雙摺痕絕緣合成板的製作方法
2023-07-07 02:01:06 2
專利名稱：雙摺痕絕緣合成板的製作方法
技術領域：
本發明涉及一段纖維絕緣合成板的包裝和搬運，即將絕緣合成板摺疊並按折好的狀態包裝絕緣合成板。
纖維質絕熱保溫材料一般都按常用的長度和寬度製造，以適應一般的建築框架結構尺寸，並將之稱為絕緣合成板。纖維絕緣合成板通常用礦物纖維如玻璃纖維製造，並且一般具有其範圍大約為0.2至1.0磅每立方英尺左右(3.2～16kg/m3)的密度。典型的絕緣合成板尺寸為寬16或24英寸(40.6cm或61.0cm)，長8英尺(2.44m)，並可以用不同的方式包裝這些絕緣合成板。可以使絕緣合成板錯開並沿其長度卷在一起，以使一個卷可包含大約10個絕緣合成板。另一種方式是，可以使絕緣合成板上下互相疊置、壓縮，然後用塑膠袋包裝。由於尺寸的限制，希望沿絕緣合成板的長度將其對摺並把它們堆放在一起，從而形成大約有4英尺(1.22m)長的一捆。本發明在此處描述的是關於折好的絕緣合成板的包裝。
目前，都將絕緣合成板簡單地對摺並水平地放置在收集折好的絕緣合成板並將其包裝的一個碼垛機上。既可以用人工，也可以用一摺疊機摺疊絕緣合成板，該摺疊機如同在授權給Yawberg的美國專利4,805,374中所描述的那樣，採用一推桿推動絕緣合成板的中心並將絕緣合成板插入位於兩個輸送機之間的間隙中，以摺疊所述板。使折好的絕緣合成板在碼垛機中垂直地堆放，直至堆積成所要求的某個板數為止。當在碼垛機上堆積了足夠數量的絕緣合成板以後，就壓縮堆積的絕緣合成板並把它們裝入一塑膠袋中。
傳統的絕緣合成板的摺疊和包裝系統的問題之一是折好的絕緣合成板有靠其自身展開的趨勢，除非它們受到約束。由於絕緣合成板不能以整齊平直的形狀保持摺疊狀態，因此折好的絕緣合成板不能很好地堆成垛。困為用纖維做的保溫材料在板的摺疊端受到壓縮，絕緣合成板的上段或一半在未摺疊端會由於保溫材料的自然彈性而上抬到底段的上方。部分未摺疊的絕緣合成板的形狀像一個楔子，上部的摺疊段或一半與底部的一半成一角度。這樣就造成折好的絕緣合成板的開口端有一比絕緣合成板的摺疊端大的厚度。
當楔形的折好的絕緣合成板在碼垛機上上下地相互疊置時，加大的側面厚度的累積會使堆垛傾斜。這種不整齊的堆垛可使折好的絕緣合成板展開或翻倒，從而卡住碼垛機。為防止絕緣合成板展開，用壓縮空氣將折好的絕緣合成板的上段往下推壓。使用壓縮空氣只起部分作用，而且有不受歡迎的品質，如噪聲很大、將鬆散的絕緣纖維和灰塵散布到空氣中和費用很高。
因此，希望有一種摺疊用纖維做的絕緣合成板段的方法，由此使絕緣合成板在不受約束的狀態下能保持處於摺疊狀態而且不是楔形的。
現在發明了一種改進的摺疊的絕緣合成板，它能在水平放置並處於不受約束的狀態下時保持摺疊狀態而且一般是扁平的。
本發明包括一具有一定長度和寬度的折好的纖維絕緣合成板。該絕緣合成板有第一段和第二段，每一段都差不多是所述板的長度的一半。將該絕緣合成板摺疊成使其第一段通常平行於第二段並與之接觸。絕緣合成板還有兩個沿絕緣合成板的寬度分布並位於第一段和第二段之間的摺痕。這兩個摺痕彼此隔開一段距離，而且這兩個摺痕之間的距離最好等於絕緣合成板在其處於未受壓縮狀態時的厚度。當絕緣合成板處於不受約束的狀態時，絕緣合成板的兩段通常保持彼此平行和相互接觸。
按照本發明，還提供了一種摺疊纖維絕緣合成板的方法。將該絕緣合成板在沿絕緣合成板的寬度方向並位於第一段和第二段之間的第一摺痕處摺疊。然後，將絕緣合成板在沿絕緣合成板寬度的第二摺痕處摺疊。第一摺痕與第二摺痕隔開一段距離並位於第一段和第二段之間。第一摺痕和第二摺痕要將絕緣合成板摺疊成使第一段通常與第二段平行並與後者相接觸。兩個摺痕之間的距離最好等於絕緣合成板在其處於未受壓縮狀態時的厚度。兩個摺痕可以被分開摺疊或同時摺疊。
摺疊絕緣合成板的另一方法為橫跨絕緣合成板的寬度並在第一段和第二段之間放置第一和第二接觸元件。接觸元件彼此相互隔開一段距離。然後圍繞第一接觸元件摺疊第一段，以形成第一摺痕。同樣，圍繞第二接觸元件摺疊第二段，以形成第二摺痕。第一和第二摺痕將絕緣合成板摺疊成使第一段通常平行於第二段並與後者接觸。接觸元件可以包括沿絕緣合成板的整個寬度或沿絕緣合成板的部分寬度延伸的杆。接觸元件也可以是曲板的邊緣。曲板的下凹側靠在絕緣合成板上。
在本發明的一個特定實施例中，在摺疊前用輥子暫時地壓縮絕緣合成板。該絕緣合成板在一壓縮區受到壓縮，所述壓縮區通常位於絕緣合成板的長度的中心。絕緣合成板的壓縮區在摺疊前暫時地受到壓縮，以減少折好的絕緣合成板展開的傾向。
圖1是現有技術的具有單個摺痕的折好的絕緣合成板的透視圖。
圖2是本發明的折好的絕緣合成板的透視圖。
圖3A是在絕緣合成板上形成兩個摺痕的摺疊模具的側視圖。
圖3B是具有兩個摺痕的圖3A所示絕緣合成板的側視圖。
圖4是用兩根杆摺疊的絕緣合成板的剖視圖。
圖5是圖4所示絕緣合成板沿線5-5的剖視圖。
圖6是用一曲板摺疊的絕緣合成板的另一實施例的剖視圖。
圖7是圖2所示絕緣合成板沿線7-7的剖視圖。
圖8是具有一單個摺痕並以張開狀態示出的現有技術的絕緣合成板的側視圖。
圖9是以張開狀態示出的本發明的折好的絕緣合成板的側視圖。
在圖1中示出了現有技術中的折好的絕緣合成板，它總的用標號10代表。雖然絕緣合成板是以摺疊好的狀態示出的，但是仍用雙點劃線12示出了未摺疊的狀態。在絕緣合成板長度L的一半處沿其寬度W的方向將其摺疊。此絕緣合成板被摺疊成使所述板的上段14位於底段16上。現有技術的絕緣合成板在一個位於兩段之間的單個摺痕18處被摺疊。如圖1所示，當絕緣合成板處於不受約束的狀態時有一部分會打開。使絕緣合成板20的端部張開，這會導致絕緣合成板具有一楔形的形狀。這是由於單個的摺痕使摺痕周圍的絕緣材料受到壓縮。受壓縮的絕緣材料有一固有的彈性，它使上段從底段抬起。其結果是一個摺疊好的絕緣合成板在摺疊端22有比開口端或打開端24小的厚度。這種不整齊的形狀會在折好的絕緣合成板彼此上下地堆放時造成不良的堆疊。
本發明的折好的絕緣合成板在圖2中總的用標號30代表。該絕緣合成板最好用玻璃纖維製造，並具有大約為0.5磅每立方英尺(8kg/m3)的密度，雖然本發明可用於用具有各種密度的不同纖維材料製成的絕緣合成板。絕緣合成板的未摺疊狀態由雙點劃線32標出。如同在現有技術的絕緣合成板10中一樣，本發明的絕緣合成板30是沿其長度L並橫過其寬度W摺疊的，它具有被定義為上段34和底段36的第一段和第二段。在兩個摺痕38和40處摺疊絕緣合成板，從而形成一雙摺痕絕緣合成板。折好的絕緣合成板有一摺疊端42和一開口或未摺疊端44。
兩個摺痕減少了上段從底段上抬或彈起的趨勢。受壓縮的絕緣材料分布在雙摺痕區，而不是像現有技術的絕緣合成板那樣在單摺痕區。在每個摺痕處，受壓縮的絕緣材料不完全彎折在其自身上，而只是部分地彎折。通過將絕緣材料的壓縮分布在兩個摺痕上，就可以使絕緣合成板沒有足夠的彈性將上段從底段上抬起，而且絕緣合成板只靠上段的重量保持摺疊狀態。此外，在摺疊端42處的厚度加大，因而在將摺疊端與未摺疊端相比時，折好的絕緣合成板的厚度比其兩端具有不同厚度的單摺痕絕緣合成板更均勻。因此，在不受約束的狀態下，沒有其它的力作用在雙摺痕絕緣合成板上，上段一般平行底段，而且在絕緣合成板折好時，這兩段相互接觸或彼此依靠。
兩個摺痕38和40彼此相互隔開一段距離d。優選的距離d為在未壓縮狀態下絕緣合成板厚度t的0.4至1.5倍左右。距離d最好約等於絕緣合成板的厚度t。適於摺疊不同厚度的絕緣合成板的絕緣合成板包裝機對於薄絕緣合成板例如3英寸(7.6cm)厚的絕緣合成板，可具有互相隔開大約3英寸(7.6cm)的摺痕，而對於較厚的絕緣合成板例如9英寸(22.9cm)厚的絕緣合成板，可具有互相隔開約8英寸(20.3cm)的摺痕。已經發現，如果摺痕彼此過於靠近，則具有兩個摺痕的優點就不顯著，而且折好的絕緣合成板類似於進行單摺疊的絕緣合成板。靠得過近的摺痕會受到過份地壓縮或變僵硬，並且上段和底段的受壓縮的絕緣材料將迫使上段離開底段。如果距離d過大，則摺疊端會變得不太穩定，而且上段可相對於底段移動。
可以用各種方法形成這兩個摺痕。一種方法是採用一如圖3A所示的具有兩個接觸元件46的摺疊模具45。接觸元件按欲形成兩個摺痕所要求的距離d彼此相互隔開。如圖3A所示，將摺疊模具下降至絕緣合成板上，兩個突出的接觸元件就沿絕緣合成板的整個寬度壓縮絕緣材料。然後，用手或未示出的裝置將摺疊模具升高到絕緣合成板的上方，如圖3B所示，沿絕緣合成板的寬度方向留下兩個略受壓縮的摺痕47。此後，用手或用機器在摺痕處摺疊絕緣合成板，形成一雙摺痕絕緣合成板。
形成雙摺痕絕緣合成板的另一種方法是採用一與在美國專利4,805,374中所描述的絕緣合成板摺疊機相似的摺疊機，其中，一推桿與絕緣合成板的中間接觸並迫使絕緣合成板在兩個輸送機之間沿一新的方向移動。本發明的方法涉及包括一推桿或具有兩個接觸元件的接觸構件，它們可沿絕緣合成板的寬度方向放置，由此在摺疊絕緣合成板時就形成兩個摺痕。任何一種具有兩個沿絕緣合成板的寬度延伸的互相隔開的接觸元件的接觸構件都足可用於摺疊絕緣合成板。圖4示出了以剖視圖示出的其形狀為杆48的接觸元件，它們沿絕緣合成板的寬度方向延伸並且按所要求的距離d彼此分開地放置。在杆被放置好以後，就圍繞杆摺疊上段和底段34和36。這兩段可以單獨摺疊或同時摺疊。當取出杆時，絕緣合成板將在與杆接觸的位置形成兩個摺痕。為了便於從折好的絕緣合成板中取出所述杆，可以如圖5中的雙點劃線所示那樣採用兩對杆，每對杆可以從折好的絕緣合成板的側面沿橫向取出。不需要使杆沿絕緣合成板的整個寬度延伸。
圖6示出了另一實施例，其中，接觸構件是一個具有兩個用作接觸元件的端部50的曲板49。該曲板要放置成使下凹側靠著絕緣合成板。此下凹表面允許在兩個摺痕間受壓縮的絕緣材料膨脹。
本發明的具有兩個摺痕的折好的絕緣合成板與現有技術的單摺痕絕緣合成板截然不同。圖7說明，當折好的絕緣合成板平放時，兩個摺痕相對地有相同的角度。可以看出，摺痕周圍的絕緣材料受到壓縮。摺痕的角最好大致相等，以使在摺痕處只有最少量的絕緣材料受壓縮。如果角度不相等，則一個摺痕將以較小的或較緊的角被摺疊並比另一個摺痕更多地壓縮保溫材料。這將加大絕緣合成板展開的趨勢。
絕緣合成板的特徵之一為，當絕緣合成板展開時，可以看出摺痕和其有關的角度。如圖8所示，採用現有技術的絕緣合成板，當第一段和第二段部分地展開時，單個的摺痕18形成一角度α』。第一段和第二段的展開部分形成一開口角β』。當開口角β』在60至120度左右的範圍內時，摺痕角α』大致等於開口角β』。如圖9所示， 當雙摺痕絕緣合成板的第一和第二段展開時，形成一開口角β」。當開口角β」在60至120度左右的範圍內時，兩個摺痕38和40將分別相應地形成角度α」和α，它們都大致等於開口角β」。
與單摺痕絕緣合成板相比，有兩個摺痕的絕緣合成板有幾個優點。在不受約束的狀態保持摺疊時，不論工人用手工還是在輸送系統上，都可以更容易地搬運和移動該雙摺痕絕緣合成板。還有，當將絕緣合成板放入聚集折好的絕緣合成板並將其包裝的包裝機上的碼垛機時，所述板可保持摺疊狀態。可以垂直地堆放折好的絕緣合成板，直至在碼垛機上已經聚集了所要求數量的絕緣合成板。雙摺痕絕緣合成板由於其通常具有扁平的形狀而可以堆積得比較好，而且堆好的絕緣合成板不會傾斜或傾翻並且不會使碼垛機堵住。
雙摺痕絕緣合成板的另一優點為它能使較厚的絕緣合成板保持摺疊狀態。沒有本發明，厚的絕緣合成板不能保持摺疊狀態。例如，可以按照本發明將一個厚度為9英寸(22.9cm)的絕緣合成板摺疊成有兩個摺痕，並且即使在不受約束時仍保持摺疊狀態。在本發明之前，一個具有7英寸(17.8cm)厚度的絕緣合成板可能是在不受約束時將保持摺疊狀態的單摺痕絕緣合成板的最大厚度。
在摺疊之前暫時壓縮絕緣材料是一個對絕緣合成板所作的常見工序。絕緣合成板可以用一輥子壓縮或插入移動的平行輸送機之間，以使絕緣合成板中的纖維「軟化」。這樣可減少折好的絕緣合成板展開的趨勢。軟化折斷了某些保溫纖維並使某些纖維與纖維的結合斷開，導致保溫產品不那麼僵硬而且不會恢復至其最佳高度。因此，在經過軟化的纖維中抵抗展開的能力不像未經軟化的纖維那樣大。不過，軟化減少了絕緣合成板在打開包裝後的恢復高度。因此，在本發明的優選形式中，只有一小部分絕緣合成板是被軟化的。將這一小部分定義為一壓縮區52並示於圖2中。壓縮區包括絕緣合成板在其處於摺疊狀態時受壓縮的區域。壓縮區一般位於絕緣合成板長度的中間並且其長度在大約4至20英寸左右(10.2cm至50.8cm左右)的範圍內。將軟化工序局限於絕緣合成板的壓縮區而不是絕緣合成板的整個長度，就可以達到將恢復提高達10％或更大。由於雙摺痕絕緣合成板的改進的摺疊特性，低密度的或薄的絕緣合成板可以不需要軟化，而是只需要進行雙摺疊，以防止絕緣合成板展開。
與單摺痕絕緣合成板相比，雙摺痕絕緣合成板的另一優點為，根據在將絕緣合成板懸掛在一個支點上時測量四英尺(1.22m)長絕緣合成板的懸壁部分之間的角度而確定的結果，雙摺痕絕緣合成板有較大的剛度。雙摺痕絕緣合成板的剛度優於單摺痕絕緣合成板是因為雙摺痕絕緣合成板只在絕緣合成板的摺疊區處受軟化和摺疊的影響。第一段和第二段一般不受軟化的作用，也不受摺疊的作用。軟化和摺疊損傷了絕緣合成板，以致展開的絕緣合成板不像它原有狀態那樣堅硬。對於保溫產品，高的剛度值是重要的產品特性。
從上述說明中可以顯而易見，對本發明可以作出各種改進。但是，這種改進都被認為是在本發明的範圍之內的。
本發明可用在一段摺疊的纖維絕緣合成板的包裝和搬運中。
權利要求
1.一種摺疊的纖維絕緣合成板(30)，所述板具有一長度(L)和一寬度(W)，包括a.一第一和第二段(34，36)，每一段大致為絕緣合成板長度的一半，將所述板摺疊以使第一段(34)一般平行於第二段(36)並與之接觸；和b.兩個沿絕緣合成板的寬度方向延伸並位於第一和第二段之間的摺痕(38，40)，這兩個摺痕彼此隔開一段距離。
2.如權利要求1所述的絕緣合成板(30)，其特徵在於，兩個摺痕(38，40)之間的距離(d)為絕緣合成板處於未受壓縮狀態時的厚度(t)的0.4至1.5倍左右。
3.如權利要求1所述的絕緣合成板(30)，其特徵為，兩個摺痕(38，40)之間的距離(d)大致等於絕緣合成板處於未受壓縮狀態時的厚度(t)。
4.如權利要求1所述的絕緣合成板(30)，其特徵為，兩個摺痕(38，40)一般按相同的角度(α)形成角度。
5.如權利要求1所述的絕緣合成板(30)，其特徵為，當絕緣合成板的第一和第二段(34，36)打開時，形成一是銳角的開口角(β」)，兩個摺痕(38，40)的每一個所形成的角度(α」，α)在開口角處於大約60至120度的範圍內時大致等於開口角。
6.一種摺疊的纖維絕緣合成板(30)，所述板具有一長度(L)和一寬度(W)，包括a.第一和第二段(34，36)，每一段大致為絕緣合成板長度的一半，將絕緣合成板摺疊以使第一段(34)一般平行於第二段(36)並與之接觸；和b.兩個沿絕緣合成板的寬度方向延伸並位於第一和第二段之間的摺痕(38，40)，這兩個摺痕彼此隔開一段距離，而且當絕緣合成板水平放置並處於不受約束的狀態時，絕緣合成板的兩段一般保持彼此平行而且互相接觸。
7.如權利要求6所述的絕緣合成板(30)，其特徵為，兩個摺痕(38，40)之間的距離(d)為絕緣合成板處於未受壓縮狀態時厚度(t)的0.4至1.5倍左右。
8.如權利要求6所述的絕緣合成板(30)，其特徵為，兩個摺痕(38，40)之間的距離(d)大致等於絕緣合成板處於未受壓縮狀態時的厚度(t)。
9.如權利要求6所述的絕緣合成板(30)，其特徵為，兩個摺痕(38，40)一般按同樣的角度(α)形成角度。
10.一種用於摺疊纖維絕緣合成板(30)的方法，所述板具有一長度(L)和一寬度(W)，並具有一第一和第二段(34，36)，該方法包括a.在橫跨絕緣合成板的寬度的第一摺痕(38)處摺疊絕緣合成板，並使第一摺痕位於第一和第二段之間；和b.在橫跨絕緣合成板的寬度的第二摺痕(40)處摺疊絕緣合成板，該第二摺痕與第一摺痕隔開一段距離並位於第一和第二段之間，按第一和第二摺痕摺疊絕緣合成板，由此使第一段(34)一般平行於第二段(36)並與之接觸，兩個摺痕之間的距離(d)為絕緣合成板處於未受壓縮狀態時厚度(t)的0.4至1.5倍左右。
11.如權利要求10所述的方法，其特徵為，同時摺疊第一和第二段(34，36)。
12.如權利要求10所述的方法，還包括在摺疊之前暫時地壓縮絕緣合成板(30)，以減少折好的絕緣合成板打開的趨勢。
13.如權利要求12所述的方法，其特徵為，用一輥子暫時地壓縮所述的絕緣合成板(30)。
14.如權利要求12所述的方法，其特徵為，絕緣合成板(30)有一通常位於絕緣合成板的長度(L)的中間的壓縮區(52)，該壓縮區有一其範圍為4至20英寸左右(10.2至50.8cm左右)的長度，以及絕緣合成板的壓縮區在摺疊之前被暫時地壓縮，以減少折好的絕緣合成板打開的趨勢。
15.一種用於摺疊纖維絕緣合成板(30)的方法，所述板具有一長度(L)和一寬度(W)，並且具有一第一和第二段(34，36)，該方法包括a.沿絕緣合成板的寬度(W)將第一和第二接觸元件(46)放置在第一與第二段之間，使所述接觸元件彼此隔開一段距離；b.圍繞第一接觸元件摺疊第一段，以形成一第一摺痕(38)，並圍繞第二接觸元件摺疊第二段，以形成一第二摺痕(40)，沿第一和第二摺痕摺疊絕緣合成板，以使第一段(34)一般平行於第二段(36)並與之接觸，兩個摺痕之間的距離(d)為絕緣合成板處於未受壓縮狀態時厚度(t)的0.4至1.5倍左右。
16.如權利要求15所述的方法，其特徵為，第一和第二接觸元件中的每一個包括一沿絕緣合成板(30)的整個寬度(W)延伸的杆(48)。
17.如權利要求15所述的方法，其特徵為，第一和第二接觸元件中的每一個包括一對部分地沿絕緣合成板(30)的寬度(W)延伸的杆(48)。
18.如權利要求1 5所述的方法，其特徵為，第一和第二接觸元件是一板(49)的邊緣(50)。
19.如權利要求18所述的方法，其特徵為，板(49)是彎曲的並具有下凹的一側，所述下凹側靠在絕緣合成板(30)上。
20.如權利要求15所述的方法，進一步包括在摺疊之前暫時地壓縮絕緣合成板(30)，以減少折好的絕緣合成板(30)打開的趨勢。
21.如權利要求20所述的方法，其特徵為，用一輥子暫時地壓縮所述絕緣合成板(30)。
22.如權利要求20所述的方法，其特徵為，絕緣合成板(30)有一通常位於絕緣合成板的長度(L)的中間的壓縮區(52)，該壓縮區的長度在大約為4至20英寸左右(10.2至50.8cm左右)的範圍內，以及使絕緣合成板的壓縮區在摺疊之前被暫時地壓縮，以減少折好的絕緣合成板展開的趨勢。
23.如權利要求15所述的方法，其特徵為，第一和第二段(34，36)同時摺疊。
全文摘要
一種纖維絕緣合成板(30)具有長度(L)和寬度(W)並包括一第一和一第二段(34，36)，其中，每一段都大致等於所述板長度的一半，將絕緣合成板摺疊成使第一段(34)一般平行於第二段(36)並與之接觸。絕緣合成板有兩個沿其寬度方向延伸並位於第一和第二段之間的摺痕(38，40)。這兩個摺痕彼此隔開一段距離(d)，該距離大致等於未受壓縮的絕緣合成板的厚度(t)。在絕緣合成板水平放置並處於不受約束的狀態時，絕緣合成板的兩段一般保持相互平行而且相互接觸。
文檔編號D04H1/00GK1169169SQ96191206
公開日1997年12月31日 申請日期1996年10月10日 優先權日1995年10月11日
發明者基斯·華萊士, 查爾斯·拉塞爾·詹姆斯·韋爾 申請人:歐文斯科寧加拿大公司