CN1910036A - 面板结构 - Google Patents

Abstract

一种面板结构(10)，由两个片层(12)组成。所述片层(12)被彼此分开以在其间形成一个空腔(13)。片层(12)在不同位置处(14)连结起来。结点(14)采用与片层(12)基本相同的材料制造，这样一来片层(12)和结点(14)构成一个连续的材料体。结点(14)在面板平面内留出畅通的空腔(13)。在一个空腔内设有一个长加强件(15)。

Description

面板结构

技术领域

本发明涉及面板结构及其构造。

发明内容

本发明所提供的面板结构，包括两个片层，该两片层被彼此分开以在其间形成空腔，并且由多个从一个片层延伸至另一片层的结点将片层结合起来，该结点采用与片层基本相同的材料制作而成，并且该片层与结点形成一个连续的材料体，所设置的结点在面板平面内留出畅通的空腔，并且在至少一个空腔内设有一个长加强件。

结点以设置为从片层的几何格子中穿过为佳。片层之间的空腔内可以包含与片层不同的材料，例如膨胀材料。

所述的片层和结点的材料可以是热固性或热塑性材料、其他聚合材料、金属或木板。片层材料内可以加入强化纤维。

片层以是大致平坦、并且是大致平行的为佳。

结点可由一个或一个以上的片层材料组成，从相应片层的平面向外变形，并与另一片层的材料融合。以两片层的材料从各自的平面变形，并在片层之间的某一个位置处与另一片层的材料融合为佳。以所述片层材料在两片层的中点融合为佳。

所述材料可以通过采用加热和/或加压方式发生变形。所述材料的变形可产生朝向另一片层的空心突起。或者，所述材料的变形也可以产生朝向另一片层的实心突起。该突起的形状可以是尖头状、圆头状或平头状的峰部，与另一个片层上所形成的相应峰部相融合。

发生变形形成结点的片层的面积以不超过一半为佳。片层在变形区域之间的部分以基本上是平坦的为佳。片层可以仅在某些点发生变形，而在这些点之间基本上是没有变形的。

附图说明

本发明的各种实施方式，以具体实例的方式并结合参考附图作更详细的描述，其中：

图1a为本发明第一实施例的面板结构的立体图，其中有一部分被去除；

图1b为图1a的“B-B”向剖视图，并且图1c为图1b的放大图；

图2a、2b和2c分别对应于图1a、1b和1c，显示了第二实施例；

图3a、3b和3c分别对应于图1a、1b和1c，显示了第三实施例；

图4为面板结构第四实施例的剖视图；

图5a和5b所示为第一和第四实施例的面板表面；

图6、图7a和7b显示了制造本发明面板结构的各种方法和布置；以及

图8a和8b显示了制造本发明面板结构的更多的方法和布置。

具体实施形态

图1显示了一个由两个片层12组成的面板结构10。所述片层12彼此分开，其间形成一空腔13。片层12在不同位置处被标记为14的结点连结起来。该结点14从一个片层12延伸至另一个片层。

正如所述，结点14是由基本上与片层12相同的材料制造的，这样一来，片层12与结点14构成了一个连续的材料体。结点14被设置为使面板平面内留有畅通的空腔。至少在一个空腔内设有一个长加强件15。

除了在各个结点14的区域外，各片层12基本上是平坦的。在这些位置，片层12的材料以下述方式从片层12的平面进行变形，形成朝向另一个片层12的突起16。所述突起16是空心的。突起16与另一个片层12上所对应的突起，在图1b和1c中的以虚线17所示的平面上相交。不用实线表示的原因是，为了形成一个穿过片层12并经过结点14的单独连续材料体，在制作过程中，突起16的材料在此处被融合在一起。

该片层12可由如热固性或热塑性塑料、聚合材料、金属合金或纸板等的材料制成。材料内可以选择加入标示为18的强化纤维。

从图1a～1c中可以看出，在本实施方式中，突起16在融合前为平头状的峰部，因此融合发生在峰部的全部区域上。

形成在片层12之间的空腔15，包括加强件15，也可以为留空的形态，如一个开放的空腔(如图1b左侧所示)，或可以包含发泡材料22(如图1b的右侧所示)。该发泡材料不是面板10结构性能所必需的，而是出于其他原因添加，例如隔热或隔音。该加强件15以基本为刚性，并有足够的尺寸来支承片层12，使面板具有抗扭曲的强度为佳。因此，利用加强件使面板增加了强度。加强件可以是金属或其他材料，可以是实心的或空心的，后者允许加强件用作维修管道。

加强件可以是笔直的，延伸穿过整个面板，或者在面板内形成接头，如图中的附图标记19所示。在另一种方式中，加强件也可以是弯的，而不是笔直的。

图2a～2c所示为第二实施例。与图1相对应的特征给出了相对应的带后缀a的附图标记。

在第二实施例中，面板10a也包括两个片层12a，片层12a通过由突起16a构成的结点14a连接。加强件15a设置在突起16a之间的空腔13a中。第一和第二实施例之间的差别涉及到突起16a的形状。第二实施例中，突起16a为带有尖头状峰部的锥形，因此与突起16的平头状峰的面积相比较，突起16a之间紧密接触与融合的面积在该第二实施例中相对较小。

峰部的融合形成穿过片层12a并经过结点14a的单独连续的材料体。

同样，该片层12a可由如热固性或热塑性塑料、其他聚合材料、金属或板材等材料制成，并可加入强化纤维(图2中未示)。空间20a可以为留空的形态，如一个开放的空腔，或者填充发泡材料(图2中未示)。

图3a～3c显示了面板结构10b的第三实施例。同样，采用相似的附图标记带上后缀b，来表示相应的特征。

第三实施例中，片层12b通过形状为锥形尖头状的实心突起16b的结点14b连结在一起。因此，第三实施例和前两个实施例的主要差别在于突起16b是实心的而不是空心的。同样，以使用热固性或热塑性塑料、其他聚合材料、金属、或板材等材料为佳，并且可选择加入强化纤维。空腔13b包括设置在结点14b之间畅通空腔内的加强件15b，并且也可以是开放的空腔或填充发泡材料。

峰部的融合形成穿过片层12b并经过结点14b的单独连续的材料体。

图4所示为面板结构10c的第四实施例，同样采用相似的带后缀c的附图标记。

面板10c中，片层12c为平坦的，并穿过差不多其整个区域。结点14c是用相同材料以细杆16c的方式形成与片层12c基本垂直的间隔柱。同样，片层12c和结点14c以采用热固性或热塑性塑料、聚合材料、金属合金或纸板材等材料制造为佳，并且可选择加入强化纤维。片层12c和杆16c一同形成一个单独的连续材料体。空腔13c的形式是一组穿越面板整个宽度的平行笔直的畅通空腔。至少在某些空腔13c内包含强化纤维15c。

图5a和5b所示为第一和第四实施例的外表面。图5a中，突起16的空心特性使每个突起位置28形成可见的凹陷26。突起位置是设置在几何格子、如本实例所示的以虚线表示的正方形格子30的间隙处。与凹陷26的尺寸相比，该格子30的正方形尺寸可使突起16隔得够宽，留出畅通的笔直空腔13来容纳突起16之间的加强件15，并让其在面板10的平面内延伸。

第四实施例中，如图5b所示，突起16c也设置在正方形格子30上。然而，杆16c较窄且是实心的特性导致面板10c的外露表面是完全或基本上不可变形的平坦面，即使是在突起位置28。为了清楚起见，杆16c的位置如图5b中的小圆所示。可以看到，同第一实施例一样，杆16c的间距可以留出畅通的笔直空腔13，使得加强件15c以不同方向在面板10c的平面内延伸。

从图5a和5b中可以很容易看出，突起位置28之间的面积明显大于片层12总面积的一半。也就是说，片层12不超过一半的面积发生变形形成结点14。图5a中，变形形成凹陷26，但是这些凹陷太小了，在突起位置28之间，片层有一半或超过一半的面积没有发生变形。在图5b的布置中，如前所述，柱24足够小，使得面板10c的外表面实际上利用杆16c的形成而不发生变形。

图6所示为制造本发明面板结构的第一种方法。该第一种方法特别适用于第一实施例，但是也可用于第二实施例。该方法将以第一实施例为例进行描述。

片层12先设置成带有突起16。两个片层12被定向，使各自的突起16分别朝另一个片层的突起突出，然后两个片层12绕着加强件15结合起来。因此，突起16的峰部紧密地贴合在一起，并在形成空腔13时放入加强件15。或者，加强件可以从面板的边缘轴向地放入空腔13中。然后对峰部进行加热，例如在凹陷26中以箭头34所示位置放入热源，使突起峰部的区域的材料加热软化。这就让两片层的材料通过熔化而融合，从而将两片层变成一个整体。其结果如图1c所示。片层之间所发生的这一融合过程使得图1c中采用虚线来表示两突起16更为适合，而不是用实线来表示。实际上，在融合发生后，不可能指出已经融合成一体的两个突起边界的精确位置。通过融合，这两个本来独立和分开的实体形成了一个单独的材料实体。

图7a和7b显示了制造面板结构的第二种方法。

在该方法中，两平坦的材料片12紧密地贴合在一起，在此时仍是平坦的。然后，在突起位置处进行加热，如箭头36所示。这就在片层12的热塑性材料上产生了局部加热，因此两片层材料在这些位置上融合在一起。

在融合发生后，但在材料完全冷却之前，材料仍保持塑性的时候，片层12被拉开(图7b)，通过材料的拉伸在片层12之间开始产生结点14。拉开片层12的方式可以采用在面板外侧进行抽吸，或者在片层12之间吹入空气或其他流体令其分开。

当分离继续的时候，不断地形成结点14，直至最后完成全部结点。该片层12被保持在该位置直至材料完全冷却。

上述过程仅适用制造第四实施例，采用局部加热形成连接片层的柱。也可以对该过程从两方面作出改进用于制造第一和第二实施例。首先，箭头38所指的次要加热区域采用绕各突起位置进行圆环形加热。38所示的次要加热比突起位置的加热量要小，或者是温度低，不然就是加热时间短，因此绕该圆环部的材料不足以软到和另一片层12相融合。因而，与突起位置28的材料发生融合相反，绕圆环的材料只不过是变软。因此，当片层12被分开时，软化的圆环38处的材料可以被拉开形成突起16，16A的侧壁40，但不会与另一个片层12发生融合。这有助于制造如第一和第二实施例所示类型的突起，而且利用将片层12抵靠于型模工具或其他样板模型中，可以进一步有助于片层12的分离。

在该方法中，加强件是在结点和空腔形成后再设置的。

图8所示为一种可以将图6和图7中的方法用一个连续过程来执行的技术。片层12从图8a的左侧连续地输送到辊子42的夹口。图8b放大显示了其中一个辊子42的表面。辊子42上有吸孔44的线条和加热元件46的线条。因此，当片层12通过辊子42的夹口，突起位置28所对应的区域被加热元件46加热。片层12离开夹口时，通过吸孔44抽吸将片层12固定在辊子上，从而将片层12固定或拉开。因此，已被加热和融合的位置28则被拉伸，以图7b所述的方式形成结点。或者，辊子42可有更为复杂的表面构造，让加强件在通过辊子夹口时，被输送到片层12之间。或者，在结点完全形成以后，从面板边缘导入加强件。辊子42可以制成能容纳预先形成有突起16(例如在成型辊子加热的前一步骤中形成)的片层12，因此在突起16的峰部进行加热(如图6a所示)，而不必在其后进行抽吸。

在上述的所有方法中，采用热塑性材料的两个面板融合可以获得一个单独连续的材料体，而没有实际上的边界，因此也就没有由边界带来的结构性缺陷。利用加强件的设置，其还可以进一步延伸。其结果就是，该面板结构中，两个分开的面板被连结起来并被补强，从而限制了其弯曲或剪切运动(剪切运动是指在其平面内相对另一个片层的运动)。面板结构的任何弯折都必然会有剪切运动，因此阻止剪切运动就可以防止弯折，并通过设置加强件防弯折得到进一步强化。其结果是结构的强度，如抗冲击强度主要是由片层(其厚度应适当)提供，而抗弯强度主要是通过将片层连结起来并进行补强来提供的。结构中形成空腔，使其结构的刚度好而重量轻。

所述的这种刚度好重量轻的面板结构可以方便地用于马达室、轮船、建筑(特别是临时性或移动式建筑)，模板、铺板、运输包装和平台、车身、百叶窗以及其他用途。其中的大多数用途中，片层12未变形的外表面至少占总表面积的50％，因此采用另外的面板或片层材料，尤其是添加装饰用的覆盖层后，成品具有美观的外形。因此，该面板结构可以用作移动式建筑或移动式房屋的墙壁，并覆盖传统的壁纸，而不让面板结构的形状外露，特别是使用第四实施例的时候。

在不脱离本发明范围的情况下，上述结构可做许多变化和修改。尤其是，可以使用一定范围内的不同材料。也可以采用其他方法来获得结点中的连续性，例如用于热固性聚合材料或树脂浸渍板的放热熔化。尺寸和相对尺寸可以变化。

本说明涉及的是两个平行片层连结在一起，但也可以实现更多片层的连结，或者是非精确平行片层的连结。同样，通过改变结点的布局以及加强件的布置也可以制造弯曲和复合的形状。

对上述说明书中那些被认为是本发明特别重要的特证竭力进行关注的同时，应当知道本申请人要求保护先前提及的和/或附图中所显示的任何具有专利性的特征或特征的组合，不管是否对其作出过强调。

Claims (21)

1.一种面板结构，包括两个片层，该两片层被彼此分开以在其间形成一个空腔，并且由多个从其中一个片层延伸到另一个片层的结点将这两个片层连结起来，结点用与片层基本相同的材料制造，而且片层和结点构成一个连续的材料体，结点设置成在面板平面内留出畅通的空腔，并且在至少一个空腔内设有一个长加强件。

2.如权利要求1所述的面板结构，其特征在于，结点设置成从片层的几何格子中穿过。

3.如权利要求1或2所述的面板结构，其特征在于，片层之间的空腔包含不同于片层的材料。

4.如权利要求3所述的面板结构，其特征在于，所述的不同片层的材料是一种膨胀材料。

5.如上述任何一项权利要求所述的面板结构，其特征在于，所述片层和结点的材料是热固性或热塑性塑料、聚合材料、金属或板材。

6.如上述任何一项权利要求所述的面板结构，其特征在于，片层的材料中加入了强化纤维。

7.如上述任何一项权利要求所述的面板结构，其特征在于，片层基本上是平坦的。

8.如权利要求7所述的面板结构，其特征在于，片层基本是平行的。

9.如上述任何一项权利要求所述的面板结构，其特征在于，各结点由一个或一个以上的片层材料组成，相应片层的平面向外变形并与另外一个片层的材料融合。

10.如权利要求9所述的面板结构，其特征在于，两片层的材料从各自的平面变形，在两片层之间的某一位置上与另一个片层的材料融合。

11.如权利要求10所述的面板结构，其特征在于，片层材料在片层的中点融合。

12.如权利要求9、10或11所述的面板结构，其特征在于，材料的变形是利用包括加热步骤的方法产生的。

13.如权利要求9、10、11或12所述的面板结构，其特征在于，材料的变形是利用包括加压步骤的方法产生的。

14.如权利要求9～13中的任意一项所述的面板结构，其特征在于，材料变形产生朝向另一片层的空心突起。

15.如权利要求9～13中的任意一项所述的面板结构，其特征在于，材料变形产生朝向另一片层的实心突起。

16.如权利要求9～15中的任意一项所述的面板结构，其特征在于，所述突起形成有尖头状、圆头状或平头状的峰部与另一个片层上形成的相应峰部相融合。

17.如权利要求9～16中的任意一项所述的面板结构，其特征在于，发生变形形成结点的片层面积不超过片层面积的一半。

18.如权利要求17所述的面板结构，其特征在于，发生变形区域之间的片层基本是平坦的。

19.如权利要求17或18所述的面板结构，其特征在于，片层仅在某些点产生变形，在其之间基本上不发生变形。

20.一种结合参考附图如上所述的面板结构。

21.任何新的主题或包括在此所述新的主题的组合，无论其是否在与前述任意一项权利要求相同或相关的发明范围内。

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