專利名稱：可任意彎曲定型的魔術管體的制作方法
技術領域：
本實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燈架管或是機械工作臺面上的冷卻水管等輕荷重定型管件的運用，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)設計師或工藝創(chuàng)作者，經(jīng)常需求將生活周圍的擺設實體、藝品或用品予以三維藝術化，以呈現(xiàn)出有別于眾之玲瓏曲體的特異風格，但在選材上卻極為苦惱，因為往往創(chuàng)思者在構圖上得以繪制成的三維圖樣，卻會在制作時遭遇到選材不易或是制作成本過高的困擾，以至于難予達成其原景，論究其原因即發(fā)生在常見可塑性材料在塑形后的強度往往難于同時兼?zhèn)?，特別是在可供DIY運用的管狀用材上，兼具可塑性及定型強度的用材更顯匱乏，更別言及可重復任意扭轉彎曲定型或復原使用的管狀用材，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，亦或展覽會場、休閑會館或旅館等的造景用藝術燈飾架管，該些架管均需透過三維藝術彎形處理以呈現(xiàn)其美觀價值，且該些架管為能承載商品的重量，亦需備具有適切的強度，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，除具有所費不資的成本負擔外，該些架管的三維藝術彎形亦會受到機械加工范圍的局限，進而甚難完美達到所欲求的角度形體，況且該些架管一旦加工定型后，即無法回復成加工前的原狀，以至于無法重復彎塑使用，突顯常用彎形體態(tài)的管狀物件，備具有高成本低應用價值的缺憾。
再者，市場上應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)用臨時冷水管等，該些管體需時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)，余者均需透過高溫熱烘該管體以彎鍛成所需的角度，其過程極為繁瑣耗時成本頗高，同時，該些管體所需三維彎形的角度亦會受到人力或機械加工范圍的局限，亦顯常用的流體配管存有彎管配置不易的嚴重困擾，導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。
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；該常用機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，但缺乏回復原狀的重復利用性，并具有必須擔負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重困擾，因此，常見諸項管體產(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。
本實用新型的目的是要提供一種可任意彎曲定型的魔術管體，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度，以及可重復彎制定型或復原定型的使用功能，以供作為DIY創(chuàng)作者的可彎塑定型的管狀物件使用。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的一種可任意彎曲定型的魔術管體，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合金后是予以封口。
該塑性軟管為多個層狀而形成有多個容室，該彈簧為左、右旋內(nèi)外相互交錯的多個彈簧，該多個彈簧層置于相異的容室內(nèi)，并填載低熔點合金。
該容多個彈簧是于其前、后增設相互疊置的彈簧，該彈簧形成左、右旋內(nèi)外相互交錯的疊置多個彈簧層置于相異的容室內(nèi)，并填載低熔點合金。
本實用新型使用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合金的熔溫，且塑性軟管備具可任意扭轉彎形的可塑性。
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彎曲的撓性，并在定型后具有蓄存簧壓的剛性強度。
使用低熔點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的特性，以便運用適當熱溫熔融彈簧間隙中的低熔點合金，進而利于用手任意扭轉彎形管體彈簧至所需弧曲度，并運用離開熱源后使低熔點合金固結的手段，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合金迅速固結，用以定型鞏固已彎型負載簧壓的彈簧，形成彎型定型后且備具荷重的剛性強度的管體結構。
本實用新型的結構簡單、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彎曲的撓性與剛性，以及低熔點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管體；藉以供給使用者可自行動手DIY彎制具有剛性的管體，以利作為制作具有三維藝術創(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手工任意彎制的實用便利性，以及可重復原定型的使用效益。
以下結合附圖進一步說明本實用新型的技術方案和實施例。


圖1是本實用新型管體的縱向斷面剖視圖；圖2是本實用新型將管體浸泡熱水進行彎制的示意圖；
圖3是本實用新型將管體置入熱室進行熱烘彎制的示意圖；圖4是本實用新型管體進行熱溫彎制時的局部放大剖視圖；圖5是本實用新型彎曲定型后的管體的示意圖；圖6是本實用新型彎曲定型后的管體的局部放大剖視圖；圖7是本實用新型另一實施例的立體局部剖視圖；圖8是本實用新型另一實施例的縱向斷面剖視圖；圖9是本實用新型另一實施例彎曲定型后的管體的局部放大剖視圖；圖10是本實用新型又一實施便的縱向斷面剖視圖。
首觀圖1所示，本實用新型的一種可任意彎曲定型的魔術管體，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及低熔點合金3后是予封口，同時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度。同時，該管體結構的整個剛性強度，是可由選用的方桿彈簧2斷面積的厚、薄度，來取得增強或降低管體結構強度的控制依據(jù)。
在本實用新型中，該低熔點合金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合金熔液，其熔點溫度可達到如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，因此極適合本實用新型的低熔點合金3配置所運用。
本實用新型選用上述任一種低熔點合金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及低熔點合金3均一同容載于容室13內(nèi)，藉以制成本實用新型的可任意彎曲定型的魔術管體結構主體。
在使用時，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合金3的熔點溫度，且必須低于上述耐熱塑性軟管1的抗熔溫度，以利低熔點合金3能在容室13內(nèi)的彈簧2間隙間形成利于流動的熔液30。
當待彎管體部位內(nèi)的低熔點合金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，用手扭轉或彎制管體1至所需弧曲度，當然亦可在熱水4或熱室5中直接進行待彎管體部位的扭轉或彎形作業(yè)，直至漸進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間隙間的低熔點合金熔液30，便會在遠離上述熱溫的環(huán)境下(如可置于常溫下、冷水或冰水中)，逐漸冷卻固結成固態(tài)狀的低熔點合金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，并蓄存簧壓恢復力，使其扭轉彎形定位后仍保有剛性強度，促使管體1能藉由彈簧2及低熔點合金3相互搭配下形成兼具可撓性與固結剛性定位的特性，而達到可任意扭轉彎曲定位的效能。
相對的，在上述固結定位已彎型的管體結構后，是可再利用上述浸泡熱水4或在熱室5進行熱烘方式，使管體1內(nèi)低熔點合金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，讓管體結構恢復成原狀，利于收藏或重復使用。
如圖7、8、9所示，管體結構的塑性軟管10是可實施為多個層狀而形成有多個容室，且該彈簧2是可實施為左、右旋內(nèi)外相互交錯的多個彈簧，使該等多個彈簧層置于相異的容室內(nèi)，并填戴低熔點合金，以提增管體結構的整體剛性強度，同時，當管體結構于扭轉彎形時，亦能藉由該些交錯層置之多個彈簧，使管體結構進行扭轉彎形時，能保持塑性軟管的斷面形狀，且防止多個彈簧相互嵌嚙而產(chǎn)生干涉，促使管體結構可實施成管徑極大的管體，如可于上述實施的右旋彈簧2的內(nèi)、外側各增設一左旋彈簧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，使管體結構在仍備具有可撓曲彎形作用的前提下，可大幅提增管體結構的整體剛性強度，同時，選用上述任一種低熔點合之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)的低熔點合金3逐漸固結成固態(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剛性定位的特性，而達到可任意扭轉彎曲定位的效能，形成本實用新型的另一實施例。
承上所述，如圖10所示，管體10的彈簧2、21及22亦可實施為前、后相互疊置的多個彈簧，使該等左、右旋內(nèi)外相互交錯的疊置多個彈簧層置于相異的容室內(nèi)，并填載低熔點合金，以更為提增管體結構的整體剛性強度，促使管體結構可實施成管徑極大的管體，如可于上述實施的彈簧2、21及22的前、后分別增設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)，使管體結構能大幅提增整體的剛性強度，經(jīng)同上述的過程選用任一種低熔點合金3，并使低熔點合金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，進而使管體10亦可兼具可撓性與固結剛性定位的特性，而達到可任意扭轉彎曲定位的效能，形成本實用新型的又一實施例。
本實用新型的管體結構于實施時，是可依需求，將該彈簧或左、右旋內(nèi)外相互交錯的多個彈簧采以耐熱塑膠材質(zhì)制作，藉以減輕管體結構的整體重量，亦或將彈簧的整體外形實施呈斜錐狀、波浪狀或喇叭狀等多種方式，以賦予管體結構備具有極佳的藝術應用價值，同時，彈簧所呈的斷面亦可實施為多邊形、梅花形、星形或扁平狀等，促使管體結構于扭轉彎形后，能呈現(xiàn)出更豐富多變的絢麗視覺效果，進而促使管體結構亦可應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，擴增管體結構的應用范圍，均應屬本實用新型的運用范圍，并予說明。
再者，本實用新型管體結構亦可在管體1外圍再予套設一護套6(如圖1、4及6至10所示)，該護套6是可由耐熱橡膠、塑膠或碳纖維復合材料等制成，并可在該護套6外層披覆所需色澤的耐熱涂料，促使管體結構備具有可呈現(xiàn)多種不同質(zhì)感的作用，以提增管體結構的美觀，亦可由不銹鋼網(wǎng)線編制成的軟管作為該護套6使用，同時，管體結構的雙端14及15，分別設置已知具有公接頭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構，提高實用效益。
綜上所述，本實用新型提供的管體結構，確實具有如魔術般可任意扭轉彎曲并定型的使用便利性，同時并兼具重復使用效益及彎制定型后載負重力的剛性強度，因此非常適合設計師或工藝創(chuàng)作者使用，自行動手DIY彎制具有三維藝術創(chuàng)思型體作用的運用，因此富具產(chǎn)業(yè)上的利用價值，故依法提請實用新型專利申請。
權利要求1.一種可任意彎曲定型的魔術管體，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合金。
2.根據(jù)權利要求1所述的可任意彎曲定型的魔術管體，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合金后是予以封口。
3.根據(jù)權利要求1所述的可任意彎曲定型的魔術管體，其特征在于該塑性軟管為多個層狀而形成有多個容室，該彈簧為左、右旋內(nèi)外相互交錯的多個彈簧，該多個彈簧層置于相異的容室內(nèi)，并填載低熔點合金。
4.根據(jù)權利要求3所述的可任意彎曲定型的魔術管體，其特征在于該容多個彈簧是于其前、后增設相互疊置的彈簧，該彈簧形成左、右旋內(nèi)外相互交錯的疊置多個彈簧層置于相異的容室內(nèi)，并填載低熔點合金。
專利摘要一種可任意彎曲定型的魔術管體,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合金;利用低熔點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,以利施力扭轉至所需弧曲度,然后再取出使低熔點合金降溫至固結,以定型該彎曲部具撓性恢復力的剛性彈簧,呈現(xiàn)任意扭轉彎曲定型的效用,并使管體結構備具剛性強度。
文檔編號F16L11/12GK2415233SQ00205680
公開日2001年1月17日 申請日期2000年3月7日 優(yōu)先權日2000年3月7日
發(fā)明者曾紹謙 申請人:曾紹謙