боковых сторон полостей форм совмещают вместе в области контакта между валиками (касательные линии между парой валиков располагаются параллельно друг другу). Внутри валиков размещены камеры, совмещенные с каждой полостью формы, расположенной на наружной поверхности вала. Эти камеры принимают гранулы и в них размещают толкатели и механизмы для привода толкателей (предпочтительно электромагнитные соленоиды или подобные механизмы). Первый и второй из этих трех валиков предназначены для формования массивов пластинок, которые необходимо изготовить для образования первого слоя пластинок для получения нетекстильного материала. Второй и третий валики предназначены для формования мас 5 сивов пластинок, требующихся для образования второго слоя уложенных частично внахлест пластинок, предпочтительно частично наложенных поверх и подвижным образом с пластинками первого слоя. Третий и четвертый валики формуют массивы заклепок с головками прямо на таких наложенных внахлест первом и втором слоях пластинок и проходят сквозь эти пластинки. Изготовление этих собранных массивов может быть на этом завершено. Это означает, что заклепки с головками могут быть осажены, т.е. второй конец заклепки может быть сформован в виде головки по существу одновременно с процессом введения ее сквозь слои пластинок. В альтернативном варианте исполнения можно продолжать формовать нетекстильный материал и только потом осадить заклепки, благодаря естественной тенденции элементов нетекстильного материала удерживаться вместе в процессе формования. Другой альтернативный вариант выполнения содержит пластинки упрощенной конфигурации, которая имеет первый и второй массивы пластинок, которые непосредственно взаимно связаны между собой для образования нетекстильных полотен и конфигураций. При автоматизации процесса способом,который более подробно описан ниже, этот процесс прямого формования обладает рядом преимуществ. Способ прямого формования согласно изобретению обеспечивает возможность достижения оптимальной истории переработки полимерных композиций, из которых формуют элементы. Каждая гранула претерпевает минимальную или несущественную степень теплового разложения при ее переработке, так как происходит очень небольшой ее нагрев в сравнении с обычным процессом формования полимеров, например, с инжекционным или экструзионным способами формования. Хотя возможен некоторый нагрев гранулы до температуры выше точки размягчения, но ниже температуры плавления, или чуть ниже точки плавления кристаллической структуры для частично кристаллических полимеров, но этот нагрев кратковременный и температура значительно ниже той, которая требуется для расплавления и термофиксации, обычных для этих и других процессов. Таким образом, можно считать, что этот нагрев не оказывает пагубного воздействия на качественные характеристики прямо сформованных элементов. Конечно, может происходить временный нагрев, получающийся в результате твердофазного формования или сверхпластической деформации во время формования. Но не происходят процессы пластикации, смешивания или затвердевания расплавленной массы термопластика, обычно наблюдаемые в обычных процессах инжекционного или экструзионного формования, и у этих полимерных гранул не наблюдается повышенная температура в течение продолжительных периодов времени, ассо 003816 6 циирующаяся с инжекционным и экструзионным формованием. Помимо этого, так как объем гранулы выбран по существу равным объему полости формы, то не наблюдается существенных отходов или обрезков в результате прямого формования. На выходе процесса прямого формования имеются только элементы нетекстильного материала, предварительно расположенные и изготовленные в виде конечной заданной готовой формы и взаимосвязанной структуры. Если какие-то сформованные гранулы или элементы невозможно использовать в формовании материала,то эти компоненты можно считать исходным сырьем, которое не подвергали тепловому или механическому разложению. Следовательно, их можно свободно добавлять в сырье в другой инжекционный процесс формования или подвергнуть переработке в гранулы для другого процесса прямого формования. Кроме того, процесс прямого формования позволяет проводить очень короткий по времени технологический цикл. Так как процесс прямого формования не требует, и в ходе его выполнения не создается большого количества тепловой энергии (например, только тепло, созданное при пластической деформации гранул,плюс некоторое количество остаточного тепла от предварительного нагрева), а также из-за того, что прямо сформованные элементы имеют очень маленькие размеры и небольшую тепловую инерцию благодаря их массе, циклы охлаждения форм могут быть очень короткими. Кроме того, прямое формование элементов во взаимосвязи упрощает конечную сборку нетекстильного материала. Элементы могут быть собраны для взаимного соединения друг с другом по существу в то же время, когда их изготавливают,таким образом исключая необходимость во временном хранении, сборке и позиционировании элементов для формирования структуры нетекстильного материала. Кроме того, в некоторых случаях лист готового нетекстильного материала не требует обработки после формования, например, обрезки или разрезания, перед дальнейшей сборкой, так как только элементы требуют формования и соединения во время формования. Кроме того, расположение смежных и взаимосвязанных элементов может быть выполнено почти абсолютно точно, так как части смежных элементов образуют часть полости формы для изготовления наложенных внахлест пластинок и частично или полностью осаженных заклепок. Более конкретно, в способе изготовления нетекстильного материала одна отличительная особенность настоящего изобретения состоит в операции по формованию первого элемента и формованию второго элемента, подвижным образом соединенного с первым элементом. Более подробно, формование первого элемента вклю 7 чает операцию твердофазного формования первого элемента, а формование второго элемента включает операцию твердофазного формования второго элемента. В отношении к другой отличительной особенности настоящего изобретения, относящейся к изготовлению нетекстильного материала, следует отметить, что способ согласно изобретению включает операции формования первого элемента, формования второго элемента и формования третьего элемента так, чтобы первый,второй и третий элементы могли быть подвижно соединены друг с другом. Более подробно, каждая из этих операций формования включает твердофазное формование. Рассматривая другую отличительную особенность настоящего изобретения, при этом специально рассматривая процесс с использованием трех валиков, следует отметить, что настоящее изобретение включает операции по приготовлению первого валика, второго валика,третьего валика, а также первой области контакта между первым и вторым прижимными валиками и второй области контакта между вторым и третьим прижимными валиками. Первый элемент формуют в первой области контакта, а второй элемент формируют во второй области контакта, причем второй элемент формуют во взаимосвязи с первым элементом. Рассматривая другую отличительную особенность настоящего изобретения, при этом специально рассматривая процесс с использованием четырех валиков, следует отметить, что настоящее изобретение включает операции по приготовлению первого валика, второго валика,третьего валика и четвертого валика, а также первой области контакта между первым и вторым прижимными каналами, второй области контакта между вторым и третьим прижимными валиками и третьей области контакта между третьим и четвертым валиками. Первый элемент формуют в первой области контакта, второй элемент формируют во второй области контакта, причем второй элемент формуют во взаимосвязи с первым элементом, а третий элемент формуют у третьей области контакта. Третий элемент формуют так, чтобы взаимно связать взаимодействующие первый и второй элементы. В отношении другой отличительной особенности настоящего изобретения следует отметить, что нетекстильный материал, состоящий из отдельных элементов, изготавливают из элементов, полученных способом твердофазного формования. В частности, более детально,каждому элементу придают такие размеры, чтобы изготавливать его из одной полимерной гранулы. Другая отличительная особенность настоящего изобретения заключается в формовании нетекстильного материала из отдельных элементов, включая первый тип элементов и второй тип элементов, где первый тип и второй 8 тип элементов прикрепляют друг к другу для обеспечения возможности относительного перемещения друг относительно друга. Другая отличительная особенность настоящего изобретения относится к структуре базового узла, используемого в изготовлении нетекстильного материала, содержащего базовый узел, включающий первый элемент, второй элемент и соединительный элемент для соединения первого элемента со вторым элементом так, чтобы первый, второй и соединительный элементы могли перемещаться друг относительно друга. Другая отличительная особенность настоящего изобретения относится к структуре базового узла, используемого в изготовлении нетекстильного материала, который включает базовый узел, содержащий первый элемент и второй элемент, включая выполненный за одно целое соединительный элемент, причем соединительным элементом соединяют первый элемент со вторым элементом и обеспечивают возможность первому и второму элементам перемещаться друг относительно друга. Вообще, преимущества твердофазного формования суммируются с преимуществами прямого формования взаимосвязанных элементов. При применении процесса твердофазного формования можно использовать преимущества термопластичного сырья, заключающиеся в более высоком модуле упругости, пределе прочности на разрыв, устойчивости к низкой и высокой температуре, что является результатом твердофазного формования. Эти полезные характеристики способствуют изготовлению нетекстильного материала, даже более долговечного, с улучшенными качественными характеристиками. Кроме того, процесс прямого формования может также обладать преимуществами, заключающимися в разработке специальных термопластичных соединений. Обычно не практикуется применение термопластиков с такими высокими характеристиками в большом ряде товаров широкого потребления, например, при изготовлении чемоданов, в основном из-за высокой стоимости материалов, приходящихся на изделие. Однако благодаря очень высокой эффективности (малое количество отходов, короткий цикл и т.д.), ожидаемой в результате применения настоящего изобретения, такие более дорогие материалы могут попасть в круг предполагаемых к применению. Кроме того, нет необходимости в применении добавок для предотвращения разрушения экструдера. Эта экономия затрат может быть использована для перекрывания затрат, связанных с применением более дорогих видов полимерного сырья. Процесс прямого формования также обладает преимуществами, заключающимися в том,что он позволяет использовать пластики с более высокой практической температурой. В некото 9 рых изделиях, например, в оболочках для чемоданов, обычно изготавливаемых путем инжекционного формования, большая часть толщины стенки определяется не просто тем, что она должна противостоять обычным чрезмерным нагрузкам, испытываемым в поездках. Стенки делают толще также для того, чтобы позволить расплавленному термопластику растекаться в малодоступные области формы во время изготовления. Кроме того, некоторые стенки и сечения делают особенно толстыми для того, чтобы предотвратить неприемлемое разрушение, когда изделие подвергают необычному, но предсказуемому нагреву, например, в закрытом багажнике автомобиля на солнце. Эти более толстые сечения служат для изоляции некоторых частей изделия, изготовленного путем инжекционного формования, от достижения температур перевулканизации, а также для поддержания изделия в относительно неразрушенном состоянии до тех пор, пока ситуация, связанная с воздействием необычно высоких температур, не пройдет. Процесс согласно изобретению освобождает от этой пагубной тепловой зависимости. Температура во время выполнения процесса может быть достаточно низкой в сравнении с обычным процессом инжекционного формования при переработке этих соединений, так как гранулы исходного сырья не обязательно все время доводят до температур плавления при переработке в окончательную форму. Таким образом, благодаря возможности легкого использования полимеров с более высокой точкой плавления, применение процесса согласно изобретению может позволить изготавливать более легкие, прочные чемоданы и другие подобные изделия. Гранулы исходного сырья могут быть почти в вязком состоянии во время окончательного формования в процессе согласно изобретению. Элементы материала, в сравнении, например, с типичной оболочкой чемодана, не имеют тонких сечений, по которым должен растекаться термопластик для заполнения полости формы. Процесс прямого формования позволяет использовать много термопластичных композиций, которые могут заполнять маленькие пространства форм, но не смогли бы растекаться для заполнения форм при изготовлении оболочек чемоданов, изготавливаемых инжекционным способом. Другие отличительные особенности и подробности настоящего изобретения могут быть более полно поняты в результате ознакомления с последующим подробным описанием предпочтительного варианта исполнения в сочетании с иллюстрациями и прилагаемой формулой изобретения. Краткое описание чертежей Фиг. 1 А - в перспективе вид спереди элемента в форме пластинки, которая составляет часть нетекстильного материала, изготовленного в соответствии с настоящим изобретением; 10 фиг. 1 В - репрезентативное сечение заклепки, используемой для подвижного соединения пластинчатых элементов для образования нетекстильного материала, изготовленного в соответствии с настоящим изобретением; фиг. 2 А - вид в плане участка нетекстильного материала, изготовленного способом согласно настоящему изобретению, в котором использованы пластинчатые элементы с ножками, обращенными вверх, пластинчатые элементы с ножками, обращенными вниз, и заклепки; фиг. 2 В - сечение 2 В-2 В на фиг. 2 А; фиг. 2 С - сечение, аналогичное представленному на фиг. 2 В, где пластинчатые элементы разведены в поперечном направлении относительно заклепки; на фиг. 3 - вид сверху участка нетекстильного материала в увеличенном масштабе, сформованного по способу согласно настоящему изобретению; на фиг. 4 А-4 С - сечения, на которых показаны этапы твердофазного формования, используемые при изготовлении элемента с ножками, обращенными вверх, нетекстильного материала, такие этапы составляют часть процесса согласно настоящему изобретению; на фиг. 5 - схематический вид одного варианта исполнения оборудования, используемого для выполнения способа согласно настоящему изобретению, включая иллюстрации множества рабочих поверхностей, выполненных на наружных поверхностях валиков, и различные этапы процесса как внутри валиков, так и на их наружных поверхностях; на фиг. 5 А - участок поверхности второго валика, на котором показаны ранее сформованные пластинки с ножками, обращенными вверх, и углубления для удерживания полимерных гранул, используемых для формования пластинок с ножками, обращенными вниз; на фиг. 5 В - участок поверхности третьего валика, на котором показаны ранее сформованные пластинки с ножками, обращенными вверх, и пластинки с ножками, обращенными вниз, перед выполнением операции формования заклепки для удерживания пластинок в работоспособном положении; на фиг. 5 С - участок нетекстильного материала, сформованного согласно настоящему изобретению; на фиг. 6 - участок рабочей поверхности первого валика, включая полости форм для пластинок с ножками, обращенными вверх, и углубления для удерживания гранул; на фиг. 7 А и 7 В - изображение сечений,показывающих этапы процесса формования в твердой фазе для формования элемента с ножками, обращенными вниз, нетекстильного материала, причем эти этапы составляют часть процесса согласно настоящему изобретению; 11 на фиг. 8 А и 8 В - изображение сечений,показывающих этапы процесса формования в твердой фазе для формования заклепочного элемента нетекстильного материала, причем,эти этапы составляют часть процесса согласно настоящему изобретению; на фиг. 9 - вид в плане сверху и сечение альтернативного варианта выполнения пластинчатого элемента с краями с зазубринами, используемого при формовании нетекстильного материала согласно настоящему изобретению,на фиг. 10 - вид в плане сверху и сечение альтернативного варианта воплощения пластинчатого элемента с углублениями, используемого при формовании нетекстильного материала согласно настоящему изобретению,на фиг. 10 А - сечение, показывающее взаимодействие сопряжения пластинки, имеющей края с зазубринами, с пластинкой, имеющей края с углублениями, альтернативного варианта исполнения, представленных на фиг. 9 и 10; на фиг. 11 - участок нетекстильного материала, сформованного из пластинчатых элементов согласно альтернативному варианту исполнения, представленных на фиг. 9 и 10; на фиг. 12 - больший участок нетекстильного материала, сформированного из пластинчатых элементов согласно альтернативному варианту исполнения, представленных на фиг. 9 и 10; на фиг. 13 - изображение сечения, на котором показан этап процесса формования в твердой фазе пластинчатого элемента, представленного на фиг. 10, имеющего углубления на краях,при котором используют пластинчатый элемент,имеющий края с зазубринами, в качестве части полости формы; на фиг. 14 А и 14 В - другой альтернативный вариант исполнения конструкции пластины для формования нетекстильного материала согласно настоящему изобретению, включающей выполненный за одно целое заклепочный элемент; на фиг. 15 - участок нетекстильного материала, сформованного из альтернативных пластинчатых элементов, представленных на фиг. 14, до того, как сформованы головки заклепок на заклепочных элементах; на фиг. 16 - аксонометрия нетекстильного материала, сформованного из альтернативных пластинчатых элементов, представленных на фиг. 14, после того, как сформованы головки заклепок на заклепочных элементах; на фиг. 17 А, 17 В и 17 С - альтернативный вариант исполнения пластинчатой структуры для формования нетекстильного материала согласно настоящему изобретению, включающей выполненную за одно целое заклепочную структуру, в которой использован разрезной держатель и отдельный колпачок; 12 на фиг. 18 - альтернативный вариант исполнения нетекстильного материала, сформированного путем приваривания друг к другу отдельно сформованных элементов их соответствующими краями, причем эту операцию выполняют в процессе прямого формования согласно настоящему изобретению; на фиг. 19 - блок-схема, на которой показаны основные этапы процесса согласно настоящему изобретению; на фиг. 20 - вид в перспективе чемодана с частью его наружной поверхности, изготовленной из нетекстильного материала согласно настоящему изобретению. Подробное описание изобретения В настоящем изобретении использованы принципы формования в твердой фазе. Использование технологии твердофазного формования было подробно описано в 1972 г. Центром технологической оценки пластмасс, (Picatinny Arsenal, г. Довер, шт. Нью-Джерси, США) в отчетеR42 под заголовком Твердофазное формование (Холодное формование) пластмасс. Этот документ включен полностью в настоящую заявку путем ссылки. Настоящее изобретение, как описано здесь, включает формование на месте каждого из взаимосвязываемых элементов с образованием материала типа нетекстильного,например, описанного в патентах США 5906873 и 5853863 (в которых в той мере, в какой они совпадают с настоящей заявкой,включены в настоящую заявку путем ссылки), с использованием такой технологии твердофазного формования. Хотя конкретная форма нетекстильного материала, раскрытая в этих патентах, является предпочтительной формой материала, который можно производить согласно настоящему изобретению, авторы считают, что любой другой массив миниатюрных соединенных пластиковых элементов, образующих гибкий нетекстильный (не на основе волокон) материал, будет обладать преимуществами благодаря раскрытым инновациям. Здесь описан процесс сборки согласно настоящему изобретению нетекстильного материала (НТМ). Одно из предполагаемых назначений нетекстильного материала заключается в изготовлении из него наружной поверхности чемоданов или других подобных изделий, где долговечность, гибкость наружной поверхности являются желательными свойствами для того,чтобы эти изделия были устойчивы к физическим нагрузкам различного вида. Возможны и другие различные виды применения нетекстильных материалов. Способ изготовления согласно изобретению и получающаяся в результате продукция описаны ниже. Сначала описан пример продукции для лучшего пояснения процесса, посредством которого ее производят. Нетекстильный материал в структуре, приведенной в качестве примера, изготавливают из отдельных пластин 13 чатых элементов и заклепочных элементов,взаимосвязанных между собой в определенном их положении. Пример пластинчатого элемента 40 показан на фиг. 1 А, а пример заклепочного элемента 42 показан на фиг. 1 В. Пример нетекстильного материала 44, сформированного из этих отдельных элементов 40 и 42 в ходе выполнения способа согласно изобретению, показан на фиг. 2. Пластинчатый элемент 40, представленный на фиг. 1 А, показан в положении ножками вверх. Предполагается, что эта пластинчатая структура является одной из многих, которые могут служить для формования нетекстильного материала, и она описана в качестве примера. Пластинчатый элемент 40 включает в общем квадратную основную часть 46, имеющую четыре боковые стороны, каждая из которых ограничена краем 48. Каждый край 48 имеет выступ на большей части длины края. Между смежными краями пластинчатого элемента 40 выполнен скругленный вырез 50 в основном по углам основной части. Основная часть 40 имеет верхнюю поверхность 52 и нижнюю поверхность 54. Каждый край 48 отогнут от верхней поверхности 52 так, чтобы он был направлен приблизительно под углом 90 к нижней поверхности 54. Каждый отогнутый край 48 образует ножку 56, и каждая ножка образует его структуру взаимодействия. Структура взаимодействия включает верхний гребень 58, имеющий плоскую верхнюю стенку и боковые стенки, перпендикулярные основной части 46 пластинчатого элемента. Гребень 58 выступает совмещенно с краем 48. Наклонная кулачковая поверхность 60 направлена вниз к нижней поверхности 54 основной части 46. В основной части выполнена канавка 62, которая проходит параллельно гребню 58. Канавка 62 имеет такие размеры, чтобы в нее мог входить соответствующий гребень 58 смежного пластинчатого элемента, как сказано ниже в отношении сопряжения смежных пластинчатых элементов. Эта сопряженная структура может быть модифицирована множеством различных способов и все равно функционирует так, как это описано здесь. Одна такая, не ограничивающая возможности применения, модификация заключается в том, что гребень может быть длиннее или короче края, гребень может иметь другой профиль, наклонная кулачковая поверхность может быть криволинейной или прямолинейной, и канавка может быть другого размера или может иметь наклонные боковые стенки. Сечение заклепки 42 показано на фиг. 1 В. Вообще, заклепка 42 имеет дискообразные верхнюю 64 и нижнюю 66 головки и стержень 68, расположенный между ними. Головки прикреплены к стержню. Участок собранного нетекстильного материала 44 показан на фиг. 2 А-2 С. На фиг. 2 А по 003816 14 казан вид в плане участка нетекстильного материала 44, содержащего три пластинки 44, удерживаемые в заданном положении двумя заклепками 42. Две наружные пластинки обращены ножками вверх, а средняя пластинка обращена ножками вниз. Каждая заклепка расположена так, что ее стержень 58 проходит сквозь совмещенные вырезы 50 каждой смежной пластинки. Противоположные головки 64 и 66 заклепок определяют границы вертикального (по отношению к фиг. 2 В) перемещения пластинок 40. В этом положении смежные пластинки 40 взаимосвязаны вместе с их соответствующими сопрягаемыми структурами в сопряжение (см. фиг. 2 В). Короче говоря, в сопряженном положении гребень 58 верхней (обращенной ножками вниз) пластинки, введен в канавку 62 нижней (обращенной ножками вверх) пластинки. Кулачковая поверхность 60 каждой пластинки 40 прижата к другой кулачковой поверхности, а гребень 58 нижней пластинки расположен в канавке 62, выполненной в верхней пластинке. Как описано ниже, это именно то положение, в котором находятся пластинки,когда изготавливают пластинку с обращенными вниз ножками в процессе формования согласно изобретению. Таким способом могут быть прикреплены друг к другу несколько пластинок со структурами взаимодействия, по всем четырем боковым сторонам взаимодействующими с соответствующими структурами взаимодействия смежных пластинок. Заклепки 42 пропущены сквозь вырезы 50 по углам пластинок 40 для сохранения условий, при которых структуры взаимодействия оставались бы во взаимодействии и удерживали пластинки от отделения друг от друга (см. фиг. 3). Структура взаимодействия позволяет пластинкам перемещаться в определенной степени одна относительно другой и обеспечивает возможность изгибания нетекстильного материала. Чем больше пластинки 40 могут перемещаться одна относительно другой, тем больше можно изгибать нетекстильный материал (например,получать меньший радиус изгиба), отклонять и скручивать. Как показано здесь, преимущества нетекстильного материала, например, такие, как эти, являются существенными. Этим обеспечивается жесткая долговечная наружная поверхность, защищающая расположенную снизу поверхность 70 (например, поверхность материала внутри чемодана) от повреждения от ударов острыми краями и распределяющая эти удары по большей площади поверхности. Кроме того,эта жесткая, как бы армированная поверхность,также обладает гибкостью и имеет малый вес. На фиг. 2 С показан вариант исполнения нетекстильного материала 44, представленного на фиг. 2 А и 2 В. Здесь стержень 68 заклепки 42 обладает в определенной степени растяжимостью и упругостью. При использовании растяжимого стержня и при растяжении нетекстиль 15 ного материала в поперечном направлении, например, при изгибе, скручивании или при прямом растяжении в поперечном направлении,взаимосопряженные кулачковые поверхности 60, или наклонные поверхности, проскальзывают вверх одна по другой. Это создает усилия растяжения в стержнях 68 заклепок, удерживающих эти взаимно скользящие друг по другу пластинки, которые слегка растягивают стержни. Эти пластинки 40 находятся, таким образом,в отдаленном друг от друга положении, как показано на фиг. 2 С. Стержни заклепок, в свою очередь, налагают сжимающее усилие на пластинки, и благодаря геометрии кулачковых поверхностей 60, стремятся прижать пластинки друг к другу, таким образом, перемещая пластинки в их нерастянутое положение. Баланс сил сжатия/растяжения придает нетекстильному материалу свойство эластичности (далее, называемое растяжимостью), а также гибкости. Таким образом, материал выглядит, создает ощущение и работает скорее как текстильный материал и одновременно обеспечивает чрезвычайно жесткую и долговечную поверхность. Предусмотрены и другие структуры пластинок, которые работают адекватно в образовании нетекстильного материала. Примеры этих альтернативных пластинчатых структур показаны на фиг. 9-18. Эти альтернативные пластинчатые структуры изготавливают и собирают(прямое формование) способом, сходным с описанным ниже и касающимся пластинчатых структур, показанных на фиг 1 А-1 В, 2 А-2 С и фиг. 3. Каждую пластинку и заклепку изготавливают из полимерного материала, который подвергают твердофазному формованию. Предпочтительно использовать обычные пластиковые гранулы в сравнении с другими формами исходного сырья при всех прочих одинаковых условиях. Использование обычных пластиковых гранул может придать процессу согласно изобретению большую универсальность и экономическую эффективность, упрощает обращение с материалом, а также обеспечивает минимальное тепловое разложение исходного сырья. Конечно, если выбранный конкретный термопластик не поддается гранулированию, например,полиэтилен со сверхбольшой молекулярной массой (UHDPE), то приемлемым исходным сырьем могут служить пластики в форме брикетов. Материал для изготовления верхних и нижних пластинок может быть одним и тем же,хотя может быть целесообразным использование различных пластиков для изготовления пластинки, расположенной на внешней стороне готовой продукции. Это может быть важным,так как наружная пластинка может быть подвергнута воздействию отличных физических условий и нагрузок (например, истиранию и т.д.), в сравнении с внутренней пластинкой. Ма 003816 16 териал для наружной пластинки, следовательно,нужно выбирать в соответствии с условиями эксплуатации, чтобы обеспечить, по меньшей мере, устойчивость полимера к задирам только для этих пластинок. Цвет и текстура, в числе прочих характеристик, могут также быть приняты в расчет при выборе полимера для изготовления наружных пластинок. Кроме того, для способствования предотвращению любого нежелательного приваривания пластинок с ножками, обращенными вниз, к пластинкам с ножками, обращенными вверх, в процессе изготовления, когда пластинки с ножками,обращенными вверх, используют как часть полости формы для формования пластинок с ножками, обращенными вниз, пластинки с ножками, обращенными вниз, должны быть сформованы из полимера, обладающего более высокой температурой плавления, или из полимера, отличного от полимера, устойчивого к воздействию полимера, из которого изготавливают пластинку с ножками, обращенными вниз. Это более подробно описано ниже. Материалы, из которых изготавливают заклепки, также могут быть сходными с полимерами, из которых изготавливают пластинки, или могут быть другим полимером с характеристиками, конкретно выбранными для переработки и с учетом особенностей функционирования заклепок. Процесс согласно изобретению наиболее хорошо можно объяснить со ссылками на предпочтительные устройства для изготовления,которые включают по меньшей мере пару валиков, имеющих линию контакта между, по меньшей мере, двумя валиками. Вообще, наружная поверхность каждого валика является рабочей поверхностью, и в выбранных местах эта рабочая поверхность принимает пластиковые гранулы. Пластиковые гранулы обычно размещаются,удерживаются, передаются, формуются и отделяются от рабочей поверхности каждого валика. Движение валиков предпочтительно регулируется с помощью компьютера для обеспечения точности движения одного валика относительно другого и относительно остального оборудования. Каждый валик обычно является полым и содержит внутренние устройства, как описано ниже, для размещения, удерживания, формования и манипулирования полимерными гранулами. Процесс твердофазного формования, используемый в процессе прямого формования согласно настоящему изобретению, проиллюстрирован на фиг. 4 А, 4 В и 4 С. Основные этапы прямого формования описаны здесь для облегчения объяснения всего процесса, рассмотренного ниже. Основной этап процесса выполняют в контакте между смежными валиками. В поверхности каждого валика выполнена часть (72 и 74 соответственно) формы так, что когда их совмещают друг с другом вдоль контакта между 17 валиками, они образуют цельную полость формы (см. фиг. 4 А). Рядом с полостью формы выполнено углубление 76, обычно направленное по радиусу внутрь от полости формы, предназначенное для размещения полимерной гранулы 78 во время выполнения предыдущего этапа процесса прямого формования. Объемы полимерной гранулы 78 и полости формы в общем одинаковые. Толкатель 80, управляемый исполнительным механизмом 82, располагают рядом с углублением 76, чтобы принудительно подавать гранулу 78 и запрессовывать ее в полость формы для того, чтобы она приняла конфигурацию полости формы. На фиг. 4 А части полости формы в валиках А и В совмещены вдоль контакта валиков для образования цельной полости формы. Полость формы выполнена так, чтобы она образовывала цельную полость формы. Полость формы выполнена так, чтобы она имела конфигурацию пластинки 40, сходную с той, которая показана на фиг. 1. Гранулу 78 располагают в углублении 76 так, чтобы толкатель своей головкой 84 соприкасался с сопрягаемой гранулой 78. Почти одновременно с совмещением двух полостей 72 и 74 с помощью исполнительного механизма 82 заставляют принудительно додавать гранулу 78 и запрессовать ее в полость формы 79 (см. фиг. 4 В). Скорость толчка, создаваемого толкателем 80, в сочетании с физическими характеристиками гранулы 78 и возможными условиями нагрева гранулы, заставляют гранулу 78 входить в полость формы, деформироваться и принимать конфигурацию полости формы. Перемещение толкателя 80 прекращают, когда его головка доходит до боковой стенки полости формы (в этом примере) для образования части полости формы. Этот этап представляет собой формование в твердой фазе гранулы 78 в элемент 40,описанный более подробно ниже. По мере того как валики А и В продолжают вращаться друг относительно друга, в данном примере - в противоположных направлениях, элемент 40 удерживается в части полости формы валика В с помощью некоторых средств,например, механической посадкой или за счет разряжения воздуха (см. фиг. 4 С). Толкатель 80 может быть использован для выталкивания элемента из части полости формы валика А, если это требуется. Толкатель 80 затем возвращают в углубление 76 для подготовки к приему следующей гранулы 78. Элемент 40 транспортируют далее валиком В в следующую позицию формования. В этом основном примере исполнения способа показано, что процесс твердофазного формования в сочетании с непрерывным движением валиков обеспечивает очень удачное применение способа формования и транспортировки сформованных частей. Поскольку процессы изготовления с использованием валиков в высокоскоростном производстве очень хорошо отрабо 003816 18 таны, то системы управления, требующиеся для точной синхронизации этапов формования, известны в данной области. Использование этого способа позволяет снизить до минимума количество отходов и обеспечивать высокую скорость изготовления. В частности, вариант исполнения, описанный первым в настоящей заявке, как показано на фиг. 5, включает три достаточно больших и один относительно малый последовательно сопряженных валика 1, 2, 3 и 4, соответственно. Каждый валик вращают с одинаковой скоростью, но в направлении, противоположном направлению вращения смежного валика. Область контакта образована вдоль касательной линии контакта между смежными валиками. Операцию прямого формования выполняют в этой области контакта между каждой парой валиков путем создания набора, или ряда, элементов в полостях форм, образуемых вдоль области контакта. На фиг. 5 показана область контакта между валиками 1 и 2, между валиками 2 и 3 и между валиками 3 и 4. Каждый из этих валиков имеет наружную поверхность 86, которая включает углубления,или полости, составляющие одну из двух частей миниатюрной полости формы грейферного типа для формования пластинок 40 или заклепок 42,в которых формуют элементы нетекстильного материала. Эти половины формы совмещают и образуют закрытые, или полностью ограниченные, полости формы в контакте между валиками и затем готовые к размещению текучего термопластичного материала из гранулы, как описано выше со ссылкой на фиг. 4 А-4 С. Каждый валик отличается от других тем, что внутренние структуры валиков и формы углублений или полостей имеют особую конфигурацию для выполнения операций, осуществляемых данным валиком. Размер этих валиков в их осевом направлении не имеет реальных ограничений, но он должен по меньшей мере превышать ширину наибольшего изделия из нетекстильного материала, предназначенного для изготовления. В случае изготовления чемоданов размер в осевом направлении, вдоль которого можно формовать и собирать элементы, должен быть в диапазоне 100 см. В примерном процессе, в общем, один из элементов формуют в положении ножками вверх в области контакта между валиками 1 и 2. Второй из элементов формуют в положении ножками вниз в области контакта между валиками 2, 3. Элемент, обращенный ножками вниз, формуют во взаимодействии с элементом,обращенным ножками вверх, и это составляет часть процесса прямого формования для взаимного связывания элементов друг с другом в ходе выполнения процесса. Затем формуют заклепку около области контакта между валиками 3 и 4 для того, чтобы удерживать взаимосвязанные пластинчатые элементы друг с другом. Нетек 19 стильный материал затем выводят из процесса в полностью собранном состоянии в месте съема между валиками 3 и 4. Каждый из валиков 1, 2 и 3 может иметь несколько одинаковых пунктов, которые способствуют выполнению процесса прямого формования. Валик 1 имеет шесть основных пунктов, связанных с ним. Первый пункт 88 включает механизм толкателя 80, установленный внутри валика на внутренней поверхности наружной стенки 86. Толкатель, как упомянуто выше, расположен так и им управляют так, чтобы взаимодействовать с углублением 76 для размещения гранулы. Каждый толкатель 80 соответствует углублению 76 для приема гранулы и может быть приведен в действие так, чтобы он находился в отведенном назад и в полностью выдвинутом положении и в любом другом положении в этих пределах. Толкателем 80 можно управлять, например, с помощью соленоида, и он должен иметь несколько отличительных особенностей в дополнение к способности располагать головку толкателя так, как это было упомянуто выше. В частности, толкатель и его соленоид (исполнительный механизм 82) должны быть размещены внутри валика в относительно малом пространстве. Так как пластинки, которые следует изготавливать, на каждом валике расположены с шагом 4 мм по центрам, соленоид и его соединения должны занимать цилиндрическое пространство в корпусе цилиндра, составляющее менее приблизительно 8 мм в диаметре. Это легко можно выполнить с точки зрения минимизации шагов, учитывая опыт изготовления точечной матрицы и печатных головок принтеров. Если для механизма толкателя 80 требуется больше пространства, то это можно осуществить в цилиндре, в ременной системе, состоящей из связанных массивов толкателей и полостей, которые можно использовать для предоставления почти неограниченного пространства для каждого механизма. Исполнительный механизм 82 толкателя должен также перемещать головку 84 толкателя(в идеале, но не ограничивая этим, один исполнительный механизм толкателя должен приходиться на одну гранулу) при значительной скорости и силе, адекватной пластической деформации гранулы или гранул в полости формы. Исполнительный механизм толкателя должен завершить его формовочный ход почти мгновенно, так как взаимодействующие валики вращают с высокой скоростью для изготовления адекватного потока готового нетекстильного материала. Таким образом, формовочный ход должен быть очень коротким с точки зрения относительно малого времени, когда полости форм остаются совмещенными в области жала валов. Наконец, массивы толкателей должны легко действовать в различных сочетаниях в ответ 20 на сигналы управления, вырабатываемые компьютером. Кроме того, последние достижения в области создания мозаичных печатающих устройств, устройств струйных принтеров и подобных устройств показали, что все эти механизмы легко размещают и компонуют специалисты в данной области, причем один пример применения описанной выше технологии раскрыт. Одна такая структура описана в патенте США 5126618, которая полностью включена в настоящую заявку посредством ссылки. Толкатели 80 (см. фиг. 4) внутри вала 1 устанавливают (например, головки 84 толкателей устанавливают с помощью контроллера) так,чтобы они располагались заподлицо со стенкой полости формы, чтобы исключить возможность попадания в углубление гранулы 78 и, следовательно, формования пластинки, или отводят назад в углубление 76, чтобы разместить гранулу, если в данной полости формы должна быть сформована пластинка 40. Таким образом, гранулы попадают только в те углубления 76, где предполагается принять гранулы 78 для формования предварительно нетекстильного материала заданной формы. Второй пункт - это питатель 90 для подачи гранул, расположенный и управляемый так,чтобы обеспечить выборочную подачу гранул 78 на наружную поверхность 86 валика. Гранулы 78 подают ориентированными так, чтобы предоставить возможность их попадания в углубления 76, если это нужно. Питатель 90 для подачи гранул предпочтительно располагают за контактом валиков 1 и 2 по ходу их вращения. Хотя на фиг. 5 показан питатель или подобное устройство, более предпочтительным может быть использование электростатической подачи,подачи с использованием псевдоожиженного слоя или с использованием вакуумных устройств для подачи гранулы 78 в каждое соответствующее углубление 76. Применение подачи с использованием псевдоожиженного слоя или вакуумных устройств (небольшой вакуумканал в углублении, создаваемый при отводе головки толкателя) может гарантировать полное заполнение всех соответствующих углублений 76. Другой операцией по выбору является выборочная подача гранул 78 в заданные углубления изнутри валика. Гранулы 78 могут быть поданы в зону перед отведенной головкой 84 толкателя и заведены в углубление 76 толкателем 80. Это может позволить исключить все проблемы, связанные с распределением массы гранул 78 по наружной поверхности 86 валика и исключить необходимость в удалении избыточных гранул 78. Углублениям 76 могут быть приданы такие размеры, чтобы в них входило только по одной грануле 78 или по несколько гранул. Как показано на чертежах, углубление 76 выполнено так,чтобы в него плотно входила только одна гранула 78, однако предусмотрено, что углубление 76 может быть таким, чтобы в него могла вхо 21 дить одна гранула 78 в свободной манере, а не располагаться плотно в углублении 76. Кроме того, предусмотрено, чтобы гранула 78 могла быть введена в углубление с внутренней стороны валика через отверстие в боковой стенке углубления 76. Это отверстие можно выборочно блокировать толкателем 80, если нужно предотвратить попадание гранулы в углубление 76. Третий пункт - это валик 92 для размещения гранул, который сопряжен с наружной поверхностью 86 вала 1 (или соответствующего вала) для способствования в размещении гранул 78 в их соответствующих углублениях 76. Валик 92 для размещения гранул предпочтительно имеет упругую наружную поверхность для того,чтобы щадяще заталкивать гранулы в их соответствующие углубления 76 без случайного создания условий какого-либо твердофазного формования или деформирования гранулы каким-либо другим способом. На этой станции мягким валом или подобным устройством заталкивают любую захваченную гранулу почти заподлицо с углублением 76, обеспечивая условия, при которых гранула оставалась бы на месте до ее выталкивания, или выполнения операции твердофазного формования в соответствующую полость формы. Четвертый пункт - это пункт 94 удаления гранул для удаления избыточных гранул, не посаженных правильно в соответствующие углубления 76. Этот пункт 94 удаления гранул может действовать посредством контакта (например, ракля) или бесконтактно (например,при использовании вакуумного или подобного устройства). Удаленные гранулы 78 могут быть повторно использованы. Пятый пункт - это источник 96 тепла,внешний или внутренний по отношению к валику, для выборочного теплового кондиционирования гранул перед выполнением этапа твердофазного формования. Источник 96 тепла может быть электрическим, конвекционным, радиационным или любым другим нагревательным устройством, известным или подходящим для выполнения такой операции. При выполнении процесса твердофазного формования большое количество энергии для придания формы грануле 78 или для запрессовывания ее и придания конечной формы поступает от мгновенно действующих сил прессования, рассеивающейся во время предварительного формования или запрессовывания в ходе выполнения операции. Однако предусмотрено, что каждая гранула должна иметь контролируемую температуру до запрессовывания, чтобы можно было проводить формование в оптимальных условиях. Пятый пункт содержит (см. фиг. 5) радиационные нагреватели, облучающие гранулы, удерживаемые в углублениях до прессования. Можно использовать и другие нагревательные системы, включая регулирование температуры самого цилиндра или нагревание гранул в псевдоожиженном 22 слое непосредственно перед их размещением. Пункт нагрева описан более подробно ниже. Каждый вал предпочтительно имеет сходные устройства или станции, связанные с ним,для способствования исполнению конкретной стадии твердофазного формования, с которой валик связан. Хотя каждое из этих устройств не обязательно использовать при оптимальных размерах гранул, однако при применении спеченных брикетов или порошка в свободном состоянии скорее всего они все могут потребоваться. На фиг. 5 показан схематически вид с торца примерного процесса формования и сборки и оборудования, нужного для выполнения способа согласно изобретению. Полученные материалы перемещают, в общем, слева направо (см. фиг. 5). Четвертый валик, показанный справа внизу на фиг. 5, может быть простым опорным валиком с соответствующими полостями для способствования формованию и/или осаживанию заклепок 42. Все валики (с возможным исключением опорного валика 4) имеют сотни маленьких углублений 76 для приема термопластичных гранул 78. На валике 1, как показано на фиг. 4 А,4 В, 4 С и на фиг. 6, каждое из этих углублений 76 сцентрировано с лункой, или полостью 74 формы, выполненной в наружной поверхности 86 вала 1 (в данном примере) (см. фиг. 6). Каждая лунка или часть 74 полости формы составляет приблизительно половину миниатюрной полости формы, необходимой для формования пластинчатого элемента в положении ножками вверх. На валике 1 этим полостям придана такая конфигурация, чтобы была сформована такая пластинка с четырьмя ножками, которую используют для свободного взаимодействия каждого пластичного элемента с накладываемыми на него внахлест пластинками в собранном нетекстильном материале. Пластинки,сформованные в контакте между валиками 1 и 2, находятся в положении ножками вверх, так как эти пластинки, однажды сформованные, с помощью вакуума передают на валик 2 так,чтобы ножки были направлены радиально наружу от валика 2. Эта ориентация заключается в подготовке для формования вторых пластинок в положении ножками вниз в контакте между валиками 2 и 3. Углубление 76 для размещения гранулы,как показано на фиг. 4 А, предпочтительно является правильным круглым цилиндрическим каналом, в котором удобно размещается маленькая термопластичная гранула 78. Круглая поверхность головки 84 толкателя образует нижний круглый торец этого углубления. Эту головку 84 толкателя, как было упомянуто выше,приводят в действие электромагнитным или пьезоэлектрическим соленоидом или подобным устройством. Этим соленоидом можно располагать лицевую поверхность головки 84 толкателя 23 внутри углубления так, чтобы оставалось пространство для одной, двух или большего числа таких гранул. Соленоидом можно также расположить лицевую поверхность головки 84 толкателя около или за входным отверстием углубления 76 так, чтобы она выступала в полость 74 формы, чтобы исключить возможность попадания какой-либо гранулы 78 в углубление. Толкатели могут также быть использованы в качестве выталкивающих штифтов, чтобы высвобождать только что сформованную пластинку 40 или заклепку 42 из ее соответствующей полости после формования. В начале процесса гранулы 78 располагают на поверхности 86 валика 1, подавая их из питателя 90 гранул. Гранулы 78 понуждают к занятию положения с помощью валика 92 для размещения гранул. Избыток гранул 78 удаляют с помощью устройства 94 для их удаления. Гранулы затем доводят до кондиционного по температуре состояния на нагревательной станции 96. Затем выполняют процесс твердофазного формования в области контакта между валиками 1 и 2 для формования пластинчатых элементов, обращенных ножками вверх. Этот этап был описан со ссылкой на фиг. 4 выше. Пластинчатые элементы, обращенные ножками вверх, формируют и оставляют на валике 2 в виде массива приблизительно в том же относительном положении, в котором они были сформованы, как показано на фиг. 5 А. Валик 1 продолжают вращать так, что он проходит через все пункты постоянно, чтобы обеспечить возможность эффективного и постоянного выполнения процесса выработки нетекстильного материала. На валике 2 (см. фиг. 5) процесс формования продолжают. Валик 2 содержит углубления 76 А для гранул, выполненные в полостях форм для формования элемента, обращенного ножками вниз, которые расположены между массивом пластинчатых элементов, обращенных ножками вверх на поверхности валика 2. См. углубление 76 А, изображенное пунктирными линиями на фиг. 5 А и 6, для обозначения расположения углублений 76 А для гранул на валике 2 относительно элементов, обращенных ножками вверх. Таким образом, гранулы 78 располагают на валике 2 между местами формования пластинчатых элементов 40, обращенных ножками вверх. Предпочтительно гранулы 78 располагают, избыточные гранулы удаляют и оставшиеся гранулы нагревают (аналогично пунктам на валике 1) перед тем, как провести процесс твердофазного формования в контакте валиков 2 и 3. В альтернативном варианте исполнения пункт (90 А) для подачи гранул, пункт (92 А) для позиционирования гранул, устройство (94 А) для удаления избыточных гранул и пункт нагрева(96 А) могут быть использованы перед формованием пластинок, обращенных ножками вверх,в контакте между валиками 1 и 2, если это же 003816 24 лательно (как показано на фиг. 5, в нижней части валика 2). Предусмотрено, чтобы каждый этап, связанный с размещением, позиционированием и кондиционированием гранул на наружной поверхности 86 любого валика, можно было выполнить в любом порядке и месте, как это удобно для выполнения процесса твердофазного формования. В контакте между валиками 2 и 3 пластинчатые элементы, обращенные ножками вниз,формуют в ходе выполнения процесса твердофазного формования (см. фиг. 7 А и 7 В). На этом этапе формования пластинчатый элемент, обращенный ножками вверх, выполняет роль части полости формы, как описано более подробно ниже. Гранула 78 А (см. фиг. 7 А) находится в углублении 76 А, а головка толкателя находится в отведенном назад положении и сопряжена с задним концом гранулы 78 А. Части 98 и 100 полости формы, выполненные частично в валиках 2 и 3 соответственно, совмещены для образования цельной полости формы в области контакта между валиками 2 и 3 (см. фиг. 7 А). Полость формы для формования пластинчатого элемента, обращенного ножками вниз, частично ограничена поверхностями валиков 2 и 3 и частью элемента, обращенного ножками вверх. Такой способ образования полости формы позволяет формовать пластинчатый элемент,обращенный ножками вниз, так, чтобы он точно прилегал к пластинчатому элементу, обращенному ножками вверх, таким образом создавая взаимное сопряжение, или соединенную структуру, в процессе формования без необходимости отдельного процесса сборки отдельных частей. Когда цельная полость формы образована путем совмещения частей 98 и 100 полости формы в валиках 2 и 3 соответственно, приводят в действие толкатель 80 А так, чтобы запрессовать гранулу 78 А в полость формы и использовать конфигурацию цельной полости формы(см. фиг. 7 В). Этап процесса формования в твердой фазе включает образование взаимосопряженного гребня и образование канавки варианта исполнения элемента 40, описанного выше. Головка 84 А толкателя показана в ее выдвинутом вперед положении для образования части задней поверхности полости формы (см. фиг. 7 В). Структура пластинчатых элементов 40 А,обращенных ножками вниз, сформованная так, чтобы они были сопряжены с элементами 40, обращенными ножками вверх, в области контакта между валиками 2 и 3, показана на фиг. 5 В. При такой структуре оставляют только небольшое, в общем, круглое отверстие, образованное между и проходящее сквозь массив пластинчатых элементов 40 и 40 А между четырьмя наложенными друг на друга внахлест ножками смежных пластинчатых элементов. Эти 25 круглые пространства способствуют позиционированию и формованию заклепок 42 в области контакта валиков 3 и 4. Взаимно сопряженные ножки пластинок 40 и 40 А имеют форму,которая отвечает требованиям конструкции чемодана предпочтительным образом. По мере вращения валиков 2 и 3 только что сформованные элементы 40 А, обращенные ножками вниз, и существующие пластинчатые элементы 40, обращенные ножками вверх, отделяются от валика 2 и прилипают к валику 3, например, посредством использования сил разряжения, действующих на пластинчатые элементы, обращенные ножками вниз. Наложенные внахлест пластинки, вероятно, удерживаются вместе адекватным образом для транспортирования их на валике 3 к следующему пункту формования даже без вставленных или вставленных и осаженных заклепок. Это происходит благодаря тому, что обеспечивается плотное взаимное прилегание совместно сформованных ножек, которые прилипают друг к другу под воздействием сил Ван-дер-Ваальса. Использование части предварительно сформованных пластинчатых элементов, обращенных ножками вверх, в качестве части полости формы для формования пластинчатых элементов 40 А, обращенных ножками вниз,является преимуществом настоящего способа. Это позволяет осуществить формование взаимодействующих (соединенных) пластинчатых элементов без необходимости в изготовлении отдельных пластинчатых элементов и их последующей сборке. Важно, чтобы пластинчатые элементы 40 А, обращенные ножками вниз, и пластинчатые элементы 40, обращенные ножками вверх, сохранялись в виде отдельных элементов и не становились одним сваренным элементом во время этого этапа формования. Для обеспечения того, чтобы две пластинки не приварились друг к другу во время выполнения процесса формования, важно, чтобы пластинчатые элементы 40, обращенные ножками вверх, были сформованы из полимера, который имеет свойства, позволяющие противостоять постоянному свариванию с пластинчатым элементом 40 А, обращенным ножками вниз, во время процесса формования пластинчатого элемента, обращенного ножками вниз. Эти условия могут включать то, что пластинчатый элемент 40 А, обращенный ножками вниз, изготавливают из полимера, который обладает более низкой температурой плавления, чем пластинчатый элемент 40, обращенный ножками вверх. Это приводит в результате к тому, что пластинчатый элемент 40 А, обращенный ножками вниз, формируют при такой температуре,что пластинчатый элемент 40, обращенный ножками вверх, является, по существу, твердым, а не находится в размягченном состоянии. Кроме того, свойства поверхности пластинчатого элемента 40, обращенного ножками вверх, 003816 26 можно регулировать (ужесточением или смазкой) после формования и перед его использованием в процессе формования пластинчатого элемента 40 А, обращенного ножками вниз,для того, чтобы сделать его устойчивым к прилипанию к пластинчатому элементу 40 А, обращенному ножками вниз. Выбор полимеров для формования каждого из двух пластинчатых элементов, следует производить с учетом этих требований, и параметры процесса (температура, скорость и т.д.) должны также быть факторами, отвечающими этим требованиям. Для некоторых применений нетекстильных материалов, например, для изготовления относительно жестких панелей чемоданов, некоторое взаимное расплавление и непостоянное приваривание между предварительно сформованными пластинчатыми элементами 40, обращенными ножками вверх, и только формуемыми пластинчатыми элементами 40 А, обращенными ножками вниз, допустимо. Дополнительная жесткость, полученная в результате образования случайных постоянных сварных соединений при взаимном расплавлении, будет, вероятнее всего, теряться и соединения будут ломаться и высвобождаться во время последующих этапов последующей сборки или при обычном использовании потребителем. Скорости выполнения процесса должны быть установлены на номинальном значении так, чтобы такие случаи сварки между пластинками были в общем редкими. Количество избыточного ощущаемого тепла,остающегося в пластинчатом элементе 40, обращенном ножками вверх, и сообщаемого или генерируемого в пластинчатом элементе 40 А,обращенном ножками вниз, должно быть контролируемым и минимальным благодаря использованию технологии формования в твердой фазе, рассматриваемой здесь. Необходимо, чтобы процессы можно было контролировать с достаточно высокой точностью, чтобы обеспечить возможность использования одного и того же типа полимера для изготовления каждого элемента. Массивы наложенных друг на друга внахлест пластинок теперь переносят на поверхность 86 (см. фиг. 5) вала 3. В наружной поверхности валика 3 выполнены углубление 76 В для приема гранул 78 В и частичная полость 102 формы, используемые в этапе формования заклепки 42. В наружной поверхности валика 4 выполнены частичные полости 104 формы для формования заклепок 42. Углубления 76 В для гранул выполнены в виде круглых пространств,оставленных между углами смежных пластинчатых элементов. Полости 102 и 104 формы перекрывают края круглых углублений и сопряжены с верхними поверхностями обоих пластинчатых элементов 40, обращенных ножками вверх, и пластинчатого элемента 40 А, обращенного ножками вниз, для того, чтобы 27 удерживать смежные пластинчатые элементы вместе. Станции 90 для подачи гранул, 92 для размещения гранул, 94 для удаления избыточных гранул и 96 для тепловой обработки выполнены на валике 3 для подготовки к формованию заклепок в соответствующих цилиндрических отверстиях, оставленных между каждыми четырьмя наложенными друг на друга внахлест смежными пластинчатыми элементами 40, обращенными ножками вверх, и 40 А, обращенными ножками вниз. Этот процесс формования заклепок, показанный на фиг. 8 А и 8 В, полностью такой же, как и описанный выше для формования пластинчатых элементов 40, обращенных ножками вверх, и пластинчатых элементов 40 А, обращенных ножками вниз. На этом этапе формования в области контакта между валиками 3 и 4 для выполнения процесса и формования элементов валик 4 снабжен только частичными углублениями 104 формы, выполненными в нем для формования головок заклепок. Пластинчатые элементы 40, обращенные ножками вверх, и пластинчатые элементы 40 А, обращенные ножками вниз, образуют часть полости формы, соответствующую стержню 69 заклепки 42. Что касается требований,предъявляемых к свойствам материала для заклепок, по отношению к формованию пластинчатых элементов 40 А, обращенных ножками вниз, с использованием пластинчатых элементов 40, обращенных ножками вверх, в качестве части полости формы, важно, чтобы полимер,используемый для изготовления заклепок 42, не приваривался насовсем ни к пластинчатым элементам 40, обращенным ножками вверх, ни к пластинчатым элементам 40 А, обращенным ножками вниз, во время или после выполнения этапа формования. Опять-таки, выбор полимера для изготовления заклепок и характеристики этого материала следует производить с учетом этих критериев (например, температуры пластинчатых элементов, температуры гранул,из которых формуют заклепки, и т.д.). На фиг. 8 А показана заклепка в углублении и толкатель в его отведенном назад положении в сопряжении с задним концом гранулы. Когда валики 3 и 4 встречаются в области контакта между ними, то происходит образование цельной полости формы. Почти мгновенно толкатель приводят в действие, чтобы заставить гранулу деформироваться в углублении формы и принять конфигурацию углубления формы(см. фиг. 8 В). Опять-таки, заклепка в своем конечном виде не приварена ни к одному пластинчатому элементу. Заклепками предохраняют взаимно сопряженные пластинчатые элементы от отделения друг от друга путем ограничения расстояния, на которое могут пластинки отдаляться одна от другой. Перемещение пластинок в поперечном направлении друг относи 003816 28 тельно друга контролируется сопряжением ножек, сформованных на соответствующих пластинчатых элементах. В идеальном случае,полимер, используемый для изготовления заклепок, должен обеспечивать некоторую эластичность для обеспечения несколько большего перемещения в поперечном направлении пластинок, как было пояснено выше. Полностью сформованный взаимосвязанный нетекстильный материал, изготовленный в ходе выполнения мгновенного прямого процесса, описанного здесь, показан на фиг. 2 А, 2 В, 2 С, 3 и 5 С. Готовая продукция выходит между валиками 3 и 4 и далее используется в качестве наружной поверхности изделий, например, чемоданов. С валика 3 снимают готовую продукцию в виде нетекстильного материала, пригодного для использования или конечной сборки. На фиг. 5 С показан вид в плане маленького участка готового материала. Предусмотрена возможность использования других устройств для улучшения производства нетекстильного материала в виде полотна. Например, если установлено, что валики в каком-либо отношении не подходят, то повидимому могут быть использованы непрерывные ремни или непрерывные цепные конструкции для такой технологии. Использование непрерывного ремня или цепи обладает преимуществом, заключающимся в возможности обеспечения большего пространства для размещения механизмов толкателей, если в этом есть необходимость, и увеличения времени, в течение которого полуформы могут оставаться совмещенными для выполнения операций формования. Также предусмотрено, что валики, используемые в процессе согласно изобретению и представленные здесь, не обязательно должны быть цилиндрическими. Можно сказать, что использование валика, изготовленного из коротких плоских секций, проходящих в продольном направлении валика, является целесообразным, или использование некоторых других типов сегментных валиков предпочтительно. Таким образом, термин валик здесь используют как определение конструкции, которая обеспечивает относительно непрерывный процесс, и она включает непрерывный ремень, сегментные валики и подобные конструкции. Кроме того, процесс прямого формования согласно настоящему изобретению, включающий работу станций, расположенных вдоль поверхности валика, валика, толкателя и любого другого связанного с процессом параметра,включая зазор между валиками или относительное движение, контролируют с помощью компьютера, содержащего микропроцессор и соответствующее программное обеспечение (систему управления). Можно предположить, что можно создать требуемую систему управления 29 путем использования доступных в настоящее время систем управления процессами. В процессе прямого формования согласно изобретению можно использовать несколько различных типов полимеров. Например, сополимер акрилонитрила, бутадиена и стирола(ABS), полиэтилен высокой плотности (НDРЕ),полипропилен (РР), полиэтилен со сверхвысокой молекулярной массой (UHMWPE) и поливинилхлорид (PC), и есть уверенность в том, что они являются адекватными полимерами для использования в мгновенном процессе прямого формования нетекстильных материалов. Во время выполнения этапов процесса твердофазного формования согласно изобретению гранулы нагревают до температуры, превышающей температуру размягчения конкретного полимера, но которая ниже его температуры плавления. Если эта температура не достигается просто в результате физической деформации гранулы во время процесса формования в твердой фазе, то она может быть повышена путем использования внешнего источника тепла, как было сказано выше. Статья Свойства изделия улучшаются при формовании в твердой фазе (журнал Модерн плэстикс, декабрь 1985 г.) полностью включена в настоящую заявку путем ссылки. Почти любой полимер, который отвечает критериям и характеристикам настоящего изобретения, подходит для его исполнения. Другой вариант исполнения нетекстильного материала может быть прямо сформован посредством использования способа согласно изобретению (см. фиг. 9-14). Этот вариант исполнения включает конфигурацию относительно жестких элементов 110 и 112, которые могут быть собраны с образованием гибкого нетекстильного материала. Элемент 110 с зазубринами (имеющий головку, утолщение или взаимодействующий конец или участок предпочтительно вдоль его четырех краев) и элемент 112 с углублением (имеющий соответствующую охватывающую форму, приемник или гнездо вдоль по меньшей мере одного из его соответствующих четырех краев). Элементы механически соединяются друг с другом с образованием цепной структуры. Взаимосвязанные части с зазубринами и гнезда действуют как механические сочленения, которые можно поворачивать друг относительно друга и слегка сдвигать для сообщения общей гибкой связи между массивом элементов с зазубринами и гнездами. Элементы обычно изготавливают плоскими, и они имеют в средней части полотно 114, представляющее большую часть поверхности каждого элемента,для образования общей конфигурации пластины. Эта часть полотна проходит до краев, которые ограничены либо гнездами, либо зазубринами, как сказано выше. В отличие от элементов нетекстильного материала, описанного выше, связанное изобретение не требует применения второго эле 003816 30 мента с головкой (например, заклепки) для удерживания элементов друг около друга. Кроме того, в отличие от варианта исполнения, описанного выше, элементы напрямую соединяют один с другим, скорее, чем просто накладывают один на другой, возлагая на заклепочные элементы функцию удерживания наложенных друг на друга внахлест пластинок с краями в виде крючков, для предотвращения слишком большого отдаления и последующего отделения. На фиг. 9 показан общий вид в плане, а на фиг. 9 А показано поперечное сечение пластинчатого элемента 110 с зазубринами. На фиг. 10 и 10 А показаны соответствующий вид в плане и поперечное сечение элемента 112 с гнездами. На фиг. 11 показано поперечное сечение цепочки из сочлененной пары пластинок 110 с зазубринами и расположенной между ними пластинки 112 с гнездами. На фиг. 12 показан массив элементов согласно настоящему изобретению,состоящий из пластинок 110 с зазубринами и пластинок 112 с гнездами, образующий материал в виде шашечной доски. На фиг. 13 показан этот вариант исполнения, сформованный в области контакта между валиками 2 и 3. Показанные на фиг. 9 и 10 элементы имеют, в общем, квадратную форму (хотя возможны и другие формы, например, прямоугольные,треугольные и т.п.). Вдоль каждого края этих пластинок сформованы другим образом ограниченные механические взаимосвязи. В пластинке 110 с зазубринами, как показано на фиг. 9, все четыре края включают продолговатые части,образующие зазубрины 116, где эта удлиненная часть примыкает к полотну пластинки заостренным краем. Этот край, как сказано ниже, препятствует выходу зазубрины 116 (однажды соединенный, например, с пластинкой с гнездом,соответствующим образом сформованным,представленной на фиг. 10), из сопряжения, когда пластинки подвергают воздействию растягивающих или изгибающих сил. Предпочтительно эту пластинку с зазубринами изготавливают при температурах твердофазного формования прямо из кондиционированной в тепловом отношении заготовки, а наиболее предпочтительно - из гранулы из смешанного полимера. Этот процесс прямого формования описан выше. Следует иметь в виду, что каждая пластинка и детали частей зазубрин и гнезда чрезвычайно малы. На фиг. 10 показано, что гнездо 118 вдоль каждого края этого пластинчатого элемента 112 с гнездами сформировано из двух симметричных и обращенных внутрь крючкообразных частей 120, которые за одно целое соединены со средним полотном пластинки в ходе твердофазного формования. На фиг. 10 А показана эта часть 118 гнезда, которой приданы такие размеры, чтобы она свободно охватывала часть 116 с зазубринами, взаимодействующую с крючкообразными частями 120 для предотвращения рас 31 цепления таким образом подвижно взаимосвязанных частей. Небольшое угловое отклонение,показанное на фиг. 10 а, может приводить в результате к ощутимой гибкости всего нетекстильного материала, особенно в том случае,когда каждый пластинчатый элемент изготовлен в относительно малом масштабе. В частности,предусмотрено, что основной размер каждой пластинки из числа пластинообразных элементов может иметь, например, максимальный размер в пределах 3-5 мм. На фиг. 11 показано, как ряды чередующихся элементов 110 с зазубринами и элементов 112 с гнездами могут быть собраны в нетекстильный материал. На фиг. 12 показано, как эти чередующиеся формы пластинок могут быть собраны в виде материала с рисунком в шашечку. Следует отметить, что у одной из двух конфигураций угловые пересечения краев отрезаны особым образом так, чтобы соответствующие части смежных пластинок не накладывались и не мешали или не затрудняли изгиб собранного изделия, если такой изгиб желателен. В частности, пластинка 110 с зазубринами имеет треугольные выборки на каждом углу, благодаря которым в действительности предотвращают возможность любого перекрывания или зацепления головки с зазубринами при повороте относительно продольной оси под прямыми углами к этому краю (см. фиг. 10 А это поворотное действие). У пластинки 112 с гнездами, показанной на фиг. 10, у каждого угла удалена диагональная треугольная часть, благодаря чему удалена наибольшая часть гнезда, или охватывающей части, в этой области. На фиг. 12 показано, как эти диагональные вырезы диагонально смежных пластин с гнездами взаимодействуют между собой с различной степенью натяжения и гибкости. Несмотря на то, что эти части отрезаны, в нетекстильном материале в сборе имеются очень ограниченные участки, которые представляют собой отверстия или сквозные проходы. Для большинства применений наличие каких-либо отверстий не представляет проблемы для материала, так как отверстия относительно маленькие и смежные поверхности имеют тенденцию закрывать эти отверстия, если материал не подвергают чрезмерному изгибу. В предпочтительном процессе массив пластинок 110 с зазубринами (фиг. 9) формуют в области контакта между валиками 1 и 2, как сказано выше относительно первого описанного здесь варианта исполнения. Эти сформованные таким образом пластинки переносят на валик 2 и гранулы 122 помещают в выбранные углубления 124 валика 2 в процессе подготовки к формованию пластинок 112 с гнездами. На фиг. 13 показано поперечное сечение валиков 2 и 3 в области контакта, где форма для изготовления пластины 112 с гнездами должна быть образована как раз перед началом действия исполнительного механизма 124 и толкателя для формо 003816 32 вания этой пластинки 112 с гнездами. Следует отметить, что основная часть полости формы образована из соответствующих выборок углублений в совмещенных поверхностях наружных поверхностей валиков. Края двух уже сформованных пластинок с зазубринами выступают в полость формы так, что эти края сами образуют часть поверхности полости формы. Конечно,есть другая пара пластинок с зазубринами, не показанная на фиг. 9, расположенных под прямыми углами к показанной паре, имеющая соответствующую пару краев с зазубринами, выступающими в эту полость формы. Таким образом, четыре края с зазубринами, поверхность формы в валиках, совмещенных в области контакта, и в большой степени лицевая поверхность 128 толкателя, когда он выталкивает гранулу 122, чтобы запрессовать ее в форму, представляют полость формы для формования каждой пластинки 112 с гнездами и для получаемого в результате массива пластинок с гнездами. Таким образом, из массива накладываемых внахлест (или более точно, попеременно внедряемых и внедренных) пластинок 110 с зазубринами и пластинок 112 с гнездами образуют прочный, упругий и относящийся к жестким материал, пригодный для изготовления гибких форм из нетекстильных материалов. Процесс прямого формования согласно настоящему изобретению для данного варианта исполнения нетекстильного материала включает только два этапа изготовления (три валика и две области контакта между валиками) в сравнении с тремя этапами изготовления для ранее описанного варианта исполнения. Другой вариант исполнения сопрягаемых элементов для образования нетекстильного материала с использованием процесса согласно настоящему изобретению показан на фиг. 14 А,14 В, 15 и 16. На фиг. 14 А и 14 В показаны виды сверху и снизу сопрягаемого элемента 130, изготовленного путем формования в твердой фазе. Структура похожа на ту, которую использовали в первом варианте исполнения, описанном здесь со ссылками на фиг. 1-3, однако нет кулачковой поверхности на краях 132 пластинчатых элементов для контрсопряжения, и заклепка 134 сформована за одно целое с пластинчатым элементом. Прямые края 132 сопрягают друг с другом так, чтобы удерживать элементы от перемещения в поперечном направлении друг относительно друга. В этом варианте исполнения требуется только элемент 130 одной конфигурации, и можно взаимно сочленить в положении ножкой вверх (см. фиг. 14 В) и ножкой вниз(см. фиг. 14 А), используя процесс прямого формования, как описано выше. Пластинчатый элемент 130 с заклепкой 132, сформованной за одно целое, выполнен в ходе однофазного этапа процесса формования (при соответствующей конфигурации полости формы и при выполнении этапа, аналогичного этапу процесса, проил 33 люстрированному на фиг. 4 А, 4 В и 4 С). В следующем этапе процесса формуют ориентированный в противоположном направлении пластинчатый элемент 130. Массив взаимосвязанных пластинчатых элементов 130 А, обращенных ножкой вверх, и 130 В, обращенных ножкой вниз, показан со сформованными за одно целое заклепками 134 А, направленными вверх, между взаимосопряженными пластинками. Этот массив является результатом двух из общего числа, т.е. из трех, этапов формования. Изготовление этой конфигурации нетекстильного материала завершают третьим этапом формования, в котором преобразуют выступающие стержни заклепок 134 А и 134 В в головки заклепок посредством последующего этапа формования в твердой фазе. Это требует простого сжатия стержня под давлением толкателя для образования головки заклепки, сходного с тем, как сказано выше в отношении другого процесса твердофазного формования. На фиг. 16 показан готовый нетекстильный материал, изготовленный из этих элементов 130 А и 130 В. Каждая из четырех ножек 136(см. фиг. 14 В) пластинчатого элемента имеет край, образованный выступающей ступенькой 138, предназначенной для сопряжения с дополняющими по форме краями противоположно расположенного пластинчатого элемента. Ступеньки 138 вдоль краев создают механическое зацепление для удерживания пластинчатых элементов 130 А и 130 В в сочетании друг с другом,когда заклепки 134 полностью сформованы. Вырезы 140 сформованы около углов каждого пластинчатого элемента для размещения стержня 142 заклепки 134, который удерживает два пластинчатых элемента вместе. Степень гибкости этого варианта исполнения сходна с гибкостью материала, описанного в первом варианте исполнения, и в какой-то степени зависит от длины (и растяжимости) стержня заклепки. На фиг. 17 А, 17 В и 17 С показан альтернативный вариант исполнения материала, сходный по структуре с показанным на фиг. 14 А и 14 В. Пластинчатый элемент этого варианта исполнения идентичен тому, который представлен на фиг. 14 А и 14 В, однако, стержень 144 заклепки в этом варианте исполнения выполнен в виде разрезанного держателя, имеющего наклонные полукруглые зубцы 146 на каждой отдельной части стержня 144. Наклонные полукруглые зубцы вводят в соответствующим образом выполненное углубление в колпачке 150,служащем головкой заклепки, для фиксирования заклепки в присоединенном положении на конце стержня (см. фиг. 17 С). Головку заклепки таким образом закрепляют на конце стержня, и ее очень сложно снять, не сжав боковые стенки 148 разрезного держателя, чтобы вывести из сопряжения зубцы с углублением в головке заклепки. Этот альтернативный вариант исполнения, показанный на фиг. 17 А и 17 В, формуют 34 путем использования процесса твердофазного формования, как было сказано выше, со специальной конфигурацией полости формы для формования разрезного держателя. Процесс прямого формования можно использовать для создания другого типа нетекстильного материала без взаимного соединения пластинчатых элементов, сформованных аналогично тому, как это описано выше. Отличительная особенность заключается в том, процесс формования предназначен для приваривания отдельно сформованных элементов 152 вдоль их соответствующих краев 154. Отдельно сформованные элементы 152, таким образом, сваривают друг с другом путем использования процесса, описанного выше, и их можно перемещать друг относительно друга путем изгибания вдоль или рядом с областями сварных швов. Расплавленные края 154 обычно формуют вдоль тех же участков, что и в случае сопряжения пластинчатых элементов с зазубринами и гнездами в ранее описанном варианте исполнения, представленном на фиг. 9-12. В данном варианте исполнения одна группа пластинок формуется в области контакта между первым и вторым валами, а вторая группа пластинок формуется и приваривается к первой группе в области контакта между вторым и третьим валками. Температура,сила формования и другие физические параметры процесса прямого формования для этого варианта исполнения должны быть тщательно согласованы для создания участка расплавления, достаточного для поддержания отдельно сформованных элементов во взаимодействии друг с другом, но при этом нужно обеспечивать возможность их изгиба друг относительно друга для придания материалу характеристик изгиба,сходных с аналогичными характеристиками тканей. Расплавленные края предпочтительно накладывают друг на друга внахлест для образования чего-то подобного для формования участка расплавления элементов вдоль соответствующих смежных краев. В углах между элементами могут быть сформованы отверстия 156 для обеспечения дополнительной гибкости. Процесс прямого формования в настоящем варианте применения может быть использован для изготовления нетекстильного материала для множества различных назначений. Применение процесса прямого формования согласно настоящему изобретению, например, в изготовлении чемоданов, проиллюстрировано на фиг. 19. Процесс показан в виде блок-схемы технологического процесса, включающего четыре основных блока: выбор гранул - 400, процесс прямого формования - 500, повторное использование гранул - 600, сборка чемодана - 700. Хотя согласно блок-схеме технологического процесса,изображенной на фиг. 19, предполагается использование технологического оборудования,описанного выше, предусмотрено, что процесс прямого формования согласно изобретению, 35 представленный на технологической блоксхеме, может быть также выполнен с применением другого оборудования, пригодного для выполнения тех же или сходных операций. Первым этапом технологической блоксхемы (см. фиг. 19) является этап 402, заключающийся в подаче гранул. Для выполнения процесса прямого формования должны быть обеспечены предпочтительные размеры, форма и материал гранул. Первый узел принятия решения 404 должен выдать сигнал о подтверждении того, что размер, форма и материал гранул соответствуют процессу формования. Если подтверждения нет, то узел принятия решения возвращает действие назад к этапу подачи гранул для повторного старта. Гранулы могут быть также использованы для нормальной переработки полимера в данное время, например, для формования других частей готового продукта. Если решение утвердительное, то процесс продолжается началом выполнения процесса прямого формования 500. Первый этап в процессе прямого формования 500 - это этап 502 - подача гранул на рабочую поверхность. На этом этапе гранулы, как описано выше, подают на рабочую поверхность для подготовки этапа твердофазного формования. В приведенных выше примерах рабочей поверхностью является поверхность валика. В этот момент гранулы подают на рабочую поверхность любым известным способом, например, с использованием подачи из питателя или с использованием псевдоожиженного слоя, как описано выше, и предпочтительно располагают в углублениях, выполненных рядом с полостями форм в рабочей поверхности. Следующий этап 504 - регулирование расположения гранул на рабочей поверхности, если это необходимо. Этот этап выполняют по выбору, так как гранулы, когда их подают на рабочую поверхность, могут все быть правильно размещены в углублениях рядом с полостями форм, выполненными в рабочей поверхности. Если, однако, имеет место избыток гранул, или гранулы неправильно сориентированы в углублениях, этап регулирования положения гранул полезен для исправления возникающих проблем. Этап регулирования расположения гранул может быть выполнен, как описано выше, путем использования эластичного вала или устройства другого типа, пригодного для выполнения этого этапа. Следующая операция 506 заключается в удалении избыточных гранул с рабочей поверхности. После того как гранулы подают на рабочую поверхность и после регулирования их положения, если это требуется, избыточные гранулы должны быть удалены с рабочей поверхности, чтобы они не оказывали пагубного влияния на выполнение процесса твердофазного формования. Это может быть выполнено с помощью ракли или с использованием вакуумного устройства, или любыми другими способами, 003816 36 посредством которых можно соответствующим образом удалить нежелательные гранулы с рабочей поверхности. Операция 508 заключается в подаче тепла к гранулам, когда процесс формования в твердой фазе действительно начинается. Подача тепла к гранулам необходима только тогда, когда количество тепла, выделяющегося в результате трансформирования в твердой фазе гранулы и запрессовывания ее в полость формы, недостаточно для создания желаемой температуры гранулы. Другими словами, если тепло, выделяемое при трансформировании гранулы из ее исходной конфигурации, в конфигурацию, соответствующую полости формы, благодаря силовому воздействию толкателя, не достаточно,как это описано выше, то может быть необходимо дополнительное тепло. Окончательная температура, до которой гранула должна быть нагрета, это температура выше точки размягчения, но ниже температуры плавления конкретного полимера, из которого состоит гранула. После выполнения нагрева гранул выполняют действительную операцию 510 по твердофазному трансформированию. Этап твердофазного формования описан более подробно выше, и чтобы не повторять описание, приведенное выше, следует сказать, что он может быть выполнен с использованием валиков, как это сказано выше, или любого другого оборудования для выполнения твердофазного формования, которое может быть для этого применимо. Одним из ключевых вопросов здесь является результат процесса твердофазного формования, заключающийся в изготовлении соединяемого элемента для использования его в процессе формования нетекстильного материала. Соединяемые элементы, например, пластинку с ножками,обращенными вверх или вниз, и заклепку, формуют последовательно так, чтобы готовое изделие представляло собой набор взаимосязанных между собой элементов, образующих нетекстильный материал. Как сказано выше, первый элемент, который должен быть сформован в примерном процессе - это пластинка с ножками, обращенными вверх, в области контакта между первым и вторым валиками. Следующая операция заключается в повторении предыдущего этапа для формования взаимосвязанных элементов в определенном порядке, требуемом для формования пластинок нетекстильного материала. Эта операция обозначена как 512. Операция 512 требует того, чтобы этапы формования, описанные ранее, были повторены существенное количество раз для формования панели нетекстильного материала из взаимосвязанных элементов. В конкретном процессе, описанном выше, этот процесс может требовать, чтобы его выполнили три раза, чтобы сформовать пластинку с ножками, обращенными вверх, затем пластинку с ножками, обращенными вниз, а затем заклепку для удерживания двух пластинок 37 вместе. Во втором варианте исполнения, описанном выше, этот процесс повторяют дважды для формования пластинки, имеющей края с зазубринами, и затем пластинку с краями для охвата краев с зазубринами (не требуется дополнительный третий элемент, например, заклепка, в этом варианте исполнения, как это описано выше). После операции 512 согласно технологической блок-схеме начинают выполнять операции блока 600 по повторной переработке гранул. Первую операцию выполняет узел выбора решения 602, запрашивающий о том, отвечает ли панель нетекстильного материала требованиям. Если не отвечает, то выполняется операция 604, где бракованную панель нетекстильного материала перемалывают и превращают в исходное сырье для использования либо в производстве обычно формуемых частей для конечной продукции, либо для переработки в гранулы для применения их на этапе 402. Если панель нетекстильного материала отвечает требованиям по качеству, то выполняют следующую операцию 606, где производят отделку после формования нетекстильного материала. Эти отделочные операции после изготовления нетекстильного материала могут включать полирование, обрезку, загибание или другие операции,которые требуется выполнить для подготовки панели нетекстильного материала для использования в готовой продукции. После выполнения операции 606 узел выбора решения 608 запрашивает о том, отвечает ли все еще панель нетекстильного материала требованиям после выполнения первого этапа после изготовления. Если по каким-либо причинам панель нетекстильного материала повреждена так, что ее невозможно отремонтировать на этапе 606, ответ на запрос узла принятия решения 608 будет Нет и поврежденную, но частично выработанную панель материала вновь размалывают и используют для переработки в исходное сырье на этапе 604. Если нетекстильный материал отвечает требованиям после выполнения первой операции после изготовления 606, то панель нетекстильного материала принимают для проведения отделочной обработки панели нетекстильного материала на этапе 702. Две конечных операции заключаются в выполнении этапа 700 по сборке чемодана. После отделочной обработки панелей нетекстильного материала, которые могут включать дополнительное улучшение поверхности и дополнительную обработку для придания нетекстильному материалу готовности для конечной сборки, переходят к операции 704. Операция 704 заключается в сборке панелей нетекстильного материала и получении готовой продукции. Например, панели нетекстильного материала прикрепляют к другим частям чемодана, используя обычную швейную или заклепочную технологию для получения, по меньшей мере, части наружной поверхности 38 чемодана, например, изображенного на фиг. 20. Чемодан может быть выполнен из вторичных гранул из отходов гранул, регенерированных на этапе 404 и 604. Приведенная выше блок-схема технологического процесса является примером одного способа изготовления конкретного изделия, который может быть выполнен путем использования процесса прямого формования согласно настоящему изобретению. В принципе, блоксхема может быть подробно разработана для конкретного типа продукции путем модификации двух последних операций 702, 704 в четвертом блоке 700 специальных операций. Например, панели нетекстильного материала могут быть соединены друг с другом вдоль их краев с использованием швейной или другой соединительной технологии, и, в результате, полученную трехмерную форму можно присоединять к каркасу или к трехмерной сборке для изготовления основы чемодана. В альтернативном варианте исполнения нетекстильный материал можно использовать для отделки интерьера автомобиля или для изготовления другой продукции. Хотя настоящее изобретение описано с определенной степенью конкретности, следует иметь в виду, что настоящее описание выполнено в виде примера, и могут быть внесены различные изменения в детали или структуру без отступления от сущности изобретения, определенной в прилагаемой формуле изобретения. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ изготовления нетекстильного материала, включающий следующие этапы: формование первого элемента; формование второго элемента в подвижной связи с упомянутым первым элементом. 2. Способ по п.1, в котором формование упомянутого первого элемента включает операцию твердофазного формования упомянутого первого элемента. 3. Способ по п.1, в котором формование упомянутого второго элемента включает операцию твердофазного формования упомянутого второго элемента. 4. Способ по п.1, в котором формование упомянутого первого элемента включает операцию твердофазного формования упомянутого первого элемента; формование упомянутого второго элемента включает операцию твердофазного формования упомянутого второго элемента. 5. Способ по п.4, в котором формование упомянутого первого элемента включает операции размещения полимерной гранулы в первой полости формы; запрессовывания упомянутой полимерной гранулы в упомянутую первую полость формы 39 для того, чтобы она приняла конфигурацию упомянутой первой полости формы; формование упомянутого второго элемента включает операции размещения полимерной гранулы во второй полости формы; запрессовывания упомянутой полимерной гранулы в упомянутую вторую полость формы для того, чтобы она приняла конфигурацию упомянутой второй полости формы и была подвижно соединена с упомянутым первым элементом. 6. Способ по п.5, в котором упомянутый первый элемент образует часть упомянутой второй полости формы. 7. Способ по п.1, в котором упомянутый второй элемент формуют, по меньшей мере частично, в контакте с упомянутым первым элементом. 8. Способ по п.1, в котором формование упомянутого первого элемента включает операцию отливки. 9. Способ изготовления нетекстильного материала, включающий следующие операции: формование первого элемента; формование второго элемента; формование третьего элемента таким образом, чтобы упомянутые первый, второй и третий элементы были подвижно связаны между собой. 10. Способ по п.9, в котором формование упомянутого первого элемента включает операцию твердофазного формования упомянутого первого элемента. 11. Способ по п.9, в котором формование упомянутого второго элемента включает операцию твердофазного формования упомянутого второго элемента. 12. Способ по п.9, в котором формование упомянутого третьего элемента включает операцию твердофазного формования упомянутого третьего элемента. 13. Способ по п.9, в котором формование упомянутого первого элемента включает операцию твердофазного формования упомянутого первого элемента; формование упомянутого второго элемента включает операцию твердофазного формования упомянутого второго элемента; формование упомянутого третьего элемента включает операцию твердофазного формования упомянутого третьего элемента. 40 14. Способ по п.13, в котором формование упомянутого первого элемента включает операции размещения полимерной гранулы в первой полости формы; запрессовывания упомянутой полимерной гранулы в упомянутую первую полость формы для того, чтобы она приняла конфигурацию упомянутой первой полости формы; формование упомянутого второго элемента включает операции размещения полимерной гранулы во второй полости формы; запрессовывания упомянутой полимерной гранулы в упомянутую вторую полость формы для того, чтобы она приняла конфигурацию упомянутой второй полости формы; формование упомянутого третьего элемента включает операции размещения полимерной гранулы в третьей полости формы; запрессовывания упомянутой полимерной гранулы в упомянутую третью полость формы для того, чтобы она приняла конфигурацию упомянутой третьей полости формы и была подвижно связана с упомянутыми первым и вторым элементами. 15. Способ по п.14, в котором упомянутый первый элемент образует часть упомянутой второй полости формы. 16. Способ по п.14, в котором упомянутый второй элемент образует часть упомянутой третьей полости формы. 17. Способ по п.14, в котором упомянутый первый элемент и упомянутый второй элемент образуют часть упомянутой третьей полости формы. 18. Способ по п.14, в котором упомянутый второй элемент формуют, по меньшей мере частично, в контакте с упомянутым первым элементом. 19. Способ по п.9, в котором упомянутый третий элемент формуют, по меньшей мере частично, в контакте с упомянутыми вторыми элементами. 20. Способ по п.9, в котором упомянутый третий элемент формуют, по меньшей мере частично, в контакте с упомянутыми первым и вторым элементами.

МПК / Метки

МПК: B30B 11/16, F16B 5/04, A41D 31/00, B29C 67/00

Метки: нетекстильного, прямого, формирования, подобных, способ, частиц, гранул, элементов, термопластичных, материала

Код ссылки

<a href="http://easpatents.com/24-3816-sposob-pryamogo-formirovaniya-elementov-netekstilnogo-materiala-iz-termoplastichnyh-granul-ili-podobnyh-chastic.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Способ прямого формирования элементов нетекстильного материала из термопластичных гранул или подобных частиц</a>

Похожие патенты