Способ стабилизации вращения шаблонов для тиснения и устройства для его осуществления, используемые для аэродинамического тиснения материалов

Способ стабилизации вращения шаблонов для тиснения и устройства для его осуществления, используемые для аэродинамического тиснения материалов

Реферат

 

Изобретение относится к области формирования изделий с тиснением флокированными материалами и обеспечивает повышение качества изделий при воспроизведении рисунков с мелкими деталями. Описаны усовершенствованные аэродинамические устройства для тиснения, усовершенствованные воздушные пики и усовершенствованные способы аэродинамического тиснения материалов, посредством которых можно вырабатывать тисненые рисунки с необыкновенно высоким уровнем содержания мелких деталей, с четкими переходами между участками, подвергнутыми тиснению, и участками, не подвергнутыми тиснению, с незначительным количеством дефектных образований и высокой степенью равномерности по ширине тисненого материала, в сравнении с результатами, получавшимися при использовании обычных известных аэродинамических устройств для тиснения. В устройствах для тиснения используют обычно цилиндрические вращаемые шаблоны с воздушными пиками, расположенными в них, для направления потока воздуха сквозь отверстия в шаблоне на поверхность материала, подвергаемую тиснению. Устройства также включают, по меньшей мере, один стабилизатор шаблона, выполненный и устанавливаемый в устройстве так, чтобы посредством его прилагать силу к шаблону во время его работы, достаточную для уменьшения, а предпочтительно - по существу для исключения колебаний величины зазора, отделяющего поверхность материала, поддающуюся тиснению, от части поверхности шаблона, обращенной к обрабатываемому материалу, находящейся непосредственно рядом с материалом, во время вращения шаблона. 8 н. и 37 з.п.ф-лы, 39 ил.

Область использования изобретения

Настоящая заявка относится к способам тиснения поверхности материала, поддающейся тиснению, потоком воздуха или другого газа и к устройствам для их осуществления, к тисненым флокированным материалам, изготавливаемым таким образом, а более конкретно – к способам и устройствам для стабилизации вращения цилиндрических шаблонов для тиснения, используемых для тиснения поверхности материала, поддающегося тиснению, потоком воздуха или другого газа.

Предпосылки к созданию изобретения

При изготовлении флокированных материалов (материалов с резаным ворсом) обычным процессом является осаждение слоя флока (короткого волокна для флокирования) на подложку, покрытую связующим, и тиснение поверхности флокированного материала во время этого процесса в соответствии с выбранным рисунком. Обычно процесс тиснения может быть выполнен одним из нескольких способов с использованием специального оборудования для этих целей. Среди этих способов тиснения имеется способ аэродинамического тиснения. При использовании способа аэродинамического тиснения подложку покрывают связующим. Пока связующее еще влажное, на него наносят слой коротких волокон, образующих флокированный слой. Подложку, покрытую связующим со слоем коротких волокон, затем проводят под шаблоном в то время, пока связующее еще не затвердело. Шаблон, под которым проводят сформированный таким образом материал, обычно имеет вид продолговатого цилиндра, содержащего отверстия, расположенные в соответствии с желаемым рисунком, который надлежит сформировать на флокированной поверхности. Этот шаблон для тиснения обычно вращают с той же окружной скоростью, с какой проводят флокированный слой под ним. Воздух, подаваемый внутрь этого цилиндрического шаблона, направляют вниз сквозь отверстия шаблона, и он образует рисунок на верхней поверхности флокированного слоя. Путем выбора конкретного расположения отверстий в шаблоне и путем выборочной подачи потока воздуха сквозь эти отверстия струи воздуха направляют вниз из шаблона на поверхность флокированного материала. Так как связующее все еще не затвердело во флокированном материале, то потоком воздуха изменяют угол расположения или существенно наклоняют к подложке короткие волокна, преобразуя флокированный слой на выбранных участках и таким образом создавая рисунок по мере вращения шаблона и перемещения флокированного материала.

Имеется ряд известных устройств для выполнения аэродинамического тиснения флокированных материалов. Многие такие устройства в общем работают удовлетворительно и выполняют тиснение рисунков на поверхности материала, поддающейся тиснению, не содержащих существенного количества мелких деталей. Однако типичные известные устройства обладают рядом недостатков, которые ограничивают возможность их применения для воспроизведения рисунков с мелкими деталями и приводят к получению тисненых ворсовых материалов, включавших тисненые участки, имевшие нежелательные дефектные образования и визуально непривлекательные поверхностные особенности. Например, на обычном оборудовании для аэродинамического тиснения обычно невозможно вырабатывать аэродинамически тисненые ворсовые материалы с тиснеными рисунками, содержащими детали, характеристические размеры которых очень маленькие, из-за чего на таком оборудовании невозможно получать тисненый материал с тонкодетализированной поверхностной структурой. Кроме того, на типичном известном оборудовании для аэродинамического тиснения невозможно направлять воздух к поддающейся тиснению поверхности материала под требуемым контролируемым углом (например, по существу перпендикулярно поверхности материала), и поэтому они имеют тенденцию к вырабатыванию тисненых рисунков, имеющих смазанные, или неотчетливые, области перехода между участками поверхности, подвергшимися тиснению, и участками, не подвергшимися тиснению, что приводит к возникновению связанного с этим недостатка четкости и определенности всего внешнего вида тисненого материала.

Помимо этого, типичные известные устройства для аэродинамического тиснения также обладают тенденцией вырабатывать тисненые материалы, включающие тисненые участки, распределенные по ширине материала, неравномерные по внешнему виду по ширине материала. Кроме того, типичные известные устройства для аэродинамического тиснения также обладают тенденцией направлять воздух к поверхности материала под наклоном к поверхности материала, что приводит к получению тисненой поверхности, на которой ворс имеет общее пологое направление всего слоя относительно подложки, таким образом создавая деформированный непривлекательный внешний вид тисненой поверхности, причем этот внешний вид не точно отражает рисунок, выполненный в шаблоне, используемом для тиснения.

Помимо этого, в типичных известных устройствах для тиснения используют шаблоны для тиснения, которые часто, из-за производственных дефектов и допусков и/или повреждений во время использования, вращаются “неправильно” (т.е. расстояние между наружной поверхностью шаблона и осью вращения цилиндра непостоянно по окружности шаблона), а скорее включают существенную степень “расхождения”. “Расхождение” во время вращения многих типичных известных шаблонов для тиснения вызывается отклонением от круглости формы поперечного сечения шаблона для тиснения (в плоскости, перпендикулярной его продольной оси) и/или смещением оси вращения шаблона относительно продольной оси шаблона. Такое “расхождение” в известных шаблонах для тиснения во время вращения вызывает отклонения минимальной величины зазора между поверхностью, поддающейся тиснению, материала, подвергаемого тиснению, и частью наружной поверхности шаблона вблизи поверхности, поддающейся тиснению, сквозь которую направляют воздух во время тиснения. Такие отклонения имеют тенденцию создавать нежелательные колебания уровня определенности рисунка тиснения на поверхности материала и могут также вызывать появление нежелательных дефектных образований в тисненом рисунке из-за контакта поддающейся тиснению поверхности материала с наружной поверхностью цилиндра во время вращения, таким образом вызывая падение ворсовых волокон материала в таких местах. “Расхождение” во многих известных шаблонах для тиснения также ограничивает величину зазора между наружной поверхностью цилиндра для тиснения и поддающейся тиснению поверхностью материала, который можно выпускать, если исключить дефектные образования, получающиеся из-за контакта материала с наружной поверхностью шаблона для тиснения во время работы устройства.

Некоторые отличительные особенности и варианты исполнения настоящего изобретения направлены на усовершенствование аэродинамических устройств для тиснения и способов и на получение усовершенствованных тисненых материалов, вырабатываемых с использованием этих способов и устройств. В настоящем описании представлен ряд аэродинамических устройств для тиснения, в которых используют усовершенствованные воздушные пики для направления воздуха сквозь рисунчатый шаблон устройства и/или в которые включают стабилизаторы шаблона для снижения “расхождения” шаблонов и увеличения равномерности величины зазора, отделяющего часть наружной поверхности шаблона для тиснения рядом с материалом от поверхности материала, поддающейся тиснению, во время вращения. Описанные здесь усовершенствованные воздушные пики и устройства для тиснения могут быть выполнены во многих вариантах для исключения многих упомянутых выше недостатков известных аэродинамических устройств для тиснения, и при их применении можно вырабатывать тисненые материалы с рисунками с необыкновенно высоким уровнем содержания мелких деталей, с четкими переходами между нетиснеными и тиснеными участками, с небольшим количеством нежелательных дефектных образований, возникающих из-за неравномерности величины зазора, отделяющего часть шаблона рядом с материалом от материала во время вращения, и равномерность рисунка по ширине тисненого материала.

Краткое описание изобретения

Настоящее изобретение включает, в некоторых вариантах исполнения, усовершенствованные аэродинамические устройства для тиснения, усовершенствованные воздушные пики (трубки для вдувания воздуха) и усовершенствованные способы аэродинамического тиснения материалов, посредством которых можно вырабатывать рисунки с необыкновенно высоким уровнем содержания мелких деталей, с четкими переходами между нетиснеными и тиснеными участками, с высокой степенью равномерности по ширине тисненого материала и небольшим количеством нежелательных дефектных образований, возникающих из-за неравномерности величины зазора, отделяющего часть шаблона, расположенную рядом с материалом, от материала, во время вращения, в сравнении с обычными аэродинамическими устройствами для тиснения, воздушными пиками и способами тиснения. В ряде вариантов исполнения аэродинамических устройств для тиснения, описанных здесь, используют воздушные пики для направления потока воздуха на подвергаемую тиснению поверхность материала, которые содержат, по меньшей мере, одно сопло, имеющее характеристический размер отверстия, который существенно меньше аналогичного размера обычных сопел воздушных пик. Описанные аэродинамические устройства для тиснения могут также включать воздушные пики, включающие сопла, расположенные очень близко к поверхности, поддающейся тиснению, материала, подвергаемого тиснению, существенно ближе, чем обычно в воздушных пиках, применяемых в обычных аэродинамических устройствах для тиснения и в некоторых предпочтительных вариантах исполнения, причем сопла могут быть расположены в непосредственном контакте с внутренней поверхностью шаблона для тиснения. Воздушные пики, как раскрыто здесь, могут также включать одно или более сопел, обладающих характеристическим размером отверстия, который значительно меньше характеристической длины сопел. Определенные воздушные пики, описанные здесь, могут также включать одно или более сопел, выполненных в форме продолговатых щелей, ориентированных относительно воздушных пик так, чтобы они были расположены по существу по всей ширине материала, подвергаемого тиснению посредством воздушной пики. В заявке также раскрыты воздушные пики, предназначенные для использования их в процессе тиснения материалов, которые могут включать компонент, образующий сопло, который можно отделять от основного корпуса воздушной пики и посредством которого можно располагать сопло (сопла) воздушной пики достаточно близко к материалу, когда воздушная пика находится в рабочем состоянии, и который также может выполнять функцию переориентации потока воздуха в воздушной пике так, что воздух выходит из сопла (сопел) так, что существенная часть воздушного потока направляется по существу перпендикулярно поверхности материала, подвергаемого тиснению. Другие воздушные пики, раскрытые здесь, включают один или более дефлекторов, или элементов для переориентации потока воздуха, которые служат для отклонения потока воздуха внутри воздушной пики так, чтобы поток воздуха проходил через сопло (сопла) и направлялся на поверхность материала, подвергаемую тиснению, под углом, который значительно больше, относительно продольной оси воздушной пики, угла воздушного потока, выходящего из сопла по существу эквивалентной воздушной пики, отличающегося только тем, что он не содержит элемент для переориентации потока воздуха или дефлектор. Некоторые воздушные пики, описанные здесь, могут включать сочетания нескольких или всех упомянутых выше отличительных особенностей.

Устройство, описанное здесь, может также включать, в некоторых вариантах исполнения, компоненты для стабилизации шаблона, которые выполняют так, чтобы посредством их прикладывать силу к вращаемому шаблону для тиснения, для увеличения равномерности величины зазора, отделяющего поверхность материала, подвергаемую тиснению, от части наружной поверхности шаблона, находящейся непосредственно рядом с поверхностью материала, подвергаемого тиснению, во время вращения шаблона.

Одной отличительной особенностью изобретения является то, что создано устройство для аэродинамического тиснения поверхности материала, подвергаемого тиснению. В одном варианте исполнения устройство содержит цилиндрический шаблон, имеющий внутреннюю поверхность и поверхность, обращенную к обрабатываемому материалу. Устройство также содержит, по меньшей мере, один стабилизатор шаблона, который выполнен и расположен так, чтобы посредством его прикладывать силу к шаблону во время работы устройства. Сила, прикладываемая к шаблону, достаточна для уменьшения колебаний величины зазора, отделяющего поверхность материала, подвергаемую тиснению, от части поверхности шаблона, обращенной к обрабатываемому материалу, находящейся непосредственно рядом с материалом, во время вращения шаблона.

Другой отличительной особенностью изобретения является то, что создано устройство для аэродинамического тиснения поверхности материала, подвергаемого тиснению. Устройство содержит цилиндрический шаблон, имеющий внутреннюю поверхность и поверхность, обращенную к обрабатываемому материалу. Устройство также содержит воздушную пику, включающую, по меньшей мере, одно сопло, расположенное на нем. Сопло выполнено и расположено так, чтобы направлять поток воздуха сквозь, по меньшей мере, одно отверстие в шаблоне на поверхность материала, подвергаемую тиснению. Сопло расположено в устройстве так, чтобы, по меньшей мере, часть его находилась в контакте с внутренней поверхностью шаблона при работе устройства.

Еще одной отличительной особенностью изобретения является то, что создана воздушная пика для направления потока воздуха сквозь вращаемый шаблон на поверхность материала, подвергаемого тиснению, для аэродинамического тиснения материала. Воздушная пика содержит трубу, содержащую, по меньшей мере, один проем в ней и, по меньшей мере, одно отверстие, образующее, по меньшей мере, одно сопло. Сопло выполнено и расположено так, чтобы направлять поток воздуха сквозь шаблон на поверхность материала, подвергаемую тиснению, при работе воздушной пики. Воздушная пика дополнительно включает, по меньшей мере, один стабилизатор шаблона, соединенный с трубой и выступающий из нее. Стабилизатор выполнен и установлен так, чтобы он контактировал с внутренней поверхностью шаблона во время работы устройства, и так, чтобы прикладывать силу к внутренней поверхности, достаточную для уменьшения величины зазора, отделяющего поверхность материала, подвергаемую тиснению, от части поверхности шаблона, обращенной к обрабатываемому материалу, находящейся непосредственно рядом с материалом, во время вращения шаблона. Стабилизатор дополнительно выполнен и установлен так, чтобы, по меньшей мере, часть стабилизатора шаблона выступала, когда стабилизатор не находится в контакте с внутренней поверхностью шаблона, к месту, отделенному от продольной центральной оси трубки первым расстоянием, где первое расстояние превышает второе расстояние, которое отделяет сопло от продольной центральной оси трубки.

Еще одной отличительной особенностью изобретения является то, что в устройстве для аэродинамического тиснения материала, подвергающегося тиснению путем направления потока воздуха сквозь, по меньшей мере, одно отверстие во вращаемом цилиндрическом шаблоне на поверхность материала, подвергаемую тиснению, предусмотрены средства для уменьшения колебаний величины зазора, отделяющего поверхность материала, подвергаемую тиснению, от части поверхности шаблона, обращенной к обрабатываемому материалу, находящейся непосредственно рядом с материалом, во время вращения шаблона.

Еще одной отличительной особенностью изобретения является то, что создано устройство для аэродинамического тиснения материала, подвергающегося тиснению. Устройство содержит цилиндрический шаблон с множеством отверстий в нем. Устройство также содержит средства для вращения шаблона относительно оси вращения, параллельной или совпадающей с продольной осью шаблона, и средства для поддерживания материала, имеющего подвергаемую тиснению поверхность, для перемещения в направлении, образующем угол, не равный нулю, относительно продольной оси шаблона. Устройство дополнительно содержит средства для направления потока воздуха изнутри цилиндрического шаблона сквозь отверстия и по направлению к поверхности материала, поддающейся тиснению. Устройство включает, по меньшей мере, один стабилизатор шаблона, выполненный и установленный так, чтобы его можно было сопрягать с внутренней поверхностью цилиндрического шаблона, для уменьшения колебаний величины зазора, отделяющего средства для поддерживания материала от части наружной поверхности шаблона, находящейся непосредственно рядом с материалом, при вращении шаблона.

Еще одной отличительной особенностью изобретения является то, что создан способ стабилизации вращения цилиндрического шаблона устройства для аэродинамического тиснения поверхности материала, подвергаемого тиснению. В одном варианте исполнения способ содержит следующие этапы: расположение части поверхности шаблона, обращенной к обрабатываемому материалу, непосредственно рядом с поверхностью материала, поддающейся тиснению, и на первом расстоянии от поверхности материала, поддающейся тиснению. Способ дополнительно включает расположение, по меньшей мере, части, по меньшей мере, одного стабилизатора шаблона, по меньшей мере, частично расположенного внутри цилиндрического шаблона, так, чтобы часть была в непосредственном контакте с поверхностью шаблона. Способ дополнительно содержит процесс вращения шаблона.

Еще одной отличительной особенностью изобретения является создание способа стабилизации вращения цилиндрического шаблона устройства для аэродинамического тиснения поверхности материала, подвергающегося тиснению. Способ включает процесс приложения силы к шаблону, достаточной для уменьшения колебаний величины зазора, отделяющего поверхность материала, подвергаемого тиснению, от части поверхности шаблона, обращенной к обрабатываемому материалу, находящейся непосредственно рядом с материалом, при вращении шаблона. Способ дополнительно содержит процесс вращения шаблона.

Другие преимущества, новые отличительные особенности и задачи и виды применения раскрытых устройств, изделий, механизмов и/или способов станут более понятными при ознакомлении со следующим подробным описанием со ссылками на прилагаемые чертежи, выполненные схематично и без намерения соблюдать масштаб. Каждый идентичный, близкий к идентичности или достаточно сходный компонент, который показан на различных фигурах, обозначен одним и тем же номером позиции. С целью достижения большей ясности не все компоненты обозначены на каждой фигуре, и не каждый компонент каждого варианта исполнения показан там, где его изображение не является необходимым, для того, чтобы обеспечить возможность специалисту в данной области техники понять изобретение.

Краткое описание чертежей

На фиг.1а изображен схематически вид в перспективе нетисненого ворсового материала;

на фиг.1b изображено схематически поперечное сечение ворсового материала, представленного на фиг.1а;

на фиг.2а представлен схематически вид в перспективе тисненого ворсового материала, изготовленного в соответствии с одним вариантом исполнения настоящего изобретения;

на фиг.2b представлено схематически поперечное сечение ворсового материала, представленного на фиг.2а;

на фиг.2с представлено схематически поперечное сечение ворсового материала, сходного с материалом, представленным на фиг.2b, за исключением того, что этот материал изготовлен согласно известному способу;

на фиг.3 представлена схема технологического процесса тиснения ворсового материала в соответствии с одним вариантом исполнения настоящего изобретения;

на фиг.4а схематически изображен вид в перспективе аэродинамического устройства для тиснения для изготовления тисненого рисунка на ворсовом материале (вид справа) в соответствии с одним вариантом исполнения настоящего изобретения;

на фиг.4b схематически изображен вид в перспективе аэродинамического устройства для тиснения для изготовления тисненого рисунка на ворсовом материале (вид слева) в соответствии с одним вариантом исполнения настоящего изобретения;

на фиг.4с схематически изображен вид в перспективе аэродинамического устройства для тиснения для изготовления тисненого рисунка на ворсовом материале (вид снизу) в соответствии с одним вариантом исполнения настоящего изобретения;

на фиг.4d схематически изображен вид цилиндра для тиснения для изготовления тисненого рисунка на ворсовом материале в соответствии с одним вариантом исполнения настоящего изобретения;

на фиг.5а представлено схематически поперечное сечение определенных компонентов аэродинамического устройства для тиснения, представленного на фиг.4а-4с, включая воздушную пику, установленную в нем;

на фиг.5b представлено схематически поперечное сечение определенных компонентов аэродинамического устройства для тиснения, представленного на фиг.4а-4с, включая воздушную пику, установленную в нем, представляющую вариант исполнения, в котором сопло воздушной пики находится в непосредственном контакте с внутренней поверхностью шаблона для тиснения;

на фиг.5с представлено схематически поперечное сечение определенных компонентов аэродинамического устройства для тиснения, представленного на фиг.4а-4с, включая воздушную пику, установленную в нем, на котором проиллюстрирована конструкция, представляющая стабилизатор шаблона, посредством которого поддерживают зазор, не равный нулю, отделяющий сопло воздушной пики от внутренней поверхности шаблона для тиснения;

на фиг.5d представлено схематически поперечное сечение определенных компонентов аэродинамического устройства для тиснения, представленного на фиг.4а-4с, включая нестабилизированный шаблон для тиснения в первом положении вращения, при котором часть наружной поверхности шаблона, находящаяся рядом с поверхностью материала, поддающейся тиснению, и поверхность материала, подвергаемая тиснению, находятся в контакте;

на фиг.5е представлено схематически аэродинамическое устройство для тиснения, представленное на фиг.5d, с вращаемым шаблоном в положении вращения, где часть наружной поверхности шаблона, находящаяся рядом с поверхностью материала, поддающейся тиснению, отделена от поверхности материала, поддающейся тиснению, максимальным зазором;

на фиг.5f схематически изображены компоненты аэродинамического устройства для тиснения, представленного на фиг.5d и 5е, где вращаемый шаблон расположен так, чтобы он находился в контакте со стабилизатором шаблона;

на фиг.6а представлена схематически воздушная пика для распределения воздуха, предназначенная для использования в процессе аэродинамического тиснения согласно одному из вариантов исполнения изобретения (вид снизу);

на фиг.6b схематически представлена воздушная пика для распределения воздуха, представленная на фиг.6а (вид сбоку);

на фиг.6с изображено поперечное сечение воздушной пики для распределения воздуха, представленной на фиг.6а;

на фиг.6d изображено поперечное сечение первого альтернативного варианта исполнения воздушной пики для распределения воздуха, представленной на фиг.6а;

на фиг.6е изображено сечение первого альтернативного варианта исполнения воздушной пики для распределения воздуха, представленной на фиг.6а;

на фиг.6f изображено поперечное сечение второго альтернативного варианта исполнения воздушной пики для распределения воздуха, представленной на фиг.6а;

на фиг.6g изображено сечение второго альтернативного варианта исполнения воздушной пики для распределения воздуха, представленной на фиг.6а;

на фиг.7а схематически представлена воздушная пика для распределения воздуха, предназначенная для использования в процессе аэродинамического тиснения согласно другому варианту исполнения изобретения (вид снизу);

на фиг.7b схематически представлена воздушная пика для распределения воздуха, представленная на фиг.7а (вид сбоку);

на фиг.7с изображено поперечное сечение воздушной пики для распределения воздуха, представленной на фиг.7а;

на фиг.7d изображено сечение воздушной пики для распределения воздуха, представленной на фиг.7а;

на фиг.7е изображено поперечное сечение воздушной пики для распределения воздуха, представленной на фиг.7а;

на фиг.8а схематически представлена воздушная пика для распределения воздуха, предназначенная для использования в процессе аэродинамического тиснения согласно еще одному варианту исполнения изобретения (вид снизу);

на фиг.8b изображена схематически воздушная пика для распределения воздуха, представленная на фиг.8а (вид сбоку);

на фиг.8с изображено поперечное сечение воздушной пики для распределения воздуха, представленной на фиг.8а;

на фиг.8d представлено сечение образующего сопло компонента воздушной пики для распределения воздуха, представленной на фиг.8а;

на фиг.8е изображено поперечное сечение воздушной пики для распределения воздуха, представленной на фиг.8а;

на фиг.8f представлено поперечное сечение альтернативного варианта исполнения воздушной пики для распределения воздуха, представленной на фиг.8а;

на фиг.8g изображено сечение образующего сопло компонента воздушной пики для распределения воздуха, представленной на фиг.8е;

на фиг.9а схематически представлен элемент для переориентации потока воздуха воздушной пики, представленной на фиг.9а;

на фиг.9b изображено поперечное сечение элемента для переориентации потока воздуха, представленного на фиг.9а;

на фиг.10а схематически изображен вид в перспективе аэродинамического устройства для тиснения для изготовления тисненого рисунка на ворсовом материале (вид справа), включающего стабилизатор шаблона, выполненный в соответствии с одним вариантом исполнения изобретения;

на фиг.10b схематически представлен вид в перспективе аэродинамического устройства для тиснения (вид слева), представленного на фиг.10а.

Подробное описание изобретения

В настоящей заявке описан ряд усовершенствованных устройств для аэродинамического тиснения и принципов действия устройств для аэродинамического тиснения, которые включают варианты исполнения, пригодные для усовершенствования действия таких устройств, в результате применения которых могут быть получены материалы с рисунками с необыкновенно высоким уровнем содержания мелких деталей и равномерностью тисненого рисунка, и с небольшим количеством дефектных образований в тисненом рисунке. Как более подробно описано ниже, важным фактором в работе аэродинамических устройств для тиснения является выполнение и расположение воздушной пики, посредством которой распределяют воздух, пропускаемый сквозь рисунчатый шаблон на поверхность материала в устройстве. В настоящей заявке описан, со ссылками на некоторые варианты исполнения, ряд усовершенствованных исполнений воздушной пики и усовершенствованных устройств для установки воздушной пики относительно шаблона и материала.

Настоящее изобретение в основном направлено на создание способов и устройств для аэродинамического тиснения материалов, поддающихся тиснению. Следует иметь в виду, что, хотя изобретение описано со ссылками на варианты исполнения, приведенные ниже, в сочетании с материалами, поддающимися тиснению, включающими флокированные, ворсовые материалы, настоящее изобретение не ограничено этим, и термин “материал, поддающийся тиснению,” в том смысле, в котором он используется в данной заявке, охватывает любые материалы, имеющие, по меньшей мере, одну поддающуюся тиснению поверхность. Термин “поддающаяся тиснению поверхность” означает поверхность, которая может быть постоянно или временно, видимым образом изменена потоком воздуха, ударяющим по ней. Кроме того, хотя настоящее изобретение описано как изобретение, в котором используют воздух для тиснения поверхности, поддающейся тиснению, следует понимать, что вместо воздуха можно использовать и другие газы, что должно быть понятно специалистам в данной области.

Хотя в некоторых вариантах исполнения аэродинамические устройства для тиснения, раскрытые здесь, могут включать воздушную пику, посредством которой направляют поток воздуха на поддающуюся тиснению поверхность поддающегося тиснению материала, в предпочтительных вариантах исполнения поток воздуха, выходящего из воздуховода (воздушной пики), пропускают сквозь шаблон перед соударением с поверхностью материала. Под термином “шаблон” здесь понимают газонепроницаемую поверхность, содержащую множество отверстий, выполненных в поверхности в виде рисунка. Воздух, направляемый из воздушной пики на поверхность шаблона в таких устройствах, наталкивается на сплошные газонепроницаемые участки, но проходит относительно свободно сквозь отверстия в шаблоне, таким образом создавая тисненый рисунок на поверхности материала, задаваемый рисунком отверстий в шаблоне. Шаблоны, предназначенные для использования в контексте изобретения, могут содержать плоские или цилиндрические поверхности, причем поверхности могут быть стационарными или подвижными относительно поверхности материала, поддающейся тиснению, во время действия устройства для тиснения. В предпочтительных устройствах для тиснения используют вращаемые полые цилиндрические шаблоны, расположенные в поперечном направлении по существу по всей ширине поверхности материала, поддающейся тиснению, и содержащие воздушную пику, расположенную в нем.

Под термином “воздушная пика” (воздуховод) здесь понимают в широком смысле трубу, коллектор или другой объект, посредством которого можно направлять поток воздуха на поверхность шаблона и/или материала, подвергаемого тиснению. В предпочтительных вариантах исполнения, подробно описанных ниже, воздушная пика содержит продолговатую трубу, расположенную в поперечном направлении по существу по всей ширине материала, который подвергают тиснению на устройстве, которая содержит, по меньшей мере, одно сопло для направления потока воздуха. Под термином “сопло” здесь понимают наименьшее отверстие в воздушной пике, через которое проходит поток воздуха. Под термином “отверстие” здесь понимают, в сочетании с термином “сопло” или “сопла”, плоское или контурное межповерхностное пространство, посредством которого обеспечивают переход между областью воздушной пики, в которой поток воздуха ограничен, по меньшей мере, с двух смежных и противоположных сторон, определяющих наименьший размер в поперечном сечении воздушного потока, поверхностями, расположенными по существу параллельно, или имеющими компонент, в координатном направлении параллельный, но имеющий общую ориентацию, которая совмещена относительно направления массового расхода воздушного потока, и областью, которая может быть внешней по отношению к воздушной пике, в которой поток воздуха не ограничен, по меньшей мере, одной из таких двух смежных и противоположных сторон.

Как более подробно показано ниже, некоторые воздушные пики, описанные здесь, могут включать множество дискретных сопел, например множество сопел, содержащих отдельные отверстия в воздушной пике, каждое из которых направляет поток воздуха к поверхности материала, поддающегося тиснению. В таких вариантах исполнения каждое из таких отверстий содержит “сопло”. В вариантах исполнения, где не все сопла имеют один и тот же размер или где воздушная пика включает сопло, имеющее характеристический размер, неодинаковый вдоль длины воздушной пики, слова “наименьшее отверстие в воздушной пике, через которое проходит поток воздуха”, которые определяют “сопло”, относятся к наименьшему отверстию в воздушной пике, через которое может проходить любая часть или компонент потока воздуха. Другими словами, в вариантах исполнения, включающих сопло или сопла, неодинаковые по размеру, как об этом сказано выше, наименьшее отверстие, через которое проходит любая заданная молекула или атом воздушного потока перед тем, как выйти из воздушной пики, содержит “сопло”.

В предпочтительных вариантах исполнения сопло или сопла в воздушной пике выполнены и расположены так, чтобы направлять поток воздуха сквозь, по меньшей мере, одно отверстие в шаблоне на поверхность материала, поддающегося тиснению. Под словами “выполнены и расположены так, чтобы направлять поток воздуха сквозь, по меньшей мере, одно отверстие в шаблоне на поверхность материала, поддающуюся тиснению,” здесь понимают сопло (сопла), которым приданы размеры и которые расположены в аэродинамическом устройстве для тиснения так, что, по меньшей мере, часть потока воздуха, выходящего из сопла (сопел), направляют сквозь отверстие шаблона на поверхность материала, поддающуюся тиснению.

Обычные известные воздушные пики (воздуховоды), использующиеся для получения тисненых материалов, обычно включают длинную трубу, содержащую один ряд отверстий, расположенных в продольном направлении вдоль трубы так, что они располагаются по всей ширине материала, когда воздушную пику располагают в рабочем положении. Отверстия, включающие сопла воздушной пики известных конструкций, имели обычно относительно большой диаметр (например, более приблизительно 6,35 мм). Площадь открытого пространства в воздушной пике, образованная соплами, в обычных конструкциях составляет, по меньшей мере, 40% площади внутреннего поперечного сечения основного корпуса воздушной пики. Помимо этого, в обычных аэродинамических устройствах для тиснения сопла расположены на относительно большом расстоянии от шаблона, сквозь который направляют воздух, составляющем по меньшей мере 25,4 мм.

Описанные выше конструкции воздушных пик (воздуховодов) не очень хорошо подходят для выработки тисненых рисунков с большим числом мелких деталей в материалах, которые имеют равномерный внешний вид по ширине тисненого материала. Такие тисненые рисунки с большим числом мелких деталей в материалах очень востребованы на рынке, и их можно изготавливать и поставлять благодаря применению усовершенствованных устройств и способов, раскрытых здесь. Воздушные пики и аэродинамические устройства для тиснения, в которых используются воздушные пики, рас