專利名稱：用于拖車的壁和門的泡沫芯復合板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及一種拖車壁結(jié)構(gòu)和拖車門結(jié)構(gòu)的復合板。更具體地，本發(fā)明設計了一種有泡沫的熱塑料芯的新型復合板，它能提供多方面優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)的實心板的優(yōu)點。
在現(xiàn)有技術(shù)中已知用實心塑料復合板構(gòu)成拖車的壁或者門。這些復合板由一對鋁或鋼制的金屬表皮，和夾在其間的聚乙烯或聚丙烯制的塑料實心構(gòu)件構(gòu)成，盡管現(xiàn)有技術(shù)在復合板中用塑料實心構(gòu)件可靠地起了作用，但是我們發(fā)現(xiàn)有幾個缺點。
實心復合板的剝離強度低。就是說，用較小的力就可以從塑料芯上剝離金屬表皮。而且，在塑料芯料改變溫度時，現(xiàn)有技術(shù)的實心構(gòu)件受到較大的剪切力，而且如果這個剪切力過高時，金屬表皮可從實心塑料芯件上脫落。
本發(fā)明提供了一種有泡沫的熱塑料芯的新型復合板，用于拖車壁結(jié)構(gòu)和拖車門結(jié)構(gòu)，它能克服在復合板中使用現(xiàn)有技術(shù)的實心塑料芯件的缺點。參照附圖閱讀這些目的和說明可以清楚地了解其它的特征和優(yōu)點。
本發(fā)明的總目的是提供一種有泡沫的熱塑料芯件的新型復合板，它構(gòu)成拖車之類的車輛的壁或者車門。
本發(fā)明的一個目的是為拖車壁或者門結(jié)構(gòu)提供一種有泡沫的熱塑料芯件的新型復合板，與現(xiàn)有技術(shù)的實心復合板相比它減輕了重量。
本發(fā)明的另一個目的是為拖車壁或者門結(jié)構(gòu)提供一種有泡沫的熱塑料芯件的新型復合板，與現(xiàn)有技術(shù)的實心復合板相比它提高剝離強度。
本發(fā)明的又一個目的是為拖車壁或者門結(jié)構(gòu)提供一種復合板，它降低表皮對芯粘接層的剪切應力，從而減少了溫度變化時金屬表皮從熱塑料芯件上脫落的可能性。
簡而言之，按照上文所述，本發(fā)明公開了用于構(gòu)成拖車或者大篷車之類的車輛的壁或者車門的一種新型的復合板。用于拖車中的各塊復合板由一對鋁或鋼制的金屬表皮，和夾在其間的泡沫熱塑料芯件構(gòu)成。表皮用已知的柔性膠合層粘接在芯件上。泡沫熱塑料芯件呈彈性的，可以用發(fā)泡的高密度熱塑塑料，如聚乙烯或聚丙烯制造，也以用發(fā)泡的低密度熱塑塑料，如聚乙烯或聚丙烯制造，或者其它泡沫熱塑塑料制造。
為制造用于本發(fā)明中的泡沫芯件，首先利用一個混合腔中的螺旋器把發(fā)泡粉料與熱塑樹脂粉料混合，發(fā)泡粉料中有氣體?；旌虾蟮姆哿显谝粋€熱模具腔中受熱，發(fā)泡粉料爆裂并產(chǎn)生二氧化碳或者氮氣使混合物發(fā)泡。通過一個擠壓機把混合物擠壓成層以形成泡沫芯件，然后，最好在表皮的內(nèi)表面用適當?shù)难b置涂以柔性膠層，可以用類似的適當?shù)难b置在泡沫熱塑料芯件的相對側(cè)面上涂以柔性膠層，膠膜可以共同擠壓在芯件的雙側(cè)上并立即在芯件上層壓，或者，芯件的表面可以處理得成為粘性的粘接面，從而表皮可以直接貼在其上。然后，金屬的表皮通過柔性膠層在壓力下粘貼在芯件上。這個工序可以是連續(xù)的?？梢栽O想，可以提供其它的使芯件發(fā)泡的方法，例如在加熱熱塑樹脂粉料成熔融狀態(tài)的加熱腔中注入氮氣，然后把發(fā)泡芯料擠壓成芯件，或者既用產(chǎn)氮粉料又直接在加熱熱塑樹脂粉料和產(chǎn)氮粉料的加熱腔中注入氮氣。
參照附圖閱讀這些目的和說明可以清楚地了解本發(fā)明的組織和結(jié)構(gòu)和運作方式，連同其它的特征和優(yōu)點。圖中同樣的標號表示同樣的元件。


圖1是具有本發(fā)明特征的多個復合板拖車的透視圖，復合板形成拖車的壁和門；圖2為圖1所示的板中的一片的剖面圖；圖3是形成圖1和圖2所示的復合板用的裝置的示意圖。
雖本發(fā)明可以不同的形式實施，圖中所示并在下面詳述的是一個特定的實施例，應當理解，本公開只能認為是本發(fā)明的原理的舉例說明，不是把本發(fā)明限制在本文的圖示說明上。
如圖1所示，本發(fā)明公開了一種新型的復合板20，用于形成構(gòu)成拖車22或者大篷車之類的車輛的壁或者車門結(jié)構(gòu)。拖車22一般地由底板24、頂26、前壁28、一對相對側(cè)壁30(圖中僅示其一)、后廂門32、裝卸架34和底盤總成36構(gòu)成。如圖1所示，拖車用常規(guī)的裝置，如半拖車接輪，連接到牽引車38上。
拖車22的的各個側(cè)壁30和前壁28由多塊本發(fā)明的新型的復合板20形成，這些復合板用鉚釘之類的適當裝置固定在一起。最好，各個復合板20是高度大于其寬度的矩形板。復合板20的尺寸可相同或者寬度和厚度上可以不同。在復合板20用于構(gòu)成側(cè)壁30和前壁28時，各復合板20連接到底板24上，然后由此向上伸，并且用栓釘或者鉚釘之類的適當?shù)倪B接構(gòu)件連接在拖車22的上、下欄桿上。在復合板20用于構(gòu)成后門32時，外復合板20通過合葉等連接在相應各側(cè)壁30上。關(guān)閉時，門32從底板24向上伸。另外，拖車22的各個側(cè)壁30和前壁29也可以由一連續(xù)的這種板20形成。
參見圖2，所示為用于構(gòu)成拖車壁28、30及/或門30的一塊新型的復合板20的剖面圖。復合板20包括一對金屬板，或者說表皮40、42，表皮粘接在夾在薄膠層46之間(為有助于理解本發(fā)明，在圖中夸大了此膠層的厚度)的泡沫熱塑料芯件44上，現(xiàn)在更詳細地予以說明。表皮40、42已公知的柔性膠合膜46層粘接在泡沫熱塑料芯件44上。表皮40形成拖車的內(nèi)表面，而表皮42形成拖車22的外表面。
用于本發(fā)明的復合板20中的金屬表皮40、42最好用鋁或者充分硬的。高強度、高張力的電鍍鋼形成。最好表皮40、42每個都是由電鍍鋼制造，并且最好內(nèi)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由泡沫熱塑塑料形成，最好用使芯件44有彈性的，發(fā)泡的高密度塑料如聚乙烯(HDPE)或高密度聚丙烯制造，這樣可以不折斷地彎曲芯件44，如圖2所示，芯件44包括有分散插入在熱塑材料50中的多個氣泡?？砂l(fā)現(xiàn)在使芯件44發(fā)泡時芯件的分子完整性沒有失去，并且與采用實心芯件的現(xiàn)有技術(shù)的復合板比增加了剝離強度。即與采用實心芯件的現(xiàn)有技術(shù)的復合板比，從泡沫熱塑料芯件44上剝離金屬表皮40、42要用較大的力。這點在本文中進行詳細說明。對芯件44發(fā)泡降低了熱塑料的密度，從而提高了其強度重量比。另外，芯件44也可以用發(fā)泡的低密度熱塑塑料，如發(fā)泡的聚乙烯或聚丙烯制造。低密度熱塑塑料會發(fā)泡產(chǎn)生彈性的芯件，但是，產(chǎn)生的復合板不如在復合板中用高密度泡沫塑料時那么有剛性。在復合板中用高密度泡沫塑料作芯件時，復合板的剛性約為在復合板中用低密度泡沫塑料作芯件時的兩倍。
芯件44的厚度最好為半英寸或者半英寸以下。本發(fā)明所用的芯件44比現(xiàn)有技術(shù)的實心芯件薄，后者要厚得多，一般為四分之三英寸至四英寸。
對比實心復合板，芯件44的發(fā)泡降低了復合板22的重量，因為在本發(fā)明中芯件44是泡沫的，不像現(xiàn)有技術(shù)中那樣是實心的，用于形成芯件44的塑料樹脂量比現(xiàn)有技術(shù)的實心復合板降低到50％。
如本文所述，芯件44的發(fā)泡還增加了產(chǎn)出的復合板的剝離強度。當復合板22受到剝離力時，就是說，當表皮40、42被抓向相反的兩邊而且要把表皮40、42從芯件44上剝離時，因為泡沫的芯料是彈性的，并且剝離力沿著芯件44的長度，所以整個芯件44彎曲。因為芯件44是彈性的并且彎曲，在受到剝離力時，更多芯件可以受力。現(xiàn)有技術(shù)中，復合板內(nèi)用的是實心芯件，因此剝離強度較低；尤其是與本發(fā)明比較，因為實心的復合板不是彈性的。當現(xiàn)有技術(shù)那樣，在復合板中用實心芯件時，剝離力只施加在表皮一條窄線上，使表皮從實心芯件上剝離。
在本發(fā)明中，通過剝離試驗檢測了剝離力。表皮40、42被抓向相反的兩邊，測量了把表皮40、42從泡沫熱塑料芯件44上剝離所要求的力。發(fā)現(xiàn)，與現(xiàn)有技術(shù)用的實心芯件比較，本發(fā)明的彈性泡沫熱塑料芯件44的剝離強度增加。這就是說，在受到?jīng)_擊或者使用不當時，在本發(fā)明中，表皮40、42不易從彈性的芯件44上脫落。
現(xiàn)有技術(shù)的實心復合板中，復合板的溫度變化時，金屬表皮和實心塑料芯件之間受到大的剪切力。如果剪切力過高，金屬表皮可以從芯件上脫落。塑料芯件的熱脹冷縮比金屬表皮快，但是，金屬表皮粘接在芯件上時會限制這個膨脹，從而在膠合面上產(chǎn)生了高剪切力。在本發(fā)明中，因為芯件44是泡沫的，因為有蜂窩結(jié)構(gòu)，泡沫芯件可以壓縮或者膨脹，溫度變化造成的金屬表皮對膠合層的剪切力低，從而減少了金屬表皮40、42從泡沫熱塑料芯件44上脫落的可能性。這樣，盡管泡沫熱塑料芯件44的熱脹冷縮還是比金屬表皮快，泡沫熱塑料芯件44壓縮和膨脹中和了這種快速的熱脹冷縮，從而泡沫熱塑料芯件44的熱脹冷縮速度與金屬表皮40、42的大體上相同，并在膠合面產(chǎn)生較低的剪切力。
如圖3所示，為制造本發(fā)明使用的泡沫芯件44，利用一個混合腔58中的螺旋攪拌器56把發(fā)泡粉料52先與熱塑樹脂粉料54混合。發(fā)泡粉料52中有氣體?；旌虾蟮姆哿?4、56在一個熱模具腔60中受熱，發(fā)泡粉料56爆裂并產(chǎn)生二氧化碳或者氮氣使混合物發(fā)泡。通過一個擠壓機62把混合物擠壓成層以形成泡沫芯件44，然后，如圖所示，最好在表皮40、42的內(nèi)表面用適當?shù)难b置64涂以柔性膠層46，可以用類似的適當?shù)难b置在泡沫熱塑料芯件44的相對側(cè)面上涂以柔性膠層46，膠膜46可以共同擠壓在芯件44的雙側(cè)上并立即在芯件44上層壓，或者，芯件44的表面可以處理得成為粘性的粘接層46，從而表皮40、42可以直接貼在其上。然后，金屬的表皮40、42通過柔性膠層46在壓力下粘貼在芯件44上。應當注意，加熱步驟中用的氣體氣體越多減少的芯料也就越多。
可以設想，可以提供其它的使芯件44發(fā)泡的方法，例如在加熱熱塑樹脂粉料54成熔融狀態(tài)(未混合發(fā)泡粉料52)的加熱腔中注入氮氣，然后把發(fā)泡芯料擠壓成芯件44，或者，同時用發(fā)泡粉料52并直接在加熱熱塑樹脂粉料54和發(fā)泡粉料52的加熱腔(經(jīng)由圖3中虛線所示的導管61)中注入氮氣。
盡管示出本發(fā)明的優(yōu)選實施例，可以設想，本領(lǐng)域內(nèi)的一般技術(shù)人員可以不偏離權(quán)利要求書的精神實質(zhì)設計本發(fā)明的各種修改方案。
權(quán)利要求
1.一種拖車(22)包含一個車底板(24)和至少一個由所述車底板(24)向上的直立構(gòu)件(28、30、32)，所檔直立構(gòu)件(28、30、32)包括一對其間夾有泡沫熱塑料芯件(44)的表皮(40、42)。
2.權(quán)利要求1所述的拖車(22)，其特征在于，所述泡沫熱塑料芯件(44)是彈性的。
3.權(quán)利要求1所述的拖車(22)，其特征在于，所述泡沫熱塑塑料芯件(44)用高密度熱塑塑料制造。
4.權(quán)利要求3所述的拖車(22)，其特征在于，所述高密度泡沫熱塑塑料是高密度泡沫聚乙烯或者高密度聚丙烯。
5.權(quán)利要求1所述的拖車(22)，其特征在于，所述泡沫熱塑塑料芯件(44)用低密度泡沫熱塑塑料制造。
6.權(quán)利要求5所述的拖車(22)，其特征在于，所述低密度泡沫熱塑塑料是低密度泡沫聚乙烯或者低密度聚丙烯。
7.權(quán)利要求1所述的拖車(22)，其特征在于，所述直立構(gòu)件(28、30、32)是所述拖車的側(cè)壁(30)、前壁(28)或者門(32)。
8.權(quán)利要求1所述的拖車(22)，其特征在于，所述表皮(40、42)由金屬制成。
9.權(quán)利要求1所述的拖車(22)，其特征在于，所述表皮(40、42)用柔性膠(46)粘接在所述芯件(44)上。
10.權(quán)利要求1所述的拖車(22)，其特征在于，所述熱塑料芯件(44)厚度為半英寸或半英寸以下。
11.一種生產(chǎn)拖車(22)的壁(28、30)或門(32)的方法，包含以下步驟把熱塑樹脂粉料與(54)與氣體粉料混合在一起；對所述混合的粉料(52、54)加熱；把所述加熱了的混合物擠壓成芯件(44)；在所述芯件(44)的相對側(cè)粘貼表皮(42、42)。
12.權(quán)利要求12所述方法，其特征在于，進一步包括步驟在把表皮(40、42)用膠(46)粘接在所述芯件(44)相對側(cè)上之前，在所述表皮(40、42)的內(nèi)表面或者所述芯件(44)的所述相對側(cè)涂柔性膠(46)。
13.一種生產(chǎn)拖車(22)的壁(28、30)或門(32)的方法，包含以下步驟在加熱腔(60)中對熱塑樹脂粉料(54)加熱；向所述加熱腔(60)中注入氮氣，從而形成發(fā)泡的混合物；從所述的加熱腔(60)中把所述發(fā)泡的混合物擠壓成芯件(44)；然后在所述芯件(44)的相對側(cè)粘貼表皮(42、42)。
14.權(quán)利要求13所述方法，其特征在于，進一步包括步驟，在把表皮(40、42)粘接在所述芯件(44)相對側(cè)面上之前，在所述表皮(40、42)的內(nèi)表面或者所述芯件(44)的所述相對側(cè)涂柔性膠(46)。
15.一種生產(chǎn)拖車(22)的壁(28、30)或門(32)的方法，包含以下步驟把熱塑樹脂粉料與(54)與氣體粉料混合在一起；在加熱腔(60)中對所述混合的粉料(52、54)加熱；向所述加熱腔(60)中注入氮氣，從而形成發(fā)泡的混合物；把所述加熱了的混合物擠壓成芯件(44)；從所述的加熱腔(60)中把所述發(fā)泡的混合物擠壓成芯件(44)；然后在所述芯件(44)的相對側(cè)粘貼表皮(42、42)。
16.權(quán)利要求19所述方法，其特征在于，進一步包括步驟在把表皮(40、42)粘接在所述芯件(44)對側(cè)面上之前在所述表皮(40、42)的內(nèi)表面或者所述芯件(44)的所述相對側(cè)涂柔性膠(46)。
17.一種可以用于形成拖車(22)的壁(28、30)或者門(32)的板(20)包括，一對其間夾有泡沫熱塑料芯件(44)的表皮(40、42)。
18.權(quán)利要求17所述的板(20)，其特征在于，所述泡沫熱塑塑料芯件(44)用發(fā)泡的高密度熱塑塑料制造。
19.權(quán)利要求18所述的拖車(22)，其特征在于，所述高密度泡沫熱塑塑料是高密度泡沫聚乙烯或者高密度聚丙烯。
20.權(quán)利要求19所述的拖車(22)，其特征在于，所述泡沫熱塑塑料芯件(44)用發(fā)泡的低密度熱塑塑料制造。
21.權(quán)利要求20所述的拖車(22)，其特征在于，所述低密度泡沫熱塑塑料是發(fā)泡的低密度泡沫聚乙烯或者低密度聚丙烯。
22.權(quán)利要求17所述的板(20)，其特征在于，所述表皮(40、42)由金屬制成。
23.權(quán)利要求17所述的板(20)，其特征在于，所述表皮(40、42)用柔性膠(46)粘接在所述芯件(44)上。
24.權(quán)利要求17所述的板(20)，其特征在于，所述熱塑料芯件(44)厚度為半英寸或半英寸以下。
全文摘要
一種新型的復合板20,用于形成構(gòu)成拖車22或者大篷車之類的車輛的壁或者車門結(jié)構(gòu)。用于拖車(22)中的各塊復合板(20)由一對鋁或鋼制的金屬表皮(40、42),和夾在其間的泡沫熱塑料芯件(44)構(gòu)成。表皮(40、42)用已知的柔性膠合層(46)粘接在芯件(44)上。泡沫熱塑料芯件(44)是彈性的,可以用發(fā)泡的高密度熱塑塑料制造,也可以用發(fā)泡的低密度熱塑塑料制造。對比實心復合板,本發(fā)明中芯件(44)的發(fā)泡降低了復合板22的重量并且與現(xiàn)有技術(shù)用的實心芯件比較,本發(fā)明的彈性泡沫熱塑料芯件(44)的剝離強度得到增加。而且,本發(fā)明中芯件(44)的發(fā)泡降低了溫度變化產(chǎn)生的金屬表皮對芯膠合層的剪切力,從而減少了金屬表皮從泡沫熱塑料芯件(44)上脫落的可能性,而這在實心復合板中是一個問題。
文檔編號B29C44/32GK1268090SQ98808480
公開日2000年9月27日 申請日期1998年8月26日 優(yōu)先權(quán)日1997年8月28日
發(fā)明者唐納德·J·艾利希, 羅德尼·P·艾利希, 維爾弗雷德·E·盧埃林 申請人:沃巴什國民公司