專利名稱：與環(huán)境協(xié)調(diào)的柱和樁的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種長(zhǎng)的支撐結(jié)構(gòu)，例如多功能柱和樁材，它們適合在戶外使用并能支撐信號(hào)、橫臂、欄桿、電線或者其他設(shè)置在其上的負(fù)載。本發(fā)明還包括制造這種支撐結(jié)構(gòu)的方法。
當(dāng)木柱子被用做多功能柱的時(shí)候，還需要關(guān)注必須攀爬柱子以進(jìn)行日常保養(yǎng)和應(yīng)急檢修的工人的安全。對(duì)多功能柱進(jìn)行處理的化學(xué)藥品可能會(huì)給觸摸或攀爬柱子的電工造成化學(xué)燒傷。這樣的化學(xué)傷害的傷口是緩慢的而且不容易愈合的。木頭柱子還會(huì)出現(xiàn)腐爛區(qū)域，當(dāng)攀登釘(climbing spike)插入上述區(qū)域來給工人以支持力的時(shí)候，該區(qū)域就會(huì)屈服撕裂。木柱子的另一個(gè)危險(xiǎn)是工人鞋上的攀登釘可能會(huì)遇到一個(gè)樹節(jié)，節(jié)會(huì)非常硬并阻止攀登釘有效穿透來安全地托著工人。相似的，當(dāng)攀登釘遇到一個(gè)太寬而不能固定攀登釘?shù)牧芽p時(shí)，工人就會(huì)失去支撐。這樣木頭柱子會(huì)造成很多滑落或者跌落的危險(xiǎn)，結(jié)果工人會(huì)被碎片、磨擦、或者跟地面、灌木、建筑材料、機(jī)械和附近其他人撞擊造成傷害。這樣的事故會(huì)造成死亡或者永久性的殘疾。
木頭柱子相對(duì)來說還會(huì)導(dǎo)電。這樣在木頭柱子和設(shè)置在木頭柱子上的電線之間經(jīng)常需要用絕緣體。
木頭柱子很難有高壓電線所需的足夠長(zhǎng)度，因?yàn)樘L(zhǎng)的木頭柱子很重而且難于運(yùn)輸和儲(chǔ)存。
有很多用來替代木頭柱子的產(chǎn)品。很多中空的玻璃纖維柱子已經(jīng)可以用來作為多功能柱。玻璃纖維柱子比木頭重量輕、耐用并且不會(huì)向環(huán)境排放有危險(xiǎn)的物質(zhì)。然而玻璃纖維柱子很容易破裂，不能象木頭柱子一樣承受壓縮荷載，在彎曲或壓縮荷載下容易彎折。當(dāng)將附件固定到這樣的柱子上時(shí)，應(yīng)該注意荷載分布以避免損壞柱子。玻璃纖維柱子相對(duì)較硬而且較脆，外表面光滑，這樣使用常規(guī)攀登釘?shù)碾姽ぞ秃茈y爬上去。在纖維柱子的外表面必須安裝臺(tái)階來供工人攀爬。
其它代替木頭柱子的柱子包括金屬和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。這樣的柱子在可攀爬性上跟玻璃纖維柱子存在相同的問題。而且金屬和鋼筋混凝土導(dǎo)電，并不適合作為電線桿使用。最后，這些木頭柱子的替代品不易制造成較長(zhǎng)的長(zhǎng)度，不能滿足高壓線的要求。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種在長(zhǎng)期的安裝和使用過程中不會(huì)排放危險(xiǎn)物質(zhì)的長(zhǎng)支撐結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的一般目的是提供一種適合在戶外使用的，運(yùn)輸、安裝和維修經(jīng)濟(jì)的支撐結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是這樣的支撐結(jié)構(gòu)本身不會(huì)是一種危險(xiǎn)垃圾。
本發(fā)明的再一個(gè)目的是提供一種戶外承載多功能柱，其可以抵抗昆蟲、風(fēng)化或者腐爛等環(huán)境的侵蝕。
本發(fā)明的再一個(gè)目的是提供一種比現(xiàn)有的木頭柱子重量輕的長(zhǎng)支撐結(jié)構(gòu)。
此外，本發(fā)明的再一個(gè)目的是提供一種長(zhǎng)支撐結(jié)構(gòu)，其抵抗壓縮和彎曲荷載的能力提高了。
本發(fā)明的再一個(gè)目的是提供一種長(zhǎng)度不受限制的長(zhǎng)支撐結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的再一個(gè)目的是方便運(yùn)輸?shù)拿黠@較長(zhǎng)的支撐結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的再一個(gè)目的是提供一種不導(dǎo)電的長(zhǎng)支撐結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的再一個(gè)目的是提供一種能抵抗昆蟲、風(fēng)化或者腐爛等的侵蝕，并且其外表面便于攀爬的柱子。
本發(fā)明的其它目的和優(yōu)點(diǎn)可以在下面的描述中體現(xiàn)出來，且根據(jù)描述部分是明顯的，或者是由本發(fā)明的實(shí)施來獲悉。本發(fā)明的目的和優(yōu)點(diǎn)可以通過組合特別是附加的權(quán)利要求中指出的組合來實(shí)現(xiàn)和獲得。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，并根據(jù)這里實(shí)施例和廣義描述的發(fā)明，提供一種長(zhǎng)支撐結(jié)構(gòu)，其包括由基本上的均質(zhì)復(fù)合材料制成的長(zhǎng)芯部，還有在芯部的外表面粘合的加強(qiáng)層。制造芯部的復(fù)合材料包括基體樹脂和細(xì)微長(zhǎng)粒子構(gòu)成的增強(qiáng)材料?；旌狭藰渲脑鰪?qiáng)材料是長(zhǎng)度為大約0.5-4.00英寸范圍內(nèi)的纖維，這樣的纖維材料可以是基本上已經(jīng)去除所有濕氣、樹脂和漿汁的木屑、椰子殼、棕櫚皮、大麻、劍麻或者甘蔗渣。在加強(qiáng)材料中所混合的樹脂可以是熱硬化的酚醛樹脂或聚合樹脂。
長(zhǎng)芯部可以用基體樹脂的液體復(fù)合材料和增強(qiáng)材料擠壓出來。在很多例子中，芯部可以是中空的，這樣芯部的內(nèi)部就封閉了在芯部?jī)啥酥g延伸的設(shè)置在中心的內(nèi)腔。在芯部中的內(nèi)腔可以被與芯部成一體的結(jié)構(gòu)隔板分成縱向的間隔。結(jié)構(gòu)隔板可以采取很多且復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。
粘合在芯部外表面上的加強(qiáng)層包括粘合樹脂和埋入粘合樹脂的加強(qiáng)纖維。加強(qiáng)纖維可以是玻璃纖維粗紗、玻璃纖維織物或者玻璃纖維面氈。粘合樹脂可以與基體樹脂相同或者跟它有區(qū)別。如果需要的話也可以適當(dāng)加入防紫外線劑、驅(qū)蟲劑和色料。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，上述的長(zhǎng)支撐結(jié)構(gòu)還包括在加強(qiáng)層外部的攀爬輔助裝置來容納工人的攀登釘。通過舉例而不是限定的方式，這樣的攀爬輔助裝置可以是粘合在加強(qiáng)層外表面由膨脹泡沫樹脂制成的攀爬層。攀爬層的密度和強(qiáng)度都要足夠大到能支撐帶有裝備的工人的攀登釘。攀爬層是可以由聚氨酯、聚氯乙烯、聚丙烯和合成橡膠等樹脂制成。
上述的支撐結(jié)構(gòu)還能用來垂直或者水平地安裝來承載連接在支撐結(jié)構(gòu)上的信號(hào)、橫臂、欄桿、電線或其它載荷。
根據(jù)本發(fā)明的提示，極長(zhǎng)的延長(zhǎng)支撐結(jié)構(gòu)可以是用如上所述構(gòu)造成的短的第一和第二柱節(jié)組合而成的，上述柱節(jié)在連接接頭處首尾對(duì)齊相連。每個(gè)柱節(jié)的端面在連接接頭處都成形有一個(gè)連接槽。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，還有可以固定上述第一和第二柱節(jié)的裝置。通過范例而不是限定，這樣的固定裝置包括具有第一和第二末端的連接銷。連接銷穿過連接接頭，它的第一端與第一柱節(jié)端面連接，第二端和第二柱節(jié)端面連接槽連接。
一個(gè)連接接頭固定板有一個(gè)設(shè)在中心的通孔。固定板的相對(duì)的兩面與第一和第二柱節(jié)的相應(yīng)端面相吻合接觸，連接銷的中間部分穿過固定板的中心通孔。在連接接點(diǎn)處，固定板的邊緣從第一和第二柱節(jié)的外部向外徑向突起，以此支撐了使用拉線來固定復(fù)合結(jié)構(gòu)的構(gòu)件。
本發(fā)明還包括制造上述長(zhǎng)支撐結(jié)構(gòu)的方法。由基體樹脂和混有基體樹脂的細(xì)長(zhǎng)粒子的增強(qiáng)材料所構(gòu)成基本上的均質(zhì)混合物被擠壓形成長(zhǎng)的芯部。由粘合樹脂和埋入其中的加強(qiáng)纖維所制成的加強(qiáng)層設(shè)置在芯部的外面。通過加熱來使加強(qiáng)層硬化，熱是從外部提供或者由催化劑產(chǎn)生的。
膨脹泡沫層可以形成在加強(qiáng)層的一部分或全部外表面內(nèi)。為了這么做，可以往泡沫膨脹箱中導(dǎo)入樹脂和發(fā)泡劑。一個(gè)長(zhǎng)的結(jié)構(gòu)部件可以縱向地向前傳送穿過泡沫膨脹箱，致使在結(jié)構(gòu)部件的外表面粘著一層膨脹泡沫。
圖9是本發(fā)明所述支撐結(jié)構(gòu)的第四實(shí)施例的截面圖；

圖10是本發(fā)明所述支撐結(jié)構(gòu)的第五實(shí)施例的截面圖；圖11是本發(fā)明所述支撐結(jié)構(gòu)的第六實(shí)施例的截面圖；圖12是本發(fā)明所述支撐結(jié)構(gòu)的第七實(shí)施例的截面圖；圖13是本發(fā)明所述的多功能傳送支撐實(shí)施例的透視圖；圖14是在圖13中的多功能傳送支撐裝置中的垂直支撐結(jié)構(gòu)的組成柱節(jié)的相鄰兩端之間的連接接頭上拉線連接構(gòu)件的放大透視圖；圖15是圖13中拉線連接構(gòu)件的分解透視圖；圖16是圖15中連接接頭的分解透視圖；圖17是圖14中的組裝的連接接頭和拉線連接構(gòu)件沿著17-17線的截面正視圖；圖18是圖13中的多功能傳送支撐的垂直支撐結(jié)構(gòu)的頂部各部分的分解透視圖；圖19是將電線固定在圖13中多功能傳送支撐的橫條上的構(gòu)件的放大透視圖；以及圖20是圖13中多功能傳送支撐的垂直支撐結(jié)構(gòu)的端帽的實(shí)施例的透視圖，端帽的形狀構(gòu)造適合鳥在上面筑巢。
本發(fā)明所述的能承載電話線或者電線的多功能柱的垂直支撐50安裝到地面52上，如圖2所示。電線54連接到橫臂56上，橫臂設(shè)置在安裝托架58上，并因此連接到垂直支撐50上。雖然在圖2中表示的是一個(gè)單獨(dú)的橫臂56，如果需要的話也可以在垂直支撐56上連接多個(gè)橫臂56。如垂直支撐50剖開部分所示，垂直支撐50是中空結(jié)構(gòu)，封閉了縱向延伸內(nèi)腔70。
一個(gè)端帽60蓋住垂直支撐50的上端62，端帽64蓋住橫臂56的端部。一個(gè)扁平端帽66蓋住垂直支撐50的下端，來阻止地面52的濕氣進(jìn)入垂直支撐50內(nèi)。
圖3表示的是垂直支撐50在圖2中的圓形區(qū)域3-3內(nèi)各部分的分解透視圖。內(nèi)腔70與垂直支撐50的外部相通。端帽60包括一個(gè)圓形外表面94、一個(gè)鄰接表面92和一個(gè)突出的連接腿84。連接腿84插入內(nèi)腔70中，并由螺母91和貫穿螺栓86固定，貫穿螺栓穿過在垂直支撐50上的通孔88和在連接腿84上的通孔90。為了替代貫穿螺栓86或者與它一起使用，也可以用粘合劑來將端帽60固定在垂直支撐50上。也可以通過粘合劑將端帽60的鄰接表面92固定在垂直支撐50上，以省去連接腿84。端帽60可以采用和芯部68相同的材料，或者采用其它的材料，包括樹脂、塑料和樹脂復(fù)合材料。
安裝托架58包括第一安裝半托架96和第二安裝半托架98，它們由螺母106和貫穿螺栓100夾緊在垂直支撐50周圍，貫穿螺栓穿過第一安裝半托架96上的孔102、垂直支撐50上的孔103和第二安裝半托架98上的孔104。安裝半托架96和98的內(nèi)表面108和109根據(jù)垂直支撐50的外表面來制成相應(yīng)的彎曲形。在攀爬層74的上部終點(diǎn)105以上的垂直支撐50上就沒有了攀爬層74，這樣內(nèi)表面108和109直接貼在加強(qiáng)層72上。
橫臂56通過螺母113和螺栓110固定在安裝托架58上，螺栓都通過橫臂56上的孔107、第一安裝半托架96的孔111和第二安裝托架半部98的孔112。處在第一安裝半托架96的外表面上的槽114和116分別接收橫臂56上相應(yīng)的突起118和120，以保證橫臂56的準(zhǔn)確對(duì)正和可靠的連接。如果需要的話，第二安裝半托架98包括類似的槽122和124來保證另一個(gè)橫臂56的連接。橫臂56的一側(cè)帶有縱向延伸的突起118和120。在橫臂56另一側(cè)有相似的突起126和128。
端帽64通過粘合劑連接到橫臂56的末端，或者端帽64被壓入其中。電線54可以通過不同構(gòu)件固定在橫臂56上。一個(gè)例子是夾具130通過螺栓132固定在橫臂56上。根據(jù)本發(fā)明，橫臂56是由非導(dǎo)電材料制成的。這樣，就不需要在電線和橫臂的連接上使用絕緣體。
垂直支撐50的內(nèi)部結(jié)構(gòu)在圖4中的表示。可以看到垂直支撐50是層狀結(jié)構(gòu)的。在垂直支撐50的中心是中空的芯部68，封閉了縱向延伸內(nèi)腔70。芯部68是由基本上均質(zhì)復(fù)合混合物(homegeneous composite mixture)制成的，而該基本上均質(zhì)的復(fù)合混合物由纖維增強(qiáng)材料和合適的基體樹脂組成，對(duì)此以后詳述。粘接在芯部68的外部的是加強(qiáng)層72，加強(qiáng)層是由埋入粘合樹脂中的纖維制成的。加強(qiáng)層72一般終止于與每個(gè)芯部68末端相同的軸向的末端面。
在加強(qiáng)層72的外部是由膨脹泡沫樹脂材料制成的攀爬層74。攀爬層74具有一個(gè)外表面82。如圖2所示，工人76通過使用安全帶80和連接在工人76靴子上的攀登釘78來攀登垂直支撐50。如圖4所示，攀爬層74是由能接納攀登釘78并由此支撐工人76和他所攜帶裝備的材料制成，當(dāng)工人76在垂直支撐50上攀爬或者在上面停留的時(shí)候，攀登釘78插入攀爬層74中。制造攀爬層74的材料是這樣的，一旦攀登釘78離開后，它所造成的穿孔和裂縫能愈合。工人76的安全帶80環(huán)繞攀爬層74的外表面82來幫助支撐工人76。這樣，外表面82應(yīng)該是粗糙的，來阻止安全帶的滑落。
跟加強(qiáng)層72組合在一起的芯部68向垂直支撐50提供結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。這樣帶有上述兩層結(jié)構(gòu)的垂直支撐就可以滿足承載的所有功能要求。但是，根據(jù)加強(qiáng)層72的材料特性，這種支撐結(jié)構(gòu)通常具有堅(jiān)硬的外表面來防止非工作人員容易地攀爬。
這樣，當(dāng)需要可攀爬的支撐結(jié)構(gòu)的時(shí)候，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，一個(gè)長(zhǎng)的支撐結(jié)構(gòu)包括在加強(qiáng)層72外表面的一個(gè)攀爬輔助部件來承受攀登釘。如圖4的實(shí)施例所示，根據(jù)本發(fā)明的具有攀爬輔助功能的結(jié)構(gòu)是上述的那種攀爬層74?；蛘咴试S不太美觀的話，在只帶有芯部68和加強(qiáng)層72的支撐結(jié)構(gòu)的外部設(shè)有臺(tái)階也可以實(shí)現(xiàn)攀爬輔助部件的功能。
在可能無需工人攀爬的支撐結(jié)構(gòu)中，可以省略攀爬層74。例如這樣的情況可以是多功能柱橫臂、信號(hào)柱或者護(hù)欄。
圖5表示的是沿著圖3中的線5-5切開的橫臂56的截面。橫臂56包括一個(gè)具有縱向延伸內(nèi)腔136的芯部134。一個(gè)加強(qiáng)層138粘合在芯部134的外部。芯部134可由與在垂直支撐50的芯部68中使用的纖維增強(qiáng)材料和基體樹脂的復(fù)合混合物相同的那種材料制成。下面將描述在芯部134和加強(qiáng)層138中所使用的特殊材料。所示的橫臂56具有一個(gè)正方形的外截面，帶有突起118、120、126和128來和在安裝托架58上的相應(yīng)的槽配合，安裝托架用來把橫臂56連接到垂直支撐50上。橫臂50也可以具有矩形或者圓形的截面。
垂直支撐50的芯部68和橫臂56的芯部134均由纖維增強(qiáng)材料和基體樹脂的基本上均質(zhì)的復(fù)合混合物制成。纖維增強(qiáng)材料由約0.5-4.0英寸長(zhǎng)度范圍內(nèi)的細(xì)微長(zhǎng)的纖維制成。在約0.75-2.0英寸長(zhǎng)度范圍內(nèi)的纖維更為合適。太短的纖維無法提供芯部所需要的強(qiáng)度，太長(zhǎng)的不容易通過制造過程中使用的混合設(shè)備?？梢允褂酶鞣N天然和人造的纖維材料，包括但不僅僅局限于短切玻璃纖維、聚合物纖維例如KevlarTM、碳纖維、木纖維、椰子殼、劍麻、甘蔗渣、樹木纖維、棕櫚皮、大麻和稻谷殼。
在復(fù)合混合物中使用的木纖維可以通過把綠色或者新伐的樹木切碎成屑或刨成碎片而獲得。如果樹木已被刨成碎片，碎片被切碎成纖維狀。樹干可以是任何適當(dāng)?shù)某Ｇ鄻浠蛘呗淙~樹。也可以采用速生樹木，例如長(zhǎng)針?biāo)蓸浠蛘呤菨竦厮蓙肀ＷC材料的連續(xù)的料源。從鋸木廠產(chǎn)出的碎木片或木屑或不需要的碎木料也可以使用?？梢赃x用任何木料，只要其供應(yīng)方便、能縮小為木屑，且能去除所有的水分、樹脂和漿汁。
在復(fù)合混合物中作為基體樹脂使用的一個(gè)合適樹脂的例子是BordenChemical，Inc生產(chǎn)的商品名稱為DURITE SC-830A的樹脂。DURITE SC-830A樹脂是能以液態(tài)或顆粒狀供應(yīng)的酚醛樹脂。其它樹脂或可用聚合物的例子是聚氯乙烯、聚氨酯、聚丙烯和其他共聚物。具體的樹脂或聚合物的選擇取決于材料硬化形式的特性，因?yàn)檫@些特性可以影響在使用環(huán)境中的長(zhǎng)支撐結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)期的性能和耐久性。
即使在極端的天氣條件以及木產(chǎn)品的天敵、昆蟲、發(fā)霉和野生動(dòng)物條件下，本發(fā)明所述的延長(zhǎng)支撐結(jié)構(gòu)也可以使用20到40年甚至更長(zhǎng)。在本發(fā)明所述的長(zhǎng)支撐結(jié)構(gòu)中的硬化樹脂將在支撐結(jié)構(gòu)壽命中應(yīng)滿足下面所需要的最小強(qiáng)度抗彎強(qiáng)度36500psi彎曲模量1750000psi抗壓強(qiáng)度29000psi
抗拉強(qiáng)度23000psi更好的是，樹脂能滿足下列的強(qiáng)度抗彎強(qiáng)度73000psi彎曲模量3500000psi抗壓強(qiáng)度58000psi抗拉強(qiáng)度46000psi隨著具有高強(qiáng)度的新型樹脂的出現(xiàn)，這些新的資源也無疑可以用在這些本發(fā)明所述的結(jié)構(gòu)部件的制造過程中。
比較滿意的是纖維材料和液態(tài)樹脂的混合物是纖維材料占體積的70％，液態(tài)樹脂占體積的30％。65-75％的纖維材料都能接受。這個(gè)比例也可以變化到某些范圍，例如，可以低到纖維材料含量占50％，液態(tài)樹脂占50％，或者高到纖維材料含量占85％，液態(tài)樹脂占15％，只要最后生產(chǎn)的垂直支撐產(chǎn)品的強(qiáng)度處在能滿足在多年特定條件下工作所希望的范圍內(nèi)即可。所使用的纖維材料的百分比必須被選擇來平衡柱子對(duì)于預(yù)計(jì)的應(yīng)用的撓性、抗壓強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度等特性，與滿足所需要的在復(fù)合材料成本和可用性上的應(yīng)用。這些百分比主要指兩個(gè)主要組分，但是也不能省略了可能需要添加到混合物中相對(duì)少量的百分比的添加劑例如防紫外線劑、驅(qū)蟲劑、阻燃劑和色料。
圖6表示的是制造如圖2-5所示的垂直支撐50或橫臂56的方法。在這個(gè)實(shí)施例中使用的纖維材料設(shè)置在干燥工段140，在這里濕氣、膠質(zhì)、樹脂和漿汁已經(jīng)被蒸餾工序分離出去，蒸餾工序包括加熱木纖維來使?jié)駳夂推渌后w變成能從碎片中分離出去的氣態(tài)物質(zhì)?；旧希械臐駳夂推渌后w都被去除。在這里，所有的基本上都被定義為大于98％。被加熱的來自于纖維材料的膠質(zhì)、樹脂和樹汁被收集器142收集起來，收集器中包括一個(gè)真空脫除裝置(vacaum removal arrangement)或者其它分離裝置(separator equipment)，該裝置能加快并更徹底地完成上述材料的脫除工序。這是在約250到280°F范圍的溫度下完成的。從纖維材料中分離出的氣態(tài)和液體材料的混合物被作為蒸餾工序一部分的收集器142收集，任何氣態(tài)的物質(zhì)都被變?yōu)橐簯B(tài)。在一些國家，環(huán)境保護(hù)計(jì)劃可能要求蒸餾物被收集而不是被排放到環(huán)境中。不管是不是要求，收集蒸餾物來用于其他目的不僅可以保護(hù)環(huán)境也可以帶來經(jīng)濟(jì)利益。在干燥工序后，纖維材料變得重量輕、多孔、非常干燥、能在下一個(gè)工序中吸收樹脂。
被粉碎并被干燥的纖維材料從干燥工段140中運(yùn)送到送料器144中，最好是仍保持或接近在干燥工序末尾所達(dá)到的溫度，送料器將纖維材料導(dǎo)入混合箱146中。
顆粒狀樹脂在干燥加熱容器148中被加熱到能使樹脂顆粒融化成液態(tài)的溫度。融化酚醛樹脂的溫度為約220°F。如果采用了液態(tài)樹脂，就應(yīng)該盡量少放水或者其他稀釋劑的數(shù)量。否則，在液態(tài)樹脂中的水或者稀釋劑就會(huì)在硬化過種中被截留在復(fù)合混合物中，產(chǎn)生孔隙。為了減少這樣孔隙的形成，可用單獨(dú)的預(yù)熱工序來除去液態(tài)樹脂中的水或者稀釋劑。政府法規(guī)可能禁止一些稀釋劑被排放到大氣中。如果這樣的稀釋劑存在在液態(tài)樹脂中，它們必須被截留下來以便在被蒸發(fā)后處理。這可能帶來不希望的花費(fèi)。液態(tài)樹脂被導(dǎo)入送料器150中，送料器按照預(yù)定的速率將液態(tài)樹脂送到混合箱146中，同時(shí)從送料器144中送出的纖維材料也被送到混合箱中。
在混合箱146中的樹脂的溫度被升高達(dá)到或者接近使它處于最粘滯狀態(tài)的溫度，但是還低于它能自己硬化或者被所添加的硬化劑硬化的溫度。例如酚醛樹脂在這個(gè)狀態(tài)的溫度是在280到325°F之間。
纖維材料在混合箱146中與被加熱的液態(tài)樹脂保持接觸，直到纖維材料的碎片完全被樹脂浸透?？梢酝ㄟ^將纖維材料和液態(tài)樹脂混合直到形成基本上均質(zhì)混合物來完成這個(gè)過程。所需要的飽和度可以通過與有力的攪拌和混合運(yùn)動(dòng)結(jié)合的纖維材料的吸收性質(zhì)來促使獲得。飽和度實(shí)際上消除了小的空氣空穴或者其它氣態(tài)物質(zhì)，它們會(huì)在本應(yīng)為固態(tài)、無氣孔的芯部處產(chǎn)生孔穴。一般不需要用壓力就能獲得完全的飽和度和均質(zhì)性。在混合箱146混合過程中，其它的成分例如防紫外線劑、驅(qū)蟲劑、阻燃劑和色料可以加到混合物中。
飽和的纖維材料和樹脂的均質(zhì)混合物通過推進(jìn)加料器153從混合箱146被輸送到加熱擠壓機(jī)樹脂箱extruder resin chamber)152中。就在噴射即將進(jìn)入擠壓機(jī)箱154之前，均質(zhì)混合物過熱到大約為350-375°F的樹脂硬化溫度。合適的硬化溫度范圍取決于所使用的特定樹脂，所以該硬化溫度范圍對(duì)于其它樹脂來說可能就太高或者太低。
然后均質(zhì)混合物在壓力的作用下被擠壓通過進(jìn)料喉(feedthroat)156進(jìn)入加熱的擠壓模具筒(heated extruding die barrel)158中。為了制造普通的45英尺長(zhǎng)的多功能柱，例如擠壓模具筒(extrudingdie barrel)158內(nèi)徑可以是10.0英寸。通過外徑為7.0英寸的加熱心軸(mandrel)160均質(zhì)混合物被擠壓，心軸能延伸大約40英尺進(jìn)入擠壓模具筒158中。壓出芯部162成為外徑10英寸、內(nèi)徑7英寸的管狀部件，徑向壁厚1.5英寸。當(dāng)然，也可以通過采用所需的擠壓模具筒158的內(nèi)徑和心軸160的直徑來獲得其它截面形狀的尺寸和壁厚。外徑10英寸、內(nèi)徑7英寸的擠壓芯部162可以作為45英尺長(zhǎng)的多功能柱的理想的芯部，這里也用它來作為該用途的典型尺寸。圖6中的擠壓芯部162成為圖4中的芯部68。
為了形成能適于用作橫臂56的芯部134的擠壓芯部162，可以采用較小的模具筒158和心軸160。模具筒158的合適的尺寸的例子是4.0英寸乘4.0英寸，心軸160的相應(yīng)尺寸是2.0英寸乘2.0英寸。
通過擠壓模具筒158的給料速度最好是大約1.5到2.5英尺每分鐘，壓制密度在大約400到600p.s.i范圍內(nèi)。擠壓模具筒158的內(nèi)部溫度通過將筒加熱到所需的樹脂硬化溫度來控制，這樣使得，由樹脂和木屑組成的均質(zhì)混合物中的樹脂可以被硬化作為通過模具筒158的擠壓芯部162。DURITE SC-830A樹脂的硬化溫度在350到375°F范圍內(nèi)。當(dāng)采用其它樹脂的時(shí)候該溫度也可以做適當(dāng)?shù)母淖儭９軤钚静康臄D壓和硬化工序可以形成一個(gè)完整的柱子的管狀芯部。
擠壓芯部162從加熱的擠壓模具筒158中出來，并與未在圖6中示出的一套V形輥?zhàn)优浜?，輥?zhàn)佑兄跀D壓芯部162在被引導(dǎo)通過加熱的連續(xù)給料模具164例如pultrusion模具的時(shí)候仍然保持直線。這種類型的模具由Martin Pultrusion制造，技術(shù)由Morrison玻璃纖維公司所有。另一個(gè)公司Pultrusion Dynamics.Inc制造pultrusion設(shè)備。
當(dāng)擠壓芯部162在連續(xù)擠壓過程的開始階段從擠壓模具筒158中第一次出來時(shí)，在開始向連續(xù)進(jìn)料模具164進(jìn)給的開始階段，一個(gè)可移開的環(huán)166被設(shè)置在擠壓芯部162的前端。環(huán)166裝配在擠壓芯部162的外周上。跟環(huán)166連接在一起的是數(shù)根玻璃纖維粗紗(fiberglass roving)168和玻璃纖維織物(fiberglass matting)的末端，粗紗架定位在擠壓模具筒158的外端的附近。
織物170是單向編織或者另外形成的，并縱向設(shè)置在擠壓芯部162上形成連續(xù)的纖維織物的搭接層上。織物170的相鄰條帶的搭接部分可以由在該搭接部分的縱向設(shè)置類似材料的更窄的條帶來加強(qiáng)。例如，當(dāng)織物170是大約16.0英寸寬，在織物170相鄰兩條帶之間的搭接部分伸展大約為2.0英寸的時(shí)候，大約3.0英寸寬的更窄的加強(qiáng)條帶被用在搭接部分上。
當(dāng)擠壓芯部162縱向移動(dòng)進(jìn)入連續(xù)給料模具164的時(shí)候，玻璃纖維粗紗168和織物170從粗紗架172和174上分配出來。當(dāng)粗紗168和織物170被壓緊并形成在仍然很熱的擠壓芯部162上的時(shí)候，它們被從樹脂供給器176中輸送出的粘合樹脂所覆蓋來形成圖4中的加強(qiáng)層72或圖5中的加強(qiáng)層138。加強(qiáng)層72或138也可以包括螺旋纏繞的纖維或面氈(surfacingveil)。為了代替玻璃纖維，可以使用碳纖維和聚合纖維例如KevlarTM。連續(xù)給料模具164的熱量硬化了覆蓋在玻璃纖維粗紗168和織物170上的粘合樹脂，也將粗紗168和織物170粘在擠壓芯部162上。當(dāng)擠壓芯部162的前端從連續(xù)給料模具164中出來的時(shí)候，給料環(huán)166就移開了。只要玻璃纖維粗紗168和織物170繼續(xù)從粗紗架172和174上提供到擠壓芯部162的外表面上，就不再需要給料環(huán)166。
當(dāng)在垂直支撐結(jié)構(gòu)上的加強(qiáng)層72是5/16英寸厚的時(shí)候，它就能保證令人滿意的強(qiáng)度。如果在普通橫臂上的加強(qiáng)層138的厚度被制造為在0.0625到0.125英寸之間，它就能提供足夠的強(qiáng)度。
從樹脂供料器176來的、用在加強(qiáng)層中的粘合樹脂176可以從與構(gòu)成擠壓芯部162的混合物中使用的基體樹脂相同的樹脂組中選擇?？梢栽谛静亢图訌?qiáng)層中使用相同的樹脂，也可以采用兩種不同的樹脂，只要能在二者之間提供良好的附著力，并且具有足夠接近的硬化溫度來避免出現(xiàn)一種樹脂硬化時(shí)比另一種樹脂變脆的現(xiàn)象。
加強(qiáng)層和擠壓芯部162構(gòu)成單獨(dú)一個(gè)被玻璃纖維封閉的復(fù)合部件178。當(dāng)復(fù)合部件178從連續(xù)給料模具164中出來的時(shí)候，它被一套牽引給料拔具180夾緊，例如Gatto給料拔具，這樣有助于復(fù)合部件180向外輸送。復(fù)合部件178被導(dǎo)向另外一個(gè)也沒有顯示在圖6中的V輥?zhàn)涌偝?，并被?dǎo)入泡沫膨脹箱182中。泡沫膨脹箱182內(nèi)徑大于復(fù)合部件178的外徑。在復(fù)合部件178的外表面和泡沫膨脹箱182的內(nèi)表面之間的空間決定了在其中形成的膨脹泡沫層186的厚度。泡沫膨脹箱182的內(nèi)表面形狀決定了膨脹泡沫層186的外表面形狀。
從源頭184出來的聚氨酯樹脂和從源頭185出來的發(fā)泡劑同時(shí)注入泡沫膨脹箱182中。在泡沫膨脹箱182中，和發(fā)泡劑組合起來的樹脂成長(zhǎng)為膨脹閉室泡沫樹脂。通過使復(fù)合部件178通過泡沫膨脹箱182后，膨脹泡沫層186就會(huì)被設(shè)置在復(fù)合部件178的外表面上。在本實(shí)施例中，膨脹泡沫層186的厚度大約為1.50英寸，這樣最終產(chǎn)品188的外徑為13.625英寸。膨脹泡沫層186成為圖4中的攀爬層74。
膨脹泡沫層186和復(fù)合部件178在泡沫膨脹操作中被粘合在一起來形成最終的產(chǎn)品188。在復(fù)合部件178上的膨脹泡沫的硬化在熱量和壓力的影響下發(fā)生在泡沫膨脹箱182中。
用來形成膨脹泡沫層186的樹脂可以是聚氨酯、聚氯乙烯、復(fù)合橡膠或者具有相似性質(zhì)的其它材料。膨脹泡沫層186的特性必須能足夠支撐帶有裝備的工人的攀登釘。密度為1.0到30磅每立方英尺被認(rèn)為足夠滿足本發(fā)明的需要，較好的密度為大約2.0到25磅每立方英尺，最好的密度為3.0到15磅每立方英尺。
如果攀爬層74密度不夠，攀登釘就會(huì)撕裂它們，不能給工人以足夠的支撐。如果攀爬層74密度過大，工人的攀登釘就不能穿透它們。在攀爬層74上的穿透孔在攀登釘離開后閉合的趨勢(shì)也受攀爬層74的密度影響。攀爬層74厚到使其可以適應(yīng)地容納工人的攀登釘，而又不會(huì)遇到覆蓋在復(fù)合部件178上的玻璃纖維中的較硬材料。
按照需要，膨脹泡沫層186可以在樹脂進(jìn)入加熱的泡沫膨脹箱182之前或進(jìn)入的過程中被染色。例如，膨脹泡沫層186可以染成類似樹干的顏色，這樣就可以根據(jù)需要減少在某些區(qū)域突兀的視覺效果，或者可以染成其它標(biāo)識(shí)或?qū)徝滥康牡念伾?。膨脹泡沫?86還可以帶有生物熒光材料來提高垂直支撐50的能見度。能見度在阻止車輛和垂直支撐的意外碰撞時(shí)是重要的安全因素，因此能阻止因這樣碰撞所引起的電力、電話和電纜服務(wù)的故障。
在最終產(chǎn)品188從泡沫膨脹箱182中出來以后，它可以通過切割工具190例如鋸被切割成每個(gè)垂直支撐所需的長(zhǎng)度。因?yàn)樯a(chǎn)過程一旦開始就是一個(gè)連續(xù)的過程，切割鋸預(yù)設(shè)計(jì)使其按照所需的長(zhǎng)度進(jìn)行切割，在切割的時(shí)候，切割鋸在旁邊并排移動(dòng)并與最后完成部件的移動(dòng)線性速度相同，在切割完成后，切割鋸回到初始位置準(zhǔn)備下一次切割。
被切割成所需長(zhǎng)度后，最終產(chǎn)品188被傳送到未在圖6中顯示的最后處理架。在這里最終產(chǎn)品188被檢查并被貼上標(biāo)簽。標(biāo)簽可以提供很多的數(shù)字，具體的垂直支撐序號(hào)、制造的日期和地點(diǎn)、其它合適的信息。最終產(chǎn)品188也可以預(yù)先鉆了孔，以便以后連接橫臂安裝托架、柱子端帽或者其他裝置。
如果需要的話，可以通過使用超聲或其它已知的檢查裝置192來進(jìn)行最終檢查，例如使用光譜儀或X光，來檢查內(nèi)部密度變化是否有由于不可見的裂縫例如小的空氣或潮濕空穴所引起的不可接受的密度變化。當(dāng)最終產(chǎn)品188從泡沫膨脹箱182中出來的時(shí)候，檢查可以自動(dòng)完成。最終產(chǎn)品的任何有裂縫的部分都要被切割工具190給切掉。這就可以比拋棄整段長(zhǎng)度的最終產(chǎn)品188減少浪費(fèi)。
一旦開始，生產(chǎn)就是連續(xù)串聯(lián)的擠壓、成型和硬化過程。如果需要不同長(zhǎng)度的支撐部件，只需在制造過程末端進(jìn)行切割即可調(diào)整支撐部件的長(zhǎng)度。如果需要較短的支撐部件，全長(zhǎng)的支撐部件可以被切割成合適的長(zhǎng)度并根據(jù)需要配上端帽和其它附件。
如圖2、3和5所示，橫臂56與垂直支撐50的制造方法相同，使用相同的復(fù)合芯部和加強(qiáng)層，并使用合適的擠壓模具筒158、心軸160和連續(xù)給料模具164來獲得所需的截面形狀。橫臂56的外表面可以按照需要染成跟垂直支撐50相近的彩色顏色，但是不需要被厚的膨脹泡沫層覆蓋。這樣，制造過程可以在產(chǎn)品通過連續(xù)給料模具164后就結(jié)束。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，與膨脹泡沫層186類似的攀爬層設(shè)置在長(zhǎng)支撐結(jié)構(gòu)上，而不是圖6中的工序所描述的用玻璃纖維包住的復(fù)合部件178。其它在本發(fā)明的該實(shí)施例中使用的長(zhǎng)的支撐結(jié)構(gòu)可以包括任何現(xiàn)有的長(zhǎng)支撐結(jié)構(gòu)，也可以是以后所發(fā)展的任何長(zhǎng)支撐結(jié)構(gòu)，上面可以粘合膨脹泡沫層。在一個(gè)泡沫膨脹箱內(nèi)，膨脹泡沫層在長(zhǎng)支撐結(jié)構(gòu)上形成，并直接在上面硬化，如圖6所示?；蛘?，一個(gè)預(yù)先形成的膨脹泡沫層可以用合適的粘著劑粘在長(zhǎng)支撐結(jié)構(gòu)的外面。
圖7-12表示的是本發(fā)明所述的支撐結(jié)構(gòu)的截面圖。
圖7表示的是可以作為多功能柱使用的垂直支撐193的一個(gè)實(shí)施例。垂直支撐193包括芯部194、加強(qiáng)層72和攀爬層74。加強(qiáng)層72和攀爬層74是圓形的，如圖4所示。芯部194由外殼195和結(jié)構(gòu)隔板196組成。外殼195截面為圓形，并與圖4中的芯部168相似。
結(jié)構(gòu)隔板196由三個(gè)從中心盤芯197徑向向外呈Y形伸向外殼195的內(nèi)部的輻條198組成。如圖4所示，內(nèi)腔70被輻條198分成三個(gè)縱向間隔199。圖7的橫截面是垂直支撐193沿著整個(gè)長(zhǎng)度橫截面的代表。這樣，結(jié)構(gòu)隔板196就是在沿著多功能柱193整個(gè)長(zhǎng)度上延伸的延長(zhǎng)結(jié)構(gòu)，間隔199也是這樣。電線或者電話線可以通過間隔199，根據(jù)功能不同處于各自的間隔199中。結(jié)構(gòu)隔板196也可以給垂直支撐193提供額外的強(qiáng)度。
為了制造如圖7所示的芯部194那樣具有多間隔的芯部，用來形成芯部195的均質(zhì)混合物是通過拼合的心軸(sectional mandrel)160來擠壓的。心軸的每個(gè)部分都有和一個(gè)間隔199相同的形狀。芯部194的圓形的外表面可以通過圓形擠模具筒158來制造。加強(qiáng)層72的內(nèi)表面跟芯部194的外表面相符，加強(qiáng)層72的外表面由連續(xù)給料模具164的形狀所決定，在圖7中模具的形狀為圓形。攀爬層74的內(nèi)表面與加強(qiáng)層72的外表面相符，攀爬層72的外表面82由泡沫膨脹箱182的內(nèi)部形狀所決定。
圖8表示的是垂直支撐的另一種實(shí)施例。垂直支撐193a包括一個(gè)芯部194a、加強(qiáng)層72和具有外表面219的攀爬層209。加強(qiáng)層72如圖4和7中所示。芯部194a由外殼195a和結(jié)構(gòu)隔板196a組成。外殼195a截面為圓形。結(jié)構(gòu)隔板196a有一個(gè)中心盤芯(central hub)197a和四個(gè)從中心盤芯197a徑向向外呈X形伸出的輻條198a，輻條連接到外殼195a的內(nèi)部。輻條198a將多功能柱193a的內(nèi)部分成四個(gè)周向間隔201。中心盤芯197a是封閉了中心間隔200的環(huán)形。在三個(gè)方向上，盤芯197a是長(zhǎng)圓筒形部件，與外殼195a同軸，通過四個(gè)長(zhǎng)的、平行的、縱向伸展的翅片連接到外殼195a的內(nèi)表面。
在圖4和7所示的實(shí)施例中攀爬層74完全包圍了加強(qiáng)層72的外部，在不違背本發(fā)明原則的情況下可能采用膨脹泡沫層固接到加強(qiáng)層72的一部分外表面上。這種類型的膨脹泡沫攀爬層能采用具有很多截然不同片狀或條狀的膨脹泡沫的形式，而它們只連接到加強(qiáng)層72一部分上。例如，如圖8所示，攀爬層209有兩個(gè)膨脹泡沫215和217的條帶，它們?cè)诖怪敝?93a的相對(duì)對(duì)側(cè)的整個(gè)長(zhǎng)度伸展。
圖9表示了垂直支撐的另一個(gè)實(shí)施例。垂直支撐193b包括芯部194b和加強(qiáng)層72。攀爬層被省略了。加強(qiáng)層72如圖4、7和8中的實(shí)施例所示。芯部194b由外殼195b和結(jié)構(gòu)隔板196b組成。外殼195a截面為圓形，與圖4中實(shí)施例的芯部68類似。結(jié)構(gòu)隔板196由六邊形的中心盤芯197b構(gòu)成，其具有同樣為六邊形的中心間隔202。六個(gè)輻條198b從中心盤芯197b的每個(gè)頂點(diǎn)向外殼195b的內(nèi)部徑向地伸出。外殼195b的內(nèi)部、盤芯197b的外部和輻條198b的側(cè)面決定了六個(gè)外圍間隔203的邊界。多功能柱193b的制造和多功能柱193的制造類似，區(qū)別在于拼合的心軸的截面形狀，應(yīng)該與圖9中的中心間隔202和外圍間隔203的結(jié)構(gòu)相應(yīng)。
圖10表示的是既不包括攀爬層也不包括結(jié)構(gòu)隔板的垂直支撐的實(shí)施例。多功能柱193c包括一個(gè)圓形芯部68、在芯部68內(nèi)的中心內(nèi)腔70和圓形的加強(qiáng)層72。它類似圖4中表示的多功能柱50，但是省略了圖中的攀爬層72。為了制造具有例如在多功能柱193c中的內(nèi)腔70那樣單一內(nèi)腔的多功能柱，用來形成芯部68的均質(zhì)混合物應(yīng)擠壓通過整體心軸160，心軸應(yīng)該是圓形的，以便來生產(chǎn)圓形內(nèi)腔70。芯部68的圓形外表面通過使用圓形擠壓模具筒158來制造。加強(qiáng)層72的內(nèi)表面與芯部68的內(nèi)表面相一致，加強(qiáng)層72的外表面由連續(xù)給料模具164的形狀所決定，在本實(shí)施例中應(yīng)該是圓形。
如圖11所示，本發(fā)明中的垂直支撐也可以不是圓形橫截面。多功能柱193d包括一個(gè)芯部204、加強(qiáng)層206和攀爬層207，它們的橫截面形狀都是六邊形。芯部204的內(nèi)表面決定了內(nèi)腔205，其也是六邊形的截面。攀爬層207包括外表面208。如上所述，多功能柱193d由一個(gè)整體六邊形的心軸160、六邊形的擠模具筒158、六邊形連續(xù)給料模具164和內(nèi)部為六邊形的泡沫膨脹箱182制造。
如圖12所示，垂直支撐上的各層的內(nèi)外截面形狀不必相同。垂直支撐193e包括一個(gè)芯部210和一個(gè)加強(qiáng)層212。芯部210的內(nèi)表面包括具有三葉草葉形狀的橫截面內(nèi)腔211。芯部210的外表面相反是圓形截面。加強(qiáng)層212的內(nèi)表面是圓形截面的，跟芯部210的外表面相配合，但是加強(qiáng)層211的外表面213是八角形的。垂直支撐193e按照如上方法制造，使用一個(gè)整體具有三葉草葉形狀截面的心軸160、圓形擠模具筒158、八角形連續(xù)給料模具164。
圖13表示的是本發(fā)明所述的多功能傳送支撐216的實(shí)施例。多功能傳送支撐216包括一對(duì)組合柱218、兩個(gè)通過安裝托架222連接到組合柱218上的橫臂220和一對(duì)交叉支撐224。多功能傳送支撐216可以用于例如支撐高壓電線。組合柱218的下端安裝在地面226上。組合柱218下端的每個(gè)端帽228包括底座214，底座能穩(wěn)定和阻止組合柱218陷入柔軟的地面中。
每個(gè)組合柱218由數(shù)個(gè)通過連接接頭232首尾相連的柱節(jié)230組成。在本實(shí)施例中，可以使用包括芯部和加強(qiáng)層的兩個(gè)層柱節(jié)230，如圖10所示。
多功能傳送支撐216通過連接到拉線固定卡箍236的拉線234來固定，并通過例如錨具238來固定在地面226上。柱子218包括端帽240，橫臂220包括在末端248上的插頭242。電線244連接到橫臂220的末端248附近。連接接頭232周圍圓形區(qū)域的部分、柱子上端246和橫臂末端248分別由圖14、18和19詳細(xì)表示。附加構(gòu)件例如標(biāo)志250或燈252如果需要的話也可以連接到柱子218上。
圖14表示的是接頭232包括拉線固定卡箍236的詳圖。兩個(gè)柱節(jié)230a和230b在連接接頭232處連接在一起。柱節(jié)230a定位在連接接頭232上面，柱節(jié)230b定位在連接接頭232下面，或者，柱節(jié)230a和230b相同。拉線固定卡箍236由第一半環(huán)258和第二半環(huán)260組成，它們相互配合并包圍和封閉上柱節(jié)230a并被螺母272、螺栓262、吊環(huán)螺栓264在凸緣266上連接在一起。吊環(huán)螺栓264有一個(gè)環(huán)，里面能容納連接在其上的拉線234。拉線固定卡箍236與連接接頭固定板268的上面一側(cè)相結(jié)合，固定卡箍在柱節(jié)的外表面和連接接頭固定板268的外圍之間伸展。
圖15表示的是在連接接頭232處相連的第一柱節(jié)230a和第二柱節(jié)230b以及分解表示的拉線固定卡箍236。拉線半環(huán)258和260通過螺母272和螺栓262、264連接在一起，螺栓262、264通過在拉線半環(huán)258、260上的通孔270。連接接頭固定板268從連接接頭232向外伸出，這樣提供了一個(gè)拉線固定卡箍236能支靠的邊緣。
圖16是根據(jù)本發(fā)明的用來固定首尾相連的第一柱節(jié)230a和第二柱節(jié)230b的連接接頭232的分解圖。通過示范而不是限定，連接銷278的第一末端280容納在第一柱節(jié)230a的連接凹槽282中，第二末端284容納在第二柱節(jié)230b的連接凹槽286中。定位突起288是環(huán)狀的突起，從連接銷278的表面向外突起，來促使連接銷278在第一柱節(jié)230a的連接凹槽282和第二柱節(jié)230b的連接凹槽286中準(zhǔn)確定位。定位突起288通過與第一柱節(jié)230a的末端面274或第二柱節(jié)230b末端面276吻合來防止被推得伸入凹槽282、286太深。定位突起288可以是一個(gè)固定在連接銷278的周圍的單獨(dú)的環(huán)或者是跟連接銷278整體制造的環(huán)。定位突起288如果需要的話也可以省略。
在圖16中，可以看到連接接頭固定板268是帶有中心定位孔290的盤，連接銷278能穿過中心定位孔。連接接頭固定板268的內(nèi)徑要能夠使固定板268能靠在柱節(jié)230b的端面276上。一個(gè)凹槽292設(shè)置在固定板上靠近孔290處，以安放定位突起288。
圖17表示的是沿圖14中線17-17剖開的組合的連接接頭和拉線固定卡箍的截面圖。在連接銷278上的定位突起288緊靠第二柱節(jié)230b的末端面276，在連接接頭固定板268上的凹槽292使得連接接頭固定板268能套在定位突起288，并使第一柱節(jié)230a和第二柱節(jié)230b嚴(yán)密結(jié)合。圖17還表示了在拉線半環(huán)258上的凸緣266，并且在凸緣266上面有孔270來容納用于互相連接兩個(gè)拉線半環(huán)的螺栓。連接銷278緊密地配合在第一柱節(jié)230a的連接凹槽282和第二柱節(jié)230b的連接凹槽286內(nèi)，可以通過摩擦力來結(jié)合或者如圖所示通過粘合劑294結(jié)合在一起。連接凹槽282和286可以與柱節(jié)230a和230b的內(nèi)腔連起來，并且跟第一柱節(jié)230a和第二柱節(jié)230b的內(nèi)腔有相同的直徑。連接銷278也可以通過模壓或擠壓塑料、樹脂或玻璃纖維而制成，或者由金屬比如鋁來用機(jī)械加工制成。任何其他的材料或制造技術(shù)都可以用只要其提供足夠的強(qiáng)度和耐久性。
圖18是圖13中的多功能運(yùn)輸支撐216頂部的分解圖。端帽240設(shè)置在柱節(jié)230的頂部246處。端帽240有圓錐形外表面296和能與柱節(jié)230的端部表面300鄰接配合的平坦的鄰接表面298。圓錐形外表面296是完全圓錐形的且?guī)Ъ?，來阻止鳥在柱子頂部棲息或筑巢。鄰接表面298是圓形，并與柱節(jié)230末端面300具有相同的總直徑以便來蓋住末端面300。一個(gè)突起連接腿302從鄰接表面298向下伸出，并裝配在上端246的向柱節(jié)230的外部開口的內(nèi)腔304中。突起連接腿302由螺母311和貫穿螺栓306來固定，貫穿螺栓穿過在柱節(jié)230上端246的孔308和在連接腿302上的孔310?；蛘?，可以用粘合劑來將連接腿固定在柱節(jié)的末端246內(nèi)。如果柱節(jié)端帽240的鄰接表面298和柱節(jié)末端246是僅僅是通過粘合劑來固定的，那么連接腿302可以省略。
安裝托架222由第一和第二安裝半托架312、314組成，它們被螺母324和貫穿螺栓316夾緊在柱節(jié)230上，貫穿螺栓通過第一安裝半托架312上的通孔318、柱節(jié)230上的孔320和第二安裝半托架314上的通孔322。安裝半托架312和314的內(nèi)表面326和328都是彎曲的，以便提供一個(gè)跟柱節(jié)230的外部相配合的表面。
橫臂220在第一安裝半托架312和鎖定板330之間被夾緊。在第一安裝半托架312外表面上的凹槽332和鎖定板330內(nèi)表面上的凹槽334的形狀能容納橫臂220并將其安全的定位。鎖定板330通過螺母342和螺栓336固定在安裝托架222上，螺栓336穿過鎖定板330上的通孔338、第一安裝半托架312上的通孔340和上述第二安裝半托架314上的通孔337。橫臂220是兩層結(jié)構(gòu)，橫截面與圖10所示類似。
圖19是圖13中橫臂220端部248的詳圖。電線244a和244b分別固定在吊環(huán)螺栓344和346上。吊環(huán)螺栓344和346的軸穿過橫臂220上的通孔，并分別被螺母348和350固定。連接線352是一段短線，其與吊環(huán)螺栓344和346連接，并在電線244a和244b之間提供電連接。橫臂220的端部248也裝配有插頭242，插頭242通過壓力配合或粘合劑固定在橫臂220的內(nèi)腔358中。
圖20表示的是能為鳥筑巢提供平臺(tái)的一種端帽360。端帽360可以為鳥在因?yàn)闃淠旧俣鴽]有筑巢處的地方筑巢提供方便。端帽360也能阻止因?yàn)樵诙喙δ苤斏系镍B巢掉到電線上所引起的供電事故。端帽360包括一個(gè)平臺(tái)座362和一個(gè)突出的連接腿364，連接腿364插入垂直支撐368的內(nèi)腔366中，并通過螺母376和貫穿螺栓370固定在上面，貫穿螺栓370穿過在垂直支撐368上的通孔372和在連接腿364上的孔374。端帽360可以帶有未示出的拉條以便在強(qiáng)風(fēng)中固定平臺(tái)座362。
平臺(tái)座362包括一個(gè)從平臺(tái)座362的部分或全部圓周伸展的垂直壁378。垂直壁378使筑巢的材料保持在平臺(tái)座362上，并阻止這些材料掉在垂直支撐368所攜帶的電線上。平臺(tái)座362帶有滴水孔380能使雨水排出。覆蓋了垂直支撐368的平臺(tái)座362的中心區(qū)382沒有滴水孔，來防止雨水排入垂直支撐368的內(nèi)腔366中。
本發(fā)明還可以在不脫離本發(fā)明精神和實(shí)質(zhì)特征的前提下以別的方式實(shí)現(xiàn)。所述實(shí)施例的所有方面只是示范而不是限定。本發(fā)明的范圍由附加的權(quán)利要求而不是前面的描述來限定。在權(quán)利要求等效范圍內(nèi)的所有的變化都被包含在它們的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種長(zhǎng)支撐結(jié)構(gòu)，包括(a)一個(gè)由基本上均質(zhì)的復(fù)合材料形成的長(zhǎng)芯部；以及(b)一個(gè)粘合到所述芯部外表面的加強(qiáng)層，所述加強(qiáng)層包括(I)粘合樹脂；以及(II)埋入所述粘合樹脂中的加強(qiáng)纖維。
2.如權(quán)利要求1所述的支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于所述芯部具有圓形的外橫截面。
3.如權(quán)利要求1所述的支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于所述芯部具有非圓形的外橫截面。
4.如權(quán)利要求3所述的支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于所述芯部具有矩形的外橫截面。
5.如權(quán)利要求1所述的支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于所述復(fù)合材料包括(a)基體樹脂，(b)細(xì)微長(zhǎng)粒子組成的增強(qiáng)材料。
6.如權(quán)利要求5所述的支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于所述增強(qiáng)材料是由從木纖維、短切玻璃纖維、聚合纖維和碳纖維組成的組選出的一種構(gòu)成。
7.如權(quán)利要求5所述的支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于所述增強(qiáng)材料由木纖維構(gòu)成。
8.如權(quán)利要求5所述的支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于所述基體樹脂是酚醛樹脂。
9.如權(quán)利要求5所述的支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于所述基體樹脂是聚合樹脂。
10.如權(quán)利要求5所述的支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于所述基體樹脂是水基的。
11.如權(quán)利要求5所述的支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于所述基體樹脂是催化劑硬化的。
12.如權(quán)利要求5所述的支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于所述基體樹脂是熱固硬化的。
13.如權(quán)利要求5所述的支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于所述復(fù)合材料還包括從防紫外線劑、驅(qū)蟲劑和色料組成的組中選擇的一種添加物。
14.如權(quán)利要求1所述的支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于在所述加強(qiáng)層的外部還有攀爬輔助裝置來接納攀登釘。
15.如權(quán)利要求14所述的支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于所述攀爬輔助裝置為一個(gè)粘著在所述加強(qiáng)層外表面上的由膨脹泡沫構(gòu)成的攀爬層，所述攀爬層的密度和強(qiáng)度的組合足以支撐工人及其所攜帶的設(shè)備。
16.如權(quán)利要求15所述的支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于所述攀爬層具有粗糙的外表面，以此幫助加強(qiáng)在所述長(zhǎng)支撐結(jié)構(gòu)外部的摩擦咬住。
17.如權(quán)利要求11所述的支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于所述芯部是中空的，以此所述芯部的內(nèi)部確定了中心設(shè)置的內(nèi)腔，內(nèi)腔在所述芯部的相對(duì)的第一和第二端之間縱向地延伸，所述內(nèi)腔在所述芯部第一端處通向所述芯部的外面。
18.如權(quán)利要求17所述的支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于還包括一個(gè)端帽，該端帽連接到與所述芯部的所述第一端相應(yīng)的所述支撐結(jié)構(gòu)的一端，所述端帽所述芯部?jī)?nèi)的所述內(nèi)腔與所述支撐結(jié)構(gòu)的外面隔開。
19.如權(quán)利要求18所述的支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于所述端帽包括一個(gè)突起的連接腿，連接腿安放在所述芯部的所述第一端處的所述內(nèi)腔中。
20.如權(quán)利要求18所述的支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于還包括一個(gè)平臺(tái)，平臺(tái)固定在所述端帽上的離開所述支撐結(jié)構(gòu)的所述芯部的位置處。
21.如權(quán)利要求17所述的支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于所述內(nèi)腔在所述芯部的所述第二端處向所述芯部的外部開口。
22.如權(quán)利要求21所述的支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于還包括一個(gè)端帽，該端帽連接到與所述芯部的所述第二端相對(duì)應(yīng)的所述支撐結(jié)構(gòu)的端部，所述端帽把所述芯部的所述內(nèi)腔封閉使其與所述支撐結(jié)構(gòu)的外面隔開。
23.如權(quán)利要求22所述的支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于所述端帽包括一個(gè)突起的連接腿，連接腿安放在所述芯部的所述第二端處的所述內(nèi)腔中。
24.如權(quán)利要求22所述的支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于還包括一個(gè)底座，底座固定在所述端帽上的離開所述支撐結(jié)構(gòu)的所述端帽的位置處。
25.一種長(zhǎng)支撐結(jié)構(gòu)，包括a)一個(gè)由基本上均質(zhì)的復(fù)合材料形成的長(zhǎng)的中空的芯部，所述復(fù)合材料包括(I)基體樹脂；以及(II)由細(xì)微的、基本上細(xì)長(zhǎng)的粒構(gòu)成的增強(qiáng)材料；以及b)一個(gè)粘合到所述長(zhǎng)芯部外表面的加強(qiáng)層。
26.如權(quán)利要求25所述的支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于所述加強(qiáng)層包括(I)粘合樹脂；以及(II)埋入所述粘合樹脂中的加強(qiáng)纖維。
27.如權(quán)利要求26所述的支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于所述加強(qiáng)纖維由玻璃纖維粗紗構(gòu)成。
28.如權(quán)利要求26所述的支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于所述加強(qiáng)纖維由玻璃纖維織物構(gòu)成。
29.如權(quán)利要求26所述的支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于所述加強(qiáng)纖維由螺旋纏繞纖維構(gòu)成。
30.如權(quán)利要求26所述的支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于所述加強(qiáng)纖維包括面氈。
31.如權(quán)利要求26所述的支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于所述粘合樹脂與所述基體樹脂相同。
32.如權(quán)利要求26所述的支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于所述粘合樹脂是酚醛樹脂。
33.如權(quán)利要求26所述的支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于所述粘合樹脂是聚合樹脂。
34.如權(quán)利要求26所述的支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于所述粘合樹脂是水基的。
35.如權(quán)利要求26所述的支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于所述粘合樹脂是熱固硬化的。
36.如權(quán)利要求26所述的支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于所述粘合樹脂是催化劑硬化的。
37.如權(quán)利要求26所述的支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于還包括在所述加強(qiáng)層的外表面上的用于接納攀登釘?shù)呐逝垒o助裝置。
38.一種多功能柱，包括(a)一個(gè)適合在室外使用的、一般是垂直定位的長(zhǎng)支撐結(jié)構(gòu)，所述支撐結(jié)構(gòu)包括(I)一個(gè)由基本上均質(zhì)的復(fù)合材料形成的長(zhǎng)芯部；所述復(fù)合材料包括a)基體樹脂；以及b)由細(xì)微的、長(zhǎng)的粒構(gòu)成的增強(qiáng)材料；以及(II)一個(gè)粘合到所述芯部外表面的加強(qiáng)層，所述加強(qiáng)層包括a)粘合樹脂；以及b)埋入所述粘合樹脂中的加強(qiáng)纖維，(b)非垂直定位的安裝在所述支撐結(jié)構(gòu)上的橫臂。
39.如權(quán)利要求38所述的多功能柱，其特征在于還包括將所述橫臂固定在所述支撐結(jié)構(gòu)上的安裝托架。
40.如權(quán)利要求39所述的多功能柱，其特征在于還包括能將電線固定在所述橫臂上的構(gòu)件。
41.如權(quán)利要求40所述的多功能柱，其特征在于所述構(gòu)件包括夾具，其能連接在所述橫臂上使電線被約束在所述夾具和所述橫臂之間。
42.如權(quán)利要求40所述的多功能柱，其特征在于所述構(gòu)件包括一個(gè)固定在所述橫臂上的吊環(huán)螺栓，所述吊環(huán)螺栓有一個(gè)環(huán)，環(huán)的大小能安放電線。
43.如權(quán)利要求38所述的多功能柱，其特征在于還包括連接在所述支撐結(jié)構(gòu)的一端的一個(gè)端帽，所述端帽包括(a)一個(gè)與所述支撐結(jié)構(gòu)所述端吻合的鄰接表面；以及(b)一個(gè)暴露在多功能柱的安裝環(huán)境中的外表面。
44.如權(quán)利要求43所述的多功能柱，其特征在于所述端帽的所述外表面是圓錐形的表面。
45.如權(quán)利要求43所述的多功能柱，其特征在于所述端帽的外表面是半球形的表面。
46.如權(quán)利要求43所述的多功能柱，其特征在于還包括固定在所述端帽的所述外表面上的一個(gè)平臺(tái)。
47.如權(quán)利要求43所述的多功能柱，其特征在于還包括固定在所述端帽的所述外表面上的一個(gè)底座。
48.如權(quán)利要求38所述的多功能柱，其特征在于所述支撐結(jié)構(gòu)還包括一個(gè)粘合到所述加強(qiáng)層外表面的膨脹泡沫構(gòu)成的攀爬層。
49.一種室外用的長(zhǎng)支撐結(jié)構(gòu)，支撐結(jié)構(gòu)能豎直架設(shè)或者水平架設(shè)以承載安裝在其上的標(biāo)志、橫臂、欄桿、電線或其他負(fù)載，所述支撐結(jié)構(gòu)包括(a)一個(gè)由基本均質(zhì)的復(fù)合材料形成的長(zhǎng)芯部；所述復(fù)合材料包括(I)基體樹脂；以及(II)由細(xì)微的、長(zhǎng)的粒構(gòu)成的增強(qiáng)材料，以及(b)一個(gè)粘接到所述芯部外表面的加強(qiáng)層，所述加強(qiáng)層包括(I)粘合樹脂；以及(II)埋入所述粘合樹脂中的加強(qiáng)纖維。
50.如權(quán)利要求49所述的支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于所述增強(qiáng)材料包括木纖維。
51.如權(quán)利要求49所述的支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于所述芯部是中空的，所述芯部的內(nèi)表面以此確定了帶有開口端的縱向延伸的內(nèi)腔。
52.如權(quán)利要求51所述的支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于所述內(nèi)腔被結(jié)構(gòu)隔板分成縱向的間隔。
53.如權(quán)利要求49所述的支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于所述粘合樹脂與所述基體樹脂相同。
54.如權(quán)利要求51所述的支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于所述芯部有圓形的外截面形狀。
55.如權(quán)利要求51所述的支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于所述芯部的外截面形狀為六角形。
56.如權(quán)利要求51所述的支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于所述芯部的外截面形狀為正方形。
57.一種長(zhǎng)支撐結(jié)構(gòu)包括(a)長(zhǎng)芯部；(b)粘接在所述芯部外表面上的加強(qiáng)層，所述加強(qiáng)層包括(I)樹脂；以及(II)埋入所述樹脂中的加強(qiáng)纖維；以及(c)粘接在所述加強(qiáng)層的外表面的由膨脹泡沫構(gòu)成的攀爬層。
58.如權(quán)利要求57所述的支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于所述攀爬層可以是從聚氨酯、聚氯乙烯、聚丙烯和復(fù)合橡膠中選出的一種樹脂構(gòu)成。
59.如權(quán)利要求57所述的支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于所述攀爬層的密度在大約1-30磅每立方英尺之間。
60.如權(quán)利要求59所述的支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于所述攀爬層的密度在大約2-25磅每立方英尺之間。
61.如權(quán)利要求60所述的支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于所述攀爬層的密度在大約3-15磅每立方英尺之間。
62.如權(quán)利要求57所述的支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于所述芯部是中空的，所述芯部的內(nèi)表面確定了帶有開口端的縱向延伸的內(nèi)腔。
63.如權(quán)利要求62所述的支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于所述內(nèi)腔被結(jié)構(gòu)隔板分成縱向的間隔。
64.如權(quán)利要求63所述的支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于所述結(jié)構(gòu)隔板和所述芯部是一個(gè)整體。
65.如權(quán)利要求63所述的支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于所述結(jié)構(gòu)隔板在垂直于所述芯部縱軸方向的平面內(nèi)的截面的形狀為X-形狀。
66.如權(quán)利要求65所述的支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于所述X形的截面包括從中心盤芯徑向向外延伸的輻條。
67.如權(quán)利要求66所述的支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于所述中心盤芯具有定位于中心的開口。
68.如權(quán)利要求63所述的支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于所述結(jié)構(gòu)隔板在垂直于所述芯部縱軸方向的平面內(nèi)的截面的形狀為Y-形狀。
69.如權(quán)利要求63所述的支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于在所述結(jié)構(gòu)隔板的在垂直于所述芯部縱軸方向的平面內(nèi)取得的截面包括(a)一個(gè)環(huán)面；以及(b)一個(gè)從所述環(huán)形面的外部向所述芯部的所述內(nèi)部徑向延伸的輻條。
70.如權(quán)利要求63所述的支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于所述結(jié)構(gòu)隔板包括(a)設(shè)置為與所述芯部同軸關(guān)系的長(zhǎng)的圓筒形部件；以及(b)一個(gè)長(zhǎng)的縱向延伸的翅片，該翅片沿其第一縱向邊連接到所述長(zhǎng)圓筒形部件的外部，并沿其第二平行縱邊連接到所述芯部的所述內(nèi)部。
71.如權(quán)利要求63所述的支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于所述結(jié)構(gòu)隔板的在垂直于所述芯部縱軸方向的平面內(nèi)取得的截面包括(a)一個(gè)六角形；以及(b)從所述六角形的每個(gè)相應(yīng)頂點(diǎn)向所述芯部的所述內(nèi)表面徑向向外延伸的輻條。
72.如權(quán)利要求71所述的支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于所述六角形包括定位于中心的開口。
73.一種用于室外的長(zhǎng)支撐結(jié)構(gòu)，支撐結(jié)構(gòu)能豎直架設(shè)或者水平架設(shè)以承載安裝在其上的標(biāo)志、橫臂、欄桿、電線或其他負(fù)載，所述支撐結(jié)構(gòu)包括(a)一個(gè)長(zhǎng)結(jié)構(gòu)部件；以及(b)粘接到所述長(zhǎng)結(jié)構(gòu)部件外表面的膨脹泡沫構(gòu)成的攀爬層。
74.如權(quán)利要求73所述的長(zhǎng)支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于所述膨脹泡沫是聚氨酯。
75.如權(quán)利要求74所述的長(zhǎng)支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于所述膨脹泡沫的密度在大約1-30磅每立方英尺之間。
76.如權(quán)利要求74所述的長(zhǎng)支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于所述膨脹泡沫的密度在大約2-25磅每立方英尺之間。
77.如權(quán)利要求74所述的長(zhǎng)支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于所述膨脹泡沫的密度在大約3-15磅每立方英尺之間。
78.如權(quán)利要求73所述的長(zhǎng)支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于所述膨脹泡沫包圍所述長(zhǎng)結(jié)構(gòu)部件的所述外表面。
79.一種構(gòu)成支撐結(jié)構(gòu)芯部的混合物，包括(a)基體樹脂；(b)與所述樹脂混合的纖維材料，所述纖維材料基本上包括長(zhǎng)度在約0.50-4.00英寸之間的范圍內(nèi)的纖維。
80.如權(quán)利要求79所述的混合物，其特征在于所述纖維材料基本上由纖維長(zhǎng)度在約0.75-2.0英寸之間的范圍內(nèi)的纖維構(gòu)成。
81.如權(quán)利要求79所述的混合物，其特征在于所述樹脂是酚醛樹脂。
82.如權(quán)利要求79所述的混合物，其特征在于所述樹脂是聚合樹脂。
83.如權(quán)利要求79所述的混合物，其特征在于所述樹脂是水基的。
84.如權(quán)利要求79所述的混合物，其特征在于所述樹脂是催化劑硬化的。
85.如權(quán)利要求79所述的混合物，其特征在于所述樹脂是熱固的。
86.如權(quán)利要求79所述的混合物，其特征在于所述混合物還包括從防紫外線劑、驅(qū)蟲劑和色料中選擇的一種添加物。
87.如權(quán)利要求79所述的混合物，其特征在于所述纖維材料包括木屑、椰子殼、棕櫚皮、大麻、劍麻、甘蔗渣或者樹木纖維中的一種。
88.如權(quán)利要求79所述的混合物，其特征在于所述纖維材料是已經(jīng)基本上去除所有濕氣、樹脂和漿汁的木屑。
89.如權(quán)利要求88所述的混合物，其特征在于所述纖維材料是已經(jīng)去除至少99％濕氣、樹脂和漿汁的木屑。
90.如權(quán)利要求79所述的混合物，其特征在于所述纖維材料占混合物總體積的約50％到約85％。
91.如權(quán)利要求79所述的混合物，其特征在于所述纖維材料占混合物總體積的約65％到約75％。
92.一種制造長(zhǎng)支撐結(jié)構(gòu)的方法，包括下列步驟(a)擠壓基本上均質(zhì)的混合物形成長(zhǎng)芯部，所述混合物包括(I)基體樹脂；以及(II)與所述基體樹脂混合的細(xì)微的長(zhǎng)粒子構(gòu)成的增強(qiáng)材料；(b)將加強(qiáng)層附著到所述芯部的外表面，所述加強(qiáng)層包括(I)粘合樹脂；以及(II)埋入所述粘合樹脂中的加強(qiáng)纖維。
93.如權(quán)利要求92所述的方法，其特征在于所述附著步驟包括(a)將所述加強(qiáng)層的外部在連續(xù)給料模具中定型；(b)用熱硬化所述加強(qiáng)層。
94.如權(quán)利要求93所述的方法，其特征在于所述模具是可以調(diào)整的。
95.如權(quán)利要求93所述的方法，其特征在于在所述硬化步驟中，所述的熱是外加的。
96.如權(quán)利要求93所述的方法，其特征在于在所述硬化步驟中，所述熱是由催化劑產(chǎn)生的。
97.如權(quán)利要求93所述的方法，其特征在于還包括一個(gè)在所述加強(qiáng)層的外面形成一個(gè)膨脹泡沫層的步驟。
98.一種制造可攀爬的長(zhǎng)支撐結(jié)構(gòu)的方法，包括下列步驟(a)提供一種長(zhǎng)結(jié)構(gòu)部件；以及(b)將一膨脹泡沫層粘接到所述長(zhǎng)結(jié)構(gòu)部件的外表面。
99.如權(quán)利要求98所述的方法，其特征在于所述粘接步驟包括一個(gè)直接貼在所述長(zhǎng)結(jié)構(gòu)部件的外表面上的膨脹泡沫層的成形步驟。
100.如權(quán)利要求99所述的方法，其特征在于所述成形步驟包括(a)向泡沫膨脹箱中注入樹脂和發(fā)泡劑，以此在所述泡沫膨脹箱中產(chǎn)生發(fā)泡樹脂；(b)使所述發(fā)泡樹脂膨脹以充滿所述泡沫膨脹箱；以及(c)將所述長(zhǎng)結(jié)構(gòu)部件縱向地向前傳送通過所述泡沫膨脹箱，使一層所述發(fā)泡樹脂粘接在所述長(zhǎng)結(jié)構(gòu)部件的外面。
101.如權(quán)利要求100所述的方法，其特征在于所述成形步驟還包括(a)將所述的發(fā)泡樹脂層的外部定型；(b)硬化所述發(fā)泡樹脂。
102.如權(quán)利要求98所述的方法，其特征在于所述粘接步驟包括將預(yù)制的膨脹泡沫層粘接到所述長(zhǎng)結(jié)構(gòu)部件的外表面。
103.一種長(zhǎng)支撐結(jié)構(gòu)包括(a)相互連接端部互相對(duì)準(zhǔn)首尾相連的第一和第二柱節(jié)以在它們之間形成一個(gè)連接接頭，每個(gè)所述柱節(jié)都包括(I)一個(gè)長(zhǎng)芯部；(II)一個(gè)粘接到所述長(zhǎng)芯部外表面的加強(qiáng)層，所述加強(qiáng)層包括a)樹脂；以及b)埋入所述樹脂中的加強(qiáng)纖維；(III)一個(gè)在所述連接接頭處的所述柱節(jié)的端部處的被所述加強(qiáng)層的外表面確定界限的端面；(IV)在所述端面上成形的連接凹槽；以及(b)將所述第一和第二柱節(jié)在所述連接接頭處首尾相連的固定的裝置。
104.如權(quán)利要求102所述的長(zhǎng)支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于所述固定裝置包括一個(gè)穿過所述連接接頭的連接銷，所述連接銷包括(a)容納在所述第一柱節(jié)端部的所述端面內(nèi)的所述連接凹槽中的第一端；(b)容納在所述第二柱節(jié)端端部的所述端面內(nèi)的所述連接凹槽中的第二端。
105.如權(quán)利要求104所述的柱，其特征在于所述連接銷通過粘合劑分別固定在所述第一和第二柱節(jié)上的所述連接凹槽中。
106.如權(quán)利要求104所述的長(zhǎng)支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于所述固定裝置還包括一個(gè)帶有定位在中間的通孔的連接接頭固定板，所述固定板在其相對(duì)兩側(cè)分別與所述第一柱節(jié)和第二柱節(jié)的所述端面相結(jié)合，所述連接銷的中間部分穿過所述固定板的所述通孔。
107.如權(quán)利要求106所述的長(zhǎng)支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于所述固定板是盤狀，其上的通孔與該盤狀的固定板同心。
108.如權(quán)利要求106所述的長(zhǎng)支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于所述固定板的外周表面在所述第一和第二柱節(jié)的外部的所述連接接頭處徑向向外伸出。
109.如權(quán)利要求108所述的長(zhǎng)支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于還包括一個(gè)拉線固定卡箍，它包圍所述第一柱節(jié)的所述外表面，并緊靠在所述第一柱節(jié)的外表面和所述固定板的所述外周表面之間的固定板一側(cè)上與并與其吻合。
110.一種長(zhǎng)支撐結(jié)構(gòu)，包括(a)第一和第二柱節(jié)，它們首尾相連，端頭對(duì)齊形成在它們之間的連接接頭，每個(gè)所述柱節(jié)都包括(I)每個(gè)柱節(jié)在連接接頭處都有一個(gè)端面；(II)在所述末端面上形成的連接凹槽；(b)一個(gè)穿過所述連接接頭的連接銷，所述連接銷包括(I)容納在所述第一柱節(jié)的所述端面內(nèi)的所述連接凹槽中的第一端；(II)容納在所述第二柱節(jié)的所述端面內(nèi)的所述連接凹槽中的第二端。
111.如權(quán)利要求110所述的長(zhǎng)支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于所述連接銷還帶有一個(gè)定位突起，其從所述連接銷上在所述第一端和所述第二端之間向外徑向伸出，所述定位突起與所述第一柱節(jié)的所述端面相吻合以確定所述第一柱節(jié)中的所述連接銷的定位。
112.如權(quán)利要求111所述的長(zhǎng)支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于所述定位突起由一個(gè)圍繞在所述連接銷圓周上的環(huán)狀突起構(gòu)成。
113.如權(quán)利要求110所述的長(zhǎng)支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于所述連接銷是金屬的。
114.如權(quán)利要求110所述的長(zhǎng)支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于所述第一和第二柱節(jié)都是中空的，所述第一和第二柱節(jié)的內(nèi)部都確定了一個(gè)相應(yīng)的縱向延伸的內(nèi)腔，每個(gè)所述內(nèi)腔都通過其中的所述連接凹槽與各自的所述柱節(jié)相連。
115.如權(quán)利要求110所述的長(zhǎng)支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于所述第一和第二柱節(jié)中的每一個(gè)都包括(a)一個(gè)長(zhǎng)芯部；(b)一個(gè)粘接到所述長(zhǎng)芯部外表面的加強(qiáng)層，所述加強(qiáng)層包括(I)樹脂；(II)埋入所述樹脂中的加強(qiáng)纖維。
116.一種長(zhǎng)支撐結(jié)構(gòu)，包括(a)通過端頭對(duì)齊首尾相連的方式互相連接的第一和第二柱節(jié)，它們之間形成連接接頭，每個(gè)所述柱節(jié)都包括(I)由基本均質(zhì)的復(fù)合材料形成的長(zhǎng)芯部所述復(fù)合材料包括a)基體樹脂；b)細(xì)微長(zhǎng)粒子構(gòu)成的增強(qiáng)材料；(II)粘接在所述長(zhǎng)芯部的外表面的一個(gè)加強(qiáng)層，所述加強(qiáng)層包括a)粘合樹脂；b)埋入所述粘合樹脂中的加強(qiáng)纖維；(III)一個(gè)由在所述連接接頭處的所述柱節(jié)的端部處的所述加強(qiáng)層的外表面包圍的端面；(IV)在所述端面上成形的連接凹槽；(b)用來將所述第一和第二柱節(jié)在連接接頭處以首尾相連的方式固定的固定裝置。
117.如權(quán)利要求116所述的長(zhǎng)支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于所述固定裝置包括一個(gè)穿過所述連接接頭的連接銷，所述連接銷包括(a)容納在所述第一柱節(jié)端部的所述端面內(nèi)的所述連接凹槽中的第一端；(b)容納在所述第二柱節(jié)端部的所述端面內(nèi)的所述連接凹槽中的第二端；
118.如權(quán)利要求117所述的長(zhǎng)支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于所述固定裝置還包括一個(gè)帶有定位于中間的通孔的連接接頭固定板，所述固定板在其兩側(cè)分別與所述第一和第二柱節(jié)的所述端面相接合，所述連接銷的中間部分穿過所述固定板的中間通孔。
119.如權(quán)利要求117所述的長(zhǎng)支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于所述連接銷還帶有一個(gè)定位突起，定位突起從所述連接銷上在所述第一端和所述第二端之間向外徑向伸展，所述定位突起與所述第一柱節(jié)的所述端面相吻合以限定所述第一柱節(jié)中的所述連接銷的位置。
120.如權(quán)利要求119所述的長(zhǎng)支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于所述定位突起包括一個(gè)圍繞在所述連接銷的圓周上的環(huán)狀突起。
121.如權(quán)利要求116所述的長(zhǎng)支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于所述第一和第二柱節(jié)都是中空的，所述第一和第二柱節(jié)的內(nèi)部都確定了一個(gè)相應(yīng)的縱向延伸的內(nèi)腔，所述內(nèi)腔都通過所述連接凹槽與所述柱節(jié)的外部相連。
122.如權(quán)利要求116所述的長(zhǎng)支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于還包括在所述加強(qiáng)層的外表面上的攀爬輔助裝置，其用于接收攀登釘。
123.如權(quán)利要求122所述的長(zhǎng)支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于所述攀爬輔助裝置包括粘接在所述加強(qiáng)層外表面上的由膨脹泡沫樹脂構(gòu)成的攀爬層，所述攀爬層有足夠的密度和強(qiáng)度來支撐工人及其所攜帶的設(shè)備。
全文摘要
一種長(zhǎng)支撐結(jié)構(gòu)(50、193、193a、193b、193c、193d、193e、218),適合在室外使用,可作為多功能柱、桿或欄桿,具有多層復(fù)合結(jié)構(gòu),以及制造這種長(zhǎng)支撐結(jié)構(gòu)(50、193、193a、193b、193c、193d、193e、218)的方法。長(zhǎng)支撐結(jié)構(gòu)(50、193、193a、193b、193c、193d、193e、218)包括由基體樹脂和纖維增強(qiáng)材料的均質(zhì)混合物所構(gòu)成的中空的芯部(68、194、194a、194b、204、210)。芯部(68、194、194a、194b、204、210)被玻璃纖維和粘合樹脂制成的加強(qiáng)層(72、206、212)所包圍。一個(gè)膨脹泡沫樹脂層(74、207、209、215、217)設(shè)置在加強(qiáng)層(72、206、212)的外表面。芯部(68、194、194a、194b、204、210)的內(nèi)部可以被結(jié)構(gòu)隔板(196、196a、196b)分隔成較小的縱向間隔(199、200、201、202、203、205)。支撐結(jié)構(gòu)(50、193、193a、193b、193c、193d、193e、218)可以有不同的橫截面結(jié)構(gòu),使用長(zhǎng)支撐結(jié)構(gòu)(50、193、193a、193b、193c、193d、193e、218)包括附件和連接件,如橫臂(56、220),橫臂安裝托架(58、222)、接線托架(236)、電線連接托架(130、344、346)、和端帽(60、64、66、228、240、242、360)。極長(zhǎng)的支撐結(jié)構(gòu)(218)用短的支撐柱節(jié)(230、230a、230b)通過連接附件(268、278)被組裝起來。
文檔編號(hào)E04H12/00GK1367856SQ00811076
公開日2002年9月4日 申請(qǐng)日期2000年6月30日 優(yōu)先權(quán)日1999年7月2日
發(fā)明者萊昂·B·霍珀, 拉蒙·帕克 申請(qǐng)人:霍珀工業(yè)公司