CN1800558A - 可压缩结构板 - Google Patents
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Abstract
一种用在建筑结构中、或用于对建筑结构进行建造、装修或装饰的结构板(50),其包括一外层(54)和一连接层(56),在这两层之间有多个可塌陷或可压缩的间隔物(52)。板件在常态下是膨胀的,并具有所需的最终使用厚度,但为便于运输,板件还可被压缩成较薄的厚度和形状。板件的重量非常轻,但结构很强,且如果需要的话,可沿一个横向方向对其有选择地进行弯曲。板件易于被切割成预定的尺寸或形状。
Description
相关申请的相互引用
本申请要求享有2000年4月24日提交的第60/199208号美国临时申请的优先权,该申请所公开的内容被完全结合到本文中作为参考资料。
技术领域
本发明涉及一种可用作天花板或壁板的结构板,其包括一外层和一连接层等结构,其中外层具有多个间隔开的间隔物,它们从外层的一个表面突伸出,连接层平行于外层,其与外层间隔一定距离,并将上述间隔物沿它们远离外层的那一侧连接在一起。在需要减小板厚度,例如在进行运输时,上述间隔物在受到压力作用时,至少在一段时间内是可被压缩的。
背景技术
用于对建筑结构进行装修或装饰的结构板有各种各样的形式:从干饰面内墙到装饰性或吸音性的天花板。很显然:尽管这些板件具有不同的特征,但例如从重量、运输、缺乏美学/声学多样性等角度来看,这些板具有很多缺点。
某些这类板例如用在吊顶天花板系统中,在该系统中,由倒T形支撑件组成的格架形成了一些矩形的开孔,吸音板等板件放置在所述开孔中。这样的吸音板通常本身就是刚性的,并有一定的脆性。因此,它们难于被插入上述支撑格架中或从格架上拆下,且在许多情况下,板件易于在此过程中被损坏。另外,这种吊顶用板相对较重,并具有固定的厚度,因而对它们进行运输时的尺寸与它们的安装尺寸是相同的。由于它们的重量和体积很大,所以在运输过程中每平方英尺此种板件的运输成本是相对较高的。
干饰面内墙也是相对较重的,从而难于进行处理,其运输尺寸与其安装尺寸也是完全相同的。因此,对于干饰面内墙,运输成本也是相对较高的。
从上文可看出:用于对建筑结构进行构建、装修和装饰的板件存在许多缺点。因此,需要一种能够克服上述缺点的板件。
发明内容
本领域的技术人员在阅读了本公开文本之后能清楚地认识到:本发明的结构板可用于各种各样的场合中。但是,从根本上说,该结构板通常是包括一用半刚性材料制成的外层,从该外层的一个表面上突伸出数个间隔物。一薄层板形式的连接件或类似机构被固定到所述间隔物的远端。连接件的形式可以是:另一材料层、连接纤维条带等等。
所述间隔物的本性是可折叠塌陷的,并可呈现为多种形式。在本文所描述的某些实施例中,间隔物是纵长的孔格,其具有可塌陷的侧面,从而当沿预定的方向在孔格上施加横向或纵向压力时,孔格将塌陷成很薄的空间。可通过折叠一条半刚性材料带来形成间隔物,从而,当间隔物侧向受压时,纵向侧面或隔壁将向内折或内外折。这样来设计间隔物的结构:使得其在常态下呈现预定结构的膨胀或延伸状态,并具有弹性,从而在被压缩后可回复到这样的原始结构。上述间隔物被固定到外层或连接件上,从而可相对于这两个构件保持原位。
可以领会:对于这样形成的板件,其在不受力的常态下呈现为膨胀形式,但通过向外层或连接件上施加压力,就可使间隔物塌陷,使得整个板件呈现非常薄的厚度或轮廓。这样的设计对于进行运输而言当然是非常有利的,原因在于:与现有技术中那些在运输和使用过程中厚度不变的板件相比,在集装箱中可装入更多数量的板件。本发明板件中填充的主要是空气,故重量非常轻。
另外,从下文更加详细的描述还可以看出:这些板件至少可沿一个方向进行弯曲,从而便于安装到吊顶天花板等结构中,但它也是具有弹性的,从而可回复到其在不受力时的常态。另外,这些板是非脆性的,且不易损坏。另外,它们还可被非常简单地切割成任何的预定尺寸和/或结构。
还可在板件的外层、连接层等构件上覆盖装饰层,以使板件具有所需的美学效果。例如,在使用时,可覆盖一层胶合板、乙烯树脂、带图案或纹线的纸、彩色纸、薄金属、聚酯、其它的合成材料、纤维、无纺物等等,从而使板件具有任意的所需外观。另外,可用金属箔在板件的内部或外部加衬,以改变板件的特性。
参见下文结合附图对一优选实施例所作的详细描述、以及后附的权利要求书,可以更完整地理解本发明的其它方面、特征和细节特征。
附图说明
图1是一根据本发明板件的轴测视图;
图2是一局部仰视轴测图,表示了建筑结构中的一种吊顶天花板,该吊顶天花板中装有图1所示板件;
图3是沿图2中线3-3所作的局部放大剖面图;
图4是一正视图,表示了制造本发明板件中间隔物所用的材料带;
图5中的正视图表示了图4所示的材料带,图中,对材料带进行压痕而形成预折叠线;
图6中的正视图表示了图4所示材料带在如图5所示那样进行压痕后的形式;
图7是图6所示材料带沿所形成的预折叠线进行折叠后的正视图;
图8是图7所示间隔物被压扁后的正视图;
图8A是图8中圆圈区域的放大剖面图;
图9是一个类似于图8的正视图,图中,在间隔物上方和下方各设置了一粘接层,粘接层用虚线表示;
图10是一个与图9类似的正视图,图中,外层和连接层布置在粘接层的上方和下方;
图11是一正视图,表示了图10所示组合物在两热元件之间进行热压缩;
图12是一局部端面视图,表示了根据本发明所形成的、并带有装饰材料层的板件,装饰层粘接固定到板件的外层上;
图13是图12所示板件被压缩在加热压缩元件之间时的局部正视图;
图14是图12所示板件的端面视图,图中板件的间隔物具有非对称的隔壁,且板件处于完全膨胀开的状态;
图15是类似于图14的端面视图,图中板件部分地受压;
图16是类似于图15的端面视图,图中,向板件进一步地略微加压;
图17是类似于图16的端面视图,图中板件被完全压扁;
图18是图14所示板件的轴测视图。
图19是一放大的轴测视图,表示了图18所示板件上的一部分;
图20是一轴测视图,表示了图18所示板件在被完全压扁后的状态;
图21是对图20所示的部分板件所作的放大轴测视图;
图22是数个叠置在一起、且同时处于被压缩状态的板件的轴测视图;
图23是图22所示的多个板件处于膨胀状态时的轴测视图;
图24是一放大的局部端面视图,表示了图14所示板件,图中,板件带有用于抑制其弯曲的端部支撑件;
图25是沿图22中的25-25线所作的局部剖面视图;
图26是一局部轴测视图,图中去掉了一些部件,来表示出安装在板件一端的一端部支撑件、和安装在板件相反一端的一第二端部支撑件;
图27是横穿板件一部分的垂向局部剖面图,表示了上述间隔物的一个替代实施例,其中,间隔物的内层衬有一层金属箔;
图28是类似于图27、横穿板件的垂向剖面图,表示了上述间隔物的另一替代实施例,其中,金属箔被贴敷到间隔物的外表面上;
图29是横穿图14所示板件的一横向剖面图,其中,板件的顶表面被压缩;
图30是沿图29中30-30线所作的剖面图;
图31是图14所示板件的一端面视图,图中板件被向上弯曲;
图32是根据本发明第二实施例的板件的端面视图,其中的间隔物是对称的,而不是如图31所示那样为非对称形式的;
图33是一个轴测视图,表示了本发明的板件,其中连接结构是纵长的带束或纤维,它们固定在间隔物远离外层的一侧;
图34是一轴测视图,表示了图33所示板件的一部分;
图35是图33所示板件的一个轴测视图,其中板件被进行弯曲或挠曲,从而向上凹;
图36是根据本发明构成的板件的端面视图,其对应于图32所示板件;
图37是图36所示板件的一个端视图,其中板件被部分地压缩;
图38是图37所示板件的一个端视图,其中板件被完全压扁;
图39是图38所示板件处于完全压扁状态时的轴测视图;
图40是图36所示板件处于完全膨胀状态时的轴测视图;
图41是多层图36所示类型板件被压缩并叠置在一起时的轴测视图;
图42是多层图36所示类型板件以完全膨胀的状态叠置在一起时的部分轴测视图;
图43是带有非对称间隔物的一板件的简要端面视图,表示了该板件的尺寸特征;
图44是带有对称间隔物的一板件的简要端面视图,表示了该板件的尺寸特征;
图45是图43板件一部分的放大端面视图,表示了其它的尺寸特征;
图46是图44板件一部分的放大端面视图,表示了其它的尺寸特征;
图47是类似于图45的一放大端面视图,表示了一个以力F进行压缩的板件;
图48是类似于图46的一放大端面视图,表示了一个以力F进行压缩的板件;
图49是用于本发明板件的间隔物的另一种实施例的轴测视图;
图50是图49所示间隔物的端面视图;
图51是包括数个图49所示的、膨胀形式的间隔物的一板件的端面视图;
图52是图51所示板件在压缩形式时的缩小端面视图;
图53是用于本发明板件的间隔物的再一种实施例的轴测视图;
图54是图53所示间隔物的端面视图;
图55是根据本发明构成的、使用图53所示间隔物的、且处于膨胀形式的一板件的端面视图;
图56是图55所示板件在压缩形式时的缩小端面视图;
图57是用于本发明板件的间隔物的另一实施例的轴测视图;
图58是图57所示间隔物的端面视图;
图59是采用图57所示间隔物的一种板件的端面视图,图中板件处于膨胀形式;
图60是图59所示板件处于压缩形式时的缩小端面视图;
图61是用于本发明板件的间隔物的又一实施例的轴测视图;
图62是图61所示间隔物的端面视图;
图63是采用图61所示间隔物的一种板件的端面视图,图中板件处于膨胀形式;
图64是图63所示板件处于压缩形式时的缩小端面视图;
图65是对类似于图1所示板件的结构板所作的分解轴测视图,图中,通过在板件两端部设置延伸方向垂直于主间隔物的附加间隔物而提高其强度;
图66是图65所示板件的侧面视图;
图67是图65所示板件的端面视图;
图68是本发明另一实施例的端面视图,其中的板件可被弯曲成直角;
图69一个如图68那样构成的板件的轴测视图,其中的板件处于一个完全压扁的状态;
图70是图69所示板件的侧面视图;
图71是一个类似于图68的端面视图,其中的板件较图68所示板件又略微膨胀了一些;
图72是图68所示板件沿直角进行弯曲的轴测图,其中板件完全膨胀;
图73是图72所示板件的端面视图;
图74是一板件的局部轴测视图,其中该板件的一段被部分地切开;
图75是一类似于图74的局部轴测视图,其中,那段已被部分切开的板件被压缩,从而可装入到一纵长夹片中;
图76是类似于图74和75的一局部轴测视图,表示了已被安装到板件压缩段上的上述夹片;
图77是类似于图76的一局部轴测视图,图中,已安装在板件压缩段上的上述夹片被向上折;
图78是类似于图77的一局部轴测视图,其中,已安装在板件压缩段上的上述夹片被向上折90°、从而与板件上新形成的端部相抵接;
图79是沿图78中79-79线所作的局部放大剖面图;
图80中的放大轴测视图表示了一种备选布置方式的吊顶系统,其中,各个板件是挂在一个支撑格架上,而不是由该支撑格架支撑;
图81是用在图80所示吊顶系统中的板件的轴测视图;
图82是对用在图81所示板件上的夹片件的一端所作的局部轴测图;
图83是安装在图81所示板件的纵向端部上的图82所示夹片的局部轴测视图;
图84是沿图80中84-84线所作的局部放大纵剖面图;
图85是沿图80中85-85线所作的局部放大剖面图;
图86是类似于图85的局部垂直剖面图,图中,将普通的吸音砖从其支撑件上拆掉;
图87是一个对图81所示板件横截所作的局部垂向剖面图,表示出了从板件一纵向侧边缘延伸出的外层;
图88是一个类似于图87的局部垂直剖面图,图中延伸出的外层被向上折并粘接固定在图81所示板件的一纵向端部上;
图89是一个类似于图88的局部垂直剖面图,图中板件被略微压缩;
图90是一个类似于图89的具有垂直剖面图,图中板件被进一步地压缩;
图91是一个类似于图90的局部垂直剖面图,图中板件基本上被完全压扁;
图92是一个局部纵向垂直剖面图,表示了从图81所示板件一端纵向延伸出的外层;
图93是一个类似于图92的局部纵向垂直剖面图,图中在上述外层延伸部上设置有一加强条;
图94是一个类似于图93的局部纵向垂直剖面图,图中在上述外层延伸部上固定有一个夹片;
图95是一个类似于图94的局部纵向垂直剖面图,其中夹片被向上折,以贴在板件的纵向端部上;
图92A-95A分别与图92-95相同,表示了用于将夹片安装到一板件端部上的备选系统,其中,是以压缩板件端部的形式来替代图92-95中使用的加强条;
图96是一个沿图81中96-96线所作的局部放大横向垂直剖面图;
图97是部分结构被去掉后的横向剖面图,图中去掉一个间隔物以便于板件的折叠;
图98是一个类似于图97的、部分结构被去掉的横向剖面图,表示了板件围绕一个空间进行折叠,其中的空间是如图97所示那样去掉间隔物所形成的;以及
图99中的图表表示了根据本发明的板件与和其它板件在吸音特性方面的比较结果。
具体实施方式
本发明的可压缩结构板50可从图1和12更好地看出,该板件包括多个可折叠的间隔物或撑梁52,这些间隔物优选为平行的,它们在一外层54(图1中未示出)和一个连接层56之间延伸。如图1和12所示,一装饰层58可按照面对面的形式叠压在外层54上。如将在下文详细解释的那样,板件可从图1和12中所示的正常膨胀状态压缩为如图17所示的完全塌陷或压扁状态。如将在下文详细描述的那样,还可使板件能沿一横向方向弯曲,但也可以将其刚化而禁止其在任何方向上弯曲。另外,板件的体积主要是空气,因此,是非常轻的且容易进行搬运。
板50在建筑结构中具有许多可能的应用,例如,它可用作壁板、固定式的天花板、以及吊顶板件等等。另外,从下面的描述可知:板件可被制成为各种尺寸,其中一些板件的尺寸要比建筑结构中所用的传统的板件的尺寸大得多。为便于在此进行描述,图中的板件为普通尺寸,并用在图2所示的吊顶中。
在一典型的吊顶系统中,如图2和3所示,由纵长的倒T形支撑件60组成的格架通常由屋顶支撑着,由此形成了矩形的开孔62和围绕这些开孔的支撑周边缘64,天花板砖或板件50便位于这些开孔中。普通的吊顶板是不能弯曲或挠曲的,故难于插入到矩形开孔62中,并由于它们是易碎的,所以它们在被插入时经常发生损坏或破碎。如从下面的描述中可领会的那样:本发明的板件本身就是可弯曲的,从而易于插入到吊顶系统的矩形开孔中,并且一旦就位之后,就呈现为理想的平面定位取向。
从图12中可清楚地看出:间隔物52由单条的材料带(图4)制成,该材料带上预制有褶痕并折成所需的结构,从而当安装到板件50中时,是可在横向上塌陷的,以此允许板件在需要的情况下被压缩。该间隔物的顶部被固定到连接层56上,其底部被固定到外层54上,其中,该固定连接最好是通过粘接剂68进行的,但对于本领域技术人员很显而易见的是:可用其它形式的用于连接构件的系统。反过来,再将外层以面对面的关系粘接或固定到装饰层58上,装饰层是暴露向安装有该板件的建筑结构的内部的那一层。此处所述的“层”被定义为:能形成一宽阔表面的一材料件或锁定、连接、焊接或连接在一起的多个材料件。该装饰层可以是任何材料,例如为原木或复合板、乙烯树脂、带图案的或带型线的纸、膜、聚脂薄膜、其它合成材料、纤维、无纺物等等。当然,通常是根据安装天花板的房间的装饰效果来选择材料的,但也可以根据吸音特性进行选择。
在所公开的实施例中,外层54、连接层56和间隔物52可以是由相同的材料制成的,但这一点并不是必要的。该材料可以是一种玻璃纤维随机定向散布在树脂中的玻璃纤维层。如将在下文详细说明的那样,该树脂可以是热固树脂或热塑树脂,这取决于板件的所需特征。用于连接板件中各个元件的粘接剂68通常是一种热固性粘接剂,它在达到预定温度时可将相邻构件连接起来。然而,所示的合适粘接剂可包括聚氨基甲酸乙酯树脂、热熔性共聚多酯、热熔性聚氨基甲酸乙酯活性树脂、双组分环氧树脂、双组分聚氨酯树脂和RTV硅胶。
如图12中的截面图所清楚表示的那样:可由一连续的材料带组成多个间隔物52,但在此处所公开的实施例中,每一个单独的间隔物是一个纵长的孔格或管状结构。每个间隔物由玻璃纤维等的材料带66按照图4到图11所示的方式形成的。
图4是一前视图,表示了一平整的条带66,该条带尚未穿过一压摺机。在压摺机中,如图5所示,材料从旋转压褶轮70和支撑轮72之间穿过,从而在材料上以预定的横向间距形成纵向延伸的压痕74。在优选的系统中,压褶轮具有直径约为1/32英寸的弧形压褶缘,且支撑轮的硬度为90硬度计读数。采用该装置,在不切开材料或至少不损坏许多玻璃纤维(如果有的话)的情况下就可制出有效的褶痕线,从而可保持材料的弹性力。如所领会的那样,从图5所示材料带的左侧开始,顶表面上一条压痕74a靠近左边缘,另一条压痕74b在顶表面上的位置是从中心略微偏左。在这两个位置之间,一条压痕74c置于该条带的底表面上。在条带的右侧也存在相应的压痕,从而如图6所示,当条带到达出口时,压褶机在其上形成了六条压痕。然后如图7、8和8A所示那样,沿上述压痕将材料带66向上挠曲,导致该条带的两侧边缘76在间隔物52顶部的中心位置处碰到一起。优选的是,材料中纤维的折断直径小于该折叠材料的结合厚度,从而在折叠过程中只对纤维(如果有的话)造成很小的损坏。按照如此来制造,间隔物构成一纵长的管或孔格,它包括两个相对倒置的截头三角78和80。下三角78的基部比上三角80宽。间隔物由于带有玻璃纤维而成为半刚性的,从而其可以沿压痕线74挠曲或折叠,但在折叠部之间,结构基本上保持成平面。沿垂直方向向如图7那样构成的孔格上施加压力可导致该孔格的构件塌下来,从而间隔物呈现为图8所示的压缩状态。在该压缩状态下,可以按照各种的不同方式将粘接剂68整个涂敷在间隔物的顶部和底部上,粘接剂优选为热固性或热塑性的粘接剂,这些粘接剂是本领域技术人员所知的。
如图10所示,然后将顶表面和底表面涂敷有粘接剂68的间隔物52穿入到外层54和连接层56之间,并如图11所示,之后在加热后的压板82之间压缩整个层压体,在热塑性粘接剂的情况下,压板82激活粘接剂68,或者在热固性粘接剂的情况下,压板作为催化剂。如果是热固性粘接剂的话,可利用随后的加热过程来增加热固性粘接剂的硬化速度。
如果使用热固性树脂来连接条带66、层板54和56中的玻璃纤维,则板50在被压缩和连接到一起之后将自然地膨胀到图12所示的其预成型状态。如果连接玻璃纤维的树脂是一种热塑性树脂,则它将保持压缩态,但只需要重新加热,上述条带在该加热作用下会自发膨胀,例如可通过一热风干发器进行加热。在任何情况下,板件或者是自发地膨胀、或者有选择地膨胀到所需的高度或厚度。
而间隔物52、外层54和连接层57所用材料的改动对本领域的技术人员是显而易见的,并且事实上它们也可由不同的材料制成,为便于在此文本中进行描述,发现下述材料适于制造外层、连接层和间隔物:
由科罗拉多州丹佛市的Johns-Manville公司生产的JM类型的8802-100GSM(带热塑性树脂的玻璃毡)或者JM类型的MF5020GSM(带热固性树脂的玻璃毡);或者由芬兰卡乎拉的Ahstrom生产的Ahstrom型的51 50 GSM(带热固性树脂的玻璃纤维织物)。
还有其它的材料,它们例如适于制造外层或连接层,但不适用于制造间隔物;反之亦然,其它的材料例如适于制造间隔物但不适于制造外层或连接层。例如,外层或连接层可是许多不同类型材料中的一种材料带,例如纸、纸板、金属、塑料、聚酯、其它合成材料等等。这些材料甚至不需要具有结构稳定性,例如间隔物提供给板件的稳定性。另一方面,为了实现一很重要的特性,优选是由玻璃纤维制成的间隔物也可以用碳纤维毡、某些纸、纸板、织物、薄膜或这些材料的组合物制成,其中的重要特征是指材料类似于上述指明的具体材料具有某种预定的弹性模量,这使得它们可以折叠,但仍保持弹性。对于玻璃纤维材料,如果材料被压褶而形成上述的折叠线,则重要的是:该材料在被压褶之后仍保留弹性系数,当然这对于玻璃纤维或碳纤维材料情况下是可实现的。
图13所示装饰层58也可置于外层54和热压层82之间,以此间的合适粘接剂66将该装饰层以面对面的方式连接在外层上。当然,其结果是形成图12所示的板件。当将装饰层连接到外层上时,除了上述的可选方案之外,还可以使用多孔装饰层,该装饰层被连接到带有网格形或印刷点阵图案形粘接剂的覆盖层上。这使得层压板更易于透过或传播声音。相反,如果使用一层连续的粘接剂来连接装饰层和覆盖层,则降低了声音透过层压板的传播性。通过该层压过程,就可将一个相对不牢固的装饰层整平,而形成平整而稳定的表面,并具有耐冲击性和耐穿刺性,从而取代覆盖层的此方面特性。有利的是:可通过改变外层材料、条带材料、粘接剂、连接层、各层之间的距离、将它们连接在一起的组装方式等等来改变板件的吸音特性。
还可以在连接层56上覆盖或层压其它的材料。例如,可在连接层上涂敷薄膜或者在其上层压一非玻璃纤维材料的附加层。这样,由于裸露的皮肤不会被磨割性的玻璃纤维划伤,所以可在不带手套的情况下搬运板件。另外,用于连接层56的薄膜或层压板可以印上厂家标志或印上便于将板件切割成所需尺寸的测量格。此外,如上文针对外层54描述的那样,出于吸音的目的,还可在连接层上覆盖多孔层压板或薄膜。
如已述及的,许多材料都可以应用于本发明中,但是在一种优选模式中,连接层和间隔物是由相同的材料制成,该材料是Johns-Manville公司制造的玻璃纤维毡,该毡可以是由Johns-Manville公司编号为No.5802的毡或者编号为No.5803毡。毡5802的比重为120g/m2,由12%PET、65%16微米玻璃纤维、25%MF组成。毡5803是包含12%PET、68%16微米玻璃纤维、20%MF的、比重为100g/m2的毡。MF是三聚氰胺甲醛树脂的缩写,该树脂具有热固树脂的特征。PET是聚对苯二甲酸乙二醇酯的缩写。或者是由材料5802、或者是由材料5803制成的间隔物具有能力:在如上所述那样压褶或折叠后、并完全压扁后,只需很小的热量或无附加热量就可发生膨胀。关于Johns-Manvillle公司的产品和相关产品的更为详细的说明可从美国专利5840413、5942288和5972434中得知,这些专利在此处并入作为参考。
优选的外层是一种具有令人愉悦的美学外观的纺织材料复合层,其通过一种热熔性共聚多酯粘接剂而层压到一玻璃纤维的无纺物衬底上。三种不同的层压板是同样理想的。第一层压板使用一种自身为热粘接聚酯无纺物的基底,该基底的基重在45-75g/m2的范围内,且可从西弗吉尼亚州弗洛伊德的Hollingsworth和Vose公司购得。用于将聚酯纤维热粘接到无纺物基底上的粘接剂布图成为外层底表面上可看见的图案。当采用大约7%的粘接面积的小点粘接剂图案时,优选的聚酯无纺材料是一种由Hollingsworth和Vose公司编号为TR2315A-B的材料。当点粘接剂图案的粘接面积大约为21%时,优选的聚酯无纺材料是一种由Hollingsworth和Vose编号为TR2864C1的材料。然后,用丙烯酸粘合剂/阻燃剂涂层对上述任一种无纺材料基底执行丝网涂敷(screen coated),此涂敷对比重的增加量为15-25g/m2。可对该涂层进行配制而提高无纺基底的耐久性,同进增加阻燃性。然后使聚酯无纺基底通过一热熔辊涂机/层压机,在此处,将例如从北卡罗来纳州的EMS Chemie North America of Sumter公司购得的耐火共聚多酯粘接剂涂敷到聚酯无纺基底的表面上,或者涂敷到待涂敷的材料上。粘接剂的涂敷重量取决于聚酯无纺基底与玻璃无纺材料之间的连接强度。已发现:通常基重在30-45g/m2之间的粘接剂是理想的。用一种凹版滚轮来将玻璃无纺层紧密地层压到聚酯无纺基底上,滚轮上最好具有25×25的交叉影线图案。凹版轮上图案的深度主要是根据单位待涂敷区域上的粘接剂重量而设计的。由EMS Chemie公司出品的粘接剂的配比为:由EMS编号为Grilltex D1573G的材料和Grilltex VP1692G的材料以50∶50的比例进行混合。EMS Grilltex VP1692G是一种带有25%有机磷阻燃填充剂的组合物。50∶50混合的结果是:最终产品的阻燃填充剂含量约为13.5%。然后,将粘接剂涂敷到聚酯无纺物的表面上,该粘接剂保持熔化状态,直到它到达辊涂机/层压机的辊隙处,在辊隙处其与玻璃无纺物相连接。玻璃无纺物优选为上面提到的、由Johns-Manville公司出品的5802(120g/m2)毡、由Ahlstrom出品的编号为GFT-413G10-60-1300(60g/m2)的玻璃无纺物、或者由Ahlstrom出品的编号为GFT-413G10-80-1300(80g/m2)的玻璃无纺物。由上述材料制成的复合层压板本身是半透明的,且特征在于:在制成后的板件中,使光线具有透过间隔物之间所形成孔格长度的能力,从而可以看见两个孔格相接区域处的阴影。
如果需要的话,可通过使用一种背侧具有银色、灰色或黑色的美学材料代替上述聚酯无纺物而消除所述阴影。所述背侧是指容纳热熔粘接剂、并随后层压到玻璃无纺物毡上的那一侧。上述颜色减弱了向下通过孔格和向上通过表面的光线量,从而减小了阴影效应。
对于上述聚酯无纺物,另一种可选美学材料是针织材料,其一侧具有银色、灰色或黑色的外观。为此,将一种由北卡罗来纳州格林斯博罗市的Gilford technical textiles公司出品的针织材料与另一种针织材料配合使用,在另一种针织材料中,单股针织结构中包含两种不同种类的纱线。所用两种纱线优选为尼龙和聚酯。尼龙线主要是在消光一侧,聚酯在另一侧。用一种黑色染料对针织材料进行“选择染色”,即该燃料对尼龙是具有亲和性的,而聚酯则保持白色而不被染色。阻燃剂和去污剂也可被加入到染浴配方中。然后,对该针织物作稳定性处理,并加入三聚氰铵树脂以提高纤维的强度。随后,将针织材料穿过辊涂机/层压机,将此针织材料及聚酯纤维材料层压到上述的玻璃无纺物材料上。在此情况中,所用凹版辊图案优选是一种带有随机计算点阵的图案,这样的图案在市面上是公知的。当针织物的银色、灰色或黑色侧被层压到玻璃无纺物材料上时,由于存在较暗的层,所以透过层压板的光线量被减少。此表面可视外观的独特之处在于:此表面模拟了多孔天花板的外观。也可将针织物的白色侧叠压到玻璃无纺物材料上,如果这样设计,则针织层压板的外观就类似于金属屏材料,但也能消除阴影效应。
减小反射光线和透光阴影的另一种方法是使用染成黑色、灰色或银色的玻璃无纺物材料。如果将染成黑色、灰色或银色的玻璃无纺材料如上所述那样层压到聚酯纤维毡或者针织毡上,则也可以减小阴影效应。
应该指出的是,美学材料不论其是聚酯纤维毡还是针织材料,都可以通过印刷或涂敷带有染料的材料而对其染色。这可能会涉及到一个二次印刷或涂敷步骤,所以将增大成本。作为一种低成本的解决方案,还可以通过使用带颜色、或染有颜色的粘接剂来解决阴影效应的问题,和/或增加美学材料的表面白度。
图14-17表示了组装后的板件50逐渐被压缩的状态,其中图14示出了处于完全膨胀状态的板件,图17示出了处于完全塌陷或压缩状态的板件。
图18为板件50的一个轴测视图,图19是其一个部分的放大表示。很容易理解:间隔物52彼此均匀地间隔一定距离,同时彼此平行地沿板件的纵向延伸。当然,在图18和19中板件是完全膨胀的,而在对应的视图20和21中则示出了完全压扁的板件。
普通天花板的一个问题是:它们在运输、安装和使用过程中都保持一样的尺寸和厚度。本发明板件的一个理想特征基于这样的事实:板件在完全膨胀时具有的常态预定厚度与普通天花板的厚度基本相当,但可为进行运输而将该厚度压薄,从而大大降低运输成本。当将上述板件从集装箱中取出时,如果玻璃纤维材料中使用的是热固性树脂,则它们会自然胀开;或者如果使用的是热塑性树脂,则通过加热可使板件膨胀。尽管板件可膨胀到任何所需厚度,但一种用于天花板的优选板件的厚度可在12-26mm的范围内,此厚度可根据板的跨度而合适膨胀成,但也可以根据使用状况而略厚一些或薄一些,当完全压扁时,其厚度约为3-4mm。
从图31可清楚地看出,在与纵向间隔物52延伸方向横交的方向上,板件50容于挠曲或弯曲,从而便于将板件插入吊顶等支撑结构中。事实上,如果出于某种原因而需要的话,可将板件制成弯曲结构,从而其在常态下即为弯曲板件。板件在相反的方向上不易挠曲或弯曲的,即不易沿间隔物延伸的方向发生挠曲,这是因为间隔物的管状结构将妨碍这样弯曲。然而,如果需要的话,也可以通过沿板件的相对两端设置支撑件84而覆盖管状或孔格状间隔物的开口端86,来将板件在大体上进行刚化,从而禁止其沿任一横断方向弯曲。支撑件84或者如图24和25所示那样,制成刚性结构的C形沟槽元件88(例如用塑料、铝等材料),或者如图26所示那样,是用粘接材料制成的条带90,其例如可被粘接到板件的端部上。尽管粘接材料的条带具有一些挠曲性,但同时它应具有足够的强度,从而当安装到板件的端部时,必然能防止板件沿相对于间隔物纵向为横向的方向弯曲。塑料或聚氯乙烯绝缘条带等可作为合适的粘接条带。作为另一种替代方案,如图65-67所示,可在板件的每一端放置一个间隔物52a,以封堵平行间隔物52的开口端。延伸外层54和连接层56而覆盖此间隔物52a,其中该间隔物52a用于提高板件在横交方向上的刚度。
还可以通过在整个板件的几个选定位置处设置横交的间隔物(未示出),来提高板件在横交方向上的刚度。横交间隔物的延伸方向垂直于主间隔物,并具有与主间隔物相同或不同的断面结构。当然,横交间隔物也可以与主间隔物一样,粘接连接在板上。间隔物不论是主间隔物还是横交间隔物,其高度在板件宽度方向上都可以是变化的,从而能产生各种结构和美学效果。
为了改变间隔物52的结构特征,可分别如图28和27所示那样,在间隔物的外表面或内表面上叠压另一材料层,该层可以是一个金属材料层92,它使间隔物材料具有略高的刚度。金属层也可以影响板件的热特性。图27示出了板件上的金属材料层,该板件带有支撑件88,而图28中未包括支撑件。当然,可以在间隔物的成型过程中执行该叠层压制,优选是在压褶之前进行。
如图29和30所示,根据上述过程形成的板件的独特之处在于:在板件表面上任一位置处施加到的压力都将只在那一位置处挤压板件,而不会使板件的相对侧变形。板件能在其相对侧不发生挠曲的情况下支撑数倍于自身重量的压力。例如,根据本发明形成的板件在膨胀时厚26mm、宽24英寸、长48英寸、重大约9Kg(1.98磅)。板件可支撑多达2.9Kg(6.38磅)的载荷,而在板件的相反侧只观察到极小的挠曲,其中该载荷为一圆形重物,直径为10英寸。直径约为2英寸且重量为1Kg(2.2磅)的点载荷也容易被同样的板件吸收,同样在底面上也没有产生挠曲。
参见图33-35,图中表示了板件94的一第二实施例,其中连接层54被替换为一连接物,其形式为数条纵长的、但不可伸长的柔性条带或纤维96。这些条带或纤维可以是塑料、尼龙或具有相同或相似特征的其它类似材料。这些材料带或纤维可粘接或连接到管状间隔物52′上,同时横向延伸过这些间隔物,且这些相互间隔一定距离的纤维最好是平行设置。这样形成的板件94如图35所示那样,可以如上述板件那样,容易地沿横交于间隔物纵向的方向弯曲或挠曲。
在本发明的上述各个实施例中,所述间隔物都具有相同的侧隔壁98(见图12和34),这些隔壁上具有纵向折叠线100,从而当板件被压缩时,这些侧隔壁将向内塌陷。从而这些侧隔壁分别形成了上部分98a和下部分98b,这些部分的结构为矩形,但其中上部分98a的尺寸比下部分98b的尺寸销。由于其中间隔物的上部分具有与下部分不同的尺寸,所以这种布置被称为非对称布置。
在图36-42中示出了本发明的第三实施例,在该实施例中,板件102除了间隔物105的隔壁104在结构上是对称的之外,与图12所示板件是相同的。换言之,板件102包括由带隔壁的间隔物相互连接起来的外层54′和连接层56′,如果需要的话,还可以在外层上覆盖一装饰板58′。但是,沿隔壁104延伸的折叠线106是如此设置的:使得每个隔壁的上矩形部分104a具有与下矩形部分104b相同的尺寸。板件102也是可被压缩的。
图36-38中分别表示的板件102压缩和膨胀形式在图39和40中进行等角轴测表示,可以理解:板件可被压缩到一个比其正常膨胀状态小得多的厚度或形状。
如图41和42所示,当上述板件被堆叠起来时,通过压缩上述板件可节省出大量的空间,显然,这在进行运输时会节约相当大的费用,因为与普通的吊顶用板相比,可以有更多的板件被压缩、装运在同一集装箱中。
使用对称间隔物的板件的优点在于:如果不是仔细观察的话,它可消除板件压缩后所出现的拍电报现象(telegraphing)。这种拍电报现象是当某层结构被紧压到板件的其它构件,例如间隔物或隔壁上时、在压缩后所述类型板件中出现的一种现象。如果压力太大或者间隔物表现出很大的阻力,则板层呈现出一可视图案,从该图案可看出何处有隔壁固定何处没有固定隔壁。
参见图17,其示出了一种带非对称间隔物的板,可以理解:沿间隔物与连接层的连接处形成一些空间,但从图38可清楚地看出,这样空间在使用对称隔壁的情况时是几乎不存在的。相应地,在图38所示具有对称间隔物的板件中,不论在板件上施加多大的压力,都看不到拍电报的现象。但可以理解:在本发明带有对称或非对称间隔物的板件中,由于当连接层被向下压向间隔物时,连接层并不阻碍所施加的压力,而仅仅是发生压缩,所以出现拍电报现象的趋势很小,从而,将连接层连接到间隔物上时所施加的足够压力并不会造成拍电报现象。
通过改变间隔物105每个侧隔壁上折叠线106的位置,就可以调节板件对压缩的抗力。例如,在图43和45所示的、本发明第一实施例所公开的非对称板件50的常态膨胀位置,侧隔壁98中形成一个钝角(a),该角大于图46所示对称板件的隔壁104中的相应角(d)。然而两板件在膨胀形式时的的高度A是相同的。同时应该指出的是:非对称间隔物侧隔壁的上部分98a与下部分98b分别的长度B和C是不同的,而在图46所示的对称间隔物中,上部分104a和下部分104b的长度是相同的。
如图47和48所示,侧隔壁中的角(a)或(d)越大,压缩板件时的阻力就越大。在图47和48中,相同的力F被施加到图47中的非对称间隔板件50上、和图48中的对称间隔物板件102上,可以看出:同样的力使对称间隔物板件的压缩量较大。这是因为对称间隔物板件中侧隔壁的角小于非对称间隔物板件的角。
作为示例,但为非限定性的:已发现一种根据本发明制成的板件具有令人满意的性能,该板件的外层、连接层和间隔物都是由100GSMJohns Manville#8802玻璃毡制成,图43到46中所标注的参数都落入下述范围内:
X=5-10mm
S=20-40mm
A=15-26mm
B=8-10mm
C=13.5-17mm
D=13.5-15mm
a=100-120°
b=100-120°
在图51和52所示的、根据本发明板件的另一备选实施例108中,通过采用一种独特的间隔物110,而取消了上述实施例中的连接层。从图49和50中可清楚地看出,间隔物110基本上为沙漏形结构,并形成了两个相互倒置截头三角区域112和114,这与本发明所述的第一实施例相同,但该间隔物的顶部具有一个长的适于覆盖相邻间隔物的水平翼边,从而具有一个分段的连接层116,该连接层包括数片由间隔物水平上翼边形成的互连条带。尽管间隔物110被表示为非对称的,但事实上,它可以呈现出类似于本发明第三实施例中所示结构的对称构造。因此,间隔物具有一基部118、一左侧隔壁120和一右侧隔壁122,其中,两侧隔壁的顶部分别具有一水平翼边124和126。这两个侧隔壁都有具有一个压痕线128,从而在有压力施加于间隔物的顶部或底部时,这些侧隔壁将塌陷。右侧隔壁顶部水平翼边126的宽度大约为间隔物顶部宽度的三分之一,但间隔物左侧水平翼边124的长度略超过间隔物基部118的长度,从而它覆盖并叠压着间隔物顶部的右侧水平翼边122。
从图51中可清楚地看出:当数个间隔物110以紧密相邻的关系或肩并肩连续的关系设置时,水平顶翼边124从左侧隔壁120延伸超过右侧隔壁122,并与在右侧下一个相邻间隔物的左侧隔壁120的水平顶翼边124成重叠关系。因此,左侧隔壁的水平顶翼边124按照组合形式而形成一分段、但却是连为一体的连接层。当然,每个间隔物左侧隔壁的水平顶翼边124粘接固定在右侧隔壁的水平顶翼边126上,同时也固定到右侧紧邻间隔物的左侧隔壁的水平顶翼边124上。一个覆盖层130被固定在每个间隔物的基部118上,以使这些间隔物的基部相互连接起来,当然,如果需要的话,还可以在外层的下表面或者分段连接层上固定一装饰层(未示出)。
在图53-55中示出了根据本发明制成板件的又一个实施例132,在该实施例中,间隔物134本身不再是孔格状的,而是被折成之字形的材料带,并固定在一外层136和一连接层138之间,从而也形成了孔格状的可压缩板件。首先参见图53和54,间隔物134由一个材料带构成,该材料带具有一对外部平行压痕线140和内部平行压痕线142,但是,两外部平行压痕线的折叠方向相反,两内部平行压痕线的折叠方向也相反。在该条带的外部压痕线140和侧边缘148之间形成了一对安装面或者边缘区域144和146,可以用任何合适的方式将这一对安装面分别固定到外层和连接层上。在间隔物的这些边缘区域之间,间隔物的中间部分150具有两条内部压痕,通过这两条内部压痕使条带在在边缘区域之一上受到横向压力时可发生塌陷。图55和56中分别以膨胀和压缩状态表示了由图53和54所示间隔物所形成的板件132。
图57和58中分别以膨胀和压缩状态表示了用于图59和60中所示板件154中的另一种间隔物152。如图57和58所示,间隔物152包括一对平行的外部压痕线156,且这两压痕线与形成该间隔物的材料带两侧边缘158间隔一定距离地向同一方向内折,在两平行外部压痕线之间有一第三中间压痕线160。一个上边缘区域162形成在材料带一边缘和上述外部压痕线之一之间,一个大得多的、第二下边缘区域164沿间隔物的底部形成于材料带对应边缘与相邻压痕线之间。在中间压痕线160处以相反方向进行折叠,从而使间隔物具有不同宽度的上边缘区域和下边缘区域,如图58所示,这两个边缘区域都从它们相邻的折叠线156向右侧伸出。在相互平行、等距的多个位置处,每个间隔物的上边缘区域162被固定到连接层166上,而下边缘区域164则适于向右延伸,从而与右侧下一个间隔物重叠一小部分。重叠的下边缘区域被相互固接起来,从而形成一整体的分段外层168,该外层是由各间隔物的下边缘区域构成的。当然,一装饰层(未示出)也可以覆盖在该相互连接的边缘区域上,或者可设置一个连接层来使板件具有多样的美学效果。
图61-64中再次示出了间隔物的一类似实施例170,其中材料带设有一对外部压痕线172和一个位于它们之间的中间压痕线174,上边缘区域176和下边缘区域178分别形成在条带边缘180和两外部压痕线172之间。外部压痕线172处的折叠与中间压痕线174的折叠方向相反,从而如图62所示:上边缘区域和下边缘区域都向右水平地伸出。可以领会的是:这两水平区域的水平延伸长度都超过了中间压痕线174,并适于与右侧相邻间隔物的上边缘区域和下边缘区域重叠,这样就可以用任何合适的方式将它们固定起来,而形成图63所示的膨胀板件和图64所示的压缩板件。
如图68-73所示,在根据本发明所设计板件182的另一实施例中,板件仍具有一个外层54、一个连接层56和数个在这两层之间延伸的间隔物184。从图68和71可清楚地看出:部分板件中的间隔物184a的截面为Z字形,而板件另一部分中间隔物184b的截面为反Z字形。如图72和73所示,在间隔物方向发生改变的位置186处,板件可被弯成一直角,从而板件例如可适应于其将被安装的建筑构件中的直角区域。例如,板件可绕过直角型的管道系统,这种类型的管道系统可以是房屋中用于引导强制通风等的管道。
再次参见图68和71,可以理解的是:板件右手侧部分中的间隔物184a为Z形截面,从而形成一延伸向左侧的上水平翼边188、一个延伸向右侧的下水平翼边190和一个对角连接翼边192,翼边192连接上翼边的右边缘与下翼边的左边缘。当然,Z字形间隔物184a也可按照类似于上述方法的方法形成,即在制造间隔物的材料带中设置压痕线,然后沿这些压痕线折叠材料带。当然,板件左手侧部分中的反Z形间隔物184b具有延伸到右侧的一上水平翼边194、一个延伸到左侧的下水平翼边196和一个对角连接翼边198,翼边198从上翼边的左边缘延伸到下翼边的右边缘。
从图68和图71-73中可清楚地看出,在间隔物折向发生改变的位置186处(在所示板件中该位置靠近中心位置处),板件可被弯成一直角。然后板件可以如图72和73所示那样完全膨胀,从而间隔物的翼边彼此垂直,由此形成矩形的孔格。
参见图68和69,可以领会的是:该板件也可以如根据本发明上述实施例制成的板件那样进行压缩。
可按图74-79所示方式提高板件在横断方向上的硬度。可以理解的是:可在89处将板件上靠近其端部的一段部分地切开,此切开割断了连接层56和间隔物52(沿间隔物长度的横交方向),但不切断外层54。该切开形成了一个小材料条带91,如图75所示,该条带可被独立地压缩,以容纳于一个刚化夹片93中。在该公开实施例中,刚性夹片的截面大体为J形,具有一个长侧95、与之间隔一定距离的平行短侧97、一个使上侧和短侧的相应边缘相互连接的连接壁99和一个缘边101,缘边从长侧上远离连接壁99的相对边缘处悬接出来。夹片安装到压缩后的材料条带上,从而将该材料保持在压缩状态下。然后,如图77和78所示,将夹片和压缩后的向上折起,从而形成一个沿板件端部的刚性部位。当然,如果需要的话,刚化的材料条带在其如图78和79所示那样向上折起之后,可进行粘结固定就位。
对本领域的技术人员是显而易见的是:夹片具有适当的变型形式,还可用该夹片作为安装夹片,用于将板件从天花板支撑件(未示出)上悬挂下来,其中的支撑件例如是2000年4月10日提交的、名称为“覆层系统和用于此类系统中的板件(A Cladding System andPanel for Use in Such System)”的、共同未决申请No.08/752957所公开的类型,该申请与本发明属于共同的申请人。该申请的内容结合到本文中作为参考。
从上文对本发明各实施例的说明,我们可进一步理解到:各种具有独特构造的间隔物可被用在其它的实施例中。仅作为举例,各种间隔物的侧隔壁的上部分和下部分、或者侧壁上分开上边缘区域和下边缘区域的上部分和下部分可具有相同或不同的尺寸,从而形成对称和非对称的间隔物。另外,简单地改变间隔物侧隔壁中的角,可使得一板件比另一板件更易于压缩。类似地,通过使间隔物间隔更大的距离,板件可更易于沿间隔物纵向的横交方向弯曲。间隔物的深度也将影响板的强度(假设其它参数保持不变),从而仅通过增加间隔物的厚度,就可将板件的长度和宽度(即跨度)加大得很大,而不会改变板的强度和连接特性。同样,如上所述,通过在板件外层上叠压不同类型的装饰层,可产生各种各样的美学和吸音特性,从而可在使用上述板件的房间内形成不同的颜色、图案、纹理等效果。
另外,从上述说明中可以知道:通过改变制造外层、连接层或间隔物的材料可以使板件实现不同的特性。例如,可通过改变材料而使板件具有不同的吸音特性,或者具有不同的透光特性。同时,这些材料也可以是耐火的,以防止采用上述板件的建筑中的火焰传播。还可以在板件中使用不同的材质,例如外层或连接层用相同或不同的材料制成,间隔物用与外层和连接层之一相同或不同的材料制成。也可在同一板件中,用不同的材料制造间隔物本身。例如,设置某些间隔物可使板件具有弹性和可压缩特性,而其它的间隔物可被设置成用于改变板件的吸音特性、透光特性或耐火性等等。同样,板件也可被堆叠在建筑结构中,以改变上述板件的吸音特性或透光特性。
尽管上述板件原则上是作为普通吸音砖的代替物,这些吸音砖被支撑在吊顶格架的T形支撑件上,但也可对板件略做修改,从而使其可从同样的T形支撑件上悬垂下来。可以理解:通过从T形支撑件60上悬挂本发明的板件,可用这些板件来替换或更新现有的天花板系统,在此过程中,可去除或不去除已置于或支撑在T形支撑件60顶部上的吸音砖。
图80-96中示出了已被改动的板件200,对板件的改动是便于将其从T形支撑件60上悬挂下来或支撑在T形支撑件60上,图8中示出的数个板件安装在已有吸音板202的下面,吸音板202支撑在支撑件60上。可以理解:各板件200属于上述的通常类型,并如图84-86所示那样,具有一外层204、一连接层206和数个在这两层之间平行设置的孔格间隔物208。如上所述,这些孔格间隔物优选为固有地可压缩,从图87到图91可更好地看出,这些间隔物是由已被压出折痕并折叠的单独材料带形成的,从而形成具有两倒置截头三角区域210和212的纵长管件。间隔物208具有带折叠线216的可塌陷中间侧壁214,这些折叠线允许中间侧壁或者如图89-91所示那样向内塌陷,或者如图87和88所示那样向外膨胀,这是根据多种情况而定的,这些情况包括:制造间隔物的玻璃纤维毡材料所用的粘合剂类型、以及对间隔物的加热和冷却处理,这些内容将在下文详细描述。
如图81-86所示,在板件200沿孔格间隔物208开口端的每一端上,将一个独特的夹片218固定在板件上。这些夹片是纵长的,并优选地是一种刚性材料,例如铝、塑料等的挤压成型件,从图82可明显地看出,其结构总体上为倒J形。因而,形成一垂直的主平板体220,该平板体具有一个从其下边缘突出的缘边222。从该主体的上边缘延伸出一个开口向下的上部钩形槽224。同时,沿该上边缘形成一第二或水平开口的钩形槽226,该槽从主体沿与缘边222相反的方向突出。在水平开口槽226的下方,一倾斜突出肋228从主体的上边缘向下延伸。
参见图92-95,可这样来将夹片218固定在板件200的端部:或者是如上所述那样通过在板件端部上开槽,从而使外层204在纵向上突出于板件的两相反端部;或者是将外层制成比板件剩余部分略长和略宽一些,从而其自然会从两相反端部或相反侧伸出,形成图87和92所示的外层纵向延伸部230和横向延伸部232。一个可由塑料、铝、纸板等制成的纵长刚性直条234被粘接到外层上突出于板件端部的纵向延伸部230的顶表面上,然后,如图94所示,通过将刚性条和外层的纵向延伸部插入与主体相邻的、向下开口的J形槽224中,且使夹片的缘边222罩在刚性条的最内侧面上,而将夹片设置在了外层的两纵向延伸部和刚性条上。通过将上述夹片如此就位,则可如图95所示那样,将外层的纵向延伸部230、刚性条234和夹片218向上折,直到使位于板件两相反端部的连接层被容纳在夹片水平开口的J形槽226和倾斜肋228之间。然后,水平开口的J形槽226的下侧可被粘接或以其它方式固定到连接层206上,从而将夹片保持在图95所示的状态。
每个夹片的倾斜肋228都伸入到连接层206下方,从而将板保持在完全膨胀的状态。通过在板件的每一纵向端部上执行相同的过程,可以领会:每一板件上都将带有一夹片,且水平开口的J形槽226可被定位成图84和85所示那样,固定在T形支撑件60的凸缘上。
图92A-95A中示出了用于将J形夹片固定在板件端部上的另一种可选方法。在该可选系统中,如图92A所示,在板件的一个纵向开口端,向下切穿连接层206和间隔物208的开口端而制出一切口或切缝,从而在连接层/间隔物的切下部分与板件剩余部分之间形成一间隙。然后,将该连接层和间隔物向下压缩成与外层204紧密相邻的关系,然后压缩后的材料被插入到夹片中向下开口的J形槽224中,从而如图94A所示那样,使缘边222罩在压缩后材料的最内侧边缘上。之后,将其中容纳有压缩后材料的夹片向上折并固定就位,其中优选的是用粘接定位,这样就形成了如图95A所示的一板件纵向端。
如图83所示,水平开口J形槽226的端部从夹片218的两相反纵向端向内形成空间,以容纳T形支撑件60,空间的延伸方向垂直于该夹片固定所在的T形支撑件60。以这样的方式,板件就可以以悬挂的方式、而不是以支撑的方式安装在T形支撑件的普通格架中,而且该格架上可支撑、也可不支撑其它的吸音砖组。换言之,其上固定有夹片218的板件200可用于与现有格架进行连接,或者也用于以完全相同的方式与一新格架相连接。如可意识到的那样:相邻纵向对齐的板件的夹片可以是彼此邻接的(图85),故板件外层的端部之间只有很小的间隔,从而使天花板具有大体上为连续的外观,而看不到板件所悬挂的格架。另外,由于夹片将板保持在其完全膨胀的状态下,所以每个板件的下层或外层204与相邻板件的外层是水平对齐的,这样就使由这样板件构成的天花板呈现为光滑均匀的外观。参见图87-91,外层的横向延伸部232可被向上折而与最外侧间隔物上与之相邻的侧壁214相接合,并用一种合适的粘接剂固定在其上,从而使板沿其侧边缘具有光滑的外观。
有时可能需要将板件围绕一拐角进行折叠,或者需要形成一个拐角。利用本发明的板件,这样的折叠或拐角可通过图97和98所示的方法美观地形成。从图97中可看出,在板件上需要进行折叠或弯曲的位置处,可将间隔物208及其顶部的连接层206从板件的剩余部分上切下来,但该间隔物被取掉位置处的外层仍保留。板件剩余部分可被沿一个方向或者其它如图98所示的方向进行折叠,从而板件的一剩余部分可以与其它部分为垂直取向,而外层204则连续地绕过弯角进行延伸,从而为板件形成了一个完全光滑的拐角。需要将板件这样进行折叠,例如,在一个天窗中,窗户超过天花板的高度水平面而升高进入到一个向上凹入的区域中,通过执行图97和98所示的步骤,可将一个板件或数个板件折成从通常的天花板高度向上延伸到天窗的凹入区域中。
如上所述,制造间隔物的优选材料包括玻璃纤维以及热固树胶和热塑树脂的混合物。希望这样形成的材料即使是在如上所述那样压褶或折叠成例如图89-91所示间隔物结构的情况下,也保持平面定向状态。为了能保持每个间隔物上侧壁214向内折叠的折叠后结构,需要将板件200保持在至少部分压缩状态中经过很长的一段时间,否则折叠后的侧壁将向外折出力图恢复其平板定向。当然,如果上述间隔物被沿顶部和底部固定到外层204和连接层206上时,则它们就不会回复到平板取向状态,但是如果不在压缩状态下进行保持,则侧壁在经过一段时间后会试图强直起来,当出现这种情况时,侧壁就从图89所示的向内折叠定向状态变成图88所示向外折叠取向状态,其中,侧壁与相邻间隔物的侧壁邻接,由此共同加强和强化了板件,所以实质上它们是不可压缩的。图96中示出了一个处于其基本上不可压缩状态的板件。换言之,为了使整个板件具有可压缩特性,侧壁需要如图89-91所示那样进行内折。
在未加热的环境中对制造间隔物208的材料带进行折叠,在该材料带与外层204和连接层206被层压到一起之前,在该条带上或者在外层和连接层上涂敷一种热熔性粘接剂。如上所述,除非将板件200保持在一种压缩形式中,如图89-91所示,否则经过一段时间之后,它们将膨胀成图88所示的形式,在此形式下板件将不再可被压缩。板件从图89-91所示形式转换到图88所示形式所需的时间阶段取决于多个因素,这些因素包括:制造间隔物的材料中所用的树脂、以及当间隔物处于图89-91所示压缩形式时是否加热等。通过对压缩形式的间隔物进行加热,可延长它们膨胀到图88所示形式所用的时间。同样,通过增加制造间隔物的材料配比中所用的热塑树脂,也可以延长间隔物从图89所示形式转换到图88所示形式所需的时间。作为举例,所述转换时间可在15分钟到32小时之间变化。
相应的,当制造或被运输板件200时,最好是以压缩态进行运输,从而可在一较小的集装箱内叠装和运输较多的板件,与具有固定厚度的普通吸音砖相比时尤其如此,其中的普通吸音砖的厚度与根据本发明的根据200在完全膨胀后的厚度相似。然而,一旦这些板件被从运输集装箱中取出,它们就立刻从图91所示形式经过图90所示形式膨胀到图89所示形式。它们将保持图89所示形式一段上述时间阶段,在此之后,它们将转换成图88所示形式,在这样的形式下,它们将变成不可压缩的。因此,如果在变为不可压缩之前进行插置,它们仍是有弹性的,并易于被插入到支撑格架系统中支撑件之间形成的开口中。。
如上所述,根据本发明构成的板件具有理想的吸音特性,并且该特性可随参数的变化而改变。通过将本发明一实施例与普通的吸音砖进行比较,可以看出,根据本发明构成的板件可获得有益的吸音效果。图99中示出了本发明的图14所示板件与其它吸音砖的比较图表。X轴以赫兹表示频率,而Y轴表示噪声衰减系数。与本发明图14中的板件进行比较的三种板分别是由Armstrong生产的、商标为“Cirrus”的硬质矿棉吸音砖、由瑞典的Ecophon生产的、商标为“Focus”的两英寸厚的玻璃纤维砖、以及0.7mm的多孔金属板,金属板具有由荷兰鹿特丹市的Hunter Douglas生产的、编号为Luxalon 300C的无纺毛覆盖层。
可以看出,图14中吸音板在较低频段和相对高频段都表现出优于上述三种板件的特性,在中间频段内也表现出较好的特性。
虽然上文是以一定程度的具体性来对本发明进行描述,但应理解:本公开文本只是作为示例性的说明,可以在不脱离后附权利要求书中所限定的本发明范围的情况下,对细节特征或结构做改动。
Claims (28)
1.一种可压缩结构天花板或墙壁板件,包括:
至少一个具有内表面和外表面的外材料层;
多个可压缩的间隔物,被固定到所述内表面且从所述内表面突伸出;以及
连接结构,用于将所述间隔物共同固定在远离所述外层的位置;
其中每一个间隔物是纵向细长的并且包括纵向延伸的侧隔壁和纵向延伸的折叠线,从而,通过施加压力到外层或连接结构,使得所述间隔物沿所述折叠线折叠并被压缩以减小板件的厚度;以及
每一个间隔物在常态时膨胀并且是有弹性的以便在被压缩后回复到这样的构造从而板件将在常态下呈现为其常规的膨胀形式;
所述间隔物包括半刚性但可折叠材料的单独层;
所述可折叠材料由玻璃纤维通过树脂粘合在一起制成从而每个所述折叠线是有弹性的并且包括一个不严重破坏所述纤维而形成的压痕。
2.根据权利要求1所述的板件,其特征在于,每个间隔物在经过压痕而形成所述折叠线后保持其弹性模量。
3.根据权利要求2所述的板件,其特征在于,所述多个间隔物相互平行。
4.根据权利要求1所述的板件,其特征在于,所述多个间隔物相互平行。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的板件,其特征在于,所述间隔物的所述单独层被折叠以便限定所述侧隔壁和纵向延伸的基部,所述基部可固定到所述外层和所述连接结构,所述侧隔壁在所述基部之间延伸且可塌陷。
6.根据权利要求5所述的板件,其特征在于,所述侧隔壁是大体细长和平板状的,并且所述折叠线位于所述基部和所述侧隔壁之间以便所述板件在压缩时使所述侧隔壁可被折成与所述基部成大体面对面的关系。
7.根据权利要求6所述的板件,其特征在于,所述折叠线也在每一个所述侧隔壁上以便限定一对隔壁部分。
8.根据权利要求5所述的板件,其特征在于,所述基部固定到所述外层。
9.根据权利要求6所述的板件,其特征在于,所述基部固定到所述外层。
10.根据权利要求7所述的板件,其特征在于,所述基部固定到所述外层。
11.根据权利要求8所述的板件,其特征在于,所述基部也固定到所述连接结构。
12.根据权利要求1至4中任一项所述的板件,其特征在于,包括所述间隔物的所述单独层的材料由用树脂粘接在一起的碳纤维和玻璃纤维制成。
13.根据权利要求1至4中任一项所述的板件,其特征在于,在所述间隔物中的所述树脂是热固性树脂、热塑性树脂或者热固性树脂和热塑性树脂的组合物。
14.根据权利要求1至4中任一项所述的板件,其特征在于,所述外层由用树脂粘接在一起的玻璃纤维制成。
15.根据权利要求14所述的板件,其特征在于,在所述外层中的所述树脂是热固性树脂、热塑性树脂或者热固性树脂和热塑性树脂的组合物。
16.根据权利要求1至4中任一项所述的板件,其特征在于,所述连接结构由一层用树脂粘接在一起的玻璃纤维制成。
17.根据权利要求16所述的板件,其特征在于,在所述连接结构中的所述树脂是热固性树脂、热塑性树脂或者热固性树脂和热塑性树脂的组合物。
18.根据权利要求1至4中任一项所述的板件,其特征在于,所述连接结构包括许多连接到所述间隔物的柔性但不可延伸的纤维。
19.根据权利要求7所述的板件,其特征在于,所述隔壁部分尺寸相同。
20.根据权利要求7所述的板件,其特征在于,所述隔壁部分尺寸不同。
21.根据权利要求1至4中任一项所述的板件,其特征在于,所述外层由与所述间隔物相同的材料制成。
22.根据权利要求21所述的板件,其特征在于,所述连接结构由与所述间隔物相同的材料层制成。
23.根据权利要求1至4中任一项所述的板件,其特征在于,每一个所述间隔物是管状的,具有大体平的上下表面;所述下表面固定到所述外层上,所述上表面固定到所述连接结构上;所述上下表面通过向外折叠的折叠线连接到所述侧隔壁上。
24.根据权利要求23所述的板件,其特征在于,相邻间隔物的所述下表面以互相直接相邻的关系固定到所述外层上。
25.根据权利要求24所述的板件,其特征在于,相邻间隔物的所述上表面以互相间隔开的关系固定到所述连接结构上。
26.根据权利要求1至4中任一项所述的板件,其特征在于,每一个间隔物的所述侧隔壁包括一对侧隔壁,每一个具有一个向内折叠的折叠线。
27.根据权利要求26所述的板件,其特征在于,每一个侧隔壁在其向内折叠的折叠线的上方具有一个上面的部分、在其向内折叠的折叠线的下方具有一个下面的部分。
28.根据权利要求1至4中任一项所述的板件,另外包括一个装饰层,该装饰层固定到所述外层的外表面上。
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