複合件及展開方法
2023-07-30 11:09:51
專利名稱：複合件及展開方法
技術領域：
本發明涉及一種複合件及展開方法。
在其整個內容在此援引以作參考的WO-A-88/08620和WO-A-97/35706中揭示了可在盤卷狀態與伸展狀態之間雙向成形的可伸展且可盤卷片材。
圖1中示出了此類片材1的一例的立體圖，其中片材1部分呈盤卷狀態1a，而部分呈伸展狀態1b。在伸展狀態中，片材通常具有圓形或接近圓形的橫截面。圓形或接近圓形的橫截面有利於支撐或承載各向異性的負載，但尤其不利於支撐或承載各向同性的負載。另外，在盤卷狀態與伸展狀態之間的轉移區域上，會要使片材作較大的彎曲，這樣就會使用於形成片材的材料的剛度受到限制，並且還會使片材在從盤卷狀態展開成伸展狀態及反向成形時遭受到相當大的應力。
根據本發明第一個方面，提供了一種複合件，該複合件由至少兩個可伸展且可盤卷片材構成，各可伸展且可盤卷片材可在盤卷狀態與伸展狀態之間雙向成形，並可從其盤卷狀態展開成其伸展狀態，該可伸展且可盤卷片材連接或被連接在一起以構成複合件。
複合件可具有除圓形之外的橫截面形狀，以便當被適當地設置時，該複合件與具有圓形橫截面的、處於伸展狀態的等價的可伸展且可盤卷片材相比，可支撐或承載更大的各向同性的負載。單個的、可伸展且可盤卷片材本身不必具有圓形橫截面。這意味著在盤卷狀態與伸展狀態之間的轉移區域上，只會要使片材作較小的彎曲。這也就意味著可利用剛度更大的材料來形成片材，並且還意味著片材在從盤卷狀態展開成伸展狀態及反向成形時受到很小的應力。
可伸展且可盤卷片材較佳地被設置成在其相應的邊緣上或接近該邊緣連接或被連接在一起。
可伸展且可盤卷片材在其邊緣上設有連接裝置，以便在可伸展且可盤卷片材從其盤卷狀態展開成其伸展狀態時將它們連接在一起。
該連接裝置包括拉鏈的互補部分，以使可伸展且可盤卷片材的相鄰邊上的拉鏈在該可伸展且可盤卷片材從其盤卷狀態展開成其伸展狀態時連接在一起。
根據本發明第二個方面，提供了上述複合件與驅動機構的組合，在該組合中，該驅動機構用於將其中至少一個可伸展且可盤卷片材從其盤卷狀態驅動至其伸展狀態。
該驅動機構可包括蝸輪，並且該至少一個可伸展且可盤卷片材具有用於與蝸輪相嚙合的齒條。
根據本發明第三個方面，提供了一種用於由至少兩個可伸展且可盤卷片材來形成複合件的方法，其中各可伸展且可盤卷片材可在盤卷狀態與伸展狀態之間雙向成形，該方法包括下列步驟使可伸展且可盤卷片材從其盤卷狀態展開成其伸展狀態；以及連接這些可伸展且可盤卷片材，以構成複合件。
可伸展且可盤卷片材在從其盤卷狀態展開成其伸展狀態時自動連接在一起。
可伸展且可盤卷片材被設置成，當它們伸展時，可從兩個或多個盤卷材同時展開，並可逆或永久性地將這些可伸展且可盤卷片材連接在一起，以構成一複合件。
可伸展且可盤卷片材可籍由包括(但不僅限於此)沿著片材邊緣安裝拉鏈，在片材內設置凸起、空腔或開孔、以便在伸展的同時彼此鎖合，或者設置諸如夾子或鉚釘之類分離的鎖定裝置，或者採用諸如焊接或粘接之類的手段、以便在片材之間形成永久性連接在內的方式連接在一起。
上述驅動裝置可為單向或可逆驅動裝置，複合件籍由該可逆裝置可進行伸展和回縮。該裝置可包括(但不僅限於此)設置在盤卷材內部的滾筒裝置，承載在已伸展片材的一部分上的摩擦裝置，或者設置在片材表面上的凸起、空腔或開孔，齒輪可接合在這些凸起、空腔或開孔之中或之上，以使片材伸展或回縮。
使可伸展且可盤卷片材相連接以形成複合件的裝置可沿著從可伸展且可盤卷片材的自然切向接觸點提取的一條線進行設置，以便當複合件的可伸展且可盤卷片材處於伸展狀態時，可使這些可伸展且可盤卷片材處於徑向應力狀態下。
介於此類複合件的可伸展且可盤卷片材之間的一個或多個所需的連接可採用某些類型的鉸接，以便已鉸接的可伸展且可盤卷片材並排地滾動成一單個盤卷材，但在伸展的同時，可繞被鉸接的邊緣以這樣一種方式活動連接，即能沿著一條或多條接縫永久性或可逆連接，以形成複合件。
以下結合附圖，對本發明的實施例進行舉例描述，在這些附圖中圖1是可在盤卷狀態與伸展狀態之間雙向成形的可伸展且可盤卷片材的立體圖，示出了該片材部分呈盤卷狀態且部分呈伸展狀態；圖2是本發明複合件的第一例的剖視圖3是圖1所示例中凸升塊的剖視圖，示出了它們以拉鏈方式鎖合在一起；圖4是圖2所示複合件中的一個片材及用於可逆地伸展該片材的驅動機構的側視圖；圖5是本發明複合件的第二例的端視圖；以及圖6是示出了由三個已盤卷片材所構成的本發明複合件的一例的端視圖。
請參閱圖2，圖中示出了由三個已連接片材2a所構成的本發明複合件2。各片材2a可根據WO-A-88/08620或WO-A-97/35706的原理來構制，或者可呈任何其它適當的形式。獨立片材2a在其邊緣處籍由最好能使獨立片材2a再次分離的任何適當的手段相連接。在圖示例中，獨立片材2a籍由設於各片材的接觸切線上的凸升塊2b相連接，圖3中更為詳細地示出了該凸升塊2b。這些凸升塊2b沿著各獨立片材2a的盤卷狀態與伸展狀態之間的轉移線鎖合在一起，以便當處於伸展狀態時，每一個片材2a能以拉鏈方式鎖合在一起，以構成複合件2。凸升塊2b可以這樣一種方式構成即能鎖合在一起，以便防止在與伸展軸相垂直的切線接觸平面內發生滑移。
可大致參照圖6，由獨立片材2a單獨盤卷在一起所形成的盤卷材6a環繞一適當的支撐結構(未圖示)設置，以便當獨立片材2a伸展時，獨立片材2a的已伸展部分6b能在它們的邊緣處連接在一起，以構成複合件2。
為有助於獨立片材2a的伸展，其中至少一個片材2a可沿其中心線設置一組凸升塊4b，如圖4所示。較佳地，所有的獨立片材2a均沿其相應的中心線設置此類凸升塊4b。這些凸升塊4b提供一齒條，蝸杆螺釘4a可支承在該齒條上。為簡單起見，圖4僅僅示出了其中一個獨立片材2a，其它片材環繞蝸杆螺釘4a等角設置，以便與之相接合，這樣就能在所有的獨立片材2a伸展的同時構成複合件2。
可將任何所需數量的獨立片材2a以任何方式連接在一起，以構成適用於一定目的複合柱2。應當注意的是，各片材2a可根據WO-A-88/08620或WO-A-97/35706的原理來構制，或者可呈任何其它適當的形式。
如圖5所示，圖中示出了另一種使獨立片材2a在其邊緣處相連接的形式，可在獨立片材2a的邊緣上設置一個或多個撓性薄片材5c，以使片材在除切線或邊緣接觸的點之外進行連接。該撓性薄片材5c沿著其自由邊可具有拉鏈5b，薄片材5c的其它邊安裝在片材2a的邊緣上、或者與該邊緣一體成形，這樣，使拉鏈閉合就能形成複合件2，並使各獨立片材2a處於徑向應力狀態下。
此類複合件2將被證明可應用於任何需要從較小的部件尺寸來提供長的有效動作範圍(reach actuation)的工程領域內。此類領域包括(但不僅限於此)設備的檢查和維護，管線、鑽井及鑽孔的檢查和維護，堵塞管線的疏通，以及自動或定位機構的線性致動器的設置。可將任何數量的此類複合件連接在一起，以形成立體構架或者用於滿足任何所給目的的其它臨時或永久性結構。
已具體參照圖示例描述了本發明的一個實施例。然而，應當意識到的是，在本發明的範圍內，還可對本發明進行多種改變及變形。
權利要求
1．一種複合件，所述複合件由至少兩個可伸展且可盤卷片材構成，所述各可伸展且可盤卷片材可在盤卷狀態與伸展狀態之間雙向成形，並可從其盤卷狀態展開成其伸展狀態，該可伸展且可盤卷片材連接或被連接在一起以構成所述複合件。
2．如權利要求1所述的複合件，其特徵在於，所述可伸展且可盤卷片材被設置成在其相應的邊緣上或接近該邊緣連接或被連接在一起。
3．如權利要求2所述的複合件，其特徵在於，所述可伸展且可盤卷片材在其邊緣上設有連接裝置，以便在所述可伸展且可盤卷片材從其盤卷狀態展開成其伸展狀態時將它們連接在一起。
4．如權利要求3所述的複合件，其特徵在於，所述連接裝置包括拉鏈的互補部分，以使所述可伸展且可盤卷片材的相鄰邊上的拉鏈在該可伸展且可盤卷片材從其盤卷狀態展開成其伸展狀態時連接在一起。
5．在如權利要求1至4中的任何一項權利要求所述的複合件與驅動機構的組合中，所述驅動機構用於將其中至少一個可伸展且可盤卷片材從其盤卷狀態驅動至其伸展狀態。
6．如權利要求5所述的組合，其特徵在於，所述驅動機構包括蝸輪，並且所述至少一個可伸展且可盤卷片材具有用於與所述蝸輪相嚙合的齒條。
7．一種用於由至少兩個可伸展且可盤卷片材來形成複合件的方法，其中所述各可伸展且可盤卷片材可在盤卷狀態與伸展狀態之間雙向成形，所述方法包括下列步驟使所述可伸展且可盤卷片材從其盤卷狀態展開成其伸展狀態；以及連接這些可伸展且可盤卷片材，以構成複合件。
8．如權利要求7所述的方法，其特徵在於，所述可伸展且可盤卷片材在從其盤卷狀態展開成其伸展狀態時自動連接在一起。
全文摘要
一種複合件(2)由至少兩個可伸展且可盤卷片材(2a)構成,各可伸展且可盤卷片材可在盤卷狀態與伸展狀態之間雙向成形,該可伸展且可盤卷片材(2a)可從其盤卷狀態展開成其伸展狀態,它們連接或被連接在一起以構成複合件(2)。
文檔編號B65H75/34GK1304377SQ99807018
公開日2001年7月18日 申請日期1999年5月28日 優先權日1998年6月4日
發明者A·J·達託恩－洛維特 申請人:羅拉丘柏技術有限公司