压缩的绝热衬套的制作方法

专利名称：压缩的绝热衬套的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是输送管线(例如管道系统)的隔离，尤其是热隔离乃至声隔离的领域，这种输送管线输送或封闭的流体温度与其环境温度不同。特别是用于限制输送管线及其环境之间的热交换。
更具体地讲，本发明涉及的是一种包含有毡制品的组合件，其中毡制品的体积被压缩了，与其解除压缩状态相比，密度增加了。
按照第一个实施例，此组合件是在绝热中得到应用的衬套。按照第二个实施例，此毡制品是衬套的一部分，而且是被压缩了，以便储存和运输，然后再解除压缩，以便作为衬套安装在在要绝热的输送管线上。按照这个第二实施例，与现有技术的衬套相比，毡制品的可压缩能力允许用非常小的体积储存和运输毡制品，这样就明显地影响了储存和运输费用。
本发明的具体应用在民用流体领域中涉及了其中有热水或冷水流动的管道系统。
本发明还涉及一种用冲孔法生产构件，例如环形(事实上是管状的)构件，的方法，初始材料是涂层的(一般是通过网状结构的粘合剂)纤维材料，例如淬火(在热淬火意义上)矿棉，的无纺条带(也就是说毡制品)，该方法使用至少一个穿孔冲头形式的冲孔(或冲压)工具，此穿孔冲头安装在一个压板中，该穿孔冲头受压穿过涂层纤维材料的无纺条带，然后再拔出来。
我们研究的是输送管线的隔热手段，而不管其直径、长度和曲率半径如何。
输送流体的管道的热隔离是很普遍的，既用于保护管道不冻结，又防止任何热量或冷量的过度损耗，这特别是为了节能的原因。
建筑物和环境中的隔离，例如对传送流体通过不加热部分的管道进行的绝热，一般是由膨胀的合成物质或矿棉组成的，特别是玻璃棉或岩棉。因此绝热是由叫做衬套(英文为《pipe section》)的圆筒形构件来实现的。
使用环形的矿棉构件对管道和管道弯头进行隔离是熟知的，矿棉所。有的纤维基本上都是互相平行地设置的。
此外，用由淬火矿棉形式的涂层纤维材料的无纺条带冲切而生产这样的环形(或管状)构件是熟知的，所有的纤维基本上都在该条带的纵向设置的。冲孔是通过三个冲孔工具完成的，这三个工具安排在该条带的同一侧，它们依次地被压而进入该条带中。当第一冲孔工具受压进入涂层纤维材料的无纺条带中时，一个撞击冲头同时下降，该撞击冲头挤压出第一个构件，例如一个矿棉的圆筒，结果是在该条带中形成一个孔洞。然后使条带前进，使得上述孔洞与放置在第二冲孔工具内部的第二撞击冲头相对着。这个第二撞击冲头运动进入上面这个孔洞中，以使条带对中，然后环绕着该孔洞冲切出一个环形构件。因此，在条带中留下一个比该第一次提到的孔洞大的一个孔洞。现在，再使条带前进某个距离，这个扩大了的孔洞就定位得与第三撞击冲头相对。这个第三撞击冲头围绕着第三冲孔工具，下降进入这个扩大了的孔洞中，然后所涉及的这个冲孔工具被压进此条带。因此，冲切出另一个环形构件，该环形构件的直径比先前生产的环形构件的直径大。换句话说，这个已知方法的结果是生产了两种环形的(或管状的)具有不同直径的构件。这样一种方法不是完全令人满意的，这是因为它要求使用较庞大的设备，也是因为所生产环形(或管状)构件的抗压强度比初始材料的抗压强度差。
按照发明前已知的工艺，矿棉绝热系统的形式是一些轴向有裂缝的刚性圆筒形管段。这些管段被赋予刚性的是因为它们的密度甚高，以及因为在纤维之间使用了数量可观的粘合剂。这些衬套是不能压缩的，这是因为，如果施加了足够的力使它们变形的话，就使它们的结构受到破坏，而且变了形的部分不能精确地恢复到其初始形状。因此衬套并不是确实具有“弹簧”效应。特别是这些衬套不是足够柔软地跟随着弯头的外形和输送管线造成的弯曲。实旋这种绝热工作的安装工不得不切割出一定数量的某些斜面部分，这些斜面结合部分为多段的形式，其尺寸是合适的并与所需输送管线的长度相匹配，然后安装工用手把它们安装在各个弯曲部分或弯头的周围。这个方法费时，从热量的观点来看，是不切实际的而且是效率低的。
由法国专利FR 2378230知道了用于使管道绝热的一些衬套，它们是由用矿物纤维制成的直的圆筒形构件组成的，其中纤维放置在与圆筒轴垂直的平面中。这种安排可能获得比较柔软的构件，特别是可以用在输送管线的弯曲部分上。然而，由于在这种情况下只使用了衬套的轴向压缩性，而这又是由纤维的弹性提供的，所以柔软性受到限制。
作为现有技术的文献，也可以列出下列文献WO 96/37728，EP0205714，FR 2278485，EP 0133083，WO 98/12466。
本发明涉及的是一种组合件，它一方面至少包含有一个压缩了的矿棉制毡制品构件，另一方面至少包含有保持该毡制品压缩状态的机构。压缩了的毡制品在不再维持压缩状态时可以回到其初始体积。在这种意义上讲，压缩了的毡制品是可以解除压缩的。
制造本发明组合件的方法涉及到下列步骤-从毡制品垫中冲压出矿棉毡制品构件，该构件的长度与毡垫的厚度相当，然后是-沿着与冲压方向相同的方向对冲压过的构件进行压缩，以便减少其体积，然后是-用一个能保持其压缩状态的机构把冲压的构件锁定在其缩小了的体积中。
本发明使用至少一个用于对输送管线进行绝热的毡制品构件，术语“构件”相当于术语“管段”。毡制品可以由例如玻璃棉或岩棉这样的矿棉来制作。在本发明范围之内所使用的未压缩的初始毡制品被称作原始毡制品。可在，例如，EP 0133083所述平面中使用具有各向同性结构的原始毡制品。在本发明范畴内能被使用的原始毡制品必须是可容易压缩的，也就是说，一个普通人用手可以不用大的力气进行压缩。在用一个不可能过多地损害纤维的压力(一个中等力气的人用手施加的压力是适合的)压缩之后，在该压力去掉时，毡制品以一种《弹簧效应》必须基本上回到其初始尺寸。事实上这种弹簧效应是由形成网状结构的粘合剂赋予毡制品的，而通常这类毡制品都用此粘合剂处理过。在没有粘合剂的情况下，毡制品会表现得像棉花，没有实际的弹簧效应。粘合剂用得太多，毡制品会变得太硬，也不会有任何弹簧效果，因而不得不施加过多的力来改变毡制品的几何形状，然而这必定因使纤维断裂而损害毡制品。因此粘合剂的量必须使得一个普通力量的人用单手就可以容易地压缩10cm长的原始毡制品，当该人释放毡制品时，该毡制品必须立即回到其初始体积，至少在沿着与要覆盖管道的方向相应的方向，也就是说，沿着衬套的轴向，也就是纵向，施加压缩时必须做这种验证。毡制品通常包含有按重量计算3到8％的形成网状结构的粘合剂，此粘合剂通常是酚醛树脂。
冲压方向相当于衬套要围绕的输送管线的方向，冲压工具的外面通常具有基本上圆筒的形状。因此，冲压的毡制品构件通常具备管子的形状，在解除压缩的状态，其长度相当于(原始)毡制品垫的厚度。管子包含有两个环形的底面作为外表面，该两个底面是平行的，圆筒表面位于这两个底面之间。
在本申请的范围之内，把冲压方向叫做“纵向”，这里的冲压方向与要被覆盖的管道系统方向相应，对于环形毡制品构件的情况来说，也与其转动轴相应。把与纵向垂直的方向叫做“径向”。
纵向最好是垂直于毡制品制造期间矿棉纤维放置的平面。因此纤维最好是在径向取向。不排除毡制品起皱，但它不是优选的。原始毡制品的厚度可以是20到300mm，最好是100到250mm。原始毡制品可以，例如，具备一个从5到25kg/m3的密度，最好是10到15kg/m3(未压缩状态)。通过在一个中等力气的人的两只手之间进行压缩，原始毡制品通常可以在纵向压缩到原始毡制品密度的7到10倍，更一般是8倍而没有损伤其结构，使得当毡制品被松开时，毡制品就回到其初始体积。
作为矿棉可使用岩棉，但是最好使用玻璃棉。这是因为，由于其被称为“内部离心”制造方法的原因，如果把玻璃棉与岩棉相比较的话，玻璃棉具有较低的不成纤率和较长的纤维，因此具有较高的机械性能，而岩棉则是由称为“外部离心”的方法制造的。
冲压工具也可以生成能打开毡制品构件的纵向切割，使得能把该毡制品装配在要绝热的输送管线的周围。因此，纵向切割方向相当于冲压方向。纵向切割因此可以与毡制品构件的管形切割同时进行，或在管形切割之后进行。
在冲压之后，对冲压过的毡制品构件进行压缩，使得其视在体积减少。压缩是借助于在两个平行平坦的环形底面上施加一个压力而进行的。这个压力必须足以减少构件的视在体积而该压缩比例不破坏纤维，如果压力去掉，这个压缩比例使得构件不会不回到其初始体积。为了提供一种所需压力大小的方法，一般可以说，一个中等力气的人双手施加的压力是合适的。
毡制品构件一般是管子形状，它们的形状可以由长度和两个直径来定义，一个D相当于构件的外部圆截面，另一个d相当于构件的内部圆截面，后面这个直径可以相当于要绝热的输送管线的直径(见

图1中的D和d)或与其接近。
D可以从35到110mm，更一般地是大约为70mm。(d)可以从19到60mm，更一般的是大约25mm。
图1a表示了原来的具有厚度I的毡制品1，在这个附图中将要冲压毡制品构件，冲压工具2在毡制品上面的一个位置上，准备好对其进行冲压。图1b表示了冲压过的毡制品构件3，它具有管子形状，管子的高度与原来毡制品垫的高度相等，就是说等于I。纵向切缝4是在毡制品构件的管形切割以后做成的，用来打开构件，以便能把它放置在输送管线周围。
按照第一个实施例，在纵向对冲压过的原始毡制品构件进行压缩，并用一层薄膜维持压缩状态，这层薄膜在其圆筒形状的表面上缠绕着它。为了使毡制品构件很好地维持在压缩状态，最好是把这层薄膜粘结在构件周围。因此在这种情况下保持机构是薄膜，最好是带有黏附剂。由于毡制品构件在径向在某种程度上也是可压缩的，所以为了稍微减少其直径，在施加薄膜时也可以在径向压缩该构件。由于毡制品构件在径向也施加弹簧效应的关系，所以在衬套上施加的薄膜具备更加张紧的较少皱痕的外观，这在美学观点上是有利的。在包面衬套的建造期间，施加在毡制品上的压缩只应当是部分的，一方面这是纵向压缩，但是当然也或许有轻微的径向压缩。在包面衬套内部，压缩了的毡制品可以具有的密度，例如，从15到30kg/m3，最好是18到24kg/m3。在包面衬套内，压缩了的毡制品密度与原始毡制品密度(在压缩以前)的比值范围最好是从1.5到2.5。
在第一实施例的范围之内，与原始毡制品理论上可以承受的压缩相比，压缩了的毡制品构件事实上只不过是部分压缩的。在这种意义上讲，压缩过的毡制品仍然是可以压缩的。为压缩而施加的压力必须使得保持着压缩状态的毡制品仍然是可变形的，使得当它处于压缩状态放置在输送管线周围时，它可以容易地跟随该输送管线，尤其是90°弯头的方向而变化。因此对于第一实施例来说，压缩了的毡制品构进行热压光处理，每根金属辊直径20.3厘米，线性压力约2000N/cm。经压光处理的板材的性质列于表4中。当与表3中的数据进行比较时，这些数据表明压光处理显著地增加了本发明的芳族聚酰胺非织造板材的强度。还有，这些数据指出可能生产出一种在板材的机加工方向和横切方向上具有大约同样强度的芳族聚酰胺非织造的板材来。
表4
实施例18形成湿法成网的非织造板材，并像在实施例12中那样进行水力缠结处理和像在实施例17中那样进行压光处理。板材在垂直的预浸塔中用Tg为约165℃的环氧树脂体系浸渍。所用的这种环氧树脂体系是Fortin Industries，Inc.出售的L-1070。用真空压缩法产生2层包铜箔的层压材料。最终的层压材料中含有46.7％的树脂。
层压材料的性质列在表5中，并与已发表的层压材料THERMOUNT的值进行比较，后者是基于杜邦型E-200、由KEVLAR49絮凝物增强并含有间位芳族聚酰胺(NOMEX)类纤维的粘合剂。数据显示，对于在层压材料中的同样类型的KEVLAR絮凝物和同样类型的树脂，本发明的湿法成网非织造板材，与在造纸工艺中含有大于3重量百分数粘合剂的标准的湿法成网非织造板材相比，改进了对于印刷电路板及类似的应用而言是很重要的三项性质，即CTE、铜的抗剥强度和吸湿性。
图2图解说明这个第一实施例。图2a表示一个冲压过的原始毡制品构件，没受任何约束，因此是没被压缩的。图2b表示几个(四个)并置被压缩了的构件(这些构件中间每一个的长度与图2a中的长度相比是减少了)，当涂有胶合剂的薄膜在该构件周围实施的时候，就使这些构件维持着压缩状态。图2b表示在生产期间几个不同构件的组合。在该生产的结尾，薄膜完全地围绕着并置的构件，以便构成一个所谓的包面衬套(参照薄膜赋予衬套的表面状态)，此包面衬套把几个并置的冲压过的毡制品构件连接起来。术语“包面衬套”指的是一个组合件，它在纵向包含有至少一个压缩了的毡制品构件(一般是几个压缩了的毡制品构件)，该至少一个构件在与其轴(图2中的X-X′)平行的外表面上环绕有一层保持其压缩状态的薄膜。这些各种可能的构件都具有它们各自的转动轴(图2中的X-X′)，这些转动轴是互相重合的。当然，对于需要胶合剂保持压缩状态的情况，在胶合剂变硬使薄膜能独自保持该压缩状态时，必须保持所要求的压缩状态一段时间。不排除用薄膜仅仅环绕处于压缩状态的单个构件。然而在包面衬套里面一般放置至少两个，更一般至少三个构件，更更一般甚至是四个或五个或六个或七个构件。这些不同构件在衬套里面通过它们的环形底面(底面具有构成衬套的管子的环形)而彼此轻触。当然，如果该衬套包含几个构件的话，这些并置的不同构件的纵向切缝4在包面衬套里面是对准的。在同一个包含几个构件的衬套里面，这些构件在它们自己压缩的作用下是彼此紧靠着。事实上，这样一来，使得包面衬套可以跟随着路径非常多变的而且并非总是直的输送管线，例如弯头，而在衬套内部这些构件却不分离。毡制品构件或这些毡制品构件在衬套里面是压缩了的，而且仍然是可压缩的这个事实，赋予衬套以能够容易地放置在甚至是不直并可能包含有弯头的输送管线上的特性。这是因为，在一个弯头处，此弯头处的毡制品构件将跟随着此弯头，尽管在弯头里面一侧压缩的更厉害，而且两个毡制品构件在这样的弯头中也很好地保持并置，像已经解释过的一样。这样一来，尽管不排除在衬套内部通过它们的底面把不同毡制品构件彼此粘贴起来，但是如果这些该构件在衬套之内压缩的作用下而彼此充分地靠着的话，粘贴的作法看来就是没有必要的。
结果，输送管线的不直部分的隔离就可以得到正确的保证。
包面衬套的长度，例如，可以从30到120cm。
一般说来，要隔离的输送管线比一个单个的包面衬套要长，依次使几个包面衬套并置一般是适当的。负责隔离输送管线的使用者可以发现，对于在包面衬套的轴向(也就是输送管线的轴)通过对它们进行轻轻压缩而使它们彼此紧靠着来说，求助于包面衬套的可压缩性是有用处的。因此，安装利用了衬套的弹簧效应，来保证衬套之间的正确接合。
包面衬套可以具有图3所示的类型，它所表示的衬套3是沿着其轴向看的。这个衬套已经环绕上了一层柔软的塑料薄膜5。这层薄膜已经粘贴在衬套的筒形外表面上。用于围绕在衬套上的薄膜的尺寸比此衬套的外周长稍长，使得安排一个折翼6。这个折翼的功能是在衬套已经放置在要绝热的输送管线周围之后，在纵向切缝4上面使衬套封闭。折翼可以装备有一层虚线所示的黏附剂7(例如热融化类型的耐久性黏附剂)。这个黏附剂层本身可以覆盖有一层可剥落薄膜(例如用硅化处理纸构成的)的条带8，其功能是在最终使用以前保护此黏附剂。在把衬套放置在要绝热的输送管线周围之后，安装工剥离掉可剥离的条带8，把折翼粘贴到敷金属薄膜5的另一边上，也就是说粘贴到如图3所示的区域9上。因此就把衬套在输送管线上正确地固定到位了，此折翼覆盖着纵向切缝。既然依靠持久性黏附剂能重新定位的性质，折翼6可以按照要求直接粘贴到区域9上和揭下来，所以也可以不借助于可剥离的条带。在这种情况下，在环绕着输送管线放置以前，使用者处理处于封闭状态的衬套，被粘贴在区域9(没有可剥离的薄膜8)上的折翼6。然后他揭下折翼，以便找到纵向切缝4，把衬套放置在输送管线的周围，再次把折翼6粘贴到区域9上，封闭衬套。借助于黏附剂给予的重新定位性质，随后一直可能揭下折翼，然后再重新粘着折翼，容易地把衬套卸下和重新安装到输送管线周围，例如使得能在输送管线上进行修理。
包面衬套在垂直于其轴的方向也具有可压紧能力。使用者可以依靠这个性质，选择一个折翼位置来封闭衬套，其中这个位置把输送管线不同程度地握紧。这是因为，借助于这个可压缩性质，就可以把衬套放置在输送管线上，而此输送管线的直径并不正好就是衬套放置在输送管线上以前的该衬套的内径。因此输送管线的直径可以稍微小于或稍微大于衬套放置在输送管线上以前的该衬套的内径。
包面衬套尤其是有一个优点，这就是易于对它覆盖的输送管线进行维修。这是因为，当输送管线要修理的时候，没有必要把衬套从输送管线上拆下来。事实上，在必须修理的地方，在纵向过度压缩衬套就足够了，使得露出输送管线和要修理故障，保持过度压缩状态，进行修理。一旦修理完毕，取消过度压缩就足够了，使得衬套重新覆盖输送管线。这里利用了包面衬套仍然是可以压缩的这一事实。
包面衬套的内径(图3中的“d”)例如可以从6到34mm，厚度(图3中的“e”)从19到25mm。
包面衬套可以，例如，具有以下尺寸
按照本发明的第二实施例，保持机构不是永久地固定在毡制品构件上，而是可以取下来的，以便毡制品构件恢复到其压缩以前的体积。这里利用的是冲压过的毡制品构件在纵向是可压缩的，而且是可解除压缩的这一事实。在这种情况下，在纵向压缩以后，借助于保持机构使压缩过的毡制品构件维持在其压缩状态。因此，就可以以缩小了的体积来存储和运输。在使用这个放置在要隔离的输送管线周围的构件之前，除去保持机构，这就能使构件恢复其压缩以前的体积。当然，一般说来，将有几个(两三个或四个或五个或六个或七个，甚至更多)毡制品构件，它们通过环形底面而并置，它们将被共同压缩，由同一个保持机构而保持并置地组合在一起。
因此，本发明涉及的是一种组合件，它一方面包含有至少一个矿棉构成的压缩过的毡制品构件，另一方面包含有保持该构件压缩状态的机构，当此构件从该保持机构释放出来时，它能恢复到较少压缩的状态。
压缩到所选定的体积以后，毡制品构件由至少一个保持其压缩状态的机构锁定在其状态中。这个保持机构可以是任何适当的系统。例如，有可能以如下方式进行把一张刚性的膜片，例如由厚纸板或塑料，例如聚烯烃(PE，PP等等)，构成的膜片放置在冲压构件的要靠近的两个面的每一个上，然后在两个刚性薄片的外部面上施加压力，然后保持这个组合件在压缩状态，用热缩薄膜套筒围绕这个组合件，加热该套筒，使它缩小并且箍紧这个组合件，以便保持它处在压缩状态。然后可以取消施加于刚性膜片两个面上的初始压力，以便使这个包含有由保持机构锁定在压缩状态的毡制品构件的组合件得以恢复。在这种情况下，保持机构是由两张刚性膜片和热缩套筒组成，这里的刚性薄片放置在压缩毡制品构件的两边，而套筒则贴合着毡制品构件和至少两个刚性薄片的外围，使得赋予该组合件以结合力。由于体积小，这个组合件可以容易控制、储存或运输。在使用的时候，切割或撕破热缩的套筒就足够了，以便使毡制品构件回到其原来的体积，也就是说压缩以前的体积。于是就可以作为衬套把毡制品构件安装在要绝热的输送管线上。
也可以这样来进行把至少一个处于未压缩状态的毡制品构件放入一个圆筒中，这个圆筒在一端是封闭的，另一端装有螺纹。然后使毡制品构件压缩，使得它完全进入这个圆筒，然后用一个塞子把此圆筒封闭，把这个塞子拧在圆筒的螺纹上。在使用毡制品构件的时候，从圆筒上拧下这个塞子就足够了，使得毡制品构件解除压缩，回到其压缩以前的体积以便用保持机构保持。于是就可以把毡制品构件作为衬套安装在要绝热的输送管线上作为衬套。
在第二实施例的范围之内，一般说来，毡制品构件不是单独压缩的，而是与其他同样的，以同一方式压缩的毡制品构件组合在一起。在压缩状态，所有这些毡制品构件都是以它们的环形底面并置的，它们的筒状外部表面都处在同一条延长线上。
在这个第二实施例的范围之内，从其保持机构释放出来的毡制品构件可以是一个隔离衬套。在至少一个毡制品构件的筒状外部表面上设置有一层柔软膜片或柔软薄膜，而此柔软膜片和薄膜并不妨碍该构件被压缩和解除压缩。可以是铝的膜片，一般是粘贴在该筒状的外部表面上。然而，如果希望给该构件在其筒状外部表面上设置这样的覆盖面的话，那么该覆盖面最好包含有至少一层，例如，基于聚烯烃(聚乙烯、聚丙烯或其他)的热塑性聚合物。这是因为，这种类型的热塑性聚合物比铝膜片更加柔软，在这种情况下压缩和解除压缩导致形成较少折痕的外表，因此更加有美感。也可以使用在第一实施例范围之内提到的薄膜中的一种。一般说来，当使用几个毡制品构件和一张薄膜时，这些毡制品构件沿着它们的轴是对齐的，并以它们的环形底面相接触，它们组装在一起，由公共的薄膜(一张薄膜的长度环绕几个毡制品构件)所围绕。
在第二实施例的范围内，有可能把毡制品压缩得使其密度接近已经给定的可能的最大值，也就是说，原始毡制品密度的7到10倍，更一般是大约8倍，而不破坏毡制品结构。更一般地说，在第二实施例范围内，压缩进行得使毡制品达到的密度从15到150kg/m3。
在第二实施例范围内，可以把第一实施例范围内已经描述过的一个包面衬套作为毡制品构件。在这种情况下，在第一实施例范围之内毡制品构件已经被部分地压缩了，而在第二实施例的范围之内毡制品构件还要进一步地压缩。当取消保持机构时，包面衬套回到其初始体积，这意味着毡制品仍是被压缩着，正如按照实施第一实施例那样。
图4表示可用于生产本发明(第二实施例)组合件的一些零部件，这个组合件它包含有用两层刚性膜片(由厚纸板或塑料或任何其他适当材料制成)和一层热缩薄膜保持压缩的两个毡制品构件。现在来介绍固定在底面11上起挡块作用的棒件10-第一刚性芯筒12(例如由金属制成)，然后是-第一刚性膜片13(例如由厚纸板制成)，其直径接近于要被压缩构件的直径，然后是-两个要被压缩的构件3，它们也可以装备有由柔软性薄膜制成的覆盖层(没画出)，然后是-第二刚性膜片14(例如由厚纸板制成)，其直径接近于要被压缩构件的直径，然后是-第二刚性芯筒15(例如由金属制成)。
芯筒12和15是管子形状，它们的直径小于刚性膜片13和14的直径。
其次，在芯筒15上施加压力，压紧在棒件10上滑动的所有零部件的组合，因此使得对这些毡制品构件进行压缩。施加上为得到所要求的压缩率而必须的压力。然后，把热缩热塑性薄膜套筒放置在压缩了的组合件周围，当然，该套筒的直径大于毡制品构件的直径，并大于保持相邻同时要围紧的刚性薄片的直径，然后对套筒进行加热，使它缩小，保持该构件和刚性薄片处于紧缩的状态。于是就得到了如图5所示的组合件，这个组合件包含有处于压缩状态的毡制品和热缩薄膜，这些毡制品的压缩状态是用毡制品两边的刚性厚纸板制成的薄片保持的。选择热缩薄膜的尺寸，使得缩小以后，热缩薄膜在侧面上留出足够的空间，以便能把心轴12和15卸下来。这意味着热缩薄膜在最后组合件的侧面上构成一些孔，该孔的直径(y)大于芯筒12和15的直径，这就使得可以毫不费力地把包含有毡制品的组合件从心轴解放出来。
图6表示了本发明压缩组合件的另一个实施例。把三个冲压过的毡制品构件在解除压缩的状态放入透明塑料圆筒16中，该圆筒装备有阳螺纹。为了得到本发明的含有压缩毡制品的组合件，用塞子18压缩该构件就足够了，使得毡制品完全进入这个圆筒中，然后把塞子拧在圆筒上，这里塞子本身装备有与螺纹18相匹配的阴螺纹19。
本发明还涉及一种冲孔(或冲压)方法，与已知的冲孔方法相比，这种方法更加简单可靠，实现此方法的设备所占体积较小，另外使用该方法冲切出来的构件的抗压强度与初始材料的抗压强度基本上一样。
按照本发明的冲孔方法的特征在于所使用的管状穿孔冲头穿过压板伸出，其长度是条带厚度的80到350％，最好是200到300％；还在于冲孔是对着选择性地装备有一些孔洞的背压板进行的；还在于冲孔进行得使开始刚刚冲切出来的构件暂时保持在穿孔冲头中，但是在纤维材料，例如矿棉的条带步进式前进以后，以及向管状穿孔冲头内的一次重新压制以后，就由现在冲切出来的这个构件向后挤压该构件，穿过该穿孔冲头。这样一来，就简单可靠地得到了这样一个事实每个构件一旦冲切出来而且放置在冲孔工具中，那么该构件就被下一个加工层中的冲孔工具冲切出来的冲孔构件从冲孔工具中挤压出来。管状穿孔冲头和相关的压板占用的空间不多。与初始材料的抗压强度相比，环形构件的抗压强度没有显著地减少。
按照本发明冲孔方法的一个实施例，这些构件被用于，例如，管道的热隔离外罩，本方法实施例的特征在于所用的穿孔冲头是由大直径的管状穿孔冲头和小直径的管状穿孔冲头构成的，该管状的穿孔冲头安排在矿棉条带的相应的侧面上；本方法实施例的特征还在于这些穿孔冲头单独地被压进条带中并彼此压进，结果是在该穿孔冲头之间形成一个环形构件，这个构件作为塞子设置在大直径管状穿孔冲头中，而且一旦两个穿孔冲头已经相互离开，矿棉条带就前进一步，然后两个管状穿孔冲头又单独地被压进该矿棉条带中，结果是现在冲切出来的这个环形构件把前一步冲切出来的环形构件从大直径管状穿孔冲头中挤压出来，后面这个环形构件就向后从后面这个穿孔冲头中释放出来。这个实施例证明特别适合于生产环形构件。
本发明冲孔方法第二实施例的特征在于小的管状穿孔冲头处向内压进条带中而产生了矿棉纤维的塞子，用抽吸装置向后抽吸这个塞子，以便穿过穿孔冲头把它吸出来。
本发明冲孔方法第三实施例的特征在于即使是压进条带的时候，穿孔冲头还是旋转的，结果是冲切出来的这些构件具有特别均匀的表面。
本发明冲孔方法第四实施例的特征在于从大的管状穿孔冲头中驱逐出来的这些环形构件，在释放之后立刻被收集起来，当必须较快速地进行这个方法时，这证明是非常有利的工序。
本发明冲孔方法第五实施例的特征在于所使用的初始材料是由玻璃棉、矿棉或植物纤维的编织纤维组成的，其密度从15到80kg/m3，最好是35kg/m3；其特征还在于条带的厚度从4到20cm，最好是5到15cm，特别是大约10cm.。这个实施例证明是特别有利的。
本发明也涉及到实现本发明冲孔方法的设备，该设备包含有使纤维材料的条带，例如矿棉或植物纤维的条带，步进式前进的装置，该纤维在条带的纵向延伸；还包含有配有至少一个穿孔冲头的压板。这个设备的特征在于穿孔冲头是管状的，其长度是材料条带厚度的80到500％，最好是100到350％，特别是200到300％；其特征还在于可能配有一个孔洞的背压板安排在压板的对面并离开压板一定距离；其特征还在于穿孔冲头安装在该压板的一个孔洞中，使得保证可以通过压力使冲切出来的构件，穿过穿孔冲头的内部孔道向后挤压出来。这件设备证明是特别适合于实现这个冲孔方法。
按照本发明，这些穿孔冲头可以包含有大直径的管状穿孔冲头和小直径的管状穿孔冲头，该穿孔冲头彼此直接相对着安排在涂层纤维材料条带的相应的侧面上，使得可以对着第二背压板挤压小直径穿孔冲头，在穿孔冲头穿过条带之后除去此背压板；而大直径穿孔冲头则可以在小直径穿孔冲头上滑动，最好是基本上与该穿孔冲头同轴。这样一个设备证明运转特别有效，另外它占的地方小。
按照本发明，小直径管状穿孔冲头可以与一个抽吸装置相联，结果是特别易于除去在小的管状穿孔冲头内部形成的矿棉塞子。
最后，按照这发明，小直径管状穿孔冲头的长度可以是条带厚度的80到150％，最好是100到120％。这样一个小穿孔冲头的实施例证明是特别适合于由本发明冲孔方法来使用。
图7是本发明设备第一实施例的简示透视图，所示的穿孔冲头处在其最高位置。
图8相当于图7，但是穿孔冲头定位在其最低位置。
图9是本发明设备第二实施例的简示透视图，该设备装备有两个穿孔冲头，图10相当于图9，但是穿孔冲头已经被压进条带中，图11是已冲切出来的构件的放大的简示透视图，该构件被刚刚冲切出来的另一个构件向上向外挤压，穿过穿孔冲头，图12相当于图11，但是冲切出来的构件包含有一个中心孔洞，图13是冲孔方法的三个阶段的简示视图。
图7中所示设备用于实现本发明的冲孔方法。以下将要详细地描述这个冲孔方法。这设备包含有一个用于步进式使涂层纤维材料的条带22前进的装置21，这里的纤维材料例如是矿棉或植物纤维，这些纤维都在条带的纵向A延伸。另外，这个设备还包含有一个压板24，穿孔冲头27就安装在该压板24的孔洞25中。穿孔冲头27是管状的，其长度x是条带22的厚度t的80％到500％，最好是100％到350％，特别是200％到300％。背压板210可能配有一个孔洞28，见图9，背压板210安排得与压板24相对。穿孔冲头27的长度是这样的当穿孔冲头已经被压进条带中的时候，已经冲切出来的构件被向后向外推压，穿过穿孔冲头的内部孔道，也就是说，此时该穿孔冲头通过一个或多个连续的过程挤压进条带中从而冲切出来另一些构件。
像图9中图解说明的一样，这些穿孔冲头也可以由大直径管状穿孔冲头215和小直径管状穿孔冲头216构成。这些穿孔冲头直接彼此相对地安排在条带22的侧面。因此，穿孔冲头215和216安排得使穿孔冲头216可以在它被挤压进条带22中时滑动进入穿孔冲头215中，见图10，该穿孔冲头216最好是基本上与穿孔冲头215同轴地滑动。
像图9中图解说明的一样，穿孔冲头216可以与一个抽吸装置218相联，这个抽吸装置可以在该穿孔冲头216向内挤压进条带22期间，收集来自在穿孔冲头216内部形成的塞子的材料。穿孔冲头216的长度y可以是条带22的厚度t的80％到150％，最好是100％到120％。在图9中，为了清楚起见，穿孔冲头216画得特别长。
本发明冲孔方法用于通过冲孔来生产构件，例如环形构件，它使用涂层纤维材料的条带形式的初始材料，这种纤维材料例如淬火的矿棉、岩棉或玻璃棉。本发明冲孔方法的目的是提供便于使用的被生产的构件，这些构件具有与初始材料一样的抗压强度和柔韧性。这个冲孔方法包括下列阶段，见图13a)管状穿孔冲头27穿过压板24伸出来，其长度是条带厚度的80％到350％，最好是200％到300％，b)利用穿孔冲头27对着可能配有孔洞28的背压板210进行冲孔，以及c)冲孔是用这种方式进行刚刚冲切出来的构件212，见图11，最初保持在穿孔冲头27中，但是在矿棉条带2步进式前进和向管状穿孔冲头27内部重新挤压以后，该构件由现在冲切出来的构件212′向后向外挤压，穿过该穿孔冲头。
图11和12表示了最初冲切出来的构件212和213是怎样分别就要穿过管状穿孔冲头27和管状穿孔冲头215被挤压出来的，以及一旦穿孔冲头27和穿孔冲头215分别又被向下挤压进入条带22时是怎样远离该穿孔冲头的，分别见箭头B和箭头C，在图11和12中，穿孔冲头27和215仅仅用虚线表示。后面的这个冲孔过程分别导致形成构件212′和213′，这些构件分别挤压由先前冲孔过程产生的构件212和213，穿过管状穿孔冲头27和215。当堆积或并列时，所生产的环形构件213，213′可以，例如，用作管道的热隔离外罩。
应当指出，关于图9中所示的实施例，穿孔冲头216最初是向内挤压，也即朝着第二背压板219。这个背压板219处在前面的位置，但是在上述压制之后，背压板219就立刻回到缩回位置，见双向箭头F，然后穿孔冲头215受挤压而进入条带中。当这两个穿孔冲头已经相互离开，而且条带已经前进了一步时，两个穿孔冲头216和217又可以重新被挤压而进入该条带。现在冲切出来的环形构件213′向大直径管状穿孔冲头27的上面(见箭头E)和外面(见箭头C)推压前面阶段冲切出来的环形构件213，后面的这个环形构件213向后从穿孔冲头27中释放出来。
按照这个冲孔方法的一个特殊步骤，当穿孔冲头215和216被挤压而进入条带22时，它们是旋转的。
从大的管状穿孔冲头215挤出来的环形构件213在被释放之后，可以立即被收集起来。
在本发明冲孔方法的范围内，所用的初始材料可以由玻璃棉、岩棉或植物纤维的涂层纤维构成，它们的密度从15到80kg/m3，最好是35kg/m3。条带的厚度可以从4到20cm，最好是5到15cm，特别是大约10cm。
权利要求
1.一种组合件，它一方面包含有压缩了的矿棉管状毡制品构件(3)，另一方面包含至少一个保持该毡制品压缩状态的机构(5)。
2.按照前面权利要求项所述的组合件，其特征在于压缩之前毡制品的密度是从5到25kg/m2。
3.按照前面权利要求项所述的组合件，其特征在于压缩之前毡制品的密度是从10到15kg/m2。
4.按照前面权利要求项之一所述的组合件，其特征在于按重量计算它包含有3到8％的形成网状结构的粘合剂。
5.按照前面权利要求项所述的组合件，其特征在于保持机构是一层在毡制品构件圆筒形状的表面上围绕该构件的薄膜。
6.按照前面权利要求项所述的组合件，其特征在于这层薄膜是粘贴在毡制品上的。
7.按照前面权利要求项所述的组合件，其特征在于这层薄膜包含有至少一层热塑性聚合物。
8.按照前面权利要求项之一所述的组合件，其特征在于这层薄膜包含有使其增强的连续纤维。
9.按照前面权利要求项之一所述的组合件，其特征在于毡制品仍旧是可压缩的。
10.按照前面权利要求项之一所述的组合件，其特征在于压缩了的毡制品的密度是从15到30kg/m2。
11.按照前面权利要求项之一所述的组合件，其特征在于压缩了的毡制品的密度是从18到24kg/m2。
12.按照前面权利要求项之一所述的组合件，其特征在于压缩了的毡制品密度与压缩之前毡制品密度之比是从1.5到2.5。
13.按照权利要求项1到4中的一项所述的组合件，其特征在于保持构件是可以除去的，从而使毡制品构件回到其压缩之前的密度。
14.按照前面权利要求项所述的组合件，其特征在于对毡制品进行压缩，使它达到的密度等于其未压缩状态密度的7到10倍。
15.按照前面两个权利要求项之一所述的组合件，其特征在于毡制品构件是隔离衬套的一部分，这里的隔离衬套则包含有按照权利要求项5到12之一所述的组合件。
16.按照前面权利要求项之一所述的组合件，其特征在于管子形状的轴垂直于毡制品中纤维放置的方向。
17.按照前面权利要求项之一所述的组合件，其特征在于矿棉是玻璃棉。
18.按照前面权利要求项之一所述的组合件，其特征在于它包含有几个同样的毡制品构件，这些构件以它们的环形底面并置，它们的外表面处在同一条延长线上。
19.制造按照前面权利要求项之一所述组合件的方法，其特征在于它包含有以下步骤-在毡制品垫中冲压出矿棉毡制品构件，该构件的长度相当于毡制品垫的厚度，然后是-在与冲压方向同一方向上，对冲压出的构件进行压缩，以便减少其体积，然后是-由一个能保持该冲压出的构件处于压缩状态和减少了的体积中的机构，使冲压出的构件锁定在压缩状态。
20.使用按照权利要求项1到12之一所述的组合件作为输送管线的隔离衬套。
21.通过冲孔生产构件(212，212′，213，213′)，例如环形构件，的方法，初始材料是涂层纤维材料，例如淬火矿棉的条带(22)，该方法使用一个具有至少一个穿孔冲头(27，215，216)形式的冲孔工具，该穿孔冲头安装在压板(24)中，并且被挤压穿过条带(22)，然后再拔出来，这个方法的特征在于所使用的管状穿孔冲头(27，215，216)穿过压板(24)伸出，其长度(x)是条带厚度(t)的80到350％，最好是200到300％；冲孔是对着背压板(210)进行的，此压板可能配有一些孔洞(28)；冲孔是这样进行的刚刚冲切出来的构件(212，213)最初暂时保持在穿孔冲头(27，215)中，但是在纤维材料，例如矿棉，的条带(22)步进式前进和向管状穿孔冲头内恢复一个压力以后，该构件就通过现在冲切出来的构件(212′，213′)被挤压向后穿过该穿孔冲头。
22.按照前面权利要求项所述的方法，其中这些构件被用作，例如，管道的热隔离外罩，其特征在于所使用的穿孔冲头是由一个大直径的管状穿孔冲头(215)和一个小直径的管状穿孔冲头(216)构成的，该管状穿孔冲头安排在矿棉条带(22)的对应的侧面；这些穿孔冲头单独地被挤压进入条带(22)，而且互相进入，结果是在该穿孔冲头之间设置作为大直径管状穿孔冲头(215)中的塞子的环形构件(213)，一旦两个穿孔冲头相互离开，矿棉条带(22)就前进一步，然后这两个管状穿孔冲头又单独地重新受压进入该矿棉条带，结果是现在冲切出来的环形构件(213′)把前一阶段冲切出来的环形构件(213)从大直径管状穿孔冲头(215)中挤压出来，后面这个环形构件(213)向后从后面这个穿孔冲头(215)中释放出来。
23.按照前面权利要求项所述的方法，其特征在于由小的管状穿孔冲头(216)处挤压进入条带(22)内部而产生的矿棉纤维塞子借助于一个抽吸装置(218)被向后抽吸，以便穿过穿孔冲头(216)被吸出来。
24.按照前面两个权利要求项之一所述的方法，其特征在于当挤压进入条带(22)时，所使用的穿孔冲头(27，215，216)是旋转的。
25.按照前面方法的权利要求项之一所述的方法，其特征在于从大的管状穿孔冲头排挤出来的环形构件(213)在被释放之后，立即被收集起来。
26.按照前面方法的权利要求项之一所述的方法，其特征在于所使用的初始材料是由玻璃棉、岩棉或植物纤维的编织纤维组成的，其密度从15到80kg/m3；条带(22)的厚度(t)是4到20cm，最好是5到15cm，特别是大约10cm。
27.实现按照前面方法的权利要求项之一所述方法的设备，它包含有一个用于使纤维材料，例如矿棉或植物纤维，的条带(22)步进式前进的装置(21)，该纤维在条带的纵向(A)伸展；还包含有一个配有至少一个穿孔冲头(27，215)的压板(24)，其特征在于穿孔冲头(27，215)是管状的，其长度(x)是条带厚度(t)的80到500％，最好是100到350％，特别是200到300％；可能配有孔洞(28)的背压板(210)安排得与压板(24)相对着，并离开压板(24)一个距离；穿孔冲头(27，215)安装在该压板(24)中的一个孔洞(25)中，使得保证了对冲切出来的环形构件(213)的压力驱逐可以向后穿过穿孔冲头(215)的内部孔道(218)进行。
28.按照前面权利要求项所述的设备，其特征在于这些穿孔冲头包含有大直径的管状穿孔冲头(15)和小直径的管状穿孔冲头(16)，该穿孔冲头彼此直接相对着安排在涂层纤维材料条带(22)的相应的侧面上，使得小直径穿孔冲头(16)可以对着背压板(19)被加压，在穿孔冲头穿过条带之后除去此背压板；而大直径穿孔冲头(15)则可以在小直径穿孔冲头(16)上滑动，最好是基本上与该穿孔冲头同轴地滑动。
29.按照前面的权利要求项所述的设备，其特征在于小直径管状穿孔冲头(16)与抽吸装置(18)相连。
30.按照前面两个权利要求项之一所述的设备，其特征在于小直径管状穿孔冲头(16)的长度(y)是条带厚度(t)的80到150％，最好是100到120％。
全文摘要
本发明涉及的是一种组合件，它一方面包含有一个压缩了的管状矿棉毡制品构件(3)，另一方面包含至少一个保持该毡制品压缩状态的保持机构(5)。保持机构(5)可以是一层在毡制品构件的圆筒形状表面上围绕毡制品构件的薄膜。这种组合件可以用作输送管线的隔离衬套。本发明还涉及通过冲孔来生产环形构件的方法，这里初始材料是涂层纤维材料，例如淬火矿棉的条带。至少一个穿孔冲头形式的冲孔工具安装在压板上，这个冲孔工具受压而穿过这个条带，然后再拔出来。
文档编号B26F1/46GK1555471SQ02818198
公开日2004年12月15日 申请日期2002年7月10日 优先权日2001年7月17日
发明者E·耶森, F·L·延森, J·-C·里亚斯, M·德拉霍歇, F·范罗克伦, E 耶森, だ镅撬, 延森, 粜, 蘅寺 申请人:圣戈班伊索福公司