CN103379986A - 密封组件 - Google Patents

Abstract

用于对车辆结构进行加固、隔挡或密封的设备和方法，包括提供柔性复合密封设备（10）的步骤，所述柔性复合密封设备（10）包括一个或多个紧固结构（30）。

Description

密封组件

优先权声明

本申请要求享有2010年12月8日提交的、序列号为61/420,869的美国临时申请的优先权，该美国临时申请的内容以引用方式纳入文本。

技术领域

本发明总体涉及包括复合结构和一个或多个紧固件的隔挡、密封或加固构件。

背景技术

运输业一直需要这样的隔挡、加固和密封的方法，该方法提供改进的功能，同时提供降低的重量和成本。常常，当试图降低提供隔挡、加固和/或密封的部件的重量时，支撑材料的轻量性质不能提供进行有效的隔挡、加固和密封所必需的强度。因而，轻量的密封、加固和隔挡机构常常伴随着缩减的功能。例如，需要足够的刚度和强度来防止密封、加固和/或隔挡***下垂或从目标位置移位从而不能有效地密封或隔挡。结果，减小部件重量的努力常常产生弱化的密封、加固和/或隔挡组件，这些组件易于移位且不能充分地密封、加固和/或隔挡。因而，在密封领域中需要避免了下垂或从腔体内的位置脱离的低重量的密封、加固和隔挡组件。

发明内容

在本发明的第一方面，设想了一种用于腔体的密封设备，包括：密封主体，具有第一材料层、第二材料层以及一个或多个紧固件，所述一个或多个紧固件附接至所述第一材料层、所述第二材料层或这两者，或者与所述第一材料层、所述第二材料层或这两者整体形成。所述密封主体可具有恒定厚度，所述恒定厚度从所述密封主体的一个边缘延伸至所述密封主体的一个对立边缘。所述第一材料层可具有恒定厚度。所述第一材料层可具有可变厚度。所述第二材料层可包括结合至所述第一材料层的可膨胀材料。所述可膨胀材料可具有比所述第一材料层低的刚度，但可具有比所述第一材料层高的屈服强度。所述一个或多个紧固件可与所述密封主体分立形成，或者可与所述密封主体整体形成。所述一个或多个紧固件可包括第一部分，所述第一部分用于将所述密封主体附接至腔体壁。所述一个或多个紧固件可包括第二部分，所述第二部分与所述第一部分互连，用于将所述紧固件附接至所述密封主体。所述第一部分可从所述密封主体的平面基本横向地朝外突起。所述一个或多个紧固件可被配置为使得，当所述密封主体被定位在腔体内时，所述密封主体以预定配置远离腔体壁基本刚性地突起。所述密封主体的周界可大体成形为配合在腔体的横截面内以用于密封，且具有与所述腔体的轮廓基本相似的轮廓。所述密封主体可变形，且借助于所述第一材料层而仍保持其形状。所述第一材料层还可允许所述密封主体在至少250℉以上的温度抵抗其自身重量造成的下垂。

在本发明的第二方面，设想了一种用于密封腔体的方法，包括提供基本平面的密封主体。所述密封主体是通过将第一材料层结合至第二材料层来提供的。所述第二材料层可以是可膨胀材料，所述可膨胀材料具有比所述第一材料层低的刚度，但在固化之后具有比所述第一材料层高的屈服强度。所述密封方法还包括将一个或多个紧固件附接至所述密封主体，或者在所述密封主体上形成一个或多个整体形成的紧固件。在附接和/或形成所述一个或多个紧固件时，紧固件的第一部分可附接至腔体壁，紧固件的第二部分可附接至所述密封主体。所述一个或多个紧固件的第一部分和第二部分可彼此互连，并且/或者可整体形成为一个紧固件。所述一个或多个紧固件的第二部分可附接至所述第一材料层、所述第二材料层或这两者，或者可与所述第一材料层、所述第二材料层或这两者整体形成。在所述第一材料层、所述第二材料层或这两者中可形成一个或多个开口。所述一个或多个开口可被形成为用于附接所述一个或多个紧固件。所述密封主体可被安置在所述腔体内，使得所述密封主体以预定配置远离腔体壁基本刚性地突起。

本发明在此设想了用于对腔体进行密封的设备和方法，所述设备带有可变形的复合密封主体，所述可变形的复合密封主体具有一个或多个紧固件，用于将所述密封主体定位和/或紧固在腔体内。在此公开的密封设备可允许用抵抗下垂以及腔体内的不期望的移动的轻量复合结构有效地对腔体进行隔挡和/或密封。

附图说明

图1A示出了本发明的复合结构的一个示例性实施例在附接任何紧固件之前的立体图。

图1B示出了图1A的复合结构在附接紧固件之后的样子。

图2示出了图1的复合结构在可膨胀材料膨胀之前位于腔体内的样子。

图3示出了图1的复合结构在可膨胀材料膨胀之后位于腔体内的样子。

图4A示出了本发明的复合结构的另一个示例性实施例的俯视图。

图4B示出了图4A的复合结构的仰视图。

图5A示出了本发明的复合结构的另一个示例性实施例的俯视图。

图5B示出了图4A的复合结构的仰视图。

图6示出了本发明的复合结构的另一个示例性实施例的立体图。

图7示出了图6的复合结构在可膨胀材料膨胀之后的样子。

图8A示出了本发明的复合结构的一个示例性实施例的立体图，该实施例具有形成为翼片（tabs）的整体形成的紧固件，所述翼片源自该复合结构的挖切部（cut-outs）。

图8B示出了本发明的另一个实施方案的一个示例性实施例的立体图，该实施例具有形成为翼片的整体形成的紧固件，所述翼片源自该复合结构的挖切部。

具体实施方式

本发明允许用轻量的复合密封设备来改进对腔体的隔挡、加固和密封。在此公开的密封设备可包括：第一材料层，结合至第二材料层；以及，一个或多个分立附接的或整体形成的紧固件，用于将所述密封组件固定在腔体内。第一材料层和第二材料层中的一个或多个可使该密封设备局部***，同时允许该密封设备挠曲。如果该密封设备在安装或使用期间变形，则该密封设备的柔性性质防止它永久变形。该局部***提供了类似弹簧的功能，使得该密封设备在暂时变形之后回到其原始形状。该密封设备的柔性性质还允许该设备以挠曲状态被定位在腔体内，使得初始为平面的密封设备挠曲且以非平面形态被布置到腔体内。因而，平面的二维密封设备一俟被布置到腔体内就可挠曲成三维形态。所述紧固件可附接至第一材料层、第二材料层或这两者，或者与第一材料层、第二材料层或这两者整体形成。一旦该密封设备被安装到腔体中，所述紧固件可进一步防止该密封设备的转动。

图1A示出了具有第一材料层12的复合密封设备10，第一材料层12包括顶表面14和底表面16。第一材料层12的顶表面14结合至第二可膨胀材料层18（示出的是在膨胀之前）。在所示出的实施方案中，第二可膨胀材料层18与第一材料层12的整个顶表面14同延（co-extensive），且延伸以覆盖第一材料层12的整个顶表面14。第一材料层12、第二可膨胀材料层18（在膨胀之前）或这两者可以是基本平面的表面，如所示出的。第一材料层12和第二可膨胀材料层18可包括多个对准的开口20，用于附接至一个或多个紧固件。第一材料层12和第二可膨胀材料层18可包括一个或多个凹槽22，用于接受一个或多个紧固件的一部分。优选地，一俟所述一个或多个紧固件附接至该密封设备（通过将所述一个或多个紧固件布置到开口20和/或凹槽22中），任何开口20和/或凹槽22就被密封。

图1B示出了图1A的复合密封设备10，有多个紧固件30附接至该密封设备。每一紧固件30包括第一部分32和第二部分34。每一紧固件30的第二部分34包括一个或多个延伸部36，延伸部36接触位于第一材料层12和第二可膨胀材料层18内的对准的开口20，使得每一紧固件30附接至密封设备10。每一紧固件30的第二部分34还可接触位于密封设备10内的凹槽。每一紧固件的第一部分32可包括用于附接至腔体壁中的开口的结构。所示出的紧固件的第一部分32包括箭头状部分38。

图2示出了图1B的密封设备10在第二可膨胀材料层18膨胀之前位于腔体40内的样子。腔体40在腔体壁44中包括开口（未示出），用于接收每一紧固件30的第一部分32。图3示出了图1B的密封组件10在第二可膨胀材料层18膨胀之后位于腔体40内的样子。可膨胀材料层18膨胀，以接触该腔体的一个或多个壁44。紧固件30与腔体壁44中的开口（未示出）的附接，以及可膨胀材料层18与腔体壁44之间的接触，基本阻止了密封设备10在腔体40内的不期望的移动。

图4A和图4B示出了根据本发明的复合密封设备的另一个实施方案。复合密封设备10包括第一材料层12（在图4B示出）和第二可膨胀材料层18（在图4A示出）。该密封设备包括树形紧固件46和整体形成的突起部48，这两者都用于将该密封设备定位在腔体内。图5A和图5B示出了本发明的另一个实施方案。密封设备10包括第一材料层12（在图5B示出）和第二可膨胀材料层18（在图5A示出）。该密封设备还包括一个或多个翼片结构48，用于附接包括树形紧固件46的第二部件50（在图5B示出）。

图6和图7示出了本发明的密封设备的另一个实施方案。图6示出了该密封设备在可膨胀材料层18膨胀之前的样子，而图7示出了图6的密封设备位于腔体内且在可膨胀材料层18膨胀之后的样子。密封设备10包括：第一材料层12，与第二可膨胀材料层18平面接触；以及，一个或多个紧固件30，用于将该密封设备定位在腔体44内。密封设备10还包括孔52，可膨胀材料层18的至少一部分可流过孔52。

如例如图8B所示，一个或多个紧固件30可与密封设备10整体形成。所述一个或多个紧固件30可形成为该密封设备内的挖切部54，使得紧固件的至少一个边缘56保持连接至密封设备10。所述挖切部可在该密封设备内形成（例如切割、模切、激光切割）。挖切部54可形成在第一材料层12、第二可膨胀材料层18或这两者中（如图8B所示）。在所述挖切部被形成在第一材料层和第二材料层两者中的情况下，将在该密封设备中的位置58处形成开口，位置58处是在形成挖切式紧固件（cut-out fasteners）之前所挖切的材料存在的位置。一俟将所述挖切部形成为整体形成的紧固件，该材料就可在特定方向上被移动、弯曲或以其他方式变形，使得该密封设备在期望的位置和/或方向上被紧固。所述挖切部可被弯曲，使得它们被安置为基本垂直于第一材料层、第二材料层或这两者。替代地，所述挖切部可被弯曲，使得它们被安置为相对于第一材料层、第二材料层或这两者处于倾斜角度。

在图8A示出了具有整体形成的挖切式紧固件的另一个实施方案。一个或多个紧固件30被形成为密封设备10内的挖切部54。类似于图8A，紧固件的至少一个边缘56保持连接至密封设备10。

该密封设备的尺寸和形状可根据该设备在腔体内的期望的位置而定。如图2和图3所示，该密封设备的周界可被成形为使得它配合在该腔体内，且与该腔体的横截面相符。该密封设备可被成形为使得该可膨胀材料层直接膨胀到传统上难以抵达的区域（例如腔体内的因尺寸和形状而难以密封的小区域）。如例如图3和图7所示，该可膨胀材料层可膨胀越过第一材料层的边缘，以抵达该腔体的未被第一材料层接触的区域。该可膨胀材料的这种定向膨胀可允许该密封设备的周界与该腔体壁之间在膨胀之前有更大的空间，而不会减弱密封功效。因而，该密封设备的尺寸和形状可根据将要布置该密封设备的腔体的尺寸和形状而定。该密封设备可用一个或多个紧固件定位在腔体内，使得在该可膨胀材料层膨胀之前，该密封设备的周界不接触该腔体壁。一俟该可膨胀材料膨胀，该可膨胀材料就可接触该腔体壁。该密封设备可被成形为使得，两个相同的密封设备仅仅通过改变在该腔体内的布置方向，就既可用于右手部分又可用于左手部分，从而消除了区分右手部分和左手部分的需要。该密封设备可以是可倒置的，或者说该密封设备可被成形为使得，不管在腔体内是第一材料层朝上还是可膨胀材料层朝上，该设备都能被适当地密封，从而避免了可能由不适当的***方向导致的任何问题。此外，一俟被布置到腔体内，该密封设备就可永久挠曲成非平面的形状，使得该密封设备的形状对应于腔体的要求密封、隔挡或加固的区域。于是，在此描述的密封设备允许一种平面的密封设备，该密封设备可被挠曲、弯曲或以其他方式形成为多种形状或位置，用于理想地配合在腔体内。结果是一种简化且易于定制的用于密封、隔挡和加固的设备，从而不需要被模制以配合到特定腔体内的特殊形状的设备。

如上面讨论的，该密封设备的尺寸可根据定位有该密封设备的腔体的尺寸而定。该密封设备的厚度可以是至少约0.1mm。该密封设备的厚度可以小于约10mm。该密封设备的厚度可以是从约0.5mm至约6mm。第一材料层的厚度可以小于该可膨胀材料层的厚度。第一材料层的厚度可以大于该可膨胀材料层的厚度。第一材料层的厚度可以是至少约0.01mm。第一材料层的厚度可以小于约8mm。第一材料层的厚度可以是从约0.2mm至约5mm。该可膨胀材料层的厚度可以是至少约0.01mm。该可膨胀材料层的厚度可以小于约8mm。该可膨胀材料层的厚度可以是从约0.2mm至约5mm。

该密封设备可包括一个或多个开口，如例如图6至图8所示。所述开口可以存在以减少有效地密封腔体所需要的材料的量，由此降低该设备的重量。该可膨胀材料层可膨胀以覆盖所述一个或多个开口。替代地，该密封设备可包括引导该可膨胀材料的膨胀从而防止该可膨胀材料覆盖所述一个或多个开口的边缘、槽或附接件。所述一个或多个开口可以存在以使得在该可膨胀材料膨胀之前，流体（例如电泳涂层（e-coat）流体）可从该密封设备的一侧排放至另一侧。所述一个或多个开口可允许在该可膨胀材料膨胀之前或之后，腔体内的设备或材料从该密封设备的一侧通行至该密封设备的另一侧。作为一个实施例，所述一个或多个开口可允许排放管道通行（drain tube passage）。所述一个或多个开口还可在腔体内提供用于焊接的接入点。

第一材料层可包括扁平的金属板。第一材料层可以是高强度重量比金属（high strength to weight metal），诸如铝、钛、镁或它们的任何组合。第一材料层可包括钢材料（例如碳钢）。第一材料层还可由板状模压料（sheet molding compound）或块状模压料（bulkmolding compound）制成，诸如在美国专利No.7,313,865中描述的板状模压料和块状模压料，该美国专利出于所有目的以引用方式被纳入本文。第一材料层还可包括网状材料。第一材料层可包括多种其他材料，诸如聚合物、弹性体、纤维材料（例如布或编织材料）、热塑性塑料、塑料、尼龙以及它们的组合。多个密封设备的第一材料层可由共同的一张材料（例如钢垫板）制成，以有助于避免浪费。第一材料层可以是柔性的，以允许该密封设备弯曲以配合在期望的腔体小空间内。

在将该密封设备布置到腔体内之后，该可膨胀材料可根据预定的一组条件而膨胀。例如，暴露至特定水平的热可导致该可膨胀材料膨胀。图3和图7示出了该可膨胀材料层的膨胀特性的实施例。该可膨胀材料的体积膨胀可根据特定腔体的密封和/或隔挡需要而定。该可膨胀材料层可膨胀至少约100%。该可膨胀材料可膨胀小于约2000%。该可膨胀材料可膨胀至少约500%、至少约1000%或更多。该可膨胀材料可膨胀小于约1000%，甚至小于约500%。

该可膨胀材料层可以是触摸起来大体干燥或有粘性的，且可被成形为任何形式的期望的图案、布置或厚度，但是优选地具有基本均匀的厚度。尽管其他热激活材料用于该可膨胀材料层是可行的，但优选的热激活材料是可膨胀聚合物或塑料，且优选的是能发泡的。该可膨胀材料层可以是具有聚合成分（polymeric formulation）的相对高膨胀系数的泡沫，该聚合成分包括下列中的一种或多种：环氧树脂、醋酸盐（例如乙烯醋酸乙烯酯）、热塑性聚醚、丙烯酸盐和/或甲基丙烯酸盐（例如丙烯酸丁酯和丙烯酸甲酯的共聚物）、环氧/弹性体加合物，以及一种或多种填料（例如粘土填料和/或包含纳米颗粒的填料）。美国专利No.7,313,865、No.7,125,461和No.7,199,165中公开了优选的热可膨胀材料，这些美国专利出于所有目的以引用方式纳入本文。例如，而非限制，该泡沫还可以是EVA/橡胶基材料，包括可具有α烯烃的乙烯共聚物或三元共聚物。作为共聚物或三元共聚物，该聚合物由两种或三种不同的单体（即能够与相似的分子进行链接的具有高化学反应度的小分子）组成。合适的可膨胀材料包括从L&L Products,Inc.公司可获得的标号为L7220、L2821、L1066、L205、L2010、L2105、L2108A、L2806、L2811、L4200、L4141、L4161、L4315、L5510、L5520、L5540、L5600、L5601、L7102和L7104的可膨胀材料。该可膨胀材料层可以是模切挤压板材料。它可与第一材料层共挤。

多种隔挡或密封泡沫也可用于该可膨胀材料层。一种典型的泡沫包括聚合基材料，诸如一种或多种乙烯基聚合物，当它与适当的配料（通常为发泡和固化剂）混合时，一俟施加热或出现特定条件，就会以可靠和可预测的方式膨胀和固化。从化学观点看，对于热激活材料，泡沫通常在固化之前作为可流动材料被初始处理，且一俟固化，该材料通常就会交联，使得该材料不能进一步流动。

该可膨胀材料可由其他材料形成，只要对于所选择的应用，所选择的材料被热激活或以其他方式被周围条件（例如湿度、压力、时间或类似物）激活且在适当的条件下固化。一种这样的材料是美国专利No.6,131,897中公开的环氧基树脂，该美国专利的教导以引用方式纳入本文。一些其他可行的材料包括但不限于：聚烯烃材料、具有至少一种单体类型α-烯烃的共聚物和三元共聚物、苯酚/甲醛材料、苯氧基材料，以及具有高玻璃转换温度的聚氨酯材料。还可使用另外的材料，诸如美国专利No.5,766,719、No.5,755,486、No.5,575,526和No.5,932,680中公开的材料，这些美国专利出于所有目的以引用方式纳入本文。

在该可膨胀材料是热激活材料的应用中，与该材料的选择和成分攸关的一个重要考虑考虑是材料固化的温度以及（如果可膨胀）膨胀的温度。通常，该材料在较高的处理温度起反应（固化、膨胀或这两者），诸如在汽车装配厂中遇到的，当该材料与汽车结构一起在高温或在较高能量水平被处理时，例如在涂层（例如电泳涂层、油漆或清漆）固化步骤期间。对于车身车间应用（例如电泳涂层），在汽车装配操作中遇到的温度可在约148.89℃至204.44℃（约300℉至400℉）的范围，而对于涂装车间应用，一般为约93.33℃（约200℉）或略微更高（例如120℃至150℃）。

该可膨胀材料层可机械地附接至第一材料层。该可膨胀材料层还可结合至第一材料层的整个表面，或者可在选定的位置局部结合至第一材料层（例如使用粘合型附接）。该可膨胀材料层可通过粘结剂附接至第一材料层。

该密封设备可包括紧固件，诸如树形紧固件或螺纹螺钉紧固件。该紧固件还可被设置成多种形状和多种配置，只要它能将该密封设备固定至腔体。美国公布文本No.2010/0021267中公开了合适的紧固件的一个实施例，该美国公布文本出于所有目的以引用方式纳入本文。该紧固件能够将多层或多类型的材料固定至一个结构。合适的紧固件的实施例包括：机械紧固件、夹子、翼片、压配件（press-fit）、扣合件（snap-fit）、螺钉、钩子、它们的组合或类似物。此外，设想了所述一个或多个紧固件可由与该密封设备的材料（例如第一材料层或第二材料层）成整体的单一材料形成，或者可由不同的材料形成，且可被可拆卸地附接至载体。该紧固件可被设置为可将该密封设备附接（例如粘结或磁性地固定）至腔体的磁性材料或粘性材料。在这样的实施方案中，该磁性材料或该粘性材料可散布在第一材料层或该可膨胀材料层内。替代地，该磁性材料或该粘性材料可被安排在第一材料层和/或该可膨胀材料层上，或者可用其他方式连接至第一材料层和/或该可膨胀材料层。

如参考图8讨论的，该紧固件可以是整体形成的紧固件，由此该紧固件是从第一材料层、第二可膨胀材料层或这两者切割出的。通过将该紧固件切割成整体形成的紧固件，形成了挖切式紧固件，使得该挖切式紧固件的至少一部分仍附接至该密封设备。该挖切式紧固件的形状可根据紧固至腔体所需要的形状而定。该紧固件可被切割成具有在此讨论的任何紧固件形状，包括但不限于树形紧固件、螺纹螺钉紧固件或类似物。该紧固件可被切割以形成翼片，或者可被切割以用摩擦配合方式与相应的接收紧固件接合。一俟该挖切式紧固件形成，该紧固件就可在一个方向上被弯曲、弯折和/或以其他方式变形，使得它们接触腔体的一部分和/或用于附接至该腔体的附加紧固设备的一部分。使用这些整体形成的挖切式紧固件，去除了将分立紧固件附接至该密封设备的附加制造步骤。

该密封设备可被安装为使得所述一个或多个紧固件接触车辆腔体壁。紧固可发生以使得，一俟该密封设备被布置到车辆腔体内，该密封设备就被转动。紧固还可发生以使得，所述一个或多个紧固件被按压到该腔体壁内用于接收紧固件的孔中，从而不需要任何附加的移动或转动步骤用于安装。

本发明的密封设备可被安装在机动车辆中，但它还可用于其他制品，诸如船舶、建筑物、家具、存储容器或类似物。该密封设备可用于对机动车辆的多种部件进行密封和/或隔挡，所述多种部件包括但不限于：机动车辆的车身部件（例如面板）、框架部件（例如液压成形管）、柱结构（例如A、B、C或D柱）、减振器、车顶、隔壁（bulkheads）、仪表面板、轮窝、浅盘形地板（floor pans）、门梁、褶边法兰（hemflanges）、车辆腰线应用（vehicle beltline applications）、门、门槛、摇杆（rockers）、行李箱盖（decklids）、引擎盖（hoods）或类似物。

该密封设备还可包括粘结层，该粘结层包括该密封设备的一个外表面。该密封设备可以没有用于局部控制该密封设备的弯曲的铰链或其他结构上的改型。该密封设备可包括具有不同长度的多个侧部，一些侧部的长度可以实质上长于另一些侧部的长度。该紧固件可以从较长的侧部、较短的侧部或任一侧部延伸。该紧固件可以从包括大体非线性的片段的边缘延伸。

该材料还可包括膜层，诸如美国专利公布文本No.2004/0076831和No.2005/0260399中公开的膜层，该美国专利公布文本出于所有目的以引用方式纳入本文。该膜层可用于覆盖触摸起来有粘性的材料。在将该材料施加到车辆结构之前，可从该材料移除该膜层，使得该膜暴露出该材料的会粘结至该结构的粘性表面。

本发明的材料的形成可包括多个处理步骤，根据该材料的期望的配置而定。该密封设备可通过挤压处理来形成，然后可选地附接紧固件。可能不需要附加的处理和形成步骤。因而，该形成和处理可以没有任何模制过程。该简化的形成工艺允许快速改变该密封设备的形状和尺寸，而不要求对零件自身进行新的模制或重新设计。通常设想，一个或多个材料层或者一种或多种不同类型的材料，包括任何紧固件和粘结剂，可手动附接至彼此、自动附接至彼此或它们的组合。此外，多种工艺，诸如模制（例如压缩、注射或其他模制）、挤压或类似物，可用于个别地形成载体材料和可膨胀材料，这样的工艺可用于将这些材料附接在一起。

本发明的材料和形成工艺产生了简化的、轻量的密封、加固和隔挡设备，该设备可容易地被定制以配合任何腔体。该挤压工艺可产生任何形状的密封设备。通过提供简单且容易改型的层压密封件，避免了与传统注射模制零件有关的加工和材料的高成本。该密封设备可以是可倒置的，从而产生既能用于右侧安装又能用于左侧安装的部件。该密封设备的周界可远离该腔体壁，使得该可膨胀材料层膨胀以接触该腔体壁，从而充分地密封该腔体。该密封设备的轻量性质避免了该密封设备的不期望的下垂和移位。该密封设备一旦被定位在腔体内，就可以容易地改变方向，使得该可膨胀材料层位于第一材料层上且由第一材料层支撑。因而，该可膨胀材料将避免膨胀期间的不期望的滴落或流动。

此处记载的任何数值包括以一个单位的增量从较低值至较高值的所有值，只要在任何较低值和任何较高值之间存在至少两个单位的间隔。例如，如果声明部件的量或工艺变量的值，诸如温度、压力、时间等，是例如从1至90、优选地从20至80、更优选地从30至70，则意在本说明书中明确列举诸如15至85、22至68、43至51、30至32等的值。对于小于1的值，一个单位被认为是0.0001、0.001、0.01或0.1，视情况而定。这些仅仅是具体指出的例子，所列举的最低值与最高值之间的数值的所有可能的组合都被认为以类似的方式在本申请中明确声明。如可看到的，在此表达为“重量份数”的量的教导还设想了以重量百分比方式表达的相同范围。因而，本发明的具体实施方式中以“所产生的聚合混成组分的x份重量”方式对范围的表达还设想了所产生的聚合混成组分的以重量百分比表达的相同记载量“x”的范围的教导。

除非另有声明，所有范围包括两个端点以及端点之间的所有数。与范围联合使用的“约”或“近似”应用于该范围的两端。因而，“约20至30”意在覆盖“约20至约30”，至少包括所指定的端点。

所有文章和参考文件（包括专利申请和公布文本）的公开内容出于所有目的以引用方式纳入本文。描述组合的措辞“基本由……组成”应包括所指的元件、配料、部件或步骤，以及不会实质上影响该组合的基础和新颖性质的这类其他元件、配料、部件或步骤。在此描述元件、配料、部件或步骤的组合的措辞“包括”或“包含”还设想了基本由所述元件、配料、部件或步骤组成的实施方案。通过使用措辞“可”，意在任何所描述的“可”被包括的属性都是可选的。

多个元件、配料、部件或步骤可通过单个集成元件、配料、部件或步骤来提供。替代地，单个集成元件、配料、部件或步骤可被分割成分立的多个元件、配料、部件或步骤。用来描述元件、配料、部件或步骤的“一”或“一个”不意在排除另外的元件、配料、部件或步骤。

应理解，以上描述意在是示例性而非限制性的。本领域技术人员在阅读以上描述后将明了所提供的实施例以外的许多实施方案以及许多应用。因此，本发明的范围不应参考以上描述来确定，而是应参考随附的权利要求连同这些权利要求的等同物的全部范围来确定。所有文章和参考文件（包括专利申请和公布文本）的公开内容出于所有目的以引用方式纳入本文。在下列权利要求中对在此公开的主题的任何方面的省略并不是不要求保护该主题，也不应理解为发明人不认为该主题是所公开的发明主题的一部分。

Claims (22)

1.一种用于腔体的密封设备，包括：

a.密封主体，包括：

i.至少一个具有恒定厚度的部分，其中所述恒定厚度从所述密封主体的一个边缘延伸至所述密封主体的一个对立边缘；

ii.具有恒定厚度的第一材料层；

iii.第二可膨胀材料层，结合至所述第一材料层，具有比所述第一材料层低的刚度，但在固化之后具有比所述第一材料层高的屈服强度；

b.一个或多个紧固件，附接至所述第一层和/或所述第二层中的任一或这两者，或者与所述第一层和/或所述第二层中的任一或这两者整体形成，其中所述紧固件：

i.包括第一部分，所述第一部分附接至腔体壁，且从所述密封主体的平面基本横向地突起；

ii.包括第二部分，所述第二部分与所述紧固件的所述第一部分互连，且附接至所述密封主体；

iii.被配置为使得所述密封主体以预定配置远离所述腔体壁基本刚性地突起；

其中所述密封主体的周界大体成形为配合在所述腔体的横截面内，且具有与所述密封主体所密封的腔体基本相似的轮廓；以及

其中所述密封主体能够变形，且借助于所述第一层而仍保持其形状，且在至少250℉以上的温度抵抗其自身重量造成的下垂。

2.根据权利要求1所述的设备，其中所述密封主体在被布置到腔体内之前是基本平面的。

3.根据权利要求1或2所述的设备，其中所述密封主体包括具有可变厚度的部分。

4.根据权利要求1至3中任一项权利要求所述的设备，其中所述一个或多个紧固件包括焊接翼片。

5.根据权利要求1至4中任一项权利要求所述的设备，其中所述第一层和所述第二层是彼此可分离的。

6.根据权利要求1至5中任一项权利要求所述的设备，其中所述第一层、所述第二层或这两者包括一个或多个开口。

7.根据权利要求1至6中任一项权利要求所述的设备，其中所述第一层是金属板或网状材料。

8.根据权利要求1至7中任一项权利要求所述的设备，其中所述第一层是编织或非编织的纺织材料。

9.根据权利要求1至8中任一项权利要求所述的设备，其中所述第一层与所述第二层之间的结合接触所述第一层、所述第二层或这两者的整个表面。

10.根据权利要求1至9中任一项权利要求所述的设备，其中所述第一层和所述第二层仅仅沿着所述第一层、所述第二层或这两者的周界结合。

11.根据权利要求1至10中任一项权利要求所述的设备，其中所述可膨胀材料选自：结构泡沫、结构泡沫前体、声学泡沫、声学泡沫前体、密封泡沫、密封泡沫前体，或它们的任何组合。

12.根据权利要求1至11中任一项权利要求所述的设备，其中遍及所述恒定厚度部分，所述第二层与所述第一层同延。

13.根据权利要求1至12中任一项权利要求所述的设备，其中所述密封主体没有模制部件。

14.根据权利要求1至13中任一项权利要求所述的设备，其中所述一个或多个紧固件是塑料紧固件。

15.根据权利要求1至14中任一项权利要求所述的设备，其中所述一个或多个紧固件包括树形紧固件。

16.根据权利要求1至15中任一项权利要求所述的设备，其中所述一个或多个紧固件是抗转动紧固件。

17.根据权利要求1至16中任一项权利要求所述的设备，其中所述一个或多个紧固件与所述第一层、所述第二层或这两者分立形成。

18.根据权利要求1至17中任一项权利要求所述的设备，其中所述一个或多个紧固件与所述第一层、所述第二层或这两者整体形成。

19.根据权利要求1至18中任一项权利要求所述的设备，其中所述一个或多个整体形成的紧固件被形成为来自所述密封设备的所述第一材料层、所述第二材料层或这两者的挖切部。

20.根据权利要求1至19中任一项权利要求所述的设备，其中所述一个或多个紧固件的至少一部分经由所述第一层、所述第二层或这两者中的一个或多个开口而附接至所述密封主体。

21.一种用于密封腔体的方法，包括：

a.提供基本平面的密封主体，包括：

i.提供具有恒定厚度的第一金属材料层；

ii.将第二可膨胀材料层结合至所述第一材料层，所述第二层具有比所述第一材料层低的刚度，但在固化之后具有比所述第一材料层高的屈服强度；

b.提供一个或多个抗转动紧固件，所述一个或多个抗转动紧固件附接至所述第一层和所述第二层中的任一或这两者，或者与所述第一层和所述第二层中的任一或这两者整体形成，其中所述一个或多个紧固件中的每一个都包括第一部分和第二部分，所述第一部分用于附接至腔体壁，且所述第二部分附接至所述密封主体；

c.将所述一个或多个紧固件的所述第一部分附接至腔体壁，其中所述第一部分从所述密封主体的平面基本横向地突起；

d.将所述密封主体安置在所述腔体内，使得所述密封主体以预定配置远离所述腔体壁基本刚性地突起；

其中所述密封主体的周界大体成形为配合在所述腔体的横截面内，且具有与所述密封主体所密封的腔体基本相似的轮廓；以及

其中所述密封主体能够变形，且借助于所述第一层而仍保持其形状，且在至少250℉以上的温度抵抗其自身重量造成的下垂。

22.根据权利要求21所述的方法，其中所述一个或多个紧固件是与所述第一材料层、所述第二可膨胀材料层或这两者整体形成的挖切部。

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