專利名稱：可任意彎曲定型的魔術(shù)管體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種可彎式管體，特別涉及一種可任意彎曲定型的魔術(shù)管體。
目前市場上常見的可彎式管體產(chǎn)品，大都是利用鋼質(zhì)或塑膠材質(zhì)的直形或螺旋形軟管所制成，并供給作為一般的臺(tái)燈架管或是機(jī)械工作臺(tái)面上的冷卻水管等輕荷重定型管件的運(yùn)用，具有可任意調(diào)擺彎曲角度的特性；但是，該等常見可調(diào)式彎管的荷重能力極為有限，且經(jīng)扳動(dòng)調(diào)擺后的彎形角度的定位精確性以及穩(wěn)定性均不佳，因此在一些需求彎形定位并具荷重能力的場合，便顯露出無法受用的困擾。
市場上室內(nèi)設(shè)計(jì)師或工藝創(chuàng)作者，經(jīng)常需求將生活周圍的擺設(shè)實(shí)體、藝品或用品予以三維藝術(shù)化，以呈現(xiàn)出有別于眾之玲瓏曲體的特異風(fēng)格，但在選材上卻極為苦惱，因?yàn)橥鶆?chuàng)思者在構(gòu)圖上得以繪制成的三維圖樣，卻會(huì)在制作時(shí)遭遇到選材不易或是制作成本過高的困擾，以至于難予達(dá)成其原景，論究其原因即發(fā)生在常見可塑性材料在塑形后的強(qiáng)度往往難于同時(shí)兼?zhèn)?，特別是在可供DIY運(yùn)用的管狀用材上，兼具可塑性及定型強(qiáng)度的用材更顯匱乏，更別言及可重復(fù)任意扭轉(zhuǎn)彎曲定型或復(fù)原使用的管狀用材，在市場上更是未見。
換言之，市場上隨處可見的珠寶、首飾、腕表或服飾等陳列展示用架管，亦或展覽會(huì)場、休閑會(huì)館或旅館等的造景用藝術(shù)燈飾架管，該些架管均需透過三維藝術(shù)彎形處理以呈現(xiàn)其美觀價(jià)值，且該些架管為能承載商品的重量，亦需備具有適切的強(qiáng)度，以確保該管體的三維定型與穩(wěn)定荷重的能力，但是，該些架管均需經(jīng)過高成本的機(jī)械成型與表面處理，采以常用的金屬或塑膠等管體加工制成，除具有所費(fèi)不資的成本負(fù)擔(dān)外，該些架管的三維藝術(shù)彎形亦會(huì)受到機(jī)械加工范圍的局限，進(jìn)而甚難完美達(dá)到所欲求的角度形體，況且該些架管一旦加工定型后，即無法回復(fù)成加工前的原狀，以至于無法重復(fù)彎塑使用，突顯常用彎形體態(tài)的管狀物件，備具有高成本低應(yīng)用價(jià)值的缺憾。
再者，市場上應(yīng)用于常溫下的流體配管，諸如自來水管、飲用水管、農(nóng)用灌溉水管或工業(yè)用臨時(shí)冷水管等，該些管體需時(shí)常透過三維彎形處理以配合或變更其配置方式，且該些管體亦需備具有優(yōu)異的強(qiáng)度，以確保該管體的三維定型與穩(wěn)定荷重的能力，以承載其內(nèi)部所流通的流體，但是，該些管體于配置時(shí)的彎曲部位，均采常用的金屬或塑膠等材質(zhì)所模造制成，且該些管體僅產(chǎn)制有45°、90°與180°等三種管弧曲規(guī)格，甚難含括管體的整體配置作業(yè)，余者均需透過高溫?zé)岷嬖摴荏w以彎鍛成所需的角度，其過程極為繁瑣耗時(shí)成本頗高，同時(shí)，該些管體所需三維彎形的角度亦會(huì)受到人力或機(jī)械加工范圍的局限，亦顯常用的流體配管存有彎管配置不易的嚴(yán)重困擾，導(dǎo)致該些管體的配置必需占用許多空間，形成另一資源成本的浪費(fèi)。
統(tǒng)合上述，該常見可用手彎塑的可彎式軟管產(chǎn)品，雖具有易于彎形的可塑性，卻存有荷重及精確定位能力不佳的問題缺點(diǎn)；該常用機(jī)械加工制成的架管產(chǎn)品，雖于成型加工后具有穩(wěn)固的定型剛性及荷重能力，但缺乏回復(fù)原狀的重復(fù)利用性，并具有必須擔(dān)負(fù)較高加工成本的缺憾；該常用常溫流體配管，亦顯存有彎管配置不易的嚴(yán)重困擾，因此，常見諸項(xiàng)管體產(chǎn)品，均顯著存有無法兼?zhèn)淇伤苄约俺尚投ㄎ粍傂缘膯栴}困擾。
本實(shí)用新型的目的是要提供一種可任意彎曲定型的魔術(shù)管體，是具有便利使用者自行用手DIY任意彎制塑型管體的能力，且該管體能保有彎型定位后的剛性荷重強(qiáng)度，以及可重復(fù)彎制定型或復(fù)原定型的使用功能，以供作為DIY創(chuàng)作者的可彎塑定型的管狀物件使用。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種可任意彎曲定型的魔術(shù)管體，其特征在于主要包括有一具內(nèi)、外層管壁的耐熱成型塑性軟管，內(nèi)、外層管壁間形成有環(huán)形容室，在該容室內(nèi)套置具剛性的螺旋壓縮形方桿彈簧，并于該內(nèi)、外層管壁中的容室內(nèi)的彈簧間隙間裝填低熔點(diǎn)合金。
該容室的一端是由內(nèi)、外層管壁相連封閉，且另一端在載入彈簧及低熔點(diǎn)合金后是予以封口。
該塑性軟管為多個(gè)層狀而形成有多個(gè)容室，該彈簧為左、右旋內(nèi)外相互交錯(cuò)的多個(gè)彈簧，該多個(gè)彈簧層置于相異的容室內(nèi)，并填載低熔點(diǎn)合金。
該容多個(gè)彈簧是于其前、后增設(shè)相互疊置的彈簧，該彈簧形成左、右旋內(nèi)外相互交錯(cuò)的疊置多個(gè)彈簧層置于相異的容室內(nèi)，并填載低熔點(diǎn)合金。
本實(shí)用新型使用PE、PVC、PU或橡膠等制成具耐熱能力的塑性軟管，其耐熱能力是高于填載使用的低熔點(diǎn)合金的熔溫，且塑性軟管備具可任意扭轉(zhuǎn)彎形的可塑性。
使用螺旋壓縮形的方桿彈簧作為管體的骨干，以利管體在尚未定型前保有可任意扭轉(zhuǎn)彎曲的撓性，并在定型后具有蓄存簧壓的剛性強(qiáng)度。
使用低熔點(diǎn)合金作為塑性軟管內(nèi)、外層管壁與內(nèi)置彈簧間的螺旋環(huán)狀間隙中的填充料，藉其可在較低溫度下熔融及常溫下固結(jié)的特性，以便運(yùn)用適當(dāng)熱溫熔融彈簧間隙中的低熔點(diǎn)合金，進(jìn)而利于用手任意扭轉(zhuǎn)彎形管體彈簧至所需弧曲度，并運(yùn)用離開熱源后使低熔點(diǎn)合金固結(jié)的手段，促使已彎形管體部位內(nèi)呈張縮狀的彈簧間隙中的低熔點(diǎn)合金迅速固結(jié)，用以定型鞏固已彎型負(fù)載簧壓的彈簧，形成彎型定型后且備具荷重的剛性強(qiáng)度的管體結(jié)構(gòu)。
本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)簡單、新穎，主要是利用塑性軟管的可塑性，螺旋壓縮形方桿彈簧可任意扭轉(zhuǎn)彎曲的撓性與剛性，以及低熔點(diǎn)合金具有較低溫即熔的特性，配組成可任意彎曲定型的魔術(shù)管體；藉以供給使用者可自行動(dòng)手DIY彎制具有剛性的管體，以利作為制作具有三維藝術(shù)創(chuàng)思型體的展示用架管、裝飾架管或手工藝彎管等管狀物料使用，藉以突顯可供DIY手工任意彎制的實(shí)用便利性，以及可重復(fù)原定型的使用效益。
以下結(jié)合附圖進(jìn)一步說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案和實(shí)施例。


圖1是本實(shí)用新型管體的縱向斷面剖視圖；圖2是本實(shí)用新型將管體浸泡熱水進(jìn)行彎制的示意圖；
圖3是本實(shí)用新型將管體置入熱室進(jìn)行熱烘彎制的示意圖；圖4是本實(shí)用新型管體進(jìn)行熱溫彎制時(shí)的局部放大剖視圖；圖5是本實(shí)用新型彎曲定型后的管體的示意圖；圖6是本實(shí)用新型彎曲定型后的管體的局部放大剖視圖；圖7是本實(shí)用新型另一實(shí)施例的立體局部剖視圖；圖8是本實(shí)用新型另一實(shí)施例的縱向斷面剖視圖；圖9是本實(shí)用新型另一實(shí)施例彎曲定型后的管體的局部放大剖視圖；圖10是本實(shí)用新型又一實(shí)施便的縱向斷面剖視圖。
首觀圖1所示，本實(shí)用新型的一種可任意彎曲定型的魔術(shù)管體，至少包括由一具內(nèi)、外層管壁11、12的耐熱成型塑性軟管1，內(nèi)、外層管壁11、12間形成有環(huán)形容室13，在該容室13內(nèi)套置具剛性的螺旋壓縮形方桿彈簧2以及于內(nèi)、外層管壁11、12中的容室13內(nèi)的彈簧2間隙間裝填適量的低熔點(diǎn)合金3所制成；其中該塑性軟管1是利用PE、PVC、PU或橡膠等制成具有內(nèi)層管壁11及外層管壁12形態(tài)，且內(nèi)、外層管壁11及12間形成有環(huán)形容室13，該容室13的一端15是由內(nèi)、外層管壁11及12相連封閉，且另一端14在載入彈簧2及低熔點(diǎn)合金3后是予封口，同時(shí)制成上述該塑性軟管1的材質(zhì)是備具有100℃以上的抗熔耐熱能力，足以高過填載使用的低熔點(diǎn)合金3的熔溫，且該塑性軟管1備具可任意彎形的可塑性。
該螺旋壓縮形方桿彈簧2是套置在該內(nèi)、外層管壁11及12間的容室13內(nèi)，作為管體1的骨干，具有可撓曲彎形的剛性強(qiáng)度。同時(shí)，該管體結(jié)構(gòu)的整個(gè)剛性強(qiáng)度，是可由選用的方桿彈簧2斷面積的厚、薄度，來取得增強(qiáng)或降低管體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的控制依據(jù)。
在本實(shí)用新型中，該低熔點(diǎn)合金3是以資料“ASM International，Metalsof handbook，U．S．A．1990”中的下列所示的A、B、C、D、E五種中任一種配比元素的混合熔液所制成，其中1．合金A，熔點(diǎn)溫度為47℃或117°F，組成百分比為鉍44．70、鉛22．60、錫8．30、鎘5．30、銥19．10；
2．合金B(yǎng)，熔點(diǎn)溫度58℃或1360°F，組成百分比為鉍49．00、鉛18．00、錫12．00、銥21．00；3．合金C，熔點(diǎn)溫度為70℃或158°F，組成百分比為鉍50．00、鉛26．70、錫13．30、鎘10．00；4．合金D，熔點(diǎn)溫度為91．5℃或197°F，組成百分比為鉍51．60、鉛40．20、錫8．20；5．合金E，熔點(diǎn)溫度95℃或203°F，組成百分比為鉍52．50、鉛32．00、錫15．50。
由此可知，經(jīng)由鉍(Bi)、鉛(Pb)、錫(Sn)、鎘(Cd)及銥(Ir)等相異配比成份混合成的低熔點(diǎn)合金熔液，其熔點(diǎn)溫度可達(dá)到如A種所示的較低47℃，或是E種所示的95℃，顯示這些低熔點(diǎn)合金的熔溫，皆可低于上述耐熱性材質(zhì)所制成的塑性軟管1，因此極適合本實(shí)用新型的低熔點(diǎn)合金3配置所運(yùn)用。
本實(shí)用新型選用上述任一種低熔點(diǎn)合金3，并熔融成熔液后是裝填于內(nèi)、外層管壁11及12間的容室13內(nèi)，使低熔點(diǎn)合金3能填滿該彈簧2的間隙，并藉將容室13一端14封口后，使彈簧2及低熔點(diǎn)合金3均一同容載于容室13內(nèi)，藉以制成本實(shí)用新型的可任意彎曲定型的魔術(shù)管體結(jié)構(gòu)主體。
在使用時(shí)，是可將管體1待彎部位置入熱水4中(如圖2所示)或置入熱室5內(nèi)(如圖3所示)，施予熱浸或熱烘作業(yè)，使該待彎部位的低熔點(diǎn)合金3逐漸熔融成熔液30狀態(tài)(如圖4所示)。其間該熱水4或熱室5的溫度，必須略高于上述選用的低熔點(diǎn)合金3的熔點(diǎn)溫度，且必須低于上述耐熱塑性軟管1的抗熔溫度，以利低熔點(diǎn)合金3能在容室13內(nèi)的彈簧2間隙間形成利于流動(dòng)的熔液30。
當(dāng)待彎管體部位內(nèi)的低熔點(diǎn)合金3受熱熔融成熔液30后，使用者即可將熱水4或熱室5內(nèi)的管體部位取出，在熔液30尚未凝固前，用手扭轉(zhuǎn)或彎制管體1至所需弧曲度，當(dāng)然亦可在熱水4或熱室5中直接進(jìn)行待彎管體部位的扭轉(zhuǎn)或彎形作業(yè)，直至漸進(jìn)彎形成所需三維弧曲度后(如圖5所示)，分布在受彎彈簧2的各方形桿體20間隙間的低熔點(diǎn)合金熔液30，便會(huì)在遠(yuǎn)離上述熱溫的環(huán)境下(如可置于常溫下、冷水或冰水中)，逐漸冷卻固結(jié)成固態(tài)狀的低熔點(diǎn)合金3(如圖6所示)，并在容室13內(nèi)穩(wěn)固包覆各處受力后呈張縮狀的彈簧桿體20，使彈簧2被定位成所須彎形曲度，并蓄存簧壓恢復(fù)力，使其扭轉(zhuǎn)彎形定位后仍保有剛性強(qiáng)度，促使管體1能藉由彈簧2及低熔點(diǎn)合金3相互搭配下形成兼具可撓性與固結(jié)剛性定位的特性，而達(dá)到可任意扭轉(zhuǎn)彎曲定位的效能。
相對的，在上述固結(jié)定位已彎型的管體結(jié)構(gòu)后，是可再利用上述浸泡熱水4或在熱室5進(jìn)行熱烘方式，使管體1內(nèi)低熔點(diǎn)合金3再次熔融成熔液30狀(如圖4所示)，以利逐漸釋放彎形的彈簧2，讓管體結(jié)構(gòu)恢復(fù)成原狀，利于收藏或重復(fù)使用。
如圖7、8、9所示，管體結(jié)構(gòu)的塑性軟管10是可實(shí)施為多個(gè)層狀而形成有多個(gè)容室，且該彈簧2是可實(shí)施為左、右旋內(nèi)外相互交錯(cuò)的多個(gè)彈簧，使該等多個(gè)彈簧層置于相異的容室內(nèi)，并填戴低熔點(diǎn)合金，以提增管體結(jié)構(gòu)的整體剛性強(qiáng)度，同時(shí)，當(dāng)管體結(jié)構(gòu)于扭轉(zhuǎn)彎形時(shí)，亦能藉由該些交錯(cuò)層置之多個(gè)彈簧，使管體結(jié)構(gòu)進(jìn)行扭轉(zhuǎn)彎形時(shí)，能保持塑性軟管的斷面形狀，且防止多個(gè)彈簧相互嵌嚙而產(chǎn)生干涉，促使管體結(jié)構(gòu)可實(shí)施成管徑極大的管體，如可于上述實(shí)施的右旋彈簧2的內(nèi)、外側(cè)各增設(shè)一左旋彈簧21及22，且將該彈簧2、21及22分別套置于該塑性軟管10之內(nèi)、外層管壁11及12間所形的容室13、131及132內(nèi)，作為管體10的骨干，使管體結(jié)構(gòu)在仍備具有可撓曲彎形作用的前提下，可大幅提增管體結(jié)構(gòu)的整體剛性強(qiáng)度，同時(shí)，選用上述任一種低熔點(diǎn)合之3，并熔融成熔液后裝填于各容室13、131及132內(nèi)，使低熔點(diǎn)合金3能填滿該彈簧2、21及22的間隙，并將各容室13、131及132的一端14封口后，使彈簧2、21及22及低熔點(diǎn)合金3均一同容載于容室13、131及132內(nèi)，使用者即可將管體10的待彎部位置如同上述的加熱方式，促使該待彎部位的低熔點(diǎn)合金3逐漸熔融成熔液狀態(tài)，在熔液尚未凝固前，用手扭轉(zhuǎn)或彎制管體10至所需弧曲度，并采用上述的方式冷卻管體10，促使呈熔液狀態(tài)的低熔點(diǎn)合金3逐漸固結(jié)成固態(tài)狀，且于容室13、131及132內(nèi)穩(wěn)固包覆各處受力后呈張縮狀的彈簧2、21及22，使管體10被定位成所須彎形曲度，促使管體10亦可兼具可撓性懷固結(jié)剛性定位的特性，而達(dá)到可任意扭轉(zhuǎn)彎曲定位的效能，形成本實(shí)用新型的另一實(shí)施例。
承上所述，如圖10所示，管體10的彈簧2、21及22亦可實(shí)施為前、后相互疊置的多個(gè)彈簧，使該等左、右旋內(nèi)外相互交錯(cuò)的疊置多個(gè)彈簧層置于相異的容室內(nèi)，并填載低熔點(diǎn)合金，以更為提增管體結(jié)構(gòu)的整體剛性強(qiáng)度，促使管體結(jié)構(gòu)可實(shí)施成管徑極大的管體，如可于上述實(shí)施的彈簧2、21及22的前、后分別增設(shè)疊置一彈簧形成彈簧組23、24及25，且將該左、右旋內(nèi)外相互交錯(cuò)的疊置彈簧組23、24及25層置于相異的容室13、131及132內(nèi)，使管體結(jié)構(gòu)能大幅提增整體的剛性強(qiáng)度，經(jīng)同上述的過程選用任一種低熔點(diǎn)合金3，并使低熔點(diǎn)合金3能填滿該彈簧組23、24及25的間隙，將容室13、131及132的一端14封口后，使彈簧組23、24及25與低熔點(diǎn)合金3均一同容載于容室13、131及132內(nèi)，使用者即可將管體10的待彎部位置如同上述的方式，加熱扭轉(zhuǎn)或彎制管體10至所需弧曲度，并采用上述的方式冷卻管體10，使管體10被定位成所須彎形曲度，進(jìn)而使管體10亦可兼具可撓性與固結(jié)剛性定位的特性，而達(dá)到可任意扭轉(zhuǎn)彎曲定位的效能，形成本實(shí)用新型的又一實(shí)施例。
本實(shí)用新型的管體結(jié)構(gòu)于實(shí)施時(shí)，是可依需求，將該彈簧或左、右旋內(nèi)外相互交錯(cuò)的多個(gè)彈簧采以耐熱塑膠材質(zhì)制作，藉以減輕管體結(jié)構(gòu)的整體重量，亦或?qū)椈傻恼w外形實(shí)施呈斜錐狀、波浪狀或喇叭狀等多種方式，以賦予管體結(jié)構(gòu)備具有極佳的藝術(shù)應(yīng)用價(jià)值，同時(shí)，彈簧所呈的斷面亦可實(shí)施為多邊形、梅花形、星形或扁平狀等，促使管體結(jié)構(gòu)于扭轉(zhuǎn)彎形后，能呈現(xiàn)出更豐富多變的絢麗視覺效果，進(jìn)而促使管體結(jié)構(gòu)亦可應(yīng)用于庭園造景骨架或園藝植裁骨架等場合，甚至亦能適用于發(fā)束或飾品等的骨架，擴(kuò)增管體結(jié)構(gòu)的應(yīng)用范圍，均應(yīng)屬本實(shí)用新型的運(yùn)用范圍，并予說明。
再者，本實(shí)用新型管體結(jié)構(gòu)亦可在管體1外圍再予套設(shè)一護(hù)套6(如圖1、4及6至10所示)，該護(hù)套6是可由耐熱橡膠、塑膠或碳纖維復(fù)合材料等制成，并可在該護(hù)套6外層披覆所需色澤的耐熱涂料，促使管體結(jié)構(gòu)備具有可呈現(xiàn)多種不同質(zhì)感的作用，以提增管體結(jié)構(gòu)的美觀，亦可由不銹鋼網(wǎng)線編制成的軟管作為該護(hù)套6使用，同時(shí)，管體結(jié)構(gòu)的雙端14及15，分別設(shè)置已知具有公接頭71及母接頭72的續(xù)接器7(如圖1、2、3、5及8所示)，以利在必要的使用場合連續(xù)串接具有彎曲型體的管體結(jié)構(gòu)，提高實(shí)用效益。
綜上所述，本實(shí)用新型提供的管體結(jié)構(gòu)，確實(shí)具有如魔術(shù)般可任意扭轉(zhuǎn)彎曲并定型的使用便利性，同時(shí)并兼具重復(fù)使用效益及彎制定型后載負(fù)重力的剛性強(qiáng)度，因此非常適合設(shè)計(jì)師或工藝創(chuàng)作者使用，自行動(dòng)手DIY彎制具有三維藝術(shù)創(chuàng)思型體作用的運(yùn)用，因此富具產(chǎn)業(yè)上的利用價(jià)值，故依法提請實(shí)用新型專利申請。
權(quán)利要求1.一種可任意彎曲定型的魔術(shù)管體，其特征在于主要包括有一具內(nèi)、外層管壁的耐熱成型塑性軟管，內(nèi)、外層管壁間形成有環(huán)形容室，在該容室內(nèi)套置具剛性的螺旋壓縮形方桿彈簧，并于該內(nèi)、外層管壁中的容室內(nèi)的彈簧間隙間裝填低熔點(diǎn)合金。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可任意彎曲定型的魔術(shù)管體，其特征在于該容室的一端是由內(nèi)、外層管壁相連封閉，且另一端在載入彈簧及低熔點(diǎn)合金后是予以封口。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可任意彎曲定型的魔術(shù)管體，其特征在于該塑性軟管為多個(gè)層狀而形成有多個(gè)容室，該彈簧為左、右旋內(nèi)外相互交錯(cuò)的多個(gè)彈簧，該多個(gè)彈簧層置于相異的容室內(nèi)，并填載低熔點(diǎn)合金。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可任意彎曲定型的魔術(shù)管體，其特征在于該容多個(gè)彈簧是于其前、后增設(shè)相互疊置的彈簧，該彈簧形成左、右旋內(nèi)外相互交錯(cuò)的疊置多個(gè)彈簧層置于相異的容室內(nèi)，并填載低熔點(diǎn)合金。
專利摘要一種可任意彎曲定型的魔術(shù)管體,其特征包括一具內(nèi)、外層管壁的耐熱可撓性成型塑性軟管,套置在該內(nèi)、外層管壁間的螺旋壓縮形方桿彈簧,及裝填于內(nèi)、外層管壁與彈簧間隙中的低熔點(diǎn)合金;利用低熔點(diǎn)合金低溫即熔的特性,將整支管體或待彎部置入熱水中或施予熱烘,以利施力扭轉(zhuǎn)至所需弧曲度,然后再取出使低熔點(diǎn)合金降溫至固結(jié),以定型該彎曲部具撓性恢復(fù)力的剛性彈簧,呈現(xiàn)任意扭轉(zhuǎn)彎曲定型的效用,并使管體結(jié)構(gòu)備具剛性強(qiáng)度。
文檔編號(hào)F16L11/12GK2415233SQ00205680
公開日2001年1月17日 申請日期2000年3月7日 優(yōu)先權(quán)日2000年3月7日
發(fā)明者曾紹謙 申請人:曾紹謙