多层管材或导管及其制造方法

专利名称：多层管材或导管及其制造方法
技术领域：
本发明涉及泡沫产品及其制造方法，更具体地说，涉及通过连续
形成基本上柱状构造而制造的并包含多个层和/或多个部件的泡沫产 口口 o
背景技术：
近几十年中，在利用泡沫或非泡沫塑料材料形成或构造产品方面， 投入了巨大的努力并保持着浓厚的兴趣。通常，这些产品通过挤压或 模制来生产。但是，无论采用哪种方法，以具备竟争力的价格有效生 产产品是都存在尺寸和形状方面的生产极限。
利用挤压过程产生的这类产品的一个示例是以泡沫热塑性材料形 成中空细长柱状管材。这些管材用在广泛的产品中，最普遍的是作为 流体输送管道或导管的绝缘件。
虽然用来形成泡沫柱状热塑性管材的挤压制造过程在这些年里已 经发展成效率极高的生产系统，但是在传统设备上还是无法生产直径
大于约7英寸的管材。虽然对以热塑性材料形成的大直径管材存在广 阔的市场，但是利用传统挤压设备无法满足这种需求。在采用目前技 术满足这种需求之前，大直径泡沫管材要求生产商投入巨资购买极其 昂贵的制造设备。
管材构件的需求:所生产的满足i!^需求的产品较之小直径热塑性管 材的普通价格而言，也极其昂贵。但是，即便存在对这种产品的需求 以及工业上对价格竟争力的渴望，现有技术也还是不能提供以节约成 本、保持价格竟争力的方式生产大直径柱状管材的制造方法。
除了工业上对大直径、中空、柱状管材的需求之外，还存在对形成各种厚度的大面积板材形式的泡沫热塑性材料的需求。 一般来说， 生产泡沫热塑性产品的传统低成本挤压设备无法生产宽度大于约
12"、厚度约为1/2"的泡沫聚合物板材。因此，具备低成本挤压设备 的传统生产商无法满足对大宽度泡沫塑料板材的需求。为了满足工业 上对较大较厚产品的需求，必须采购极其昂贵且专门设计的设备，使 得由此生产的大宽度泡沫板材成本增大。此外，这种投资的资本回报 也较低。
虽然拥有这种昂贵设备的专业制造商能生产宽度配置较大的泡沫 热塑性板材，但是这些制造商仍然受制于所能生产的单一板材厚度， 除非对这种生产设备进行更为巨大的投资。通常，如果不进行昂贵的 改良，现有的板材挤压机能生产的板材最大厚度约为1/2"。
因此，需要厚度大于1/2"的最终产品的客户必须利用极其昂贵的 制造设备生产该产品，或者利用切割好尺寸并且彼此整体结合的多片 板材堆积成期望厚度的最终产品。因此，花费了额外的制造和加工费
用，并且利用这种专用程序生产的最终产品的成本也会升高。
为了在不使用昂贵设备的情况下生产厚度大于1/2"的厚板，必须 在二次加工中将多片板材层压或结合在一起，每次处理将型材的厚度
增加l/2"。这种层压步骤显著增加了制造流程的复杂性，并且提高了 总体废料率。
在一种生产厚度大于1/2"的厚板材的尝试中，构造了积存器并用 于挤压机。利用挤压机/积存器的组合，泡沫塑料从挤压机直接转移到 积存器中，直到填满积存器。然后，利用活塞或柱塞，将积存的塑料 推出积存器。利用这种系统，可以实现厚度至多2"的厚板。但是，这 种过程效率低下，因为必须间歇式运行，而不能连续操作。此外，由 于间歇式的停止/启动过程，导致废料率较高。
在视图解决这一现有技术的缺陷时，Nomaco Inc. of Zebulon North Carolina开发了 一种用于螺旋式地形成基本上具有任何期望直 径的中空泡沫管材或产品的独特系统和制造过程。除了实现基本上任 何期望直径和长度的中空泡沫管材之外，该过程也用来形成任何期望
7厚度和宽度的大型热塑性泡沫材料板材或厚板。这种独特的系统和制
造过程在美国专利6,306,235和6,537,405中由完整公开。
虽然上述专利文件的教导相对于现有技术提供了明显的进步，以 非常有效和有利的过程以及极具价格竟争力的方式生产了全新的产品 线，但是该螺旋成形过程专利所公开的技术进步仍然没有考虑或解决 仍旧存在的其他产品领域。因此，市场上仍然存在生产困难和缺陷， 这些现有技术的成就还无法消除它们。
在各种商业应用场合，要求用绝缘和/或保护材料形成的大直径、 细长、中空管材或导管周边包围用在各种结构、以及许多五花八门的 应用场合中的细长的管道、导管、制冷线路、容器、拱顶、顶盖等。 在这种不断变化的市场中，对于绝缘和/或保护产品的要求不断提出新 的要求，要求这些产品具有各种形色各异的物理特性，以实现各种最 终效果。
通常，对于细长、大直径、中空管材或导管的一项基本要求是热 绝缘程度要高。在这方面，许多管道、导管、制冷线路、容器、拱顶 等要求显著的热绝缘特性，以便确保顺滑连续的长期操作。因此，用 于周边包围这些产品的细长、大直径、中空管材或导管必须具备较高 的热绝缘水平，用于周围安装该产品的管道组件。
除了量级不断提高的热绝缘特性之外，工业上对于大直径、细长、 中空管材或导管的蒸汽传输率也要求具体的极限，以便保护周围安装 所述管材或导管的管道。此外，其他要求诸如热膨胀性、受控扩散率、 尺寸稳定性、嵌套啮合、便于密封等，也是商业上青睐的细长、大直 径、中空管材或管道必须具备的额外物理和结构属性、质量和特性， 以便于满足这些工业中使用该产品的需求。

发明内容
因此，本发明的主要目标是提出一种细长、大直径、中空管材或 导管及其制造方法，该管材或导管基本上具备终端使用者所要求的任 何期望的物理和结构属性、质量和/或特性。本发明的另一项目标是提出一种具备上述特征属性的细长、大直
径、中空管材或导管及其制造方法，该管材或导管具备彼此整体形成 的多件单独部件。
本发明的另一项目标是提出一种具备上述特征属性的细长、大直 径、中空管材或导管及其制造方法，该管材或导管包含泡沫塑料材料 作为其主要部件。
本发明的另一项目标是提出一种具备上述特征属性的细长、大直 径、中空管材或导管及其制造方法，该方法能以最小的劳动力需求和 优化的生产率进行实施。
其他和更多具体目标一部分显而易见，而另一部分从以下内容中 体现出来。
利用本发明，消除了现有技术的系统中发现的全部困难和缺陷， 并且实现了包含泡沫材料作为其至少一个部件或料层的细长、中空、 大直径、多部件/多层管材或导管。在本发明中，构造的多部件/多层 管材或导管具有的具体物理和结构属性特别适合满足一种或多种工业 或技术领域的需求。因此，完全消除了现有技术中昂贵的制造方法， 并且实现了满足期望要求的有效且有利的多部件/多层管材或导管。
根据本发明，采用了美国专利6,306,235和6，537，405中教导的独
特螺旋成形过程，以及这些现有专利文件中未曾教导的创新改进。虽
然文中讨论了有关这些现有过程的具体细节，但是不再重复这些专利
文件中包含的教导内容。因此，包含在上述专利文件中的全部相关教
导通过引用方式包含在本文中，以便于更为完整全面地公开本发明。
在本文中完整详细说明的是，利用各种各样的材料、模型、型材、 复合件和部件来形成本发明期望的多部件/多层管材或导管。但是，为
了理解本发明的操作原理和构造，文中所述本发明的基本多部件/多层 管材或导管采用了至少一种通过挤压而形成并具有期望截面形状和配 置的热塑性泡沫型材。
在本公开内容中，词汇"多部件"一般用来指代采用由不同基础材 料形成的两件或多件型材或料层。此外，词汇"多层"一般用来指代由类似或相同材料形成的两件或多件型材或料层。因此，并且从公开内 容可以看出，本发明可以由包括相同或类似材料的多件型材或料层形 成，也可以由包括不同材料的多件型材或料层形成。
因此，利用本发明生产的细长中空管材可以构造成各种可选配置 和成分，而不会脱离本发明的范围。此外，虽然全文中使用了词汇"多 部件"和"多层"，但是应该理解，在任何情况下，都可以采用由相同材 料形成的一件或多件型材或料层来构造中空管材，以及利用由不同材 料形成的一件或多件型材或料层来构造，而不论详细论述特定最终产 品时所用的精确词汇或说明是什么。
根据本发明，通过挤压以及直接输送到成形设备或者放置在仓库 中以便以后使用，从而生产具备期望截面形状和配置的期望泡沫型材。 实际上，正如下文更为详细说明地，发现在使用前存储挤压泡沫型材， 对于控制和/或消除成形之后随即使用挤压泡沫型材所遇到的内在难 题来说，是非常令人满意的方案。但是，无论是否采用哪种流程，泡 沫型材都输送到旋转柱状套筒，该套筒包括本发明所用的螺旋成形制 造设备的基本部件。
为了形成期望的管材或导管，泡沫型材巻绕成周边包围旋转套筒 或芯筒，使得型材的靠接边缘在螺旋成形制造操作中彼此连续熔合。 将细长挤压型材连续进给到旋转柱状套筒上，接下来的型材的侧边以
连续螺旋成形的方式结合到相邻巻绕型材的侧边。继续该操作，实现 具有期望总体长度的管材或导管。
根据本发明的改进方案，生产出了具有任何期望的预定物理属性、 质量和固有结构能力的细长、中空管材或导管。为了实现这种独特且 前所未有的结果，以基本上等同于生产第一型材的方式，将第二型材 同时结合到第一型材，从而生产这种期望的细长、中空管材或导管。
在这方面，第一型材形成多部件/多层细长、中空管材或导管的第 一层，而第二型材结合到第一型材并结合到第二型材的侧边，以有效 地实现具备彼此整体结合的两个不同的单独料层的管材或导管。选择 具备特定物理或结构属性和能力的型材或料层，可以实现独特的多部件/多层管材或导管产品。此外，正如下文中详细说明的，可以通过这
种方式将多件单独且独立的型材或料层彼此整体结合，从而实现具备 特定物理和/或结构属性或质量的最终产品。
利用这种独特的螺旋成形过程，在连续的基础上形成中空、柱状、 多部件/多层管材或导管，其长度仅由客户需求来控制。此外，利用外 径构造地基本上等同于期望产品的内径的旋转套筒或芯筒，可以形成 任何期望的直径。此外，借助形成最终产品所用的型材厚度控制最终 产品的总体厚度及其总体直径，而由旋转套筒或芯筒的形状控制产品 的形状。
根据本发明，在连续的螺旋成形生产操作中，将多件单独且独立 的型材或料层彼此整体结合。在优选构造中，第一型材通过上述方式 与其本身结合，形成最终产品的第一层。 一旦第一层的至少一部分形
成，则第二型材进给到螺旋成形设备上，周边包围第一层，使得第二 型材的侧边彼此结合。此外，随着第二型材进给到旋转套筒或芯筒， 第二型材下表面结合到第一型顶表面。在这方面，根据为第二型材和
第一型材提供结合式相互啮合所用的构造，第二型材的侧边和接触表 面可以同时结合，或者根据需要依次结合。
从前述内容可以看出，可以将任何数量的型材或料层彼此结合， 从而形成特定的最终多部件/多层管材或导管。此外，所用的每一件型 材或料层的厚度可以变化，以便实现特定的期望结果。正如下文更为 详细说明的，型材厚度影响型材的各种属性，以及全部气体从其耗散 所需的时间周期。由于较之较薄型材来说， 一般不太希望使用较厚型 材，所以本发明可以采用多件具有预定厚度的型材来实现优化的最终 产品构造。因此，完全消除了现有技术的系统中发现的困难和缺陷， 并且可以实现非常令人满意的多部件/多层管材或导管。
在生产本发明的细长、中空、多部件/多层管材或导管的过程中， 可以采用泡沫和非泡沫层，并且根据需要让它们彼此混合。虽然可以 采用任何期望的材料，但是泡沫层优选包括从以下材料组成的组中选
择的一种或多种材料:聚丙烯、聚乙烯、交联聚乙烯、交联聚丙烯、聚苯乙烯、聚氨酯、三聚氰胺、聚对苯二曱酸二乙醇酯(PET)、丙烯 晴-丁二烯-苯乙烯(ABS)和乙烯-乙酸乙烯共聚物(EVA)。此外，非 泡沫材料优选包括以下材料组成的组中选择的一种或多种材料铝覆 层、机织玻璃、机织纤维、机织布料、吹制玻璃纤维布料、聚酯膜、 聚乙烯膜、聚丙烯膜、尼龙膜、硅石膜、共挤压膜、梅拉聚酯、氯丁 橡胶、橡胶、纸、所有阻碍水和水蒸气传输的介质、材料和涂层。
此外，根据需要，本发明的最终中空、细长、多部件/多层管材/ 导管可以包含包壳或外覆层，作为最终料层来形成最终产品的外表面。 这样，在生产过程，作为管材/导管的整体部件，可以形成任何期望的 物理或结构属性来保护管材/导管的外表面。这样，降低了生产难度、 方便了生产，并且简化了生产，同时显著降低了成本，否则向预成形 产品施加外表面将导致这些成本。
为了确保形成本发明细长、中空、多部件/多层管材/导管的每一 层彼此整体结合，优选采用一种或多种结合方法或系统。正如上述， 多部件/多层彼此同时或依次整体结合，或自身结合。此外，根据所用 的材料和应用场合，发现结合过程优选包括从以下方式中选择的一种 或多种加热焊接、声波焊接、激光焊接、粘结剂、机械试剂、化学 试剂、或者任何其他结合材料的已知方法。
利用本发明的可选实施方式，根据本发明的教导可以形成中空、 柱状、多部件/多层管材/导管，该管材/导管基本上具有任何期望的总 体直径和壁厚。在本发明的可选实施方式中，采用了多件分开且独立 的相互协作的旋转套筒或芯筒，它们以任何期望的配置隔开，通过在 多件旋转套筒或芯筒周围以连续成形操作巻绕挤压型材而形成柱状管 材/导管。
在最简单的形式中，采用两个分开且独立的套筒/芯筒，并排定位， 彼此呈隔开关系，每一个套筒/芯筒围绕基本上平行的轴线旋转。生产 具有期望截面形状或配置的第一型材并将其进给到第一旋转套筒/芯 筒。然后，不再像先前实施方式那样围绕单一旋转套筒/芯筒巻绕成螺 旋配置，而是从第一套筒/芯筒向第二套筒/芯筒进给细长挤压型材。表面巻绕足够长的挤压泡沫型材，以使 泡沫型材返回到第一套筒/芯筒。然后连续重复这一过程，形成具有期 望长度的细长、卵形柱状管材。
接下来，将第二型材或料层进给到第一型材或料层上，螺旋绕制 到第一型材顶表面。如上所述，第二型材的侧边彼此结合，而第二型 材底表面结合到第一型材顶表面。
该过程继续进行，直到形成具有期望长度的细长、卵形、中空、 多部件/多层管材/导管。此外，可以通过相同方式添加任何额外的料 层或型材，形成希望的产品。
利用连续螺旋成形过程，在连续生产的基础上形成中空、基本上 卵形、多部件/多层柱状管材/导管，而且便于实现任何期望的长度。 此外，所形成的中空多部件/多层管材/导管的总体尺寸和配置基本上 是不受限制的，管材/导管尺寸和配置完全依赖于多件相互协作的旋转 套筒/芯筒的相对位置。因此，利用本发明的独特过程以及设备，基本 上能形成任何配置和尺寸。
由于型材或料层围绕第一套筒/芯筒的外表面啮合，正如以上参照 单一旋转套筒/芯筒所述的那样，所以型材或料层的靠接侧边彼此连续 连接。正如文中所述，这种连接过程通常利用机械或物理试剂或系统 来实现。通常，每一件型材或料层的侧边的连接利用从以下方式中选
择的一种来进行结合剂，诸如粘结剂、胶合剂等，或者物理连接系 统，诸如将侧边加热到熔化温度并将侧边挤压在一起，将泡沫材料整 体连接到其本身。此外，正如所述，每个添加的型材或料层的表面连 接到下层型材或料层的表面。
在将型材或料层牢固连接到其本身或彼此连接以形成期望的细 长、卵形、柱状多部件/多层管材/导管时，优选在第一旋转套筒/芯筒 的区域内实现连接或结合步骤。但是，用来实现期望的相互啮合的连 接/结合设备的精确位置可以根据所用的过程而变化。
一般来说，发现在型材/料层前进到与第一旋转套筒/芯筒啮合时， 可以将型材或料层彼此连接。但是，根据需要，在使用可选实施方式时，可以将连接系统定位在第一和第二旋转套筒/芯筒之间，而不会脱 离本发明的范围。此外，对于连接设备可以实现任何可选配置或位置， 而不会脱离本发明的范围。
在本发明的一种优选实施方式中，采用了两个分开的独立旋转套 筒或芯筒， 一个芯筒旋转安装在固定位置，而另一个套筒/芯筒安装成 与第一套筒/芯筒配合旋转，同时可以移动到多个可选位置。优选，移
动套筒/芯筒可以在单一平面内整个范围内移动，使得其中轴线与第一 套筒/芯筒中轴线处于相同平面内，而不论第二套筒/芯筒的位置如何。
这样，两个旋转套筒/芯筒各自中轴线之间隔开的距离可以由使用 者根据需要生产的卵形导管/管材的尺寸来改变。利用本发明的这种配 置，可以在宽泛的可选直径范围内，方便地调节所生产的卵形管材/ 导管的总体直径。
从本公开内容可以看出，实现了 一种非常有效且成本较低的制造 过程，该制造过程能以任何期望的材料和/或任何期望的料层生产中空 柱状管材/导管，使得管材或导管包括任何期望的厚度和任何期望的直 径。此外，所形成的细长管材切割成任何期望的长度，可以将产品生 产为客户期望的准确规格。
除了提供具有客户追求的任何期望直径、壁厚和长度的中空柱状、 细长、多部件/多层管材/导管之外，本发明的过程还生产一种客户希 望的截面形状、配置或孔型模式的中空柱状管材。正如本领域所熟知， 挤压件可以形成任何期望的截面形状、总体配置、孔型模式等，作为 成形过程的一部分。因此，采用这些已知成形技术与本发明的螺旋成 形技术相结合，形成的柱状管材可以包含特别期望的模式或配置。这 样，利用本发明，在灵活性和产品设计能力方面，实现了远超出当前 制造技术的进步。
从前述公开的内容可以看出，通过经济、简单的生产方式，并且 完全不采用昂贵、专门设计的设备，本发明能实现具备任何期望直径 或厚度的多部件/多层中空柱状管材，以及具备任何期望厚度、配置或 视觉外观的基本上平坦的多部件/多层材料板材或厚板。此外，减少了废料，可以以使用者青睐的任何颜色、尺寸、产品配方来制造小批量 或少量的材料。由于可以生产少量产品，消除了庞大的库存，并且显 著降低了成本。
本发明相应地包括若干步骤，以及这些步骤其中之一或者一些相 互之间的关系，以及实施了构造特征的部件、元件组合、实施这些步 骤部件布置，这些内容都在以下具体实施方式
中进行例述，并且本发 明的范围由权利要求书限定。


为了更为全面地理解本发明的实质和目标，应当结合附图来参考
以下的详细说明，其中
图1是根据本发明生产多部件/多层螺旋形成的柱状管材所用制造 设备的透视图2是图1所示制造设备的测试立面图3是图l所示制造设备的端视图4是局部切除的透视图，描绘了利用本发明的教导制造的典型 多部件/多层螺旋形成的柱状管材；
图5是局部切除的透视图，描绘了利用本发明的教导制造的多部 件/多层螺旋形成的柱状管材的另一实施方式；
图6是利用本发明的教导制造并包含外部密封构造的完全组装的 多部件/多层螺旋形成的柱状管材的透视图7是在一个表面上包含多个竖直翅片或法兰的细长型材的透视
图8是图7所示的前视图，描绘了以可选形式构造的翅片或法兰。
具体实施例方式
现在参照图1-8，连同以下详细说明，可以最好地全面理解本发 明的制造设备的构造、过程以及利用本发明可以获得构造独特的多部 件/多层产品。但是，正如详细说明所彰显地，可以对制造设备、方法步骤以及获得的产品进行改动，而不会脱离本发明的范围。因此，文
中提供的公开内容以及图l-8所示内容，仅用作示例的目的，以确保 完整和全面地公开本发明，并且不打算也不应当认为本发明限制于具 体公开的材料。
在图1-3中，本发明的产品成形系统20的优选实施方式在形成本 发明细长、中空、多部件/多层管材21的过程中进行了全面公开。如 图所示，在该实施方式中，产品成形系统20包括安装在轴26上的细 长套筒或芯筒25，支撑臂组件27固定到轴26并从其延伸，与芯筒25 形成支撑和驱动啮合关系。沿着期望的方向连续转动轴26，使得芯筒 25与其一起连续旋转，从而能形成细长、中空、多部件/多层管材21。
如图所示，向旋转芯筒25馈送多件细长、连续型材或料层30、 31和32，并将之彼此焊接，文中会有详述。从以下详细说明将会显现， 虽然示出并完全公开了 3件分开且独立的型材或料层30、 31和32， 但是在不脱离本发明范围的情况下，可以采用任意数目的型材或料层。
为了实现本发明期望的细长、中空、多部件/多层管材21，产品成 形系统20构造成在芯筒25连续旋转的同时在芯筒25上接收型材30。 根据需要，芯筒25可以保持静止，而型材30以及额外的型材围绕静 止芯筒25旋转。虽然可以釆用这种可选布置，但是发现优选芯筒25 连续旋转，以保证型材30、 31和32以精确的期望速率旋转。
如图所示，型材30进给到芯筒25上，进给方式导致型材30围绕 产品成形系统20的芯筒25巻绕，以彼此并排抵靠地关系连续形成多 个螺旋绕圏。这样，接下来型材30的连续馈送将以基本上螺旋形式围 绕芯筒25自动旋转，导致接下来的型材30的侧边33靠接先前接收并 巻绕成圏的侧边34。将靠接的侧边33和34在接合点彼此结合，则形 成期望的基本上柱状、中空管材的第一层。
为了提供第一层30侧边33和34的整体结合的相互啮合部，优选 采用结合或熔合元件40。根据本发明，结合/熔合元件40可以包括各 种可选构造，以便侧边33与侧边34实现期望的紧固、连接、结合式 的相互啮合。在一种优选实施方式中，如图1-3所示，结合/熔合元件40采用 细长喷嘴，加热的空气从中馈送，从形成在该喷嘴中的端口喷出，直 接输送到型材30的侧边33和34。这样，型材33的侧边达到熔化温 度，然后牢固地彼此熔合。可以选择的是，结合/熔合元件40可以包 括加热的导线，其用于接触侧边33和34，升高其温度并使侧边熔化 和彼此结合在一起。
根据需要，结合/熔合元件40可以包括广泛的可选来源，用于加 热侧边33和34并将它们彼此结合。虽然可以采用任何结合系统，但 是优选结合系统包括从以下各项组成的组中选择的一项或多项加热 焊接、声波焊接、激光焊接、粘结剂结合、机械结合、化学结合、或 者任何其他将型材30表面彼此连接的方法。
随着制造过程继续进行，以及额外的型材30圈螺旋绕制在芯筒 25上，且它们的侧边彼此熔合，柱状成形的主体沿着芯筒25连续前 进。 一旦围绕芯筒25绕制了彼此结合连接的数量足够的型材30圏， 则将第二型材31输送到产品成形系统20。
如图所示，第二型材31进给到第一型材30外表面，进给方式导 致型材31巻绕在型材30周围，以彼此面对面靠接的关系形成第二层 螺旋绕制的圏。由于型材31接下来的连续进给以基本上螺旋形式围绕 型材30外表面自动旋转，所以接下来的型材31的侧边33与先前接收 并巻绕成圏的型材31的侧边34靠接。通过在接合点结合型材31靠接 的侧边33和34，形成期望的基本上柱状、中空管材的第二层。
在优选实施方式中，随着第二型材31的进给以及螺旋绕制到第一 型材30上，第二型材31的底表面36结合到第一型材30的顶表面35。 正如以下更为详细地说明，在优选实施方式中，在第二层31的侧边 33和34彼此结合的同时，实现第二型材31底表面36与第一型材30 顶表面35的结合式相互啮合。但是，根据需要，可以依次实现结合操 作，而不是同时实施。
一旦数量足够的第二型材31圏绕制在第一型材30周围并且结合 到其本身和第一型材30,则第三型材32进给到第二型材31，进给方式导致第三型材32巻绕在第二型材31周围，以彼此面对面靠接的方 式形成多个螺旋巻绕的圏。这样，接下来的第三型材32以基本上螺旋 形式围绕第二型材31自动旋转，使得接下来的第三型材32的侧边33 靠接先前接收并巻绕成圏的第三型材的侧边34。通过在接合点彼此结 合第三型材32靠接的侧边33和34，形成期望的基本上柱状中空管材 的第三层。
此外，如上所详述，随着第三型材32进给并螺旋绕制到第二型材 31上，第三型材32底表面36优选结合到第二型材31的顶表面35。 优选在第三型材32侧边33和34彼此结合的同时，实现第三型材32 底表面36与第二型材31顶表面35的结合式相互啮合。但是，根据需 要，结合操作也可以依次实施，而不是同时实施。
正如前述详细讨论所表明的，利用本发明，可以有效地形成细长、 中空、多部件/多层管材，形成方式完全消除了现有技术中遇到的困难 和缺陷。此外，利用本发明的教导，可以在单一、完全整合的产品上 有效地生产广泛的可选配置、构造和材料组合。
虽然图1-3以及前述详细论述描绘了芯筒25基本上呈柱状，但是 芯筒25可以包括任何期望的形状，用于实现任何期望的截面形状的细 长、中空、多部件/多层管材。这样，芯筒25可以构造成截面形状基 本上为具有两个侧部的平板、具有三个侧部的三角形、具有4个侧部 的方形或矩形、具有5个侧部的五边形、具有六个侧部的六边形、或 者具有规则或不规则配置的任何其他期望的配置。但是，不论芯筒25 采用何种配置，都可以采用上述操作，基本上不发生变化。
利用本发明，生产的细长、中空、多部件/多层管材21可以具有 任何期望的配置、成分或它们的组合。这样，正如上述，本发明一般 称"多层"为多个成分相同或类似的单独型材或料层。此外，关于"多部 件"，认为是生产这样的构造，即显著不同的材料层形成单一完全整合 产品的不同部件。因此，正如详细论述所体现的，本发明包括细长中 空管材、导管等，它们具备使用者期待的多部件/多层和/或两者相组 合的构造。这样，利用本发明可以方便有效地制造满足众多工业任何要求的产品。
一般来说，已经发现传统现有技术的挤压系统限制于生产最大内
径约为6英寸且壁厚约为1英寸的产品。此外，还发现如果采用传统现有技术挤压生产设备以该设备的极限能力生产产品时，经常难于保持过程参数，导致最终产品差异。通常，根据所采用的过程而变化的物理方面是壁厚、孔隙尺寸、密度和型材一致性。
当这种性质的变化发生时，产品的K值和产生的R值变化明显。因此，当这种性质的产品用于绝缘目的时，重要的是让产品的K值保持一致或者可以预测。否则，产品的绝缘能力会受到质疑。
利用本发明，多件分开的独立型材或料层熔合在一起，形成具有任何期望总体厚度的细长、中空管材。因此，每件型材包括可以优化的厚度和总体宽度，从而带来最佳性能特征以改善最终产品。此外，一旦型材熔合到一起，即实现任何期望的厚度。
采用熔合在一起的多个分开的料层形成细长、中空多层管材所实现的一些有益效果包括受控的单元尺寸、受控的密度、以及配方的可加工性。这样，可以控制型材单元的尺寸，以实现任何期望的K因子。这样，发现对于特定的单元尺寸，可以实现K值提高达30。/。。
此外，每件型材的密度可以精确控制，这样可以将K值提高达5%。此外，通过提供已知且可重复的结果，具体控制密度也改善了最终产品的制造过程。最后，产品配方对于每件型材可以大范围地变化，使得某些型材包含更多的特有材料以实现专用结果。这样，可以增加阻燃剂、UV抑制剂或颜料来改善专用产品。此外，金属薄片(flake )，诸如铝，可以包含到过程中，从而将K值另外提高至多10%。
在生产本发明最终细长、中空、多部件和/或多层管材时，可以采用任何期望的泡沫或非泡沫材料。此外，每一层或相组合的层的厚度可以变化，以实现任何特定的结果。这样，如图4-8所示，可以形成两个泡沫层，使得实心或致密的非泡沫填缝层形成在两者之间，或者根据需要，内层可以包括含有多个竖直法兰的厚板(plank)。这样，产生的产品可以为任何形状不规则的管道构造提供紧密配合。此外，根据需要，外包壳或覆层也可以形成在产品上，作为最终料层。
在生产本发明所教导的产品时，实际上可以采用任何材料，这些材料可以通过上述方式形成到管材构件上。
一般来说，发现泡沫层优
选包括从以下各材料组成的组中选择的一种或多种材料聚丙烯、聚乙烯、交联聚乙烯、交联聚丙烯、聚苯乙烯、聚氨酯、三聚氰胺、聚对苯二曱酸二乙醇酯(PET)、丙烯晴-丁二烯-苯乙烯(ABS)和乙烯-乙酸乙烯共聚物(EVA)。此外，其他泡沫塑料材料可以包括从以下材料组成的组中选择的一种或多种材料聚烯烃、聚丁烯聚异丁烯、热塑性合成橡胶、热塑性聚酯、热塑性聚氨酯、乙烯丙烯酸共聚物、乙烯曱基丙烯酸共聚物、乙烯丁基丙烯酸共聚物和离子交联聚合物。此外，还发现优选用在本发明的非泡沫层包括从以下材料组成的组中选择的一种或多种材料铝覆层、机织玻璃、机织纤维、机织布料、吹制玻璃纤维布料、聚酯膜、聚乙烯膜、聚丙烯膜、尼龙膜、硅石膜、共挤压膜、梅拉聚酯、氯丁橡胶、橡胶、纸、所有阻碍水和水蒸气传输的介质、材料和涂层。
本发明的另 一项特征是相对于下层型材定位每一层或型材30、 31和32的能力。这样， 一旦第一型材30螺旋绕制到芯筒25上，则第二型材31进给，与第一型材30形成螺旋啮合。这样，第二型材31的侧边可以与第一型材30的侧边垂直对准，如果使用者或者客户希望这样的话。类似地，第三型材32以及安装在其上的任何额外的型材也可以与先前的型材垂直对准，从而让基本上连续的垂直边形成地基本上与细长中空管材的纵轴线垂直。
可以选择的是，第二型材31连接到第一型材30，使得第二型材31的侧边从第一型材30的侧边偏移。类似地，第三型材32使其侧边从第二型材31的侧边偏移。 一般来说，发现每一额外型材的侧边从下层型材侧边偏移对于消除或明显降低任何热裂紋来说，是优选方案，否则热裂紋可能出现在最终产品上。但是，根据需要，也可以让侧边垂直对准。
如上所述，在优选构造中，型材或料层30、 31和32沿着相邻侧边以及沿着相邻顶表面和底表面彼此结合或焊接。这样，每件型材或每个料层沿着全部界面彼此牢固结合。已经发现，利用诸如加热器、气源、喷嘴输送系统以及各种化学品结合输送系统的焊接或熔合系统，可以同时或依次实现这种多点焊接。此外，多个辊子，诸如压缩辊子、推出辊子、导向辊子等可以用来确保每件型材或每个料层的每个接合表面上实现密切的结合接触和相互啮合。
在这方面，如图1-3所示，示出表面辊子41与型材或料层30、31和32的顶表面35接触，以便于确保每个料层或型材与其上施加所述料层或型材的表面牢靠接触。此外，当型材或料层进给到管材组件时，边缘辊子42也用于接触每件型材或料层的侧边34。通过适当定位边缘辊子42,确保了侧边33与相邻环圏的侧边34实现密切结合的相互啮合。
在优选构造中，在结合第二型材/料层31的侧边的同时，第二型材/料层31的底表面36结合到第一料层/型材30的顶表面35。为了实现这种同时结合式相互啮合，采用了单一L形加热喷嘴，如图1和2所示，目的是向两个表面输送加热的空气，进行同时结合。根据需要，可以采用分开的结合区域和/或结合设备，如果希望这样的话。但是，发现全部的相邻表面同时结合是优选方案。
在根据本发明形成细长、中空、多部件/多层管材21时，型材/料层30、 31和32以及任何其他期望的型材或料层，以各种替代的生产或输送方法输送到旋转芯筒25。这样，在一种基本输送系统中，每件型材/料层直接从单独的挤压机馈送到旋转芯筒25。这样，对于每件型材/料层恒定地提供材料，使得成形操作在恒定的基础上继续下去，为多部件/多层管材21形成任何期望的长度。
在可选输送系统中，每件型材或料层在挤压机或其他设备上形成，并辊轧成一个或多个大型材料巻轴。在另一种可选配置中，每件型材或料层在挤压机或其他设备上形成，并切成细长、连续、基本上平坦的材料段，这些材料段彼此对准叠置。型材包括任何类型的实心或中空型材、管形、方形、六边形、矩形和不规则型材。在所述输送方法中，通常存储预成形产品，以便于将来使用，在需要的时候，存储的巻轴或材料叠置段输送到旋转芯筒，用于馈送到
该芯筒，以实现期望的细长、中空、多部件/多层管材21。此外，根据需要，可以以相等的效果组合使用这些输送系统。
此外，根据细长、中空、多部件/多层管材21期望的长度，如上所述的输送系统可以用于连续馈送挤压产品、半连续馈送或递进式馈送。根据条件以及期望的产品，每个系统可以用于实现最有效的结果。
采用本发明实现的一项主要优势在于利用多个较薄的型材构造较厚型材的能力。由于许多因素在较薄的型材上展现的性能较之在较厚型材上展现出的性能有所改善，所以这种能力如上文所简述地那样极其重要。其中一个所述因素就是来源于较薄型材与较厚相对比而产生的除气速率。
在这方面，本领域熟知的是，在泡沫挤压过程中，采用各种产气剂或发泡剂，使得产品离开挤压设备时，气体嵌入形成的产品中。通常，优选在所述型材/料层用于后续处理步骤之前，允许这些产气剂或发泡剂从型材或料层耗散。此外，在一些应用中，使用易燃发泡剂，这种发泡剂在使用所形成的产品之前必须从型材/料层耗散或灭活。
一般来说，发现气体从泡沫型材或料层扩散率随着型材/料层厚度减小而增大。此外，扩散率随着厚度变化量的平方而增大。因此，通过降低特定泡沫/型材的厚度，显著缩短了耗散全部气体所需的时间以及产品可以安全运输所需的时间。
利用本发明，通过形成截面形状相对较薄的型材/料层，并将较薄的型材/料层熔合在一起，形成期望厚度的产品，可以优化这种基本上固有的优势结果。这样，能更为安全地生产产品，并且以优化的有益效果获得市场期望的多层产品。
在使用较厚型材或料层时固有的另 一个问题是旋转速度带来的影响。在这方面，随着较厚型材巻绕到旋转芯筒周围，在其外表面上产生的张力增大，而在其内表面上也产生一些压力。这种结果是因随着型材巻绕到芯筒，所述表面的运动速度差异导致的。但是，利用本发明，并使用多件焊接在一起的较薄的型材，完全消除了这种问题。
众所周知，泡沫挤压产品通过在基体中形成大量气泡或孔隙而形成，该基体随着泡沫产品从挤压机孔口向外膨胀而膨胀。在这种膨胀过程中，所述孔隙的取向沿着所述产品离开所述挤压机的流动方向，使得所述孔隙沿着挤压轴线较长或者呈椭圆形。此外，所述孔隙在垂直于产品流动方向的轴线上或平面内，倾向于基本上呈圆形或环形。
由于存在这种现象，所以泡沫挤压型材或料层倾向于在其纵向具有较大尺度的运动，而在其横向具有显著较小的膨胀和/或收缩。利用本发明，具有优势地使用了这种在横向方向的稳定性，因为细长型材巻绕在芯筒周围，用于形成细长管材，使得形成该细长管材的每一个环圏包括型材或料层的横截面尺度。因此，本发明的细长、中空、多部件/多层管材沿着其长度的稳定性在成形的时候固有地保持稳定，尺寸失稳明显更少，否则便会出现这种情况。
对于本发明产品的商用和实用性来说，两个重要因素是尺寸稳定性和热膨胀系数。 一般来说，尺寸稳定性定义为产品随着时间收缩或膨胀情况，而热膨胀系数是由于产品所处环境的温度升高或降低导致的产品收缩或膨胀。这些因素之所以重要，原因在于产品可能出现尺寸变化以及这些尺寸变化可能会对特定应用场合下产品的使用造成的影响。
正如前述详细讨论所显示的，通过采用熔合在一起的多件较薄的型材或料层，实现明显具有优势的结果，因为较薄的型材固有地更加稳定，并因此在生产之后出现的尺寸变化较小。因此，最终产品的尺寸更加稳定，并且不太可能发生变化。
利用本发明的教导实现的另一项有益效果在于，利用不同材料形成的型材或料层实现单一的细长、中空、多部件/多层管材的能力。因此，利用固有更为稳定或具备更大的尺寸稳定性的材料构造的型材或料层容易与尺寸不太稳定的其他型材或料层混合。因此，以上文详述方式密切地结合型材或料层，使一种型材或料层周边包围或包裹下层型材或料层，固有尺寸稳定性较大的型材或料层将有效地控制或制约尺寸不太稳定的型材或料层。在这种构造中，尺寸不太稳定的型材由于受到尺寸较为稳定的型材的控制，从而受到约束，所以不能完全膨胀或收缩到该型材或料层通常达到的那种程度。因此，实现了尺寸稳定性更大的总体最终产品。
此外，通过上文详述的方式形成本发明的细长、中空、多部件/
多层管材21，可以实现实际上具有任何期望的尺寸稳定性的最终产品。通过适当选择形成每件型材或料层的材料，可以对最终产品的尺寸稳定性进行全面控制。
已经发现形成本发明的细长、中空、多部件/多层管材所用的每一件具体型材或料层的结合式相互啮合都对最终产品的尺寸稳定性固有
地存在影响。在这方面， 一件型材/料层顶表面35与相邻型材/料层底表面36结合，导致这两个表面沿着整个接合区域致密化。作为这种结合或者焊接式相互啮合的结果，该区域变得刚性较大，并且具有较高的压缩和拉伸强度。
通常，泡沫材料本身比焊接区域密度小，并且挠性大，而且压缩强度和拉伸强度较小。由多个焊接区域形成的基体膨胀和收缩程度小于尺寸类似的泡沫材料部件。因此，较之泡沫本身发生的情况而言，焊接区域对于加热时限制热膨胀量和冷却时限制热收缩量都有巨大的贡献。因此，增加这些焊接区域和层压料层大大改善了形成的产品的热膨胀系数。
在本发明的另一个方面，用于形成本发明的细长、中空、多部件/多层管材21的其中一件型材或料层可以包括薄膜或其他致密材料，这些材料夹置在两件泡沫型材或料层之间，带来尺寸稳定性或最终产品期望的其他物理或结构特性。在这方面，机织材料、非机织材料、挤压材料、天然或人工纤维、金属化材料、复合材料等可以为最终产品提供特定的结构或物理特性。此外，可以在产品中形成红外或微波反射材料，为最终产品带来期望的特性。
在最终产品中采用 一个或多个填缝层，可以改善各种结构和/或物理特性。这种改善的一个示例可以是利用限制或阻止水分传输的已知材料层来控制蒸汽传输。利用能表现出蒸汽阻碍作用的填缝层，可以制造出实际上消除蒸汽传输的产品。
此外，因其他原因不与基体材料相容的材料层也可以包含在最终产品中。在这方面，因其他原因不与常用泡沫型材或料层相容的材料可以作为型材或料层的部件而整体结合它们之间。这样，诸如开放机
织碳纤维布料、玻璃纤维、碳纤维材料、Kevlar、吹制玻璃纤维或其他类似材料也可以根据需要包含在细长、中空、多部件/多层管材中，进一步改善产品。
采用本发明获得的另一项优势在于，将因其他原因不能相容或不能彼此结合的两种型材或料层整体结合起来的能力。为了实现这种结合式相互啮合，釆用了分开的独立填缝层，在塑料工业中也称为连系层，该料层能结合到两个相邻的料层，或者包括以能让两种型材结合到填缝层的 一种或多种材料形成的薄复合层。
在这方面，该薄填缝层可以包括熔合在一起的两种材料，这种两种材料各自能与其中一件型材或料层结合，从而整体接合。可以选择的是，第一相容结合材料制成的薄膜可以接合到支撑膜，另一种相容材料连接到该支撑膜上，使得所述材料分别结合到所述型材，否则这些材料不能接合。这样，以原本不能形成在单一细长、中空管材产品中的材料形成的料层或型材实现了完全整合、整体结合的多层构造。
除了包含任何希望的填缝层，且这些填缝层可以整体形成在任何希望的泡沫或非泡沫层之间之外，本发明还使得任何期望的外包壳或覆层整体形成，作为本发明细长、中空、多部件/多层管材21的整体部件。除了能采用任何希望的成分为本发明的细长、中空、多部件/多层管材21的外表面提供任何特定的物理或结构特征之外，本发明还能将任何期望的密封系统包含在该外包壳或覆层中，以便于将管材21安装或连接到期望的位置或期望的管道周围。
在这方面，在许多应用场合中，细长、中空、多部件/多层管材21包围特定的细长管道周边安装，从而为管道构件本身提供绝缘、气候防护等作用。为了确保管材21迅速安装到期望的位置，通常在管材上形成从外周边向内径延伸的纵向延伸的狭缝。这样，管材21迅速方便地安装到管道周边，与其包围啮合。此外，通常采用密封系统来闭合该纵向延伸的狭缝，并将管材21牢固地固紧在管道构件周围。
通常，对于密封系统采用广泛的可选配置，包括整体形成在包壳或覆层一侧的搭片，该搭片重叠该纵向延伸的狭缝并将管材构件一侧接合到其另一侧。此外，还采用外部粘结紧固构件以及各种互锁配置和构造，为管材构件提供期望的密封效果。但是，无论期望何种密封构造，本发明都能让任何期望的密封系统方便地包含在根据本发明制造的细长、中空、多部件/多层管材产品中。
为了在许多应用场合中确保最优性能，在管材构件用于周边包围管道构件的安装过程中，要求管材构件的细长狭缝具有特定取向。在这方面，在这些应用场合下，通常要求多件管材构件叠置式包围安装在周边，彼此相互啮合，使得每个管材构件的纵向延伸狭缝从下层管材构件偏移至少90。。这样，实现了优化的热阻性，并且避免了来自外部环境条件的连续热学路径。利用本发明，容易实现这种偏移叠置要求，以及安装过程中每个部件的快速密封。
此外，多件管材构件叠置或周边包围啮合时发生的另一个问题是在周边包围形式的相互啮合时，管材构件彼此牢固或密切地叠置或嵌套存在困难。在这方面，由于生产任何管材构件以及管道本身所固有的容差，所以难以做到内径与下层管材构件或管道外径牢固地相互连接或啮合而不出现间隙。
此外，当一件管材构件包围啮合地安装在另一管材构件周边时，希望实现紧密配合。但是，如果这种配合过于紧密，则外部管材构件可能无法使其纵向狭缝完全闭合。利用本发明，容易克服现有技术中的这些困难和缺陷。
在这方面，发现如果包含这样的内表面，即形成特定形状，诸如锯齿形、正弦波形、从其表面延伸的多个翅片或指件、或者任何允许该表面方便压缩的其他形状或配置，则可以实现期望的密切接触。为了生产能沿着其整个长度提供密切接触的管材构件， 一件型材或料层这些期望的表面构造，并且用作形成本发明多部件/ 多层管材构件的第一型材或层。利用该型材或料层作为多部件/多层管 材构件的第一部件，管材构件的内径构造了特定的配置，该特定配置 能在应用到另一部件表面时，提供压缩作用。
在图7和8中，示出了构造成与管道外表面形成期望的密切接触 的型材或料层的示例。在该实施方式中，型材或料层30包含多个竖直 翅片、法兰、或从其一个表面延伸的指件。利用该型材或料层30作为 多层管材产品构件的第一层，实现了这样的构造，即在釆用本发明管 材构件的任何管道或柱状配置周围提供紧密配合。此外，将翅片、法 兰或指件构造成期望的尺寸或形状，可以方便地适配任何表面配置。
因此，方便地实现了一件管材构件内表面与另一件管材构件外表 面的密切接触啮合，使得外管材的内表面能与内管材构件的外表面完 全且完整地接触并啮合。这样，实现了所期望追求的牢固、嵌套、完 全接触的相互啮合关系。因此，消除了现有技术中困难，并且完全彻 底地解决了客户的难题。
正如美国专利6,537,405完整地说明，利用多个旋转芯筒，可以将 细长、中空、管材构件形成任何期望的直径或配置。此外，利用本发 明的教导，结合美国专利6，537，405的教导，可以将细长、中空、多部 件/多层管材构件21形成任何期望的总体尺度或配置。综合本发明的 教导，可以将多件型材或料层输送到两个或多个旋转芯筒，以构造具 有任何期望的直径、尺寸或形状的多部件/多层管材构件。因此，上述 本发明的独特特征可以利用多芯筒成形系统来实施。
在这方面，除了在上述专利文件中详细说明的多芯筒配置和构造 之外，在该专利文件中未曾考虑或教导的其他配置也可以采用。在这 方面，多件旋转芯筒可以构造成彼此相对独立地旋转，同时仍将芯筒 安装在单一支撑板上，使得该支撑板独立于芯筒旋转。这样，可以实 现管材构件其他的可选配置。
此外，每个旋转芯筒可以构造成独立运动或者可以与其他芯筒组 合运动。这样，可以方便迅速地适配最大配置和直径，并且在单一处理设备中实现。此外，还发现并不需要在每个位置存在旋转芯筒，而 是也可以将静止惰轮或旋转惰轮包含在成型设备中，以降低功耗以及 设备复杂性。
最后，在另外的可选实施方式中，可以采用膨胀鼓轮来实现直径 沿着长度变化的细长、中空、多部件/多层管材构件。在这方面，采用 直径能沿着长度增大的旋转芯筒。因此，生产出一般为锥形的管材构 件。这样，可以利用以本发明制造的周边包围的管材构件来保护具备 形状各异的各种可选阶段的生产设备，而不需要昂贵的定制生产操作。
从以上详细说明可以看出，本发明实现了独特的多部件/多层管材 构件，以及独特的制造过程以及生产设备，它们切实克服了现有技术 中的全部困难和缺陷。根据本发明，利用期望的产品有效和有利地满 足了长期以来不能令人满意的工业应用和需求。然而，虽然提供了特 定的示例作为本发明的公开内容，但是应该理解，这些示例仅仅用于 教导本发明，而不用来将本发明限制到所公开的特定实施方式。显然， 无数的其他示例和工业能享有本发明的好处，而全部这些额外实施方 式都应该包含在本发明的范围内。
因此，可以看出，前述目标以及从前述说明中体现出来的意思， 有效地得到实现，因为在不背离本发明范围的情况下，实施上述过程 以及所述条款时，可以进行改动，所以本意是说上述说明所述或附图 所示的全部内容应该理解为示例而非限制的意思。
还要理解，以下权利要求书旨在覆盖文中所述本发明的概括和具 体特征，本发明范围的全部陈述内容，从表达方面看，可以说落入两 者之间。
在描述完本发明之后，我们认为新颖的并要求Letters Patent保 护的内容如所附权利要求所限定。
权利要求
1.一种中空、细长、基本上柱状的多部件和/或多层产品，包括A.第一材料层或材料型材a)具有细长长度和期望的截面形状；和b)以并排关系形成螺旋环圈，每个相邻的侧表面彼此整体结合；以及B.第二材料层或材料型材a)具有细长长度和期望的截面形状；和b)围绕所述第一材料层/材料型材形成螺旋环圈，每个环圈的每个相邻侧表面彼此整体接合，并且与所述第一层/第一型材的顶表面靠近的所述第二层/型材的每个底表面彼此整体结合；从而形成多部件和/或多层产品，每个单独的层/部件彼此整体结合，以形成基本上一体的细长产品。
2. 如权利要求1所述的多部件/多层产品，其特征在于，所述产 品进一步包括围绕第二层/型材形成螺旋环圏的第三层或型材，所述第 三型材/层本身整体结合并整体结合到第二型材/层。
3. 如权利要求2所述的多部件/多层产品，其特征在于，所述产 品进一步包括围绕已有型材/层形成螺旋环圏的额外层/型材，每个额 外层/型材本身整体结合并整体结合到该额外型材/层周边包围的型材/ 层。
4. 如权利要求1所述的多部件/多层产品，其特征在于，每个型 材/层进一步限定为包括从泡沫材料和非泡沫材料组成的材料组中选 择的一种材料。
5. 如权利要求4所述的多部件/多层产品，其特征在于，所述泡 沫材料包括从以下材料组成的组中选择的一种或多种材料聚丙烯、 聚乙烯、交联聚乙烯、交联聚丙烯、聚苯乙烯、聚氨酯、三聚氰胺、 聚对苯二甲酸二乙醇酯(PET)、丙烯晴-丁二烯-苯乙烯(ABS)和乙 烯-乙酸乙烯共聚物(EVA)、聚烯烃、聚丁烯聚异丁烯、热塑性合成橡胶、热塑性聚酯、热塑性聚氨酯、乙烯丙烯酸共聚物、乙烯甲基丙 烯酸共聚物、乙烯丁基丙烯酸共聚物和离子交联聚合物。
6. 如权利要求4所述的多部件/多层产品，其特征在于，所述非 泡沫材料包括从以下材料组成的组中选择的一种或多种材料铝覆层、 机织玻璃、机织纤维、机织布料、吹制玻璃纤维布料、聚酯膜、橡胶、 氯丁橡胶和纸。
7. 如权利要求1所述的多部件/多层产品，其特征在于，所述产 品进一步包括整体形成在其上作为最终型材/层的外包壳或覆层，用于 提供特定期望的物理和/或结构属性，以保护所述多部件/多层产品的 外表面。
8. 如权利要求1所述的多部件/多层产品，其特征在于，每件型 材/层包括从以下形状组成的组中的选择的截面形状矩形、方形、平 行四边形、多边形、椭圆形、圆形、卵形和它们的组合形状。
9. 如权利要求1所述的多部件/多层产品，其特征在于，每件型 材/层利用从以下各种方式中选择的方式彼此整体结合热空气焊接、 热焊丝焊接、粘结剂结合、声波焊接、激光焊接、机械试剂、化学试 剂和其他接合材料的已知方法。
10. 如权利要求1所述的多部件/多层产品，其特征在于，每件型 材/层被进一步限定为包括介于约0.0005英寸和15英寸之间的厚度。
11. 一种用于连续地制造细长、中空的多部件和/或多层产品的方 法，包括步骤A. 将作为第一层或型材的具有期望截面形状、长度基本上连续 的第 一纵向延伸的细长材料进给到成形设备的旋转芯筒上；B. 将第一纵向延伸的细长的第一型材/层可控地绕在成形设备的 旋转芯筒上，使得第一型材/层的相对两侧在绕制到旋转芯筒上时，定 位成并置、并排的相邻关系；C. 随着第一型材/层绕制到旋转芯筒，使第一型材/层的并置相邻 的侧表面彼此连续地结合；D. 将作为第二型材/层的具有期望截面形状的第二纵向延伸长度的细长材料进给到形成在所述芯筒上第一型材/层的表面上；E. 将第二纵向延伸的细长第二型材/层连续绕制到第一型材/层 上，使得第二型材/层的相对的侧边缘在绕制到第一型材/层上时，定 位成并置、并排的相邻关系；F. 随着第二型材/层围绕第一型材/层绕制，将第二型材/层的并置 的相邻侧表面彼此连续结合；G. 随着第二型材/层围绕第一型材/层绕制，将第二型材/层的下 表面连续结合到第一型材/层的顶表面；H. 通过重复步骤A-G而继续成形过程，直到为所述细长多部件 /多层产品形成期望的长度。
12. 如权利要求11所述的制造方法，其特征在于，所述方法进一 步包括I. 将作为第三层或型材的具有期望截面形状、长度基本上连续的 第三细长材料进给到第二型材/层的表面，；J.将第三纵向延伸的细长第三型材/层连续绕制到第二型材/层 上，使得第三型材/层的相对的侧边缘在绕制到第三型材/层上的时候， 定位成并置、并排的相邻关系；和K.随着第三型材/层围绕第二型材/层绕制，将第三型材/层的并 置的相邻侧表面彼此连续结合，同时随着第三型材/层围绕第二型材/ 层绕制，还将第三型材/层的下表面连续结合到第二型材/层的顶表面。
13. 如权利要求12所述的制造方法，其特征在于，所述方法进一 步包括将额外型材/层进给到先前形成的型材/层的外表面上，并与之 结合式地相互啮合，以实现具有彼此整体结合的任意数量的型材/层的 多部件/多层产 品。
14. 如权利要求11所述的制造方法，其特征在于，每个型材/层 进一步限定为包括从泡沫材料和非泡沫材料组成的材料组中选择的一 种材料。
15. 如权利要求14所述的制造方法，其特征在于，所述泡沫材料 包括从以下材料组成的组中选择的一种或多种材料聚丙烯、聚乙烯、交联聚乙烯、交联聚丙烯、聚苯乙烯、聚氨酯、三聚氰胺、聚对苯二甲酸二乙醇酯(PET)、丙烯晴-丁二烯-苯乙烯(ABS)和乙烯-乙酸乙 烯共聚物(EVA)、聚烯烃、聚丁烯聚异丁烯、热塑性合成橡胶、热塑 性聚酯、热塑性聚氨酯、乙烯丙烯酸共聚物、乙烯甲基丙烯酸共聚物、 乙烯丁基丙烯酸共聚物和离子交联聚合物。
16. 如权利要求14所述的制造方法，其特征在于，所述非泡沫材 料包括从以下材料组成的组中选择的一种或多种材料铝覆层、机织 玻璃、机织纤维、机织布料、吹制玻璃纤维布料、聚酯膜、聚乙烯膜、 聚丙烯膜、尼龙膜、硅石膜、共挤压膜、聚脂膜、橡胶、氯丁橡胶、 纸、所有阻碍水或水蒸气传输的介质、材料和涂层。
17. 如权利要求11所述的制造方法，其特征在于，每件型材/层 包括从以下形状组成的组中的选择的截面形状矩形、方形、平行四 边形、多边形、椭圆形、圆形、卵形和它们的组合形状。
18. 如权利要求11所述的制造方法，其特征在于，每件型材/层 利用从以下各种方式中选的方式彼此整体结合热空气焊接、热焊丝 焊接、粘结剂结合、声波焊接、激光焊接、机械试剂、化学试剂和其 他接合材料的已知方法。
19. 如权利要求11所述的制造方法，其特征在于，釆用至少两个 相互协作的旋转芯筒来生产大直径多部件、多层产品。
全文摘要
本发明涉及泡沫产品和制造方法，更具体地说，涉及以连续形成基本上柱状配置而制造并包括多个料层和/或多种部件的泡沫产品。
文档编号B29C53/78GK101605649SQ200780043850
公开日2009年12月16日 申请日期2007年11月21日 优先权日2006年11月29日
发明者E·劳尔, F·M·达姆, N·J·科瓦雷克 申请人:Noel集团有限责任公司