专利名称：用于拖车的壁和门的泡沫芯复合板的制作方法
技术领域：
本发明一般地涉及一种拖车壁结构和拖车门结构的复合板。更具体地，本发明设计了一种有泡沫的热塑料芯的新型复合板，它能提供多方面优于现有技术的实心板的优点。
在现有技术中已知用实心塑料复合板构成拖车的壁或者门。这些复合板由一对铝或钢制的金属表皮，和夹在其间的聚乙烯或聚丙烯制的塑料实心构件构成，尽管现有技术在复合板中用塑料实心构件可靠地起了作用，但是我们发现有几个缺点。
实心复合板的剥离强度低。就是说，用较小的力就可以从塑料芯上剥离金属表皮。而且，在塑料芯料改变温度时，现有技术的实心构件受到较大的剪切力，而且如果这个剪切力过高时，金属表皮可从实心塑料芯件上脱落。
本发明提供了一种有泡沫的热塑料芯的新型复合板，用于拖车壁结构和拖车门结构，它能克服在复合板中使用现有技术的实心塑料芯件的缺点。参照附图阅读这些目的和说明可以清楚地了解其它的特征和优点。
本发明的总目的是提供一种有泡沫的热塑料芯件的新型复合板，它构成拖车之类的车辆的壁或者车门。
本发明的一个目的是为拖车壁或者门结构提供一种有泡沫的热塑料芯件的新型复合板，与现有技术的实心复合板相比它减轻了重量。
本发明的另一个目的是为拖车壁或者门结构提供一种有泡沫的热塑料芯件的新型复合板，与现有技术的实心复合板相比它提高剥离强度。
本发明的又一个目的是为拖车壁或者门结构提供一种复合板，它降低表皮对芯粘接层的剪切应力，从而减少了温度变化时金属表皮从热塑料芯件上脱落的可能性。
简而言之，按照上文所述，本发明公开了用于构成拖车或者大篷车之类的车辆的壁或者车门的一种新型的复合板。用于拖车中的各块复合板由一对铝或钢制的金属表皮，和夹在其间的泡沫热塑料芯件构成。表皮用已知的柔性胶合层粘接在芯件上。泡沫热塑料芯件呈弹性的，可以用发泡的高密度热塑塑料，如聚乙烯或聚丙烯制造，也以用发泡的低密度热塑塑料，如聚乙烯或聚丙烯制造，或者其它泡沫热塑塑料制造。
为制造用于本发明中的泡沫芯件，首先利用一个混合腔中的螺旋器把发泡粉料与热塑树脂粉料混合，发泡粉料中有气体。混合后的粉料在一个热模具腔中受热，发泡粉料爆裂并产生二氧化碳或者氮气使混合物发泡。通过一个挤压机把混合物挤压成层以形成泡沫芯件，然后，最好在表皮的内表面用适当的装置涂以柔性胶层，可以用类似的适当的装置在泡沫热塑料芯件的相对侧面上涂以柔性胶层，胶膜可以共同挤压在芯件的双侧上并立即在芯件上层压，或者，芯件的表面可以处理得成为粘性的粘接面，从而表皮可以直接贴在其上。然后，金属的表皮通过柔性胶层在压力下粘贴在芯件上。这个工序可以是连续的。可以设想，可以提供其它的使芯件发泡的方法，例如在加热热塑树脂粉料成熔融状态的加热腔中注入氮气，然后把发泡芯料挤压成芯件，或者既用产氮粉料又直接在加热热塑树脂粉料和产氮粉料的加热腔中注入氮气。
参照附图阅读这些目的和说明可以清楚地了解本发明的组织和结构和运作方式，连同其它的特征和优点。图中同样的标号表示同样的元件。
图1是具有本发明特征的多个复合板拖车的透视图，复合板形成拖车的壁和门；图2为图1所示的板中的一片的剖面图；图3是形成图1和图2所示的复合板用的装置的示意图。
虽本发明可以不同的形式实施，图中所示并在下面详述的是一个特定的实施例，应当理解，本公开只能认为是本发明的原理的举例说明，不是把本发明限制在本文的图示说明上。
如图1所示，本发明公开了一种新型的复合板20，用于形成构成拖车22或者大篷车之类的车辆的壁或者车门结构。拖车22一般地由底板24、顶26、前壁28、一对相对侧壁30(图中仅示其一)、后厢门32、装卸架34和底盘总成36构成。如图1所示，拖车用常规的装置，如半拖车接轮，连接到牵引车38上。
拖车22的的各个侧壁30和前壁28由多块本发明的新型的复合板20形成，这些复合板用铆钉之类的适当装置固定在一起。最好，各个复合板20是高度大于其宽度的矩形板。复合板20的尺寸可相同或者宽度和厚度上可以不同。在复合板20用于构成侧壁30和前壁28时，各复合板20连接到底板24上，然后由此向上伸，并且用栓钉或者铆钉之类的适当的连接构件连接在拖车22的上、下栏杆上。在复合板20用于构成后门32时，外复合板20通过合叶等连接在相应各侧壁30上。关闭时，门32从底板24向上伸。另外，拖车22的各个侧壁30和前壁29也可以由一连续的这种板20形成。
参见图2，所示为用于构成拖车壁28、30及/或门30的一块新型的复合板20的剖面图。复合板20包括一对金属板，或者说表皮40、42，表皮粘接在夹在薄胶层46之间(为有助于理解本发明，在图中夸大了此胶层的厚度)的泡沫热塑料芯件44上，现在更详细地予以说明。表皮40、42已公知的柔性胶合膜46层粘接在泡沫热塑料芯件44上。表皮40形成拖车的内表面，而表皮42形成拖车22的外表面。
用于本发明的复合板20中的金属表皮40、42最好用铝或者充分硬的。高强度、高张力的电镀钢形成。最好表皮40、42每个都是由电镀钢制造，并且最好内表皮40厚度在千分之十九英寸以上，外表皮42厚度也在千分之十九英寸以上。
芯件44由泡沫热塑塑料形成，最好用使芯件44有弹性的，发泡的高密度塑料如聚乙烯(HDPE)或高密度聚丙烯制造，这样可以不折断地弯曲芯件44，如图2所示，芯件44包括有分散插入在热塑材料50中的多个气泡。可发现在使芯件44发泡时芯件的分子完整性没有失去，并且与采用实心芯件的现有技术的复合板比增加了剥离强度。即与采用实心芯件的现有技术的复合板比，从泡沫热塑料芯件44上剥离金属表皮40、42要用较大的力。这点在本文中进行详细说明。对芯件44发泡降低了热塑料的密度，从而提高了其强度重量比。另外，芯件44也可以用发泡的低密度热塑塑料，如发泡的聚乙烯或聚丙烯制造。低密度热塑塑料会发泡产生弹性的芯件，但是，产生的复合板不如在复合板中用高密度泡沫塑料时那么有刚性。在复合板中用高密度泡沫塑料作芯件时，复合板的刚性约为在复合板中用低密度泡沫塑料作芯件时的两倍。
芯件44的厚度最好为半英寸或者半英寸以下。本发明所用的芯件44比现有技术的实心芯件薄，后者要厚得多，一般为四分之三英寸至四英寸。
对比实心复合板，芯件44的发泡降低了复合板22的重量，因为在本发明中芯件44是泡沫的，不像现有技术中那样是实心的，用于形成芯件44的塑料树脂量比现有技术的实心复合板降低到50％。
如本文所述，芯件44的发泡还增加了产出的复合板的剥离强度。当复合板22受到剥离力时，就是说，当表皮40、42被抓向相反的两边而且要把表皮40、42从芯件44上剥离时，因为泡沫的芯料是弹性的，并且剥离力沿着芯件44的长度，所以整个芯件44弯曲。因为芯件44是弹性的并且弯曲，在受到剥离力时，更多芯件可以受力。现有技术中，复合板内用的是实心芯件，因此剥离强度较低；尤其是与本发明比较，因为实心的复合板不是弹性的。当现有技术那样，在复合板中用实心芯件时，剥离力只施加在表皮一条窄线上，使表皮从实心芯件上剥离。
在本发明中，通过剥离试验检测了剥离力。表皮40、42被抓向相反的两边，测量了把表皮40、42从泡沫热塑料芯件44上剥离所要求的力。发现，与现有技术用的实心芯件比较，本发明的弹性泡沫热塑料芯件44的剥离强度增加。这就是说，在受到冲击或者使用不当时，在本发明中，表皮40、42不易从弹性的芯件44上脱落。
现有技术的实心复合板中，复合板的温度变化时，金属表皮和实心塑料芯件之间受到大的剪切力。如果剪切力过高，金属表皮可以从芯件上脱落。塑料芯件的热胀冷缩比金属表皮快，但是，金属表皮粘接在芯件上时会限制这个膨胀，从而在胶合面上产生了高剪切力。在本发明中，因为芯件44是泡沫的，因为有蜂窝结构，泡沫芯件可以压缩或者膨胀，温度变化造成的金属表皮对胶合层的剪切力低，从而减少了金属表皮40、42从泡沫热塑料芯件44上脱落的可能性。这样，尽管泡沫热塑料芯件44的热胀冷缩还是比金属表皮快，泡沫热塑料芯件44压缩和膨胀中和了这种快速的热胀冷缩，从而泡沫热塑料芯件44的热胀冷缩速度与金属表皮40、42的大体上相同，并在胶合面产生较低的剪切力。
如图3所示，为制造本发明使用的泡沫芯件44，利用一个混合腔58中的螺旋搅拌器56把发泡粉料52先与热塑树脂粉料54混合。发泡粉料52中有气体。混合后的粉料54、56在一个热模具腔60中受热，发泡粉料56爆裂并产生二氧化碳或者氮气使混合物发泡。通过一个挤压机62把混合物挤压成层以形成泡沫芯件44，然后，如图所示，最好在表皮40、42的内表面用适当的装置64涂以柔性胶层46，可以用类似的适当的装置在泡沫热塑料芯件44的相对侧面上涂以柔性胶层46，胶膜46可以共同挤压在芯件44的双侧上并立即在芯件44上层压，或者，芯件44的表面可以处理得成为粘性的粘接层46，从而表皮40、42可以直接贴在其上。然后，金属的表皮40、42通过柔性胶层46在压力下粘贴在芯件44上。应当注意，加热步骤中用的气体气体越多减少的芯料也就越多。
可以设想，可以提供其它的使芯件44发泡的方法，例如在加热热塑树脂粉料54成熔融状态(未混合发泡粉料52)的加热腔中注入氮气，然后把发泡芯料挤压成芯件44，或者，同时用发泡粉料52并直接在加热热塑树脂粉料54和发泡粉料52的加热腔(经由图3中虚线所示的导管61)中注入氮气。
尽管示出本发明的优选实施例，可以设想，本领域内的一般技术人员可以不偏离权利要求书的精神实质设计本发明的各种修改方案。
权利要求
1.一种拖车(22)包含一个车底板(24)和至少一个由所述车底板(24)向上的直立构件(28、30、32)，所档直立构件(28、30、32)包括一对其间夹有泡沫热塑料芯件(44)的表皮(40、42)。
2.权利要求1所述的拖车(22)，其特征在于，所述泡沫热塑料芯件(44)是弹性的。
3.权利要求1所述的拖车(22)，其特征在于，所述泡沫热塑塑料芯件(44)用高密度热塑塑料制造。
4.权利要求3所述的拖车(22)，其特征在于，所述高密度泡沫热塑塑料是高密度泡沫聚乙烯或者高密度聚丙烯。
5.权利要求1所述的拖车(22)，其特征在于，所述泡沫热塑塑料芯件(44)用低密度泡沫热塑塑料制造。
6.权利要求5所述的拖车(22)，其特征在于，所述低密度泡沫热塑塑料是低密度泡沫聚乙烯或者低密度聚丙烯。
7.权利要求1所述的拖车(22)，其特征在于，所述直立构件(28、30、32)是所述拖车的侧壁(30)、前壁(28)或者门(32)。
8.权利要求1所述的拖车(22)，其特征在于，所述表皮(40、42)由金属制成。
9.权利要求1所述的拖车(22)，其特征在于，所述表皮(40、42)用柔性胶(46)粘接在所述芯件(44)上。
10.权利要求1所述的拖车(22)，其特征在于，所述热塑料芯件(44)厚度为半英寸或半英寸以下。
11.一种生产拖车(22)的壁(28、30)或门(32)的方法，包含以下步骤把热塑树脂粉料与(54)与气体粉料混合在一起；对所述混合的粉料(52、54)加热；把所述加热了的混合物挤压成芯件(44)；在所述芯件(44)的相对侧粘贴表皮(42、42)。
12.权利要求12所述方法，其特征在于，进一步包括步骤在把表皮(40、42)用胶(46)粘接在所述芯件(44)相对侧上之前，在所述表皮(40、42)的内表面或者所述芯件(44)的所述相对侧涂柔性胶(46)。
13.一种生产拖车(22)的壁(28、30)或门(32)的方法，包含以下步骤在加热腔(60)中对热塑树脂粉料(54)加热；向所述加热腔(60)中注入氮气，从而形成发泡的混合物；从所述的加热腔(60)中把所述发泡的混合物挤压成芯件(44)；然后在所述芯件(44)的相对侧粘贴表皮(42、42)。
14.权利要求13所述方法，其特征在于，进一步包括步骤，在把表皮(40、42)粘接在所述芯件(44)相对侧面上之前，在所述表皮(40、42)的内表面或者所述芯件(44)的所述相对侧涂柔性胶(46)。
15.一种生产拖车(22)的壁(28、30)或门(32)的方法，包含以下步骤把热塑树脂粉料与(54)与气体粉料混合在一起；在加热腔(60)中对所述混合的粉料(52、54)加热；向所述加热腔(60)中注入氮气，从而形成发泡的混合物；把所述加热了的混合物挤压成芯件(44)；从所述的加热腔(60)中把所述发泡的混合物挤压成芯件(44)；然后在所述芯件(44)的相对侧粘贴表皮(42、42)。
16.权利要求19所述方法，其特征在于，进一步包括步骤在把表皮(40、42)粘接在所述芯件(44)对侧面上之前在所述表皮(40、42)的内表面或者所述芯件(44)的所述相对侧涂柔性胶(46)。
17.一种可以用于形成拖车(22)的壁(28、30)或者门(32)的板(20)包括，一对其间夹有泡沫热塑料芯件(44)的表皮(40、42)。
18.权利要求17所述的板(20)，其特征在于，所述泡沫热塑塑料芯件(44)用发泡的高密度热塑塑料制造。
19.权利要求18所述的拖车(22)，其特征在于，所述高密度泡沫热塑塑料是高密度泡沫聚乙烯或者高密度聚丙烯。
20.权利要求19所述的拖车(22)，其特征在于，所述泡沫热塑塑料芯件(44)用发泡的低密度热塑塑料制造。
21.权利要求20所述的拖车(22)，其特征在于，所述低密度泡沫热塑塑料是发泡的低密度泡沫聚乙烯或者低密度聚丙烯。
22.权利要求17所述的板(20)，其特征在于，所述表皮(40、42)由金属制成。
23.权利要求17所述的板(20)，其特征在于，所述表皮(40、42)用柔性胶(46)粘接在所述芯件(44)上。
24.权利要求17所述的板(20)，其特征在于，所述热塑料芯件(44)厚度为半英寸或半英寸以下。
全文摘要
一种新型的复合板20,用于形成构成拖车22或者大篷车之类的车辆的壁或者车门结构。用于拖车(22)中的各块复合板(20)由一对铝或钢制的金属表皮(40、42),和夹在其间的泡沫热塑料芯件(44)构成。表皮(40、42)用已知的柔性胶合层(46)粘接在芯件(44)上。泡沫热塑料芯件(44)是弹性的,可以用发泡的高密度热塑塑料制造,也可以用发泡的低密度热塑塑料制造。对比实心复合板,本发明中芯件(44)的发泡降低了复合板22的重量并且与现有技术用的实心芯件比较,本发明的弹性泡沫热塑料芯件(44)的剥离强度得到增加。而且,本发明中芯件(44)的发泡降低了温度变化产生的金属表皮对芯胶合层的剪切力,从而减少了金属表皮从泡沫热塑料芯件(44)上脱落的可能性,而这在实心复合板中是一个问题。
文档编号B29C44/32GK1268090SQ98808480
公开日2000年9月27日 申请日期1998年8月26日 优先权日1997年8月28日
发明者唐纳德·J·艾利希, 罗德尼·P·艾利希, 维尔弗雷德·E·卢埃林 申请人:沃巴什国民公司