專利名稱:分段的互鎖屏障袋的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于提供屏障的袋。在洪水過程中或者對于其它流體流動問題來說，該屏障可以防止液體、水、泥漿和泥沙的通過。對于低等級護(hù)墻和壕溝來說，該屏障也可以用于防止干沙或土的倒塌，或者在軍事應(yīng)用中用于保護(hù)免受炮火爆炸和彈片等的目的。
背景技術(shù)：
這里描述的發(fā)明在我們申請的美國專利#6428240描述的袋系統(tǒng)的基礎(chǔ)上改進(jìn)。這些改進(jìn)在下面講述。
現(xiàn)在使用的沙袋難于保持堆疊，并且當(dāng)堆疊或堆放時它們不提供穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。例如在美國專利#3374635中已經(jīng)建議提供一種堆疊袋的方法，其中圓形袋通過繩索捆綁在一起。然而，正如清楚看到的那樣，在堆疊袋之間具有張開的空間，允許相當(dāng)多的水通過堆疊袋。
在美國專利#3886751中示出另一種建議的方法，其使用復(fù)合形狀的袋，這些袋具有裝入相鄰袋的凹陷內(nèi)的凸起。因?yàn)檫@些凸起在現(xiàn)場不維持它們的整體性，所以該方法是很無效率的。這些袋也需要鋼桿來保持第二填充凸起打開。這些填充物會變得易于阻塞并且袋會變得易于變形，使得它們不能裝配在一起。

發(fā)明內(nèi)容
申請人:的發(fā)明包括諸如帆布、機(jī)織聚乙烯、機(jī)織聚丙烯、粗麻布、防彈尼龍、機(jī)織有機(jī)纖維或者其它材料之類的一段材料，其被劃分成具有一系列兩個或更多個基本相等尺寸段的單元。間隔的段填充有諸如沙或其它等價材料之類的顆粒物，并且每個單元在兩端處都具有未填充的端部翼片。當(dāng)多個段放在適當(dāng)位置上時，每行具有交替的填充段和未填充段，并且堆疊成層，從而產(chǎn)生很牢固、基本防水的結(jié)構(gòu)。因?yàn)槊慷位旧鲜钦叫蔚模@些段能夠平行或橫向堆疊，以產(chǎn)生更寬和更堅(jiān)固的防水結(jié)構(gòu)。這些段互鎖以達(dá)到更大的強(qiáng)度并且更好地防止水流。通過在每個單元的兩端處具有未填充段，袋單元是可逆的或者雙向的。也即，它們可以在任一方向，平行或橫向，或在這兩個方向上堆疊，并且沒有時間需要花費(fèi)在確保它們正確堆疊上。
另外，對于實(shí)地填充袋具有大量需求，即袋在實(shí)地使用前不填充沙或其它材料。申請人已經(jīng)提供一種改進(jìn)的袋，其可在實(shí)地容易及快速填充并且在已經(jīng)填充之后容易及快速密封。



圖1是該發(fā)明的袋結(jié)構(gòu)的頂視平面圖；圖2是側(cè)部正視圖；圖3是透視圖；圖4是實(shí)地可填充袋的透視圖；圖5是袋密封的透視圖；圖6是袋的橫向堆疊的透視圖；以及圖7是袋的平行堆疊的透視圖。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)在參照附圖，在圖1-3中示出諸如帆布、機(jī)織聚乙烯、機(jī)織聚丙烯、粗麻布、防彈尼龍、機(jī)織有機(jī)纖維或者其它材料之類的一段材料10，通過在長度方向上折疊材料10成為等尺寸的兩節(jié)并且將折疊材料劃分為基本等尺寸的正方形段12、14、16、18和20而形成單個的袋單元。段14和18填充有沙或者其它材料，并且段12、16和20未填充。通過諸如加熱、縫制、夾持、釘住或粘合之類的密封分開段的任何方法，沿著虛線22、24、26、28、30、32、34、36、38、40和42劃分并密封這些段。由于材料10在長度方向上折疊，因此沒有必要在邊緣44、46、48、50和52密封材料。然而，如果需要，這些邊緣也能夠通過任何相同的方法進(jìn)行密封。圖3示出材料10在邊緣44、45處折疊成兩個相等的縱向部分。
雖然使用單件材料并且折疊它以形成袋單元是形成袋單元的最容易并且最牢靠的方法，但是也能夠使用兩個單獨(dú)件的材料并且通過諸如縫制之類的任何上述方法將它們連在一起。
如圖1-3所示，雖然其它密封邊緣通過縫制、夾持、釘住或粘合而密封，所示出的為通過縫紉，但是如下面解釋的，邊緣24和34通過粘合密封。然而，邊緣24和34也可以通過縫制密封。如果袋在制造工廠內(nèi)生產(chǎn)、填充和密封，邊緣24和34可以易于通過縫制而密封。然而，如果要被填充的段直到它們在實(shí)地使用時才填充和密封，縫制將會是很不實(shí)際的，而通過粘合劑實(shí)地密封每個袋的一個邊緣24、34比任何其它陳述的方法更加容易和快速。在緊急情況的場合中當(dāng)袋實(shí)地填充時，填充、密封和將袋放到適當(dāng)位置的速度是很重要的。
填充段14和18優(yōu)選具有傾斜側(cè)54、56、58和60以及62、64、66和68。如圖6和7示出的，每個填充段的傾斜側(cè)將很緊密地配合在一起，以提供基本不透水的結(jié)構(gòu)。傾斜側(cè)的角度能夠在從大約30度到大約40度的范圍變化，35度是優(yōu)選的。然而，精確的角度不是至關(guān)重要的，因?yàn)榇亲赃m應(yīng)的。
圖4示出在圖1-3中示出的實(shí)地可填充袋單元，其中可填充段已經(jīng)填充有沙或其它材料，并且準(zhǔn)備要密封。如圖1-3所示，袋單元劃分為五個段12、14、16、18和20。通過開口側(cè)24和34，段14和18是可填充的。側(cè)24和24還未密封，使得它們能夠?qū)嵉鼗蛘咴谌魏纹渌谕膱龊咸畛?。一個窄條的壓敏粘合劑70應(yīng)用到開口側(cè)24和34的兩個邊緣72、74和76、78的內(nèi)表面。在每個窄粘合劑條上放有剝離條80、82、84和86。在開口袋14和18填充沙或任何其它期望材料之后，通過手88將剝離條80、82、84和86剝離，圖4，暴露出壓敏粘合劑，袋段14和18的開口邊緣被壓在一起，圖5，并且袋被密封。使用的壓敏粘合劑是諸如Chief#290-HP Hot-Melt PSA或者3MTM#350 High-Holding Acrylic PSA之類的具有良好粘合力的任何粘合劑。剝離條優(yōu)選由硅樹脂浸漬的或聚乙烯涂覆的紙張或者任何其它不粘材料制成。
圖4顯示在已經(jīng)填充沙或其它材料之后，人手88從段14去除剝離條80和82。圖5顯示人手88擠壓段18的兩個開口邊緣76和78，密封這些具有壓敏粘合劑的邊緣到一起。
圖6示出多個袋單元，包括袋單元90、92、94、96、98和100，每個均具有兩個填充段和三個未填充段這樣的交替段，其中當(dāng)期望時，各個袋單元在橫向上堆疊以提供寬的結(jié)構(gòu)。
放置袋單元，例如92，使得每個填充段放在未填充段之上，參見袋單元94。作為堆疊袋單元的外邊緣的袋單元將具有未填充端部段，例如伸出的袋單元100的段110和袋單元98的段112。這些未填充端部段可以被保持懸出或者可以折疊在相鄰填充段之下，如在袋單元99的未填充端部段113看到的那樣。
圖7示出袋單元的更傳統(tǒng)的堆疊，包括處在平行方向的袋單元102、104、106和108。當(dāng)堆疊袋單元以產(chǎn)生墻時，每個填充段交替放置在未填充段上并且每個未填充段放在填充段上。由于傾斜的四個角，例如每個填充段的54、56、58和60，袋單元以網(wǎng)連接方式緊密配合在一起，以提供更大的摩擦系數(shù)并因此提供更堅(jiān)固的裝配。
該發(fā)明的袋單元的交替段也為人們提供便利的方式來將袋帶到需要的地點(diǎn)，這是由于它們能夠扔到肩膀上，中間未填充段在肩膀上并且具有兩個未填充端部翼片的兩個填充段懸下來。示出的袋具有僅僅兩個填充段，這是因?yàn)橛捎谥亓繉τ谌藖碚f最容易攜帶，然而袋可以具有兩個以上的填充段，這取決于它們的尺寸和填充重量。如果通過機(jī)器載送和將袋放到適當(dāng)位置上的話，袋也可以具有多個填充段。
取決于期望建造的墻的尺寸、高度和長度，能夠堆疊任何數(shù)量的互鎖袋單元。通常使用沙來填充袋，但是也能夠使用諸如土、混凝土、集料或顆粒物質(zhì)之類的其它材料。袋單元能夠是任何尺寸，然而對于手工使用來說，每個段的優(yōu)選尺寸為從在每側(cè)上大約一英尺見方到在每側(cè)上大約18英寸見方。具有兩個填充有沙的段和三個未填充段的在每側(cè)上一英尺見方的袋將重大約40磅。具有兩個填充有沙的段和三個未填充段的十八英寸見方的袋將重大約80磅。
在使用具有單個端部翼片的原型進(jìn)行仔細(xì)實(shí)地研究之后，確定當(dāng)僅僅單個端部翼片可用時，在堆疊可能性和布置方面具有限制。通過添加額外的端部翼片，袋變成“可逆的”或者“雙向的”而不是“單方向的”，在堆疊布置方面具有增加的變型可能性。由于在每個單元的位置和放置方面需要的思考或考慮更少，所以在實(shí)際布置或者堆疊這些變型沙袋上花費(fèi)更加少的時間。
也確定了可用互鎖表面面積(額外的端部翼片)的平方英寸的增加直接增加了使用該變型構(gòu)造的最終裝配結(jié)構(gòu)的整個長度。
該變型(額外的端部翼片)也允許使用自動的方法來制造、形成、填充和密封產(chǎn)品，然而對于“實(shí)地填充”沙袋具有大量需求，這種沙袋可以在會需要沙袋的現(xiàn)場進(jìn)行填充和密封。測試表明，用于實(shí)地密封沙袋的最不復(fù)雜并且最滿意的方法是通過沿著每個填充段或“小袋”的開口在兩個相反表面上施加“壓敏粘合劑”或“PSA”而實(shí)現(xiàn)。該粘合劑然后由保護(hù)釋放紙或者“剝離條”進(jìn)行覆蓋，上述紙或條防止配合表面在需要之前過早粘合，并且?guī)椭乐拐澈蟿┍砻嬖谑褂弥暗奈廴?。封閉沙袋的其它方法，諸如拉鏈、鉤環(huán)(Velcro)條、互鎖肋塑料(Ziploc類型)條帶也是起作用的。
工業(yè)應(yīng)用能力該發(fā)明的沙袋在需要阻止水流動或任何其它液體流動的任何場合中均是可用的。在洪水、河流溢出它們的河堤、壩破裂或者總水管破裂或者化學(xué)流體溢出的情況下，經(jīng)常期望建造沙袋墻來堵塞或停住液體流動。在需要生成作為護(hù)墻的屏障以防止干土、沙或任何其它材料的移動的任何場合，該發(fā)明的沙袋也是可用的。以及對于許多軍事應(yīng)用來說，該發(fā)明的沙袋也是可用的，如用來防護(hù)炮火、爆炸、飛散的彈片等。出于此類軍事目的，這些沙袋也可以由各種重型材料制造，以提供更高等級的抵抗透過的保護(hù)，上述重型材料諸如但不限于防彈尼龍或機(jī)織有機(jī)纖維，例如KevlarTM。該發(fā)明的沙袋可以預(yù)填充并且?guī)У绞褂矛F(xiàn)場或者現(xiàn)場填充。雖然本文中的袋一般稱為“沙袋”，但是它們實(shí)際上可以填充各種填充物，包括但不限定為土、沙、混凝土、集料或顆粒物質(zhì)或者上面的任意組合。
權(quán)利要求
1.一種適于按層堆疊以提供屏障的袋，包括具有多個交替段的一段材料，其中，一個段填充有顆粒材料并且相鄰段未填充，其中在袋的兩端處均具有未填充段。
2.如權(quán)利要求
1所述的袋，其特征在于，袋的堆疊層提供屏障，以防液體的流動、水、土、泥漿、泥沙、爆炸、炮火或彈片。
3.如權(quán)利要求
1所述的袋，其特征在于，填充段填充有沙、土、混凝土、集料或者顆粒材料。
4.如權(quán)利要求
1所述的袋，其特征在于，每個袋均具有兩個填充段和三個未填充段。
5.如權(quán)利要求
1所述的袋，其特征在于，所述材料是機(jī)織聚乙烯、機(jī)織聚丙烯、粗麻布、帆布、防彈尼龍或機(jī)織有機(jī)纖維。
6.如權(quán)利要求
1所述的袋，其特征在于，每個填充段具有四個傾斜側(cè)。
7.如權(quán)利要求
6所述的袋，其特征在于，所述側(cè)以從大約30度到大約40度的角度傾斜。
8.一種適于實(shí)地填充并且按層堆疊以提供屏障的袋，包括具有交替段的一段材料，每段均具有四側(cè)，其中一個段填充有顆粒材料并且下一相鄰段未填充，在袋的兩端處有未填充段，其中要被填充的每段的一側(cè)是開口的，并具有在其已經(jīng)被填充之后用來密封開口側(cè)的裝置。
9.如權(quán)利要求
8所述的袋，其特征在于，袋的堆疊層提供屏障，以防液體的流動、水、土、泥漿、泥沙、爆炸、炮火或彈片。
10.如權(quán)利要求
8所述的袋，其特征在于，每個袋均具有兩個填充段和三個未填充段。
11.如權(quán)利要求
8所述的袋，其特征在于，所述材料是機(jī)織聚乙烯、機(jī)織聚丙烯、粗麻布、帆布、防彈尼龍或機(jī)織有機(jī)纖維。
12.如權(quán)利要求
8所述的袋，其特征在于，所述用來密封可填充段的裝置包括在每個開口側(cè)的內(nèi)邊緣上的粘合劑。
13.如權(quán)利要求
12所述的袋，其特征在于，所述粘合劑具有覆蓋粘合劑的剝離條。
14.一種適于提供屏障的沙袋結(jié)構(gòu)，其包括按層堆疊的多個沙袋，每個沙袋包括具有交替段的一段材料，其中一個段填充有沙并且下一相鄰段未填充，在每個沙袋的兩端處有未填充段。
15.如權(quán)利要求
14所述的沙袋結(jié)構(gòu)，其特征在于，每個袋均具有兩個填充段和三個未填充段。
16.如權(quán)利要求
14所述的沙袋結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述材料是機(jī)織聚乙烯、機(jī)織聚丙烯、粗麻布、帆布、防彈尼龍或機(jī)織有機(jī)纖維。
17.如權(quán)利要求
14所述的沙袋結(jié)構(gòu)，其特征在于，每個填充段具有四個傾斜側(cè)。
18.如權(quán)利要求
17所述的沙袋結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述側(cè)以從大約30度到大約40度的角度傾斜。
19.如權(quán)利要求
14所述的沙袋結(jié)構(gòu)，其特征在于，沙袋在平行方向上堆疊。
20.如權(quán)利要求
14所述的沙袋結(jié)構(gòu)，其特征在于，沙袋同時在平行方向和橫向上堆疊。
21.一種適于防止水流通過的沙袋結(jié)構(gòu)，其包括被連續(xù)堆疊成更高層的多個沙袋，每個沙袋包括具有五個交替段的一段材料，其中兩個段填充有沙并且三個段未填充，其中一個段填充有沙并且下一相鄰段未填充，在每個袋的兩端處有未填充段，每個填充段具有適于與每個順序的更高層互鎖的四個傾斜側(cè)。
22.如權(quán)利要求
21所述的沙袋結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述段的側(cè)以從大約30度到大約40度的角度傾斜。
23.如權(quán)利要求
21所述的沙袋結(jié)構(gòu)，其特征在于，沙袋在平行方向上堆疊。
24.如權(quán)利要求
21所述的沙袋結(jié)構(gòu)，其特征在于，沙袋同時在平行方向和橫向上堆疊。
專利摘要
一種由一段材料(10)制成的袋，該材料(10)劃分為一系列的三個或更多基本等尺寸的段(12、14、16、18、20)。間隔的段填充有沙(14、18)或者其它顆粒材料，并且在每端具有未填充段(12、20)。
文檔編號F42D5/045GKCN1820132SQ03826899
公開日2006年8月16日 申請日期2003年7月11日
發(fā)明者史蒂夫·A·斯萊特, 彼得·D·愛爾里奇 申請人:史蒂夫·A·斯萊特, 彼得·D·愛爾里奇導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan