FI80935C - Konstruktionsmodul. - Google Patents

Description

1 80935

RAKENNEMODULI

Keksintö koskee rakennemodulia, kuten on määritelty patenttivaamuksen 1 johdanto-osassa.

5 Tämäntyyppiset laitteet ovat olleet aiempien amerikkalaisten patenttien 3968808; 4026313; 4290244 ja 4280521 kohteena. Kaikissa näissä patenteissa rakenteet ovat itsekantavia, so niille on tunnusomaista, että rakenteellinen kokonaisuus levitetyssä muodossa saavu-10 tetaan kehikkoon aiheutetuilla jännityksillä. Kehikolle on ominaista levitettävyys täyteen muotoon tarvitsematta välttämättä ulkopuolisia lukituslaitteita.

Deruksen patentti US 4276726 esittää samantyyppistä rakennetta, mutta esittää lisäksi järjestelyn, 15 jolla saavutetaan lukitus, ei ainoastaan edellämainitul-la itsekantavalla toiminnalla, vaan myös irroitettavalla lukitusmenetelmällä, jota käytetään pitämään rakenne täysin levitetyssä muodossa pakottamatta itseaiheutettua jännitystä sauvaelementteihin. Tämän jäljemmän tyypin 20 moduli sisältää rajoitetun sarjan pareja poikittaisia sauvaelementtejä, jotka on yhdistetty kääntyvästi halkaistuun napaan. Kokoonpantavassa tilassa nämä halkaistut parit sauvaelementtejä muodostavat nipun, ja levitetyssä tilassa ne määrittävät sik-sak-tapaan suorakul-25 maisen suuntaissärmiön sivurajat. Sik-sak-yhdistettyjen sauvaelementtien päät yhdistetään napaelimin, joiden yksi ryhmä määrittää neliön kulmat yhdessä tasossa ja toinen ryhmä määrittää toisen neliön kulmat toisessa tasossa lähellä ensimmäistä tasoa. Lähtien säteettäises-30 ti sisäänpäin yhden naparyhmän määrittämistä kulmista on sarja lisäsauvaelementtejä, joiden sisemmät päät on yhdistetty lisänavalla. Nämä jälkimmäiset sauvaelementit ja niihin kuuluvat navat rajoittavat laajuuden, mihin rakenne voidaan levittää tämän tapahtuessa, kun edellä-35 mainittu ensimmäinen naparyhmä ja sisäänpäin säteet-täisesti lähtevät sauvaelementit ovat yhdensuuntaisia. Irroitettavat lukituslaitteet on sijoitettu toiminnal- 2 80935 lisesti, kun rakenne on levitetty estämään rakenteen kokoonpainuminen estämällä tasoja, jotka sisältävät kaksi ryhmää napaelimiä, liikkumasta erilleen.

Keksinnölle tunnusomaisten seikkojen osalta 5 viitataan patenttivaatimukseen 1.

Keksintö koskee kokoonpantavaa/levitettävää rakennemodulia, joka levitettynä ja lukittuna ainakin yhdellä halkaistulla napasovitelmalla muodostaa jäykän kehikon, jota voidaan käyttää yksin rakenneyksikkönä 10 tai yhdistettynä muihin yksiköihin muodostamaan koottu kehikko.

Yhdessä sovellutuksessa keksintö koskee rakennemodulia, jota voidaan käsitellä kootun niputetun tilan ja levitetyn lukitun tilan välillä, joka on jäykkä 15 kolmidimensionaalinen avaruuskehikko, ja on tunnettu yhdessä toimivista napaelimistä, jotka muodostavat halkaistun napasovitelman, jonka tarkoitus ja toiminta on lukita kehikko levitettyyn tilaan.

Eräässä toisessa sovellutuksessa keksintö 20 koskee avaruuskehikkoa, joka on pyramidin muotoinen ja jossa halkaistu napasovitelma sijaitsee pyramidin pohjan kulmassa tai kaksi halkaistua napasovitelmaa on sijoitettu diagonaalisesti pohjan vastakkaisiin kulmiin. Tällä tavalla muodostetaan jäykkä avaruuskehikko mini-25 mimäärällä sauvaelementtejä. Pohjaa rajoittaa sarja yksittäisiä sauvaelementtejä yhdistettynä päistään pikemminkin napaelimiin kuin edellyttäen ylläkuvatulla tavalla ympäröiviä pareja halkaistuja sauvaelementtejä.

Eräs keksinnön sovellutus koskee modulia, joka 30 levitettynä on tunnettu siitä, että siinä on ympäröivä sarja sauvaelementtejä, jotka on keskenään yhdistetty päistään napaelimiin, ja joissa sarja sauvaelementtejä on pääasiassa yhdensuuntaisia niin, että ne levittäytyvät ja määrittävät monikulmion sivut, jolloin ne on 35 lukittu tähän muotoon ainakin yhdellä parilla napaeli-miä, jotka muodostavat halkaistun napasovitelman laitteiden ollessa järjestetty irroitettavasti lukitsemaan

II

3 80935 napaelinparia muodostaen yhdessä halkaistun napasovitel-man. Pari napalaitteita, jotka muodostavat halkaistun napasovitelman, vetäytyy poipäin toisistaan, kun moduli on lukitsematon ja liikkuu kohti koottua niputettua 5 tilaa.

Keksinnön eräs sovellutus koskee sitä tosiasiaa, että tämän keksinnön modulit voidaan liittää yhteen jakamalla monikulmion yhteinen sivu.

Keksintöä selostetaan seuraavassa lyhyesti 10 viitaten oheisiin piirustuksiin, joissa: kuva 1 on perspektiivikuva keksinnön mukaisen modulin eräästä sovellutusmuodosta; kuva 2 on suurennettu perspektiivikuva esittäen halkaistua napasovitelmaa; 15 kuva 3 on tasokuva kuvassa 1 esitetystä modulista; kuva 4 on sivupystykuva kuvien 1 ja 3 esittämästä modulista; kuva 5 on suurennettu leikkauskuva olennaisesti pitkin kuvan 3 leikkausta 5-5; 20 kuva 6 on tasokuva kuvan 2 esittämästä halkaistusta napasovitelmasta; kuva 7 on kuvan 1 tapainen ja esittää siihen lisättyjä lisävahvistuslaitteita; kuva 8 on vaakaleikkauskuva olennaisesti pitkin kuvan 25 7 leikkausta 8-8; kuva 9 on pystyleikkaus olennaisesti pitkin kuvan 8 leikkausta 9-9; kuva 10 on kuvan 9 tapainen ja esittää vahvistuslait-teiden lisämuunnelmaa; 30 kuva 11 on tasokuva eräästä kuvan 10 esittämistä halkaistuista napasovitelmista; ja kuva 12 on leikkauskuva olennaisesti pitkin kuvan 11 leikkauslinjaa 12 - 12.

Viitataan aluksi yksityiskohtaisemmin kuviin 35 1, 3 ja 4, niissä esitetty moduli sisältää sauvaelemen- tit 10, 11, 12 ja 13, jotka, kuten on esitetty, ovat pitkällään ja määrittävät neliön sivut, kun moduli on 4 80935 esitetyllä tavalla levitetyssä tilassa. Modulin tässä muodossa kahden sauvaelementin 10 ja 11 viereiset päät on yhdistetty napaelimellä 14; sauvelementtien 11 ja 12 viereiset päät on yhdistetty napaelimellä 15; sauvaele-5 menttien 12 ja 13 viereiset päät on yhdistetty napaelimellä 16; sauvaelementtien 10 ja 13 viereiset päät on yhdistetty napaelimellä 16 ja sauvaelementtien 10 ja 13 viereiset päät on yhdistetty napaelimellä 17.

Keksinnön tähän sovellutukseen kuuluu myös 10 järjestetty napaelin 18, ja tähän on niveltyvästi kiinnitetty, ja lähtien tästä napaelimestä niveltyväksi liitokseksi napaelimien 14 ja 16 kanssa lähtee sauva-elementti 19 ja 20. Laitteeseen kuuluu lisäksi kaksi sauvaelementtiä 21 ja 22, jotka ovat kääntyvästi yhdis-15 tetyt napaelimeen 18, ja näiden sauvaelementtien 21 ja 22 vastaavat vastakkaiset päät on kääntyvästi kiinnitetty napaelimiin 23 ja 24 esitetyllä tavalla. Kaikki kuvatut napaelimet ovat rengas- ja välilevytyyppiä, mikä muodostaa aiemman patentin US 4260521 asiasisällön, 20 mikä sisällytetään tähän viittaamalla siihen. Vaikka muita ja erilaisia napaelimiä voidaan käyttää, on edullista, että edellämainittua rengas- ja välilevytyyppistä napaa käytetään.

Selvyyden vuoksi kuvassa 1 kaksi sauvaelement-25 tiä 21 ja 22 ja niihin liittyvät navat 23 ja 24 on esitetty käännettynä sivulle ja pois käyttöasennoistaan kuvaamaan keksinnön halkaistua napasovitelmaa. Todetaan, että sauvaelementit 21 ja 22 täysin pystytettyinä on piirretty katkoviivoin 21' ja 22' kuvassa 1. Kuten on 30 selvemmin esitetty kuvassa 2, napaelin 23 on varustettu keskustassaan ylöspäin lähtevällä tapilla 25, joka on halkaistu kohdassa 26 muodostamaan päätyosalla varustetut kärjet 27 ja 28. Päätyosilla varustettujen osien 27 ja 28 alapuolella oleva varsi 25 on pituudeltaan 35 sellaisessa suhteessa navan 15 paksuuteen, että kun elin 25 pakotetaan navan 15 keskiaukkoon 30, jaetut osat puristuvat yhteen, kunnes päätyosalla varustetut osat 27 li 5 80935 ja 28 eroavat lukitakseen sovitellaan kuvassa 5 esitettyyn asentoon. Päatyosalla varustetut osat 27 ja 28 ovat heikosti pyöristetyt, kuten kohdassa 31 salliakseen kahden navan 15 ja 23 pakottamisen erilleen yksinker-5 taisesti erottamalla ne käsin. Tietysti voidaan käyttää muita ja erilaisia laitteita kiinnittämään navat 15 ja 23 yhteen kuvassa 5 esitettyyn päällekkäiseen asentoon. On huomattava edelleen, että tämä järjestely koskee kahta napaa 17 ja 24 sauvaelementtien 10, 11, 12 ja 13 10 määrittämän monikulmion vastakkaisessa kulmassa.

On huomattava, että sauvaelementit 10, 11, 12 ja 13 ovat samanpituisia siten, että ne tosiasiassa muodostavat neliön modulin levitetyssä tilassa. Edelleen on huomattava, että sauvelementit 19, 20, 21 ja 22 ovat 15 samanpituiset, edullisesti pituudeltaan samat kuin monikulmion muodostavat sauvaelementit 10, 11, 12 ja 13. Modulin kootussa niputetussa tilassa kolme napaelin-tä 15, 17 ja 18 on ryhmitetty yhteen nipun toiseen päähän, kun taas napaelimet 14, 16, 23 ja 24 on ryh- 20 mitetty yhteen nipun toisessa päässä, sauvaelementtien ollessa sijoitettuna yleensä yhdensuuntaisina ja lähekkäin yhteen näärittääkseen nipun, jonka päissä napaelin-ryhmät sijaitsevat, kuten edellä on kuvattu.

On ilmeistä, että kaksi modulia, kuten on 25 esitetty kuvissa 1, 3 ja 4 voidaan yhdistää muodostamaan yhtenäinen kehys levitetyssä tilassa ollen samalla koottavissa niputettuun tilaan yllä kuvattuun tapaan. Tietysti tarvittavia lisäsauvaelementtejä voidaan sisällyttää tällaiseen nippuun.

30 Tällainen moduli voidaan yhdistää yksinker- tisesti jakamalla neliön yhteinen sivu tai sivut, kuten mikä tahansa tai useampi sauvaelementeistä 10, 11 ja 13 määrittää. Täten esim., jos muodostetaan lisämoduli käyttämällä yhteistä sauvaelementtiä 12, tulee olla 35 lisänapaelin vastaten napoja 14 ja 17 samoin kuin lisä-napaelin vastaten napoja 18 ja 24. Tässä tapauksessa napaa 18 vastaava napa on liittynyt myös vastaavaan 6 80935 sauvaelementtiin 21 ja yhdistetty jo esitettyyn halkaistuun napaelimeen 23 ja lisäsauvaelementtiin 22. Sitä vastaava halkaistu napaelin 24 toimii yhdessä halkaistun napaelimen kanssa, joka vastaa napaelintä 17, joka hal-5 kaistu napaelin on samassa linjassa esitettyjen kahden navan 15 ja 17 kanssa. Täten napaelin 16 on lisäksi yhdistetty siihen sauvaelementin yhden pään vastatessa sauvaelementtiä 13 sauvaelementin toisen pään vastatessa sauvaelementtiä 20 jne. Täten yhdistetty modulisovi-10 telma on tunnettu siitä, että sen komponentit ovat vapaasti käännettävissä napojen 15 ja 16 väliin määritetyn akselin ympäri, mutta tämä kääntyvä toiminta voidaan eliminoida käyttämällä lisäsauvaelementtiä napaelimen 18 ja toisen modulin vastaavan napaelimen 15 välillä, missä halkaistu napaelin saatetaan lisäsauva-elementin vastakkaisen pään ja toisen modulin napaelimen välille, joka vastaa napaelintä 18. On huomattava, että tämän lisäsauvaelementin pituus määrittää sen, ovatko näiden kahden modulin kahden monikulmion tasot yhden-20 suuntaiset vai kulmassa toisiinsa nähden.

On ilmeistä, että keksinnön mukaisen modulin määrittämä avaruuskehikko saattaa olla paitsi pyramidin muotoinen, kuten on esitetty kuvassa 1, pikemminkin muun ja erilaisen monikulmion muotoinen, kuten esimer-25 kiksi avoin avaruuskehikko voi muodostaa tetraedrin. On myös huomattava, että kekskinnön mukaisesti modulin levitetty muoto voi olla olennaisesti kaksi-dimensio-naalinen, so monikulmion muodostavat sauvaelementit 10, 11, 12 ja 13 on yhdistetty kulmassa halkaistulla napa-30 sovitelmalla diagonaalisen jatkettavan lisäsauvaelemen-tin yhdistäessä vastakkaisen kulmanapaelimen halkaistun napasovitelman yhteen komponenttiin. Tässä tapauksessa kaikkien sauvaelementtien tulee olla saman mittaisia siten, että monikulmio on vinoneliö, joka on muodostettu 35 kahdesta tasasivuisesta kolmiosta, joilla on yhteinen kanta, joka on diagonaalisesti kulkeva lisäsauvalaite.

Silloin, kun halkaistua napasovitelmaa käyte-

II

7 80935 tään modulirakenteessa, jossa kuvan 2 tapaan sauvaele-mentti, kuten esimerkiksi sauvaelementti 21, kulkee kulmassa ylöspäin halkaistun napasovitelman 15, 23 ylemmän napaelimen 15 suhteen, halkaistun napasovitelman ylempi 5 komponentti on sopivasti lovettu, kuten kohdassa 32, aikaansaamaan liikkumavaraa sauvaelementin 21 päälle erityisesti sen välittömästi välilevyn 33 viereen, kuten on esitetty kuvassa 5, missä välilevy menee säteettäi-seen rakoon 34 (kts. kuva 3) salliakseen välilevyä 33 10 estettävän renkaalla 35 pidettynä kiinnitettynä navan puolikkaiden välillä, kuten on esitetty täydellisesti edellä mainitussa aiemmassa patentissa US 4280521.

Kuvissa 7, 8 ja 9 esitetyssä keksinnön sovellutuksessa kuvassa 1 esitettyyn perusmoduliin on lisätty 15 vahvistavat sauvaelementit 38, 39, 40 ja 41. Näiden vahvistavien sauvaelementtien sisemmät päät ovat yhdistetyt napaelimellä 42, joka on pienempi läpimitaltaan kuin muut navat, minkä tarkoitus on aivan ilmeinen. Vahvistavien reunaelementtien ulommat päät ovat käänty-20 västi yhdistetyt niiteillä tai tapeilla 43 vastaaviin sauvaelementteihin 19, 20, 21 ja 22. Näiden vahvistavien sauvaelementtien pituudet ovat samat niiden nivelyh-dyspisteiden 43 ja napaelimen 42 välillä, ja on huomattava, että vahvistavan sauvaelementin pituus on aina 25 pienempi kuin sen sauvan, kuten sauva 21, pituus, johon ne on kiinnitetty nivellaitteen 43 ja tällaisen sauvan 21 ylemmän pään välille. Riippuen siitä, halutaanko navan 42 vetäytyvän napaelimestä 18, kun sovitelmaa kasataan niputetuun tilaan tai lähestyykö tällainen 30 napaelin 42 tällaista napaelintä 18 modulia koottaessa tai niputettaessa, napa 42 on alkujaan sijoitettu nivelien 43 tason alapuolelle tai yläpuolelle. Kuvissa 7, 8 ja 9 esitetyssä erityisessä suoritusmuodossa vahvistavat sauvaelementit 36, 39, 40 ja 41 ovat alkujaan sijoitetut 35 siten, että ne lähtevät monikulmion kulmanapaelimen alapuolelta. Tällöin, kun yksikkö on koottu niputettuun tilaan, napaelimen 42 tarvitsee lähteä tai siirtyä pois 8 80935 napaelixnen 18 tieltä. Jos toisaalta vahvistavat sauva-elementit 38, 39, 40 ja 41 ovat alkujaan sijoitetut siten, että napaelln 42 on sijoitettu nlvellaltteen 43 läpi kulkevan tason yläpuolelle, silloin napaelln 42 5 pyrkii kohti napaelintä 18, kun yksikköä niputetaan. Edellisessä tapauksessa nipun pituus lisääntyy suhteessa kuvan 1 sovellutuksen nipun pituuteen nähden, kun taas jälkimmäisessä tapauksessa nipun pituus ei lisäänny. Molemmissa tapauksissa on edullista, jos napaelln 42 on 10 suhteellisesti pienempi, kuin mikä tahansa muista navoista, erityisesti napaelln 18, jotta sallittaisiin sovitelman täydellinen koottavuus tai niputus. Tämä on ilmeistä erityisesti, kun napaelln 42 lähestyy napaelintä 18 siten, että napaelimen 42 täytyy olla sisäänpäin 15 vetäytyneitten sauvaelementtien 19, 20, 21 ja 22 sisäpuolella.

Kuva 10 esittää sovellutusesimerkkiä, joka on hyvin samantapainen, kuin kuvan 9 esittämä sovellutusesimerkki, mutta tämä mahdollistaa lisävahvistussauva-20 elementit 38', 39' ja 41' (jäljelle jäävää vahvistavaa sauvaelementtiä vastaten sauvaelementtiä 40 ei ole esitetty eelvyyssyistä kuvassa 10) suoraan yhdistettäväksi vastaavaan napaelimeen 14, 23, 16 ja 24 pikemminkin ollen niveltyvästi yhdistettynä kuten kohdassa 25 43 kuvassa 9. Täten parittaisten sauvaelementtien, esim.

21 ja 39', välilevyt kuvissa 11 ja 12 esitetyllä tavalla voivat käyttää vierekkäin yhteistä naparakoa 50 sekaantumatta modulia kokoonpantaessa ja levitettäessä. Tietysti on selvää, että tätä järjestelyä ei voida käyttää, 30 jos vaaditaan, että napaelin 42 lähestyy napaelintä 18 sovitelmaa niputettaessa.

Il

Claims (5)

9 80935

1. Rakennemoduli, joka on käsiteltävissä kokoonpannun ja levitetyn, lukitun tilan välillä, jossa moduli muodostaa kehikon, ja joka moduli käsittää useita sauvaelementtejä (10, 11, 12, 13, 19, 20, 21, 22), jotka on sijoitettu yleensä yhdensuuntaisesti ja nippuun, kun moduli on kokoonpannussa tilassa, sekä ensimmäisen ryhmän napaelimiä (15, 17; 18), jotka on nivelöidysti yhdistetty sauvaelementtien niihin päihin, jotka osoittavat nipun yhtä päätä kohti ja toisen ryhmän napaelimiä (14, 16, 23, 24), jotka on nivelöidysti yhdistetty sauvaelementtien niihin päihin, jotka osoittavat nipun toista päätä kohti, ainakin joidenkin ensimmäisen ryhmän napaelimistä (15, 17; 18) yhdistäessä nivelöidysti joitakin sauvaelementeistä (11, 12, 21; 10, 13, 22; 19, 20, 21, 22) toisiinsa, ja ainakin joidenkin toisen ryhmän napaelimistä (14, 16, 23, 24) yhdistäessä nivelöidysti joitakin sauvaelementeistä (10, 11, 19; 12, 13, 20; 11, 12, 21; 10, 13, 22) toisiinsa, tunnettu ainakin yhdestä halkaistusta napasovitelmasta (SI; S2), joka käsittää ensimmäisen ryhmän napaelimet (15, 17) ja toisen ryhmän napaelimet (23; 24) ja osat (25, 30), jotka ovat integraaliset napaelinten (15; 17 ja 23; 24) kanssa, halkaistun napasovitelman (SI; S2) napaelinten (15, 23; 17, 24) lukitsemiseksi yhteen kehikon pitämiseksi levitetyssä tilassa.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen rakennemoduli, tunnettu siitä, että sauvaelementit ovat keskenään olennaisesti samantasoiset ulottuen pitkin monikulmiota ja määrittäen sen sivut, jolloin napaelimet määrittävät monikulmion kaikki kulmat, jotka napaelimet käsittäen halkaistut napasovitelmat sijaitsevat monikulmion vastakkaisissa kulmissa. 10 80935

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen rakennemoduli, tunnettu siitä, että levitetyssä tilassaan moduli on pyramidin muotoinen ja halkaistut napasovitelmat (SI, S2) sijaitsevat pyramidin pohjan vastakkaisissa kulmissa.

4. Patenttivaatimuksen 2 mukainen rakennemoduli, tunnettu siitä, että levitetyssä tilassa moduli on taso-kuvassa monikulmainen, jolloin yksi napaelimistä (18) sijaitsee tällaisen monikulmion kärjessä, ja jolloin yksi sauvaelementti (21) on liitetty nivelöidysti yhdestä päästä mainittuun yhteen napaelimeen (18) ja kannattaa nivelöidysti vastakkaisessa päässään halkaistun napasovitelman yhtä napa-elintä (23).

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen rakennemoduli, tunnettu vahvistavista sauvaelementeistä (38, 39, 40, 41), jotka on liitetty nivelöidysti lisänapaelimellä (42) ja nivelöidysti (43) liitetty yksitellen toiseen sauvaelementeistä (19, 20, 21, 22). Il li 80 935