CN102016381B - 真空隔绝板及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种真空隔绝板(1)，该真空隔绝板(1)由填充材料和真空密封的高阻隔膜包裹(1、2)组成，该真空隔绝板(1)具有用作隔尘过滤材料的、透气的平面构型件(3)，其中，平面构型件由与包裹真空隔绝板的高阻隔膜(2)的封接层相同的材料组成，并且横穿高阻隔膜(2)的两个、更多或者所有封接缝(5、6)，以及本发明涉及一种用于制造这种真空隔绝板的方法，其中，平面构型件呈优选在中轴线上折叠的带的形式置入两个封接膜之间，与封接膜的内置封接层这样以热学的方式粘接，即，使两个封接膜产生连接，并且最后，两个封接膜在与之垂直的侧上以各一个接缝封接，其中，带状平面构型件被一并封入该接缝中。

Description

真空隔绝板及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种真空隔绝板，该真空隔绝板由填充材料和真空密封的高阻隔膜包裹组成，该真空隔绝板具有：用作隔尘(staubdicht)过滤材料的、透气的平面构型件，特别是用于隔尘密封地封闭抽真空开口，以及本发明涉及一种用于制造这种真空隔绝板的方法。
背景技术
抽真空的隔绝板由具有低热导率的、可承受压力负荷的、开放孔隙的芯与由对气体和水蒸气具有高阻隔作用的塑料膜制成的在四周闭合的壳套组成。将芯抽真空至0.01毫巴到5毫巴之间的气压。由此，将多孔芯内残余气体的热导率降到最低。视芯材料而定，抽真空状态下的热导率可以在0.0015W/mK与0.010W/mK之间。常见的芯材料有粉末、开放孔隙的泡沫、玻璃纤维或者气凝胶。泡沫、玻璃纤维或者粉末大多呈板的形式存在，将其切割成所要求的尺寸，利用高阻隔膜进行包裹并在真空室内以排空空气的方式泵吸。
在对粉末状的芯材料抽真空时，必须注意的是，没有粉尘从有待抽真空的袋中进入真空室内。德国专利文献DE 100 58 566例如推荐：由热原硅酸
Figure BPA00001253111500011
制成的压制成板状的芯板被采用聚酯无纺布包裹。由此，防止抽真空时粉尘从内部污染排出口处的薄膜袋的封接缝。粉末小粒的污染对抽真空过程结束后设置在薄膜袋开口处的封接缝的阻隔作用明显产生妨害，并且导致真空隔绝板的完全不密封并且进气。这种方法的缺点是，聚酯无纺布必须以复杂的方式也在板的边沿上也紧紧地围绕着芯叠起来。也就是高阻隔膜的封接缝优选在芯板的边沿附近封起来，以便在侧面上不产生不必要的很长的伸出的连接段。另一方面，如果包裹无纺布的部分与边缘发生偏差，那么存在的危险是，包裹无纺布被一并封入缝内，由此，正常情况下相关部位上，封接缝变得不密封。
透气的织物或者无纺布也可以在其他的制造方案中应用。在这里，首先制造由透气的平面材料制成的袋，填入粉末，将袋封闭，并且将该构型体挤压成板。然后，该板被用阻隔膜包裹，或者移入由高阻隔膜制成的袋内。在这里，同样存在的危险是，在封接缝紧密贴合的情况下，无纺布或者织物材料部分地进入封接缝内，并且引起不密封性。
在由DE 10 2005 045 726公知的另一制造方案中，首先由高阻隔膜通过适当的裁剪和焊接而形成袋，并且随后将以后形成芯的粉末直接填入由高阻隔膜制成的已成型的袋中。将盆形过滤无纺布粘入已成型的袋的开口内。由此，在真空室内抽真空时将粉末留在袋内，膜接缝和室不受污染。还存在的可能性是，在对在两个相对侧面上封闭的袋进行填充之前，下部的第三侧面被用过滤无纺布封闭。填充通过第四侧面上保留的开口进行，该第四侧面在填充结束时被以另一封接缝封闭。于是，抽真空通过被用过滤材料封住的侧面来进行。但以确保所有侧面上隔绝粉末的方式将聚酯无纺布隔绝粉末式地安设在袋内侧的过程在两种方案中均相当复杂。因为袋形状在装入过滤无纺布时已经预先给定，所以高阻隔膜的邻接保留袋口的封接缝已经制成，并且过滤无纺布不会无意进入该封接缝内，这会导致设置的不密封性，因为任意封入的过滤无纺布灵敏地干扰到相关封接缝的密封性。基于现有的袋形状，必须应用折起的盆形构型件作为过滤无纺布，该构型件首先要以复杂的方式制成，并且该构型件必须在高阻隔袋的面上以及侧面上与其内置的封接缝相粘接。聚酯无纺布与袋的内部封接层的粘接通常通过热熔接来进行。但由此，没有像在封闭袋时那样产生可从外部触及的封接缝，而是仅产生在本发明的意义上不能称为封接缝的内部焊接部，这是因为该焊接部不是将两个高阻隔膜区域的两个内置封接面直接相互连接，而是各自仅将一方面的高阻隔膜的唯一区域与另一方面的呈盆形成型的过滤无纺布相连接。在袋口的一开始还透气的区域利用最后的封接缝进行收尾(abschlieβen)的封接时，不允许无纺布的部分进入阻隔袋的该封接缝内，因为否则袋会立即不密封。因此，这种加工必须以高花费和最大程度的谨慎来进行，以避免增加报废。
发明内容
从所介绍的现有技术的缺点引起了推行本发明的问题，即，以如下方式改进依据类属的真空隔绝板，即，以尽可能少的开支使得在抽真空期间由于无意带入的粉末或者灰尘颗粒而造成的一个或多个封接面受到的污染可以得到可靠地避免。
该问题的解决方案以如下方式达成，即，平面构型件由与包裹真空隔绝板的高阻隔膜的封接层相同的材料组成，并且横穿，特别是完全横穿：高阻隔膜的两个、更多或者所有封接缝，特别是两个另外通过相关的封接缝直接彼此封接的高阻隔膜区域，也就是这种类型的封接缝，该封接缝在制成的真空隔绝板中在其整个长度上在边缘侧可以从外部触及，并且该封接缝因此用于密封真空隔绝板内部的真空以及出于这一原因绝对不允许受到干扰。
这种布置方案明显简化了对平面构型件费劲的固定，这是因为在这种情况下，不再需要平面构型件的盆形结构对其各侧在四周分布地进行密封。足够的是，平面构型件沿两个彼此相对置的边沿或边缘线进行固定，而在两个留下的边沿上，密封则由在那里的横穿的封接缝承担。因此，平面构型件顶多折叠一次或者甚至根本不折叠。
令人惊讶的是，封接层的材料同样可以制造机械强度足够的透气的平面构型件，该封接层的材料中的一层或者多层伸入封接缝内或者甚至横穿相同的封接缝，并且可以与该封接缝粘接，而在此方面没有不密封性。这种平面构型件允许和应该甚至完全横穿封接缝，而在封接后不会由此对包裹的阻隔作用产生妨害。通过借助加热和压力的封接过程，平面构型件与其他无纺布材料相对照地，完全与封接层的材料相熔接，并且形成统一和密封的物件(Masse)。没有产生如下的小气泡或其他不利结构，所述小气泡或其他不利结构在由其他材料组成的无纺布封入时出现并且导致封接缝不密封性。
采用两个高阻隔膜之间的平面构型件的依据本发明的布置方案可以进行如下改进，即，平面构型件与高阻隔膜包裹在边缘上这样粘接，使高阻隔膜包裹与平面构型件形成了具有透气但隔尘的开口的袋，并且利用用作为隔绝芯的粉末来填充该袋，其中，平面构型件横穿真空密封的包裹膜的环绕式的封接缝，并且与高阻隔膜包裹的封接材料相熔接。
事实证明有利的是，高阻隔膜的封接层还有平面构型件均由聚乙烯无纺布或者聚酯织物组成。
在本发明的范围内，高阻隔膜的封接层还有平面构型件均由聚丙烯无纺布或者聚丙烯织物组成。
用于制造依据本发明的真空隔绝板的方法以如下步骤著称，平面构型件呈优选在中轴线上折叠的带的形式置入两个封接面之间，与封接膜的内置封接层以热学的方式这样粘接，即，使两个封接膜发生连接，并且最后，两个封接膜在与之垂直的侧上以各一个接缝相封接，其中，带状的平面构型件被一并封入该接缝中。
附图说明
基于本发明的其他特征、细节、优点和效果由对本发明优选实施方式的说明以及结合附图而获得。在这种情况下：
图1示出尚未填充状态下的高阻隔膜包裹的剖面，大致相应于图3沿线段Ⅰ-Ⅰ的剖面；
图2示出稍早于填充粉末的状态下高阻隔膜包裹的与图1相应的视图；
图3示出图1和2中的高阻隔膜包裹的侧视图；以及
图4示出在箭头Ⅳ方向上图3端侧的俯视图。
具体实施方式
附图中示出真空隔绝板1的一种特殊实施方式，真空隔绝板1由优选金属化的高阻隔膜的两个裁剪段2形成。为使这两个高阻隔膜2可以沿其边沿气密地相互焊接，这两个高阻隔膜2在其彼此相向的侧上承载有各一个聚乙烯的封接层。依据本发明的真空隔绝板1应为抽真空过程借助透气的平面构型件3在端侧隔尘但透气地封闭；这种平面构型件3由与高阻隔膜2的封接层相同的材料制成，在这种情况下该材料为聚乙烯。在这种情况下，平面构型件3可以是无纺布或者织物或者是其他纺织结构，其具有平面构型，透气并且同时是足够程度地机械稳定的。
由这种材料裁剪出带状的平面构型件3，该平面构型件3略长于由高阻隔膜，特别是由两片2形成的袋的有待隔尘封闭的开口。
如图1所示地，呈带状裁剪的平面构型件3沿大致平行于其纵轴线，优选居中分布的线折叠，并且然后在已折叠状态下置入两个高阻隔膜2的封接层之间，其中，平面构型件3的折叠线优选靠近高阻隔膜裁剪段2的在附近(nahelegen)的边沿。
于是，两个带半部以其一部分面固定在各自相邻的封接层上，优选以热学的方式，也就是在提高的温度的作用下进行固定，更确切地说，在两个高阻隔膜2彼此拉开时(如图2所示)产生隔绝粉末的收尾。在带状平面构型件3的每个半部上存在各一个不中断的线状粘接部4。
在图3所示的接着的下面的步骤中，这时将两个膜部件2沿两个垂直于带状平面构型件3纵轴线或折叠线分布的边沿，在构成各一个封接缝5、6的情况下借助封接工具热焊接，更确切地说，以小于已经固定在两个膜2上的带状平面构型件3长度的相对间距进行热焊接，从而该平面构型件3横穿两个封接缝5、6，并且在制造封接缝时一并封入该封接缝内。由此，在隔尘的平面构型件3与两个相接的封接缝5、6之间绝对不再存在空隙，并且由两个膜部件2产生了这时在三面至少隔尘封闭的袋。
接下来是，在这时可以利用粉尘状或自由流动的粉末7从仍完全敞开的第四侧面填充由高阻隔膜2制成的袋。
如果进行完这一步，那么也将高阻隔膜2的袋的第四侧面气密式地封闭，优选借助封接装置特别是在构成另一个封接缝的情况下进行封闭，优选该封接缝与两个彼此相对的封接缝5、6交叉，并且由此在袋的该区域内闭合任何空隙。
在下个步骤中，使利用足够形成芯的量的粉末7填充的由高阻隔膜2制成的袋形成所要求的形状，优选平面的板状，在需要时在压力机的辅助下进行。
由高阻隔膜2制成的封闭的袋放置在真空室内。在对该真空室抽真空期间，空气可以自袋中沿利用虽然隔尘，但透气的平面构型件3封闭的开口逸出。如果达到预先规定程度的真空，那么平面构型件3该区域内一开始还透气的开口也气密式地封闭，优选借助封接工具进行封闭，特别是通过大致平行于带状平面构型件3的纵轴线分布的另一封接缝进行封闭。该收尾的封接缝虽然优选在侧向上在平面构型件3的旁边分布，特别是在平面构型件3的外面分布，但该封接缝也还可以直接沿该平面构型件分布或者超出该平面构型件分布，因为与以往所应用的无纺布相对照地，平面构型件3的封入对真空隔绝板1的密封性没有妨碍。
因此，制成的真空隔绝板1在从真空室中取出后仍持续保持真空密封。对气压上升的试验表明，按照这种方式制造的真空隔绝板1尽管一部分封接缝5、6被平面构型件3占据，但仍与常规制造的真空隔绝板一样真空密封。但通过本发明，用于真空隔绝板1的制造开支却大大降低。
在优选的实施方式中，制成的真空隔绝板1具有四条封接缝5、6，这些封接缝优选全部沿真空隔绝板1的端侧分布，并且各自在角区内交叉。
此外，用于真空密封收尾的一个或多个高阻隔膜2优选由软的柔性的未成形材料组成，从而在成型步骤之前借助压力机等可以构成不成型的袋，该袋具有使填充大大变得容易的大开口。特别是(两个)高阻隔膜2由平面材料组成，该平面材料可以不受约束地并且无应力地完整形成平坦的面。
另一个特别之处是，平面构型件3与高阻隔膜2的各一个封接层之间的线状连接部4横穿将高阻隔膜的两片2总体上直接相互连接的两个相邻的封接缝5、6的每一个，线状连接部4特别是以45°或者更大的角度横穿，特别以大致直角横穿。
在本发明的范围内同样可行的是，取代芯地通过装入粉末状的材料来制造，应用压制的粉末芯，并且将其利用由与封接缝相同材料制成的平面构型件3在一个或多个高阻隔膜的内侧上加以包裹，该粉末芯在这种情况下无须具有带的形状，而是也可以是平面的形状。在这种情况下无需采取防护措施，平面构型件3始终紧贴在芯上，这是因为平面构型件在最不利的情况下也可以毫无问题地一并封入可能的焊缝内，而由此不会由此变得不密封。
附图标记列表
1 真空隔绝板
2 阻隔膜
3 平面构型件
4 粘接层
5 封接缝
6 封接缝
7 粉末

Claims (19)

1.真空隔绝板(1)，由填充材料和真空密封的由高阻隔膜制成的膜包裹(2)组成，带有用作抵御灰尘的过滤材料的、透气的平面构型件(3)，其特征在于，所述平面构型件(3)
a)由与包裹所述真空隔绝板(1)的由高阻隔膜制成的膜包裹(2)的封接层相同的材料组成，以及
b)横穿所述由高阻隔膜制成的膜包裹(2)的两个、数个或者所有封接缝(5、6)。
2.按权利要求1所述的真空隔绝板(1)，其特征在于，所述平面构型件(3)横穿真空密封的所述由高阻隔膜制成的膜包裹(2)的至少两个沿所述真空隔绝板(1)的边缘分布以对所述真空隔绝板(1)进行密封的封接缝(5、6)，并且与一个或多个所述由高阻隔膜制成的膜包裹(2)的封接材料相熔接。
3.按权利要求2所述的真空隔绝板(1)，其特征在于，所述平面构型件(3)横穿真空密封的所述由高阻隔膜制成的膜包裹(2)的至少两个沿所述真空隔绝板(1)的边缘分布以对所述真空隔绝板(1)进行密封的封接缝(5、6)，并且与一个或多个所述由高阻隔膜制成的膜包裹(2)的封接材料相熔接，所述封接缝(5、6)沿所述真空隔绝板(1)的彼此相对置的端侧分布。
4.根据前述权利要求之一所述的真空隔绝板(1)，具有在两个由高阻隔膜制成的膜包裹(2)之间的平面构型件(3)，其特征在于，所述平面构型件(3)与所述由高阻隔膜制成的膜包裹(2)沿所述由高阻隔膜制成的膜包裹的两个或者数个边缘这样连接，即，至少一个由高阻隔膜制成的膜包裹(2)连同所述平面构型件(3)共同形成具有透气但隔粉末的开口的袋。
5.按权利要求4所述的真空隔绝板(1)，其特征在于，所述平面构型件(3)与所述由高阻隔膜制成的膜包裹(2)沿彼此大致平行分布的至少两个线状连接部(4)连接。
6.按权利要求4所述的真空隔绝板(1)，其特征在于，所述线状连接部(4)在所述平面构型件(3)与由高阻隔膜制成的膜包裹(2)的每一个封接层之间横穿将所述由高阻隔膜制成的膜包裹(2)的两个片直接相互连接的两个相邻的封接缝(5、6)中的每一个。
7.按权利要求1所述的真空隔绝板(1)，其特征在于，由由高阻隔膜制成的膜包裹(2)和平面构型件(3)形成的袋以用作隔绝芯的粉末(7)来填充。
8.按权利要求1所述的真空隔绝板(1)，其特征在于，所述由高阻隔膜制成的膜包裹(2)的封接层还有所述平面构型件(3)均由聚乙烯无纺布或者聚乙烯织物组成。
9.按权利要求1所述的真空隔绝板(1)，其特征在于，一个或多个所述由高阻隔膜制成的膜包裹(2)的封接层还有所述平面构型件(3)均由聚丙烯无纺布或者聚丙烯织物组成。
10.按权利要求1或2所述的真空隔绝板(1)，其特征在于，所述平面构型件(3)用以隔尘地封闭抽真空开口。
11.按权利要求3所述的真空隔绝板(1)，其特征在于，所述封接缝(5、6)沿所述真空隔绝板(1)的彼此平行的端侧分布。
12.按权利要求4所述的真空隔绝板(1)，其特征在于，所述平面构型件(3)与所述由高阻隔膜制成的膜包裹(2)沿所述由高阻隔膜制成的膜包裹的两个或者数个边缘粘接。
13.按权利要求4所述的真空隔绝板(1)，其特征在于，所述平面构型件(3)与所述由高阻隔膜制成的膜包裹(2)沿线状连接部(4)连接。
14.按权利要求13所述的真空隔绝板(1)，其特征在于，所述平面构型件(3)与所述由高阻隔膜制成的膜包裹(2)沿线状连接部(4)粘接。
15.按权利要求4所述的真空隔绝板(1)，其特征在于，所述线状连接部(4)在所述平面构型件(3)与由高阻隔膜制成的膜包裹(2)的每一个封接层之间各以45°或更大的角度横穿将所述由高阻隔膜制成的膜包裹(2)的两个片直接相互连接的两个相邻的封接缝(5、6)中的每一个。
16.按权利要求4所述的真空隔绝板(1)，其特征在于，所述线状连接部(4)在所述平面构型件(3)与由高阻隔膜制成的膜包裹(2)的每一个封接层之间大致以直角横穿将所述由高阻隔膜制成的膜包裹(2)的两个片直接相互连接的两个相邻的封接缝(5、6)中的每一个。
17.用于制造按前述权利要求中的一项所述的带有平面构型件的真空隔绝板(1)的方法，其特征在于，将所述平面构型件(3)呈折叠的、由隔尘但透气材料组成的带的形式置入两个能彼此封接的由高阻隔膜制成的膜包裹(2)之间，并这样与彼此能封接的所述由高阻隔膜制成的膜包裹(2)的内置的封接层以热学的方式相连接，即，通过所述平面构型件(3)使两个能彼此封接的所述由高阻隔膜制成的膜包裹(2)之间发生连接，并且随后，将两个能封接的所述由高阻隔膜制成的膜包裹(2)沿所述由高阻隔膜制成的膜包裹(2)的大致垂直于带状的所述平面构型件(3)的纵轴线分布的侧棱以分别的封接缝(5、6)彼此封接，其中，带状的所述平面构型件(3)被一并封入这些封接缝(5、6)中。
18.按权利要求17所述的用于制造带有平面构型件的真空隔绝板(1)的方法，其特征在于，所述平面构型件(3)是沿所述平面构型件(3)的中纵轴线折叠的、由隔尘但透气材料组成的带。
19.按权利要求17或18所述的用于制造带有平面构型件的真空隔绝板(1)的方法，其特征在于，以热学的方式相连接指的是相粘接。
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