专利名称：绝缘及其它材料的多室结构的制作方法
技术领域：
本发明的领域本发明涉及绝缘材料包装和其它材料的包装，包括其装置和方法。
本发明的背景技术纤维绝缘材料，其在各行各业被广泛地使用，如家用器具工业，是有效的，成本低的，但是在将绝缘材料安装到要绝缘的装置上时带来处理纤维的初始的问题。已经采用了各种方法，以包容纤维和保护工人不接触纤维，如将纤维材料封闭在塑料薄膜中。由于特定的安装的热需要的限制，这样的方法已证实在许多使用场合不适当。另外，由于浸渍水分或者其它的来自蒸汽冷凝的污染使得纤维绝缘材料在各种应用中失去其效果。因此，需要有效的装置和方法，将纤维绝缘材料封闭，用于安装，并且保护纤维绝缘材料长期不受污染，保持绝缘效果。
本发明的概述本发明提供结构和方法，用于封闭和保护纤维绝缘材料，及多室装置中的其它材料，以提供组合的能够用于各种所需表面的用于绝缘或其它目的的材料。在本发明的第一方面，提供一第一薄片材料，该薄片中形成有适合于接收所需的组合的材料的袋或者凹槽。在袋或者凹槽被充填或者部分充填材料以后，一第二薄片被放置到第一薄片上，然后两个薄片在袋或凹槽之间的区域被粘接或结合到一起。例如，第一薄片能够是一金属箔，其中或者凹槽是通过冲压形成的，然后当材料被放置到袋或者凹槽中以后，一金属箔的第二薄片被置于第一薄片上，并且两个薄片在袋或凹槽之间的区域通过焊接，卷边，通过粘合剂或其它适于所需安装的，或适于该组合材料使用的方式而被结合到一起。在本发明的此方面的较佳实施例中，第一和/或第二薄片包括多层金属箔结构。
在本发明的另一方面中，通过将材料放置在单个密封的容器中或者室如金属箔容器中而使材料被组合，然后，组合的材料的单个的容器以矩阵形式被连接到一连续的薄片上，其能够施加到任何所需的表面，用于绝缘或其它目的。例如，在本发明此方面的一实施例中，纤维绝缘材料或其它材料能够放置在金属箔底盘上，然后覆盖上金属箔盖件，并且将边缘部滚压卷曲，将材料密封在周边具有被滚压卷曲的边的金属箔容器中。然后提供一连续的薄片材料，薄片上具有适于接收金属箔容器的切口，容器由卷边的边被支承在薄片中。然后该容器以任何所需的方法如点焊、粘结剂或其它方式被附着到连续的薄片，从而提供一组合的绝缘材料或者其它材料的薄片，其能够施加到任何所需的表面，用于绝缘和其它目的。在一可替换的实施例中，组合材料的容器或者室可能被可取下地安装在连续的薄片上，因此当组合材料的连续薄片被安装在所需的表面上以后，单个容器或者室能够被取下和替换。在本发明的此方面的较佳实施例中，容器和/或连续的薄片包括多层金属箔结构。
本发明在其各方面提供的组合材料的多室薄片具有广泛的使用范围，如在器具工业、汽车工业、航空业、建筑业、包装业，包括食品和其它材料。本发明的组合材料的多室薄片是易于设计用于隔热、隔声、材料存储、材料运输和其它用途。另外，室和多室薄片能够设计成任何尺寸，形状和厚度，用于适应包含在室中的组合材料的任何所需的用途。例如，在连续薄片中的室能够是小尺寸的间隔小的在易弯曲的薄片上的，使得组合材料的薄片能够用于弯曲的或其它表面，如飞机的机身的内壁。在这种用于飞机的用途中，使用铝箔特别是多层箔结构，包含玻璃纤维或其它绝缘材料的室能够大大增加着火时的烧透时间。在另一例中，连续薄片中的室能够将尺寸确定为符合被绝缘的表面的尺寸，如烘箱壁。在这种安装中，各室应符合各烘箱壁的尺寸，使得室之间的间隔对应于烘箱的角部，从而连续的薄片的尺寸定为使得包含有密封在每个室中的纤维绝缘材料的室，并且适合于绕烘箱四个侧面包裹，并且固定就位。在本发明此方面的较佳实施例中，室和/或连续薄片包括多层金属箔结构，其特别有利于加强隔热或者隔声性能。这种组合绝缘材料的优点是明显的，其便于安装，保护工人，以及长期地保护绝缘效果。
附图简介
图1是横剖示意图，表示根据本发明连续地制造包含组合材料的多室产品。
图2是图1所生产的多室产品的顶视图。
图3是根据本发明生产一包含组合材料的多室产品的替换方法的透视图。
本发明的描述参考附图，本发明的各方面能够被最好地理解。参见图1，表示出连续地制造多室薄片，该薄片由金属箔制造，其中室包含纤维绝缘材料。金属箔薄片1从卷2供给，并且通过用来在薄片1中形成室4的冲压工具3A和3B。冲压工具3A和3B能够被设计成以任何尺寸和沿薄片1的任何长度方向的间隔，以及任何所需的横跨薄片1宽度的数量来冲压室。纤维绝缘材料5被放置在室中，然后薄片金属箔6从卷7进给，覆盖薄片1的室和整个表面。然后，薄片1和2通过焊接或者卷曲压接工具9A和9B，这些工具将薄片1和2在薄片的室4之间的区域处沿薄片宽度焊接或者卷曲压接到一起。薄片1和2然后通过焊接或者卷曲压接工具10A和10B，这些工具将薄片1和2在沿着边缘并且在室4之间的间隔处沿着薄片的长度纵向地焊接或者卷曲压接到一起。生成的产品12包括本发明的多室结构，从而纤维绝缘材料5以组合的方式被设置在室4中。产品12能够切成所需的尺寸，以用于各种装置，和适合的绝缘需要。图2是产品12的顶视图，表示横跨薄片的宽度的焊缝或卷曲皱褶9C以及纵向地沿产品12的长度方向的焊缝或者卷曲皱褶10C，10D和10E。
本领域技术人员应当明白，按照本发明此方面的上述说明，所用的薄片能够是任何所需的材料，所用的室能够是任何所需的尺寸、深度和间隔，置于和包含在室中的材料能够是任何所需的材料，所有这些都取决于产品的最终用途。对于本领域技术人员来说，任何所需的适合的用于将底部薄片和顶部薄片固定或者密封在一起的手段都能够被使用，这取决于产品的最终用途和可得到的用于生产产品的制造设备，还取决于顶部和底部金属薄片是否是金属箔或者多层金属箔材料，这是很明显的。例如，薄片能够由粘合剂带附着或者封合到一起，粘合剂可以是热塑的或者热固的粘合剂，通过如美国专利US5,524,406所描述的焊接，或者通过美国专利US5,939,212中公开的方法通过薄片中的皱褶将顶薄片和底薄片互锁。这些专利的全文引入在此作为参考。在采用卷曲压接和褶皱的互锁时，当室在下部薄片中形成以前，并且在将顶薄片放置在底薄片上以盖住充填的室之前，可以在顶薄片和底薄片的整个表面制出褶皱。当薄片放置在一起时，褶皱嵌合套在一起，然后在被充填的室之间的所有的区域被压缩在一起，以同时将各层互锁在一起，并且密封室。层的互锁的发生如上述专利US5,939,212所公开的。可替换的，薄片能够是只在室之间的区域上制有褶皱，使得顶和底薄片中的这些褶皱能够嵌合套在一起，以在这些区域将薄片互锁。如美国专利US5,958,603中公开的，边部区域能够卷边和封合。这是明显的，顶部和底部薄片密封和互锁在一起的方法的各种组合可以被采用，以封闭室中的材料。用于将薄片连接到一起的上述方法和结构可用于当一个或全部薄片都是金属、金属箔或者多层金属箔材料。
参见图3，对本发明的另一方面进行描述。在本发明的此实施例中，一支承薄片或底部薄片31设置有适当尺寸的切口或者孔32。分离的容器34被构成，被充填有纤维绝缘材料，被用盖密封。例如，这些容器能够由金属箔制造，用纤维绝缘材料充填，用金属箔盖件覆盖，然后边部如美国专利US5,958,603中公开的卷曲和密封，该专利在此引入，参考其全文。具有卷边和封合边的容器的优点是卷边提供一方便的边，当容器被放置到支承薄片31中的切口或孔32中时，该边支承容器。容器34能够连接到支承薄片31上，防止从中掉出。连接时采用任何所需的和适当的方法，包括点焊、胶粘，或者通过施加另一薄片覆到容器34的顶部，然后将另加的顶部薄片焊接或者粘附于底部薄片31，确保容器34保持锁定就位。如上面的实施例，本发明的此方面提供一种产品，其尺寸适合需要采用组合的形式的纤维绝缘材料的任何所需的应用，并且能够被设计成具有金属薄片、金属箔和/或多层金属箔材料结构。
本发明的另一实施例中，包含用于接受组合材料的室的底部薄片能够是塑料薄片，如真空成形的薄片，顶部薄片能够是金属箔或者多层金属箔材料。相反地，底部薄片能够是金属箔薄片或者多层金属箔材料，其中室已被冲压或，如上述实施例所描述的，顶部薄片能够是塑料薄片。在这些实施例中，塑料薄片和金属薄片能够在室之间适当的区域被连接和结合，结合时采用美国专利US6,012,493中公开的方法，该专利在此引入，参见其全文。
本领域技术人员应当明白，按照本发明在此公开的内容，能够产生和应用本发明的各种和无限的变化和互换，用于满足组合材料的任何特定的需要或要求，不论材料是绝缘的、将被储存的材料，如食品，或者其它最终用途。例如，很明显，包含组合材料的室能够被气密地密封，或者能够被构造成带有通气孔，或者能够被用适合包含组合在室中的材料的网筛构造成。如另一例，当采用金属箔薄片时，可以采用适当厚度的单一薄片，或者可以采用所需厚度的多层薄片，例如为了提高包含组合材料的多室薄片的绝缘值。在此方面，在本发明的方法和产品中有用的多层金属箔材料公开在美国专利US5,658,634；US5,800,905；和在1999年10月20日申请的申请号为09/422,140的美国专利申请，公开为PCT国际专利申请WO00/23268，其公开的内容在此引入，参见其全文。
本发明所用的材料对于本领域技术人员也很明显，并且典型地包括铝，不锈钢，铜，类似的金属箔和金属薄片，镀有塑料的金属箔和薄片，这些金属，合金和其它金属的叠层产品，可塑性变形和永久变形的金属材料。在本发明的包含多层金属箔结构的实施例中，除金属之外，其它材料可以夹在两层或多层金属箔层之间。例如，塑料薄膜、粘合剂层、喷射粘合剂、涂层等可以包括在金属箔层之间，特别是需要附加的声阻尼的声学的应用。各种金属和所用的其它层的厚度将取决于最终的使用。较佳的是，多层结构主要由金属箔制造，具有的厚度是0.006英寸或者更小，特别较佳的是例如一个5层结构，至少3个内层是薄金属箔，如0.002英寸厚的金属箔。全箔结构的外层经常需要较重的金属箔，厚度是采用0.005英寸或0.006英寸。同样，当外层需要是保护层时，它们可以是金属薄片，采用的厚度是0.010英寸或者甚至是厚达0.050英寸。在此方面，应当承认，本发明的多层金属结构能够是部分或全部由金属薄片层制成的无箔结构，使用的金属薄片层比金属箔厚，即具有超过0.006英寸的厚度的金属薄片。因此，这里描述的任何金属箔层能够是一金属薄片层。例如，根据本发明的多层金属结构能够采用5层制造，三个带褶皱的层，两个分离的层，用0.010英寸厚的金属薄片。
层数和各层的厚度可以由本领域技术人员根据所需的挠性、最终产品的结构强度、侧向的热传递能力、需要的隔热性、声阻尼等来选择。各种金属箔层的厚度的变化为0.0008-0.006英寸之间，而0.002和0.005英寸金属箔对于许多用途是优选的。当较重的薄片被采用，特别是用于顶薄片或者保护性外部薄片时，金属薄片能够具有大于0.006到约0.050英寸的厚度，较佳的顶薄片或者外部薄片具有大于0.010到约0.030英寸的厚度。在形成本发明的多层金属箔结构采用的交替带褶皱的、带浮突的、平滑的或者其它形式的层的厚度和层数的组合的一些例子是(以密耳为单位，1密耳＝0.001英寸)10/2/2/2/5；5/2/2/2/5； 2/2/2/2/2/5；5/2/2/2/2/10；8/2/2/2/4；10/2/2/10；5/2/2；5/2/2/8；5/0.8/0.8/5和10/2/0.8/0.8/2/5。非箔金属薄片结构的例子是，10/8/8/8；30/10/10/10/30；8/8/8和50/8/8/10。本发明采用的箔和薄片材料类似于美国专利US5,958,603；US5,939,212和US6,104,004中公开的，其公开的内容在此引入供参考。
根据本发明的多层结构制造的多室装置较佳的具有一总的薄片或者壁的厚度，约0.1-0.5英寸或更大，取决于特定封合和绝缘用途所需的层数、褶皱高度、浮突高度等。例如，一典型的5层多层金属箔材料，总厚度是0.1和0.5英寸之间，较佳的是约0.15-0.4英寸之间。一典型的褶皱高度(在多层金属箔材料中所用的单一沟纹层的厚度)是约0.1和0.5英寸之间，较佳的是约0.2和0.4英寸之间。在多层金属箔材料中所用的单一层的一典型的浮突高度是约0.010和0.1英寸之间，较佳的是约0.020-0.080英寸之间，0.050英寸是典型的浮突高度。根据本发明的多层金属箔结构的适当的层的选择和组装对于本领域技术人员来说根据这里的教导是明显的。
类似的，对于本领域技术人员来说，根据本发明的结构中的室中的组合的材料能够是任何所需的材料，从绝缘材料到食品材料，液体、纤维、泡沫、颗粒、或者粉末、阻燃物等。对于某些用途室可以是真空密封的。在另外的应用中，室可以具有适当的通风孔，并且包含木屑用于室外烧烤架或者熏肉器。在此用途中，连续的薄片在室之间的区域具有穿孔，使得单一的室或多个室能够从连续的薄片上取下，用于所需烧烤架或者熏肉器。本发明的产品的此实施例能够被适用于各种最终的使用。
本领域技术人员应当明白，按照本发明在此公开的内容，能够产生本发明的各种变化，形成本发明的包含所需的组合的材料的多室产品。这里描述的方法是生产本发明的产品的各种方式的示例。
权利要求
1.一种组合的材料的多室薄片，包括一底部薄片，包括多层金属箔，其中形成有室，适合于接收材料，和一顶部薄片，适于覆盖和封闭底部薄片中的室，其中顶部薄片和底部薄片在包含材料的室之间的区域结合或者互锁在一起。
2.根据权利要求1的组合的材料的多室薄片，其中顶部薄片包括多层金属箔材料。
3.根据权利要求1的组合的材料的多室薄片，其中顶部薄片和底部薄片通过压紧嵌套的褶而皱至少部分地互锁在一起。
4.根据权利要求1的组合的材料的多室薄片，其中顶部薄片和底部薄片通过将边缘部分滚压或卷曲压接在一起而至少部分地互锁在一起。
5.根据权利要求1的组合的材料的多室薄片，其中顶部薄片和底部薄片通过粘结剂而至少部分地结合在一起。
6.一种组合材料的多室薄片，包括一金属箔的底部薄片，适于形成有室，用于接收材料，和一顶部薄片，包括多层金属箔，覆盖和封闭底部薄片中的室，其中顶部薄片和底部薄片在包含材料的室之间的区域结合或者互锁在一起。
7.根据权利要求6的组合材料的多室薄片，其中顶部薄片和底部薄片通过压紧嵌套的褶皱而至少部分地互锁在一起。
8.根据权利要求6的组合材料的多室薄片，其中顶部薄片和底部薄片通过将边缘部分滚压或卷曲压接在一起而至少部分地互锁在一起。
9.一种组合材料的多室薄片，包括一连续的金属箔薄片，其中形成有开口，用于接收材料的容器；和金属箔容器，由包括多层金属箔薄片的材料形成，具有被滚压的或卷曲的边缘部分，并且适于插入到连续的金属箔薄片的开口中；其中容器由该边缘部分支承在连续薄片的开口中，并且固定到连续薄片上。
10.根据权利要求9的组合的材料的多室薄片，其中连续的薄片包括多层金属箔薄片。
11.根据权利要求10的组合的材料的多室薄片，其中顶部薄片和底部薄片通过压紧嵌套的褶皱而至少部分地互锁在一起。
12.一种组合的材料的多室薄片，包括一金属箔的底部薄片，其中形成有室，适合于接收材料，和一金属箔的顶部薄片，适于覆盖和封闭底部薄片中的室，其中顶部薄片和底部薄片在包含材料的室之间的区域结合或者互锁在一起。
13.根据权利要求12的组合的材料的多室薄片，其中顶部薄片和底部薄片通过压紧嵌套的褶皱而至少部分地互锁在一起。
14.根据权利要求12的组合的材料的多室薄片，其中顶部薄片和底部薄片通过将边缘部分滚压或卷曲压接在一起而至少部分地互锁在一起。
15.根据权利要求12的组合的材料的多室薄片，其中顶部薄片和底部薄片通过粘结剂而至少部分地结合在一起。
16.一种组合的材料的多室薄片，包括一连续的金属箔薄片，其中形成有开口，用于接收材料的容器；和金属箔容器，具有滚压的卷曲的边缘部分，并且适于插入到连续的金属箔薄片的开口中；其中容器由该边缘部分支承在连续薄片的开口中，并且固定到连续薄片上。
17.一种组合的材料的多室薄片的形成方法，包括提供一第一连续的金属箔薄片；在其中形成室，用于接收材料；将材料放置到室中；用第二连续的金属箔薄片覆盖室；和将第一和第二薄片在室之间的区域连接或者结合在一起。
18.根据权利要求17的方法，其中第一薄片包括多层金属箔材料。
19.根据权利要求17的方法，其中第二薄片包括多层金属箔材料。
20.根据权利要求18的方法，其中第二薄片包括多层金属箔材料。
21.一种形成根据权利要求12的一种组合的材料的多室薄片的方法，包括在第一金属箔薄片中形成室之前，在其上形成褶皱；在第二金属箔薄片上形成褶皱；嵌套两个薄片中至少一些褶皱；和压紧嵌套的褶皱，以将薄片在室之间的区域互锁在一起。
22.根据权利要求21的方法，其中第一或第二薄片包括多层金属箔材料。
23.一种形成根据权利要求16的一种组合的材料的多室薄片的方法，包括在第一金属箔薄片中形成开口之前，在其上形成褶皱；由包括褶皱的材料形成金属箔容器；当将容器放置在第一薄片的一开口中时，将容器中至少一个褶皱与第一薄片中的至少一个褶皱嵌套；和压紧嵌套的褶皱，将容器与薄片在开口之间的区域互锁在一起。
24.根据权利要求23的方法，其中第一薄片或至少一个容器包括多层金属箔材料。
25.一种形成根据权利要求16的一种组合的材料的多室薄片的方法，包括提供第一金属箔薄片，该金属箔薄片中具有开口，且在开口之间的区域具有浮突；由包括浮突的材料形成金属箔容器；将容器放置到第一薄片的开口中；和将容器和薄片在开口之间的区域连接在一起。
26.根据权利要求25的方法，其中第一薄片或至少一个容器包括多层金属箔材料。
全文摘要
本发明提供结构和方法，用于封闭和保护纤维绝缘材料，以及在多室装置中的其它材料，以提供组合的材料，这种组合的材料能够被施加到任何所需的表面，用于绝缘的或其它目的。在一个方面，本发明提供一第一薄片材料(1)，其中形成有袋或者凹槽(4)，适合于接收需要被组合的材料(5)；以及一第二薄片(6)被放置到第一薄片上，然后两个薄片在袋或凹槽之间的区域被结合到一起，因此将材料封合在袋中。在本发明的另一方面，通过将材料放置在单一的密封的金属箔容器或者室中使材料被组合，然后组合的材料的单一容器以矩阵的方式连接到连续的薄片上，将容器定位在连续薄片的开口中。该产品能够施加到任何所需的表面，用于绝缘和其它目的。本发明在公开的结构和方法中较佳地采用多层金属箔材料。
文档编号B65D65/40GK1429169SQ01809387
公开日2003年7月9日 申请日期2001年5月14日 优先权日2000年5月12日
发明者G·W·拉格兰德 申请人:Atd公司