專利名稱：自密封的膨脹袋的制作方法
背景技術：
本發(fā)明涉及到可容納流體或氣體的自密封式腔囊狀可膨脹或充氣容器。本技術中周知有多種塑料流體容器，它們可例如用作緩沖用具、包裝填充物、墊子、浮筏或浮舟或者其它類似的應用。腔囊狀膨脹組件的實例包括授予Koyanagi的美國專利4850912號、授予Guldager的美國專利4651369號和授予Lewicki等人的美國專利4076872號，在上述實例中，各個腔囊按下列方式隔離或隔開即一個腔囊的泄露或破裂不會影響其它腔囊或腔室。本發(fā)明的目的是提供多種改進形式并且要優(yōu)于上述先有技術。
因此，本發(fā)明的一個目的是提供一種改進型的腔囊狀容器，其中，每個腔囊部件在膨脹時都是自密封的，因此，對具有多個腔囊部件的容器來說，任何單個的腔囊部件的破裂都不會導致構(gòu)成該容器的其余腔囊部件收縮，并且，這種容器可在不需要有預制腔囊的情況下，由普通的扁平熱塑片材或其它不滲透材料構(gòu)成。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種改進型的自密封容器，其中，不需要有獨立的閥門去阻止氣體或流體外流，并且，僅通過使用容器的表面材料就能啟動自密封功能。
本發(fā)明的再一個目的是提供一種改進型的自密封腔囊容器，其中，自密封功能源于內(nèi)部體或氣體的壓力以及作用于容器各腔囊的橫向拉伸力。
本發(fā)明的又一個目的是提供一種改進型的多腔囊式容器，其中，每個腔囊部件均可獨立地膨脹，或者，可用一共用的總管使所有的腔囊基本上同時充氣。
本發(fā)明的還一個目的是提供一種改進型的腔囊容器，它可按不膨脹的結(jié)構(gòu)存放從而由最終用戶根據(jù)需要來加以膨脹和收縮。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種改進型的腔囊容器，它是廉價的并能很容易地大批量生產(chǎn)，而且，上述容器能加工成可作多種定制應用的尺寸。
通過閱讀對本發(fā)明的詳細說明，本技術的專家可看出其它目的和目標。本發(fā)明概要本發(fā)明涉及到自密封的膨脹容器，它包括一個或多個自密封的膨脹部件，每個部件均由一第一和第二膨脹腔囊構(gòu)成，這些腔囊的內(nèi)層密封在一起以形成一對腔囊，這對腔囊設置成膨脹時腔囊的內(nèi)表面會相互作用以防收縮。
最佳的是，每個第一和第二腔囊均是由熱塑材料或其它不滲透材料構(gòu)成的內(nèi)層和外層形成的，所說的內(nèi)層和外層密封在一起，因此，該內(nèi)層與外層之間的密封限定了各個膨脹腔囊的邊界。不需要預先形成或模制出上述熱塑層以形成腔囊，可以使用熱塑材料構(gòu)成的扁平片材。
第一和第二腔囊的內(nèi)層還熱密封在一起，從而形成了腔囊間的填充通道。該填充通道的尺寸由第一和第二腔囊的內(nèi)層之間的熱密封的邊界所限定。填充通道帶有一開口，因此，可以外部流體源將氣體或流體注入該填充通道。填充通道內(nèi)具有開孔，這些開孔位于第一和第二腔囊的內(nèi)層上。這些與填充通道上開口分隔開的開孔會使氣體或流體注入填充通道從而通過所述內(nèi)層進入并使各腔囊膨脹。
操作中，氣體或流體注入填充通道上的開口內(nèi)。氣體或流體沿填充通道流動并流經(jīng)第一和第二腔囊內(nèi)層上的開孔。當氣體或流體使腔囊膨脹至最大限度時，各腔囊內(nèi)的壓力以及因腔囊膨脹所產(chǎn)生的橫向拉伸力會起作用從而使所述填充通道關閉，因而會實現(xiàn)無閥的自密封功能。
上述自密封膨脹部件可按成對的各有不同結(jié)構(gòu)的腔囊陣列來設置，下列最佳實施例以舉例的方式示出了前述部件陣列的特定實施例。用熱塑材料構(gòu)成的熱密封層可很容易且廉價地制造出自密封膨脹部件排列，從而形成并聯(lián)的或呈任何其它幾何結(jié)構(gòu)的膨脹部件排列。
當各膨脹部件分別膨脹時，還可提供一共用的通路，該通路位于與各填充通道的開口相鄰的位置，因此，可用一單個的流體源使所有的膨脹部件(即所有成對的腔囊)膨脹?？梢杂门蛎浨荒遗帕械膬?nèi)層之間的輔助密封或者用輔助熱塑材料層與腔囊排列之一的內(nèi)層之間的密封來限定上述共用通路。
上述膨脹腔囊排列可設置成例如用作包裝材料、緩沖用具、封套郵件、墊子、浮筏或其它應用的多種結(jié)構(gòu)。通過閱讀下述最佳實施例和相應附圖，本技術的專家可看出本發(fā)明的其它方面和優(yōu)點。對附圖的簡要說明

圖1是由頂部和底部腔囊例如一對膨脹腔構(gòu)成的單個自密封膨脹/填氣部件的透視圖；圖2是一單個自密封膨脹部件的縱剖圖，所述部件包括兩個由四層熱塑材料構(gòu)成的膨脹腔囊并膨脹到最大限度；圖3是一對各包括膨脹部件的腔囊的內(nèi)層之間的熱密封的放大圖，所述密封限定了一帶有開孔的填充通道，氣體可經(jīng)由前述開孔流進各腔囊；圖4a是一單個膨脹部件在膨脹之前的縱剖面的放大圖；圖4b是一單個膨脹部件在膨脹過程中的縱剖面的放大圖；圖4c是一完全膨脹了的膨脹部件的縱剖面的放大圖；圖4d是一完全膨脹了的膨脹部件的水平剖面圖；圖5是由一對不同尺寸的腔囊構(gòu)成的單個膨脹部件的透視圖；圖6是構(gòu)成一緩沖袋的膨脹部件陣列的透視圖；圖7a是膨脹部件陣列的俯視圖，所述膨脹部件帶有一共用的中央流體通道，因此，用一單個的流體源就可使所有的膨脹部件膨脹；圖7b是膨脹部件陣列的水平剖面圖，所述膨脹部件帶有一共用的中央流體通道，因此，用一單個的流體源就可使所有的膨脹部件膨脹；圖8a是膨脹部件的陣列俯視圖，所述膨脹部件帶有一共用的總管和共用的流體通道，該通道是用額外的熱塑材料條形成的。所述陣列的腔囊可以因一單一的流體源而膨脹或者單獨地膨脹和收縮；圖8b是膨脹部件組列的水平剖面圖，所述膨脹部件帶有一共用總導管和共用流體通道，該通道是用額外的熱塑材料條形成的。所述陣列的腔囊可以因一單一的流體源而膨脹或者單獨地膨脹和收縮。對本發(fā)明的詳細說明以下參照若干示例性實施例說明本發(fā)明。
參照圖1，它示出了單個的膨脹部件(101)，該膨脹部件是用于本發(fā)明所有實施例的基本組合塊。在把膨脹部件排列設置在一起時，最終的膨脹容器實際上沒有確定的形狀。
每個膨脹部件(101)均由兩個腔囊即第一腔囊(103)和第二腔囊(105)構(gòu)成。第一和第二腔囊由兩層熱塑或其它不滲透材料構(gòu)成。如果用諸如聚乙烯之類熱塑層來詳細說明最佳實施例，則可以想象出可換成諸如聚酯樹脂、乙烯樹脂或類似材料之類的不透流體或氣體材料?？梢允褂闷胀ǖ臒崴芑蚱渌牧媳馄狡?。除非是需要特定形狀的腔囊，否則不需預先形成或模制上述片材。使用普通的扁平片材會形成具有通常圓形或橢圓形截面的腔囊?？蓪⒂旭薜幕蚋駯判蔚慕Y(jié)構(gòu)熱密封成前述內(nèi)層和外層以便在膨脹時限制腔囊的截面。
上述最佳實施例中的各個腔囊具有由熱塑材料構(gòu)成的內(nèi)層(107)和外層(109)。各個第一(103)和第二(105)腔囊的邊界由熱密封所限定，上述熱密封沿各腔囊的周邊提供了熱塑層之間的氣密邊界。圖1中，用于第一和第二腔囊的熱密封邊界(111)是可見的。示出了熱密封邊界(111)具有通常的矩形結(jié)構(gòu)，但是，在實施本發(fā)明時可以形成任何預定形狀的腔囊。
第一和第二腔囊的內(nèi)層(107)也熱密封在一起，因此，膨脹部件(101)由整體的一對腔囊構(gòu)成。內(nèi)層(107)之間的密封(113)的大小能形成一填充通道(115)，此通道最好在各對腔囊之間縱向延伸并且來自外部流體源的流體或氣體可經(jīng)過該通道。流體或氣體可經(jīng)由腔囊間填充通道上的開口(117)注入該填充通道。開孔(119)在填充通道內(nèi)設置在第一和第二腔囊的內(nèi)層上。開孔(119)與開口(117)相間隔。開孔(119)允許經(jīng)由填充通道(115)注入的流體或氣體流進各個第一和第二腔囊(103，105)。
圖2示出了充氣部件(101)的縱剖圖，其中，概略地示出了所注入的流體或氣體的流向。流向由箭頭(202)表示的外部流體或氣體經(jīng)由第一和第二腔囊的內(nèi)層(107)之間的開口(117)注入填充通道(115)。所述流體或氣體流經(jīng)填充通道(115)并被迫經(jīng)過開孔(119)以使腔囊膨脹。
圖3放大地示出了內(nèi)層(107)之間構(gòu)成填充通道(115)的密封(113)的俯視圖。以通常的矩形形式示出了所述通道。當然，只要開孔(119)與填充通道上開口(117)相間隔，則所述通道可以有任何延伸的幾何形狀。各內(nèi)層(107)上還可以有多于一個的開孔(119)并且有多于一個的用于各填充通道的開口(117)。
圖4a和4b示出了充氣順序。圖4a中概略地示出了未膨脹的結(jié)構(gòu)。在未膨脹狀態(tài)下，外部氣體或流體可經(jīng)由開孔(119)，填充通道(115)和開口(117)在腔囊與外部環(huán)境之間循環(huán)。
圖4b示出了膨脹過程中的結(jié)構(gòu)，箭頭(301)表示氣流。用例如細管或噴嘴將流體或氣體注入開口(117)。流體或氣體在流經(jīng)填充通道(115)時會被迫經(jīng)過開孔(119)并流進腔囊(103，105)，從而使腔囊膨脹。
圖4c和4d分別以縱剖圖和水平剖面圖的形式示出了完全膨脹的腔囊的放大圖。如圖4c中概略所示，內(nèi)部氣壓會使腔囊膨脹。到達最大限度時，內(nèi)部氣壓和橫向/圓周拉伸力會使得第一與第二腔囊間的填充通道關閉，從而阻止空氣流進或流出所述結(jié)構(gòu)。圖4c中箭頭(303)概略所示的內(nèi)部氣壓會迫使第一和第二腔囊(103，105)的內(nèi)層(107)相接觸，從而使開孔(119)隔離于填充通道的開口(117)并實現(xiàn)無閥自密封功能。圖4d中箭頭(305)概略所示的橫向拉伸力還有助于在第一和第二腔囊(103，105)的內(nèi)層(107)之間形成溢流密封。
還可以將諸如甘醇之類粘性流體放進充氣通道(115)。這種粘性物質(zhì)的存在會進一步有助于阻止流體或氣體在腔囊膨脹之后經(jīng)由填充通道有任何流動或泄漏。
在圖1至圖4所示的實施例中，腔囊的內(nèi)層上開孔(119)是重疊的。當然，也可以將開孔(119)設置成是不對齊的。當開孔(119)是重疊的時，一旦充氣部件膨脹并且填充通道關閉，則流體或氣體會在第一與第二腔囊(103，105)之間經(jīng)過。如果膨脹部件上有大負荷，則這種流體或氣體交換會提供額外的緩沖效果。如果第一腔囊的頂部有大負荷，則氣體會從第一腔囊重新分布至第二腔囊，從而最大限度地減少任何的破裂危險并保持相鄰腔囊內(nèi)的相同流體或氣體壓力。流體的這種重新分布已發(fā)現(xiàn)能提供改進的緩中效果。
應該注意，以上附圖中所示的單個充氣部件的實施例具有相同尺寸的第一和第二腔囊(103，105)。但是，也可以這樣實施本發(fā)明，其中，腔囊有不同的尺寸。
如圖5所示，膨脹部件(501)由第一腔囊(503)構(gòu)成，第一腔囊(503)的長度顯著地小于第二腔囊(505)。第一腔囊還可以有不同于第二腔囊的截面(未示出)。對長度的唯一限制是腔囊至少延伸成與填充通道的預定長度等長。對多種定制應用而言，膨脹部件尺寸和結(jié)構(gòu)的可變性會允許本技術的專家形成具有實際上是不定結(jié)構(gòu)的陣列。例如，可將由所述膨脹容器構(gòu)成的緩沖/包裝材料的尺寸制成能精確地符合所運送的貨物。
以下結(jié)合圖6-8說明充氣部件陣列的若干基本示例性結(jié)構(gòu)。
圖6示出了一種容器(602)，它包括圖1所示類型的多個充氣部件。所述容器由兩個膨脹腔囊組列(604，606)構(gòu)成。第一腔囊組列(604)由兩個熱塑材料層即內(nèi)層和外層構(gòu)成，這兩個材料層熱密封到一起，因此，熱密封(608)的邊界限定了膨脹腔囊。如圖6所示，限定腔囊的熱密封(608)包括一用于整個陣列的周邊密封以及在各腔囊的相反端部處與上述周邊密封相交的縱向密封。與此相似，第二膨脹腔囊陣列(606)由熱塑材料的外層和內(nèi)層構(gòu)成。所述內(nèi)層和外層類似地熱密封在一起，因此，熱密封(610)的邊界限定了膨脹腔囊。第一陣列(604)中的各腔囊與第二陣列(606)中的相應腔囊相對齊且相連接，從而構(gòu)成了成對的腔囊(610)。各陣列(604，606)中的腔囊示出為是并列設置的，但是，只要能形成成對的腔囊以便為各膨脹部件提供自密封功能，則可以使用任何預定的結(jié)構(gòu)。
第一和第二陣列中腔囊的內(nèi)層通過熱密封相連。所述熱密封的尺寸能形成圖3所示類型的填充通道(612)，因此，每一對腔囊均會構(gòu)成圖1所示類型的膨脹部件。從而，通過將流體或氣體注入各對腔囊間的各填充通道的開口，可以使各膨脹部件膨脹。
通過將細管、噴嘴或類似物插進填充通道開口并注入流體或氣體從而流體或氣體會經(jīng)過所述開孔使各對腔囊(610)膨脹，可以使各對腔囊膨脹。圖6所示的完全膨脹的容器(602)具有全部四個熱塑層，它們在端部(614)處熱密封在一起。所以，上述流體容器說明了一個盒，它例如適于用作運送易碎貨物的封套。上述容器可按扁平的未膨脹結(jié)構(gòu)來加以存放并且能展開成任何預定的寬度即按任何預定數(shù)量的膨脹部件展開。
本技術的專家很容易看出，圖6所示的實施例可以有多種變化形式。例如，可以在縱向中點處密封住各個腔囊即對半膠合各腔囊并且將用于各對腔囊的第二組填充通道置于所述陣列的端部(612)，從而使構(gòu)成所述陣列的膨脹部件數(shù)加倍。當然，構(gòu)成容器的獨立密封部件越多，任何給定腔囊的破裂對所述容器整體性的整個影響就越小。
上述實施例要求通過經(jīng)由各填充通道(115)的開口(117)注入流體或氣體來獨立地填充各個自密封膨脹部件。但也可以構(gòu)造出具有多個膨脹部件的容器，因此，可用一共用的流體源來填充所有的膨脹部件。
例如，圖7a和圖7b說明了這種情況，圖7a和圖7b示出了由兩個腔囊陣列即頂部陣列和底部陣列構(gòu)成的膨脹容器以及一共用的中央流體/氣體通道，所述每個陣列都具有多個腔囊。
圖7a示出了容器(701)，它具有并排設置的兩個腔囊陣列(圖中只有第一或頂部腔囊陣列是可見的)。所示的陣列具有填充通道(717)，這些通道相對共用的中央流體/氣體通道(725)的兩側(cè)延伸。為了能夠共同膨脹，頂部和底部陣列通過熱密封(715)相連，而熱密封(715)則構(gòu)成了所述陣列之間的共用總管，此總管會使得流體或氣體在注入總管開口時分布至各個腔囊。
圖7b示出了上述容器的水平剖面，其中，兩層腔囊即頂部腔囊(703)和底部腔囊(705)均是可見的。這兩層腔囊(703，705)均由外層熱塑材料(707)和內(nèi)層熱塑材料(709)構(gòu)成。內(nèi)層和外層熱塑材料(707，709)之間的熱密封邊界(711)限定了腔囊。如圖所示，周邊密封和沿腔囊長度延伸的縱向密封限定了所說的邊界。頂層和底層(703，705)的腔囊并排地設置，因此，頂部陣列(703)中的各個腔囊具有底部陣列(705)中的相應腔囊，從而，形成了構(gòu)成獨立膨脹部件的成對腔囊(713)。
同上述單個膨脹部件(101)和膨脹部件陣列(602)一樣，各對腔囊均通過腔囊內(nèi)層(709)之間的熱密封(715)相連接。內(nèi)層之間的熱密封(715)的邊界限定了共用流體/氣體總管(721)，它包括填充通道(717)和一共用流體通道(725)。圖7a的填充通道(717)與具有前述結(jié)構(gòu)的較短填充通道相反幾乎延伸成與各膨脹腔囊的整個長度等長。所述填充通道的長度可以有預定的長度。最佳的是，各腔囊內(nèi)層上的開孔(719)位于各填充通道的端部之內(nèi)且位于該端部上。開孔(719)(每個腔囊上可以有一個以上的開孔)會使得流體或氣體從填充通道流進各個腔囊。
如圖7a所示，流體或氣體不是直接注入各填充通道(717)。相反，形成在頂部腔囊陣列(703)的內(nèi)層(709)與底部腔囊陣列(705)之間的共用總管(721)具有一開口(729)，它可對各對腔囊進行填充。除通過其注入流體或氣體的開口(729)以外，共用中央總管被熱密封(715)所密封。當然，可以在總管(721)內(nèi)的任何預定位置處用充氣閥或諸如隔膜泵，葉片泵或自含式化學膨脹系統(tǒng)之類的其它膨脹裝置來代替開口(729)。
圖7a和圖7b示出了箭頭(727)以說明流進所述容器的流體或氣體的流動情況，在操作中，將流體或氣體注入共用總管開口(729)。流體穿過共用流體/氣體通道(725)并流進各填充通道(717)。然后，流體或氣體經(jīng)過各填充通道的長度并經(jīng)由開孔(719)流進各腔囊以使各腔囊膨脹。如上所述，在達到最大限度時，各腔囊內(nèi)的壓力和橫向拉伸力會彼此相對地擠壓內(nèi)層(709)，從而使填充通道(717)關閉從而實現(xiàn)自密封功能。從而能阻止流體或氣體流進和流出各對腔囊。
圖7a和圖7b所示的陣列可以按與圖6所示的陣列相類似的方式以任何預定的長度(平行于共用流體/氣體通道)存放和展開。圖7a和圖7b所示的特定結(jié)構(gòu)帶有一共用的流體通道，它沿所述陣列的中心延伸，流體可經(jīng)由該通道流進各填充通道。對本技術的專家來說，很明顯，共用流體通道(725)不需要居中地定位，它只需與各填充通道(717)的開口(735)相鄰，因此，可形成由上述填充通道和共用流體通道構(gòu)成的共用流體/氣體總管。所以，上述共用流體通道可例如沿所述陣列垂直于腔囊的邊緣定位，在這種情況下，所述的陣列類似于圖7a所示對稱結(jié)構(gòu)的左側(cè)一半或右側(cè)一半。另外，上述共用流體通道也可以位于中間位置，在這種情況下，圖7a所示陣列左側(cè)和右側(cè)上的腔囊具有不同的尺寸。當然，最終的結(jié)構(gòu)可由用戶來確定。
還可以提供與圖7a和圖7b所示相類似的實施例，其中，在沒有中央流體/氣體通道(725)的情況下形成所述共用總管?？纱嬷苯酉蚋魈畛渫ǖ?717)進行填充的中央通道沿整個容器的周邊提供位于所有四個熱塑層之間的周緣密封。所述容器表面上位于內(nèi)層(709)之間允許進出的開口或上述內(nèi)層之間的例如在所述容器轉(zhuǎn)角處位于前述周緣或周邊密封上的開口允許將流體或氣體注入到腔囊陣列之間。所述開口帶有一止回閥以便進一步限制流體或氣體的流出。在把流體或氣體注入到所述陣列之間時，所有四個熱塑層之間的周緣密封會封住流體或氣體，從而迫使流體或氣體沿填充通道循環(huán)和流動以便使腔囊膨脹。
對本技術的專家來說，很明顯，在這種結(jié)構(gòu)中，通往填充通道的開口(735)不需要如圖7a和圖7b所示那樣沿所述陣列的中心定位。事實上，盡管圖7a和圖7b所示的實施例需要通往填充通道的開口(735)與共用流體通道(725)相鄰，但是，當提供所有四個熱塑層之間的周緣密封來代替中央流體/氣體通道(725)時，則對所述開口的位置或填充通道與腔囊的對齊沒有限制。通往填充通道的開口僅需包含所述容器的周緣之內(nèi)以確保流體或氣體會流經(jīng)所述開口并沿各填充通道流動從而使各對腔囊膨脹。因此，可以構(gòu)造即“縫制”出多種具有不同幾何結(jié)構(gòu)的腔囊陣列，其中，周緣密封會在與填充通道位置或方位無關的情況下使流體或氣體經(jīng)過各填充通道。僅需要將成對的腔囊形成為或“縫制”成所說的容器，因此，通往各對腔囊之間的填充通道的開口會位于所有四層不滲透材料之間的周緣密封之內(nèi)。
應該注意，在圖7a和圖7b所示的本發(fā)明實施例以及上述變化形式中，由成對腔囊構(gòu)成的各個膨脹部件不會象圖1-6所示的實例那樣分別膨脹和收縮。但是，也可以構(gòu)造出具有多個膨脹部件的陣列，其中，可用單個的流體源來填充所說的容器，并且，各個部件可分別膨脹和收縮。
圖8a和圖8b示出了本發(fā)明包含有多對腔囊即膨脹部件的實施例，其中，各個膨脹部件可以單獨地膨脹和收縮，或者，可以用單個的流體源使整個陣列基本上同時膨脹。從透視角度來看，所述陣列基本上與圖6所示的相同。
圖8a和圖8b示出了一填充容器(800)，它由并列設置的成對腔囊陣列構(gòu)成。圖8a和圖8b所示實施例與圖6所示實施例的主要不同是使用了輔助的熱塑材料條(802)。輔助材料條(802)以能形成一共用總管的方式密封在第一腔囊陣列(801)，因此，用一個共用的流體源可使所有的腔囊膨脹。具體地說，材料條(802)在填充通道(808)附近沿所述陣列垂直于腔囊的整個寬度延伸。條(802)從橫向周邊密封(806)延伸進填充通道(808)。所述的條終止于填充通道(808)的中間部分(810)，因此，該條不會接觸到開孔(822)。所述輔助條密封到第一陣列(801)的內(nèi)層(804)上的部分在圖8a中被示為影線區(qū)。橫向周邊密封(806)，連接相鄰膨脹部件的填充通道(808)的密封(824)以及將橫向周邊密封的端部連接于所述陣列中最外層腔囊的填充通道開口的端部密封(826)構(gòu)成了密封(812)，此密封使上述輔助條連接于第一陣列的內(nèi)層(804)。
密封(812)的目的是形成與圖7a所示相類似的流體/氣體總管。由填充通道(808)，共用流體通道(814)以及將共用流體通道(814)連接于填充通道(808)的通路(818)所構(gòu)成的總管在輔助塑料條(802)與第一陣列(801)的內(nèi)層(804)之間延伸。共用流體通道(814)配備有一開口(816)，它位于所述輔助塑料條上，因此，流體或氣體可注入上述流體總管。開口(816)可配備有一閥門或者諸如隔膜泵，葉片泵或自含式化學膨脹系統(tǒng)之類有助于膨脹的其它裝置。
在操作中，容器(800)可按兩種方式充氣。首先，通過將流體或氣體經(jīng)由輔助材料條(802)上的開口(816)注入上述總管而用一單個的流體源使所有的腔囊基本上同時膨脹。注入開口(816)的流體或氣體會流經(jīng)共用流體通道(814)并經(jīng)過填充通道內(nèi)內(nèi)層(804)與上述輔助條之間的通路(818)從而流進各填充通道(808)。同上述實施例一樣，流體或氣體在經(jīng)過開孔(822)時會沿填充通道(808)流動從而使各腔囊膨脹。當腔囊達到最大限度時，內(nèi)部流體或氣體壓力及橫向拉伸力會使填充通道(808)關閉，從而，使開孔(822)與外界隔離，以便實現(xiàn)自密封功能。應該注意，當填充通道(808)關閉時，填充通道內(nèi)的輔助條(802)的邊緣(810)會提供一輔助隔層以便在膨脹時有助于氣密密封。
陣列(800)充氣的第二種方式是如對圖6所示陣列的膨脹所說明的那樣將氣體直接注入各膨脹部件的填充通道(808)即注入到各對腔囊之間。將一細管或噴嘴插到輔助材料條(802)與第二腔囊陣列(803)的內(nèi)層之間。經(jīng)由在輔助材料條(802)與第二陣列內(nèi)層(805)之間插進填充通道上開口(820)內(nèi)的細管或噴嘴注入流體或氣體會使流體或氣體進入各填充通道(808)，從而在流體或氣體經(jīng)過所述陣列的處于填充通道之內(nèi)的內(nèi)層(804，805)上的開孔(822)時使各腔囊膨脹。當各對腔囊達到最大限度時，自密封功能會如前所述那樣關閉填充通道。因此，通過將細管或類似裝置插進各填充通道而使各膨脹部件獨立地膨脹和收縮。所以，圖8a和圖8b所示的實施例會提供這樣的靈活性即可用一單個的流體源來實現(xiàn)膨脹，同時，允許用戶按需收縮和重用容器的各個部件。
盡管連同前述特定實施例說明了本發(fā)明，但是，對本技術的專家來說，很明顯，在不脫離后附權利要求所限定的本發(fā)明范圍的情況下，上述實施例可以有多種變形和改進形式。例如，廠商和用戶可按用于定制用途的不同幾何結(jié)構(gòu)來組裝膨脹部件陣列。此外，對定制的應用來說，可以有多種長度和截面的腔囊。僅以舉例的方式提供了上述示例性實施例的內(nèi)容中所詳述的結(jié)構(gòu)。
權利要求
1.一種流體容器，它包括至少一個自密封的膨脹部件，每個部件均包括(a)第一和第二可膨脹腔囊，每個腔囊均包括由不透流體材料構(gòu)成的外層和內(nèi)層，它們密封在一起，因此，該外層與內(nèi)層之間的密封限定了各膨脹腔囊的邊界，上述第一和第二腔囊的內(nèi)層密封在一起，從而形成了一對腔囊；(b)一位于上述成對腔囊之間由前述第一和第二腔囊的內(nèi)層之間的密封所限定的充填通道，該通道帶有一開口，因此，流體可經(jīng)由上述開口注入所說的充填通道；以及(c)一位于上述填充通道內(nèi)與所述開口相間隔的第一和第二開孔，所述第一開孔形成在前述第一腔囊的內(nèi)層上，所述第二開孔形成在前述第二腔囊的內(nèi)層上，因此，經(jīng)由所述開口注入填充通道的流體可穿過前述開孔以使膨脹腔囊膨脹，當所述腔囊膨脹時，上述填充通道會被迫關閉，從而能通過阻止流體離開或進入所述腔囊而實現(xiàn)自密封功能。
2.如權利要求1的流體容器，其特征在于，各陣列的腔囊的內(nèi)層和外層均為熱塑材料。
3.如權利要求1的流體容器，其特征在于，各部件的第一和第二腔囊的外層具有帶褶或格柵狀的結(jié)構(gòu)以便在膨脹時限制腔囊的截面。
4.如權利要求1的流體容器，其特征在于，一種粘性流體放置在各部件的填充通道內(nèi)以便在腔囊膨脹之后進一步限制流體在各填充通道內(nèi)的流動。
5.如權利要求1的流體通道，其特征在于，各部件中的第一和第二開孔在空間上是重疊的以便在膨脹之后為各對腔囊之間的流體通連創(chuàng)造條件。
6.如權利要求1的流體通道，其特征在于，它還包括并排設置的多個自密封部件，其中，各部件的腔囊具有基本上相同的尺寸。
7.一種用于盛放流體的自密封容器，它包括(a)一第一和第二膨脹腔囊陣列，每個陣列均由不透流體材料的外層和內(nèi)層構(gòu)成，所述外層和內(nèi)層密封在一起，因此，該外層與內(nèi)層之間的密封限定了膨脹腔囊的邊界，上述第一和第二陣列的內(nèi)層密封在一起，因此，第一陣列中的各膨脹腔囊會密封于第二陣列中的相應腔囊，從而形成了成對的腔囊。(b)一共用的流體總管，它包括一位于各對腔囊之間由各對腔囊的內(nèi)層之間的密封所限定的填充通道，所說的每個通道均具有一開口，可經(jīng)由此開口注入流體；以及一共用的流體通道，它將上述填充通道的開口連接起來并帶有一外部開口，因此，注入該外部開口的流體會經(jīng)過上述共用流體通道以及所述的填充通道；(c)位于各填充通道內(nèi)與所述共用流體通道相間隔的第一和第二開孔，所述第一開孔形成在前述第一陣列的內(nèi)層上，所述第二開孔形成在前述第二陣列的內(nèi)層上，因此，注入上述共用流體通道的流體會流進各填充通道并流經(jīng)各個開孔以填充各膨脹腔囊，每個填充通道均會在各對腔囊膨脹時被迫關閉。
8.如權利要求7的自密封容器，其特征在于，各陣列的內(nèi)層和外層均由熱塑材料構(gòu)成。
9.如權利要求7的自密封容器，其特征在于，所述共用流體通道限定了一通路，它延伸成與所述容器的長度等長，并且，所述膨脹腔囊陣列相對前述共用流體通道垂直延伸。
10.如權利要求7的自密封容器，其特征在于，所述共用流體通道限定了一通路，它沿前述容器的中央部分延伸，并且，所述膨脹腔囊陣列并列地設置，從而在上述共用流體通道的兩側(cè)延伸，而所述腔囊則垂直于共用流體通道。
11.如權利要求7的自密封容器，其特征在于，所述共用流體通道包括用于使前述容器膨脹的裝置。
12.如權利要求11的自密封容器，其特征在于，所述用于使上述容器膨脹的裝置是經(jīng)由其注入流體的止回閥、隔膜泵、葉片泵或自含式化學膨脹系統(tǒng)。
13.如權利要求10的自密封容器，其特征在于，所述共同流體通和具有用于使前述容器膨脹的裝置。
14.如權利要求13的自密封容器，其特征在于，所述用于使上述容器膨脹的裝置是經(jīng)由其注入流體的止回閥、隔膜泵、葉片泵或自含式化學膨脹系統(tǒng)。
15.如權利要求10的自密封容器，其特征在于，所述容器可以按未膨脹結(jié)構(gòu)存放并且可以按任何縱向長度分發(fā)。
16.如權利要求11的自密封容器，其特征在于，所述容器可以按未膨脹結(jié)構(gòu)存放并且可以按任何縱向長度分發(fā)。
17.一種用于盛放流體的自密封容器，它包括(a)一第一和第二膨脹腔囊陣列，各陣列均由不透流體材料的外層和內(nèi)層構(gòu)成，所述外層和內(nèi)層密封在一起，因此，該內(nèi)層與外層之間的密封限定了膨脹腔囊的邊界，上述第一和第二陣列的內(nèi)層密封在一起，因此，第一陣列中的各膨脹腔囊會密封于第二陣列中的相應腔囊，從而形成了成對的腔囊；(b)一位于各對腔囊之間的填充通道，該通道在各對腔囊之間由所述內(nèi)層之間的密封所限定，其中，所述通道具有一開口，經(jīng)由此開口可將流體注入上述填充通道；以及(c)一位于各填充通道內(nèi)與所述開口相間隔的第一和第二開孔，所述第一開孔形成在前述第一陣列的內(nèi)層上，所述第二開孔形成在前述第二陣列的內(nèi)層上，因此，注入上述填充通道的流體會經(jīng)過各開孔以填充各膨脹腔囊，各填充通道在各對腔囊膨脹時被迫關閉，從而阻止各對腔囊排放或接收流體。
18.如權利要求17的自密封容器，其特征在于，各陣列的內(nèi)層和外層均由熱塑材料構(gòu)成。
19.如權利要求17的自密封容器，其特征在于(a)各陣列的腔囊并排地設置，各陣列的周邊是密封的，所述腔囊被沿腔囊長度設置的縱向密封所分隔，該縱向密封在各腔囊的相反端部處與所述周邊密封相交；以及(b)各填充通道的開口與上述容器垂直于所述縱向密封的第一側(cè)相鄰，各填充通道在各對腔囊之間縱向地延伸。
20.如權利要求19的自密封容器，其特征在于，它還包括一流體總管，它在成對腔囊之間由前述填充通道所限定；以及，一共用通路，它與各填充通道的開口相鄰，除了外部開口之外，上述共用通路基本上是密封的，可將流體經(jīng)由上述外部開口注入前述流體總管和通向各填充通道的開口，因此，注入上述共用通路的流體會被迫流進各填充通道，隨后使各對腔囊膨脹。
21.如權利要求20的自密封容器，其特征在于，所述共用通路沿前述容器的第一側(cè)定位于填充通道的開口附近并且延伸成與該容器垂直于上述縱向密封的寬度等長。
22.如權利要求21的自密封容器，其特征在于，所述共用通路是由下列部分限定的(a)位于上述第一與第二陣列的內(nèi)層之間的橫向密封，它與上述第一周邊相鄰并延伸成與所述容器的寬度等長；(b)上述第一與第二陣列的內(nèi)層之間的密封，這些密封位于相鄰填充通道的開口之間；以及(c)位于上述第一與第二陣列的內(nèi)層之間的端部密封，這些密封將前述橫向密封的端部連接于所述陣列中最外側(cè)腔囊的填充通道的開口。
23.如權利要求22的自密封容器，其特征在于，上述共用通路上的外部開口位于與一端部密封相鄰的位置處。
24.如權利要求20的自密封容器，其特征在于，它還包括用于使所述容器膨脹的裝置，此裝置位于共用通路上的外部開口附近并且可經(jīng)由該裝置注入流體。
25.如權利要求24的自密封容器，其特征在于，所述用于使前述陣列膨脹的裝置是一止回閥、隔膜泵、葉片泵或自含式的化學膨脹系統(tǒng)。
26.如權利要求21的自密封容器，其特征在于，所述共用通路是用輔助的熱塑材料構(gòu)成的，它在上述第一周邊附近延伸成與所述容器的寬度等長，該共用通路是由下列部分限定的(a)位于上述輔助熱塑材料的邊緣部分與選定陣列的內(nèi)層的內(nèi)側(cè)之間的橫向密封，它基本上平行于所說的第一周邊并且延伸成與所述容器的寬度等長；(b)上述熱塑材料與所述選定陣列的內(nèi)層的內(nèi)側(cè)之間的密封，這些密封位于相鄰填充通道的開口之間；以及(c)位于上述輔助熱塑材料與所述選定陣列的內(nèi)層的內(nèi)側(cè)之間的端部密封，這些端部密封將前述橫向密封的端部連接于所述陣列中最外側(cè)腔囊的填充通道的開口。
27.如權利要求26的自密封容器，其特征在于，所述輔助熱塑材料延伸進各填充通道，但卻不延伸至所說的開孔，因此，當腔囊膨脹時，上述填充通道會被迫關閉，并且，所述輔助熱塑材料會提供一隔層，此隔層會進一步有助于阻止流體排出。
28.如權利要求18的流體容器，其特征在于，一種粘性流體放置在各部件的填充通道內(nèi)，以便在腔囊膨脹之后進一步限制流體在各填充通道內(nèi)的流動。
29.如權利要求17的自密封容器，其特征在于，它還包括(a)沿所述容器周邊位于兩個陣列外層與內(nèi)層之間的周緣密封，因此，所有的四個層均會在所述容器的周緣周圍密封在一起；以及(b)位于上述第一和第二陣列的內(nèi)層之間的開口，因此，經(jīng)由前述陣列之間的上述開口注入的流體會受前述周緣密封的限制并被迫進入各填充通道，從而使得各對腔囊膨脹。
30.如權利要求29的自密封容器，其特征在于，各個陣列的內(nèi)層和外層均由熱塑材料構(gòu)成。
31.如權利要求29的自密封容器，其特征在于，一種粘性流體放置在各填充通道內(nèi)以便在腔囊膨脹之后進一步限制流體在各填充通道內(nèi)的流動。
32.如權利要求29的自密封容器，其特征在于，所述內(nèi)層之間的開口配備有一止回閥以便限制流體流出。
33.如權利要求29的自密封容器，其特征在于，所述內(nèi)層之間的開口設置在前述周緣密封上。
全文摘要
可膨脹的自密封式無閥流體或氣體容器,由一個或多個自密封的膨脹部件構(gòu)成,每個膨脹部件均由一對膨脹腔整構(gòu)成。各腔囊由熱塑或其它不滲透材料的內(nèi)層和外層構(gòu)成,所說的內(nèi)層和外層在邊界處密封在一起,而所述邊界則限定了上述膨脹腔囊。各對腔囊中的各個腔囊的內(nèi)層均密封在一起,因此,密封的邊界限定了一填充通道,流體或氣體可經(jīng)由此填充通道在所述腔囊之間經(jīng)過。兩個腔囊位于填充通道內(nèi)的內(nèi)層上的開孔會使流體或氣體從填充通道進入腔囊從而導致膨脹。
文檔編號B05B13/02GK1207081SQ96195260
公開日1999年2月3日 申請日期1996年6月5日 優(yōu)先權日1995年5月23日
發(fā)明者丹尼·科普, 約翰·麥格拉思 申請人:氣體密封有限公司