TW201825825A - 結構元件 - Google Patents

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TW201825825A
TW201825825A TW106139594A TW106139594A TW201825825A TW 201825825 A TW201825825 A TW 201825825A TW 106139594 A TW106139594 A TW 106139594A TW 106139594 A TW106139594 A TW 106139594A TW 201825825 A TW201825825 A TW 201825825A
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TW
Taiwan
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edge
structural
structural element
cardboard
flat
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English (en)
Inventor
伊茲賀 甘伏尼
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以色列商Ig硬紙板科技有限公司
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Abstract

本發明係關於一種包括紙板作為一主要構成部分之結構元件。更具體而言，本發明係關於包括長形部件及成型3層紙板面板之平坦長形結構元件。

Description

結構元件
本發明係關於一種包括紙板作為一主要構成部分之結構元件。本發明之一結構元件可係平坦的或可係可用作板、支柱、樑、框架元件等之一長形元件。
由紙板作為主構成部分製成之結構元件係已知的(參見PCT公開案WO 2014/061012及WO 2014/141228)。特定而言，WO 2014/061012提供包括一長形內部部件及封圍該內部部件之一長形外部部件之結構元件。內部部件係可由紙板或另一材料製成之一圓棒；且外部部件可由關於其之一中間部分摺疊(以便包封內部部件)之一紙板薄片構造以形成與內部部件之外部表面之一緊密結合。兩個部件聯合地界定一第一核包封子結構；同時位於中間部分兩側之薄片之部分聯合地界定一第二分層式子結構。此結構元件具有顯著大於個別部件中之每一者之一承載量。
本發明提供用紙板作為其主要構成部分之一結構元件。使紙板作為其主要構成部分意指其在一重量/重量基礎上包括至少80％，有時85％、90％及甚至95％之紙板；且有時甚至包括幾乎100％紙板。其餘非紙板材料包含將部件彼此黏合之黏合劑(如下文將規定)且可包含一外部塗層、快幹漆、清漆、油漆等。本發明之結構元件具有自一成型邊緣部分延伸之一平坦部分。依據一項實施例(本文中稱為「一 邊緣實施例 」)結構元件具有一個此類成型邊緣部分，且依據另一實施例(「兩邊緣實施例 」)存在彼此平行之兩個此類邊緣部分，其中平坦部分在該兩個此類邊緣部分之間延伸。藉由使一紙板面板之至少一個分段(本文中稱為「邊緣成型分段 」)與一長形部件結合且將該紙板面板之該至少一個分段摺疊於一長形部件上方來形成邊緣部分，該長形部件可具有一多邊形或(特定地，但非排他性地)一圓形剖面，且平坦部分由彼此結合的面板之分段構成以形成如下文所界定及闡述之一多層平坦結構(此等分段中之每一者在本文中將稱為「平坦分段 」)。 成型邊緣之總體剖面形狀可通常係長形部件之總體剖面形狀。依據某些實施例，可在成型邊緣上方裝配一形狀修改輔助邊緣部件以修改其剖面，例如自圓形修改成多邊形特定而言修改為一直角形狀；亦即，修改為具有法向於元件之平面之一表面之一邊緣。 雖然長形部件(下文將界定)較佳地由紙板製成但依據某些實施例亦可由其他材料(舉例而言，塑膠(特定而言回收塑膠)或木材)製成。 長形部件沿著一軸延伸且通常具有一圓形(舉例而言，圓的)剖面。紙板面板具有3個層，該3個層包括其間夾有一低密度紙板層之第一外部高密度紙板薄片及第二外部高密度紙板薄片。 術語「高密度紙板 ( 或 HDC) 薄片」 係指一紙板薄片，該紙板薄片相對堅固及均勻(與非HDC紙板面板相比)，無肉眼可見之空隙且通常係壓縮的。其可具有至少200克每平方米(g/m2 )之範圍中、通常400 g/m2 至700 g/m2 之範圍中之一空氣比重。一特定實例係具有400 g/m2 至600 g/m2 之範圍中之密度之重型紙板。本發明中所使用之HDC薄片可具有0.5 mm至3 mm、通常1 mm至1.5 mm之範圍中之一厚度。一HDC薄片在緊密地固持在一平坦構形中以避免彎曲時(如在本發明之結構元件中，亦如下文所圖解說明)沿平行於其平面之一方向顯示一抗壓性。 術語「低密度紙板 ( 或 LDC) 層 」係指具有具複數個單元或空隙之一內部結構之一紙板層；舉例而言，由波狀、有溝紋或否則鬆散裝填之紙薄片或條帶形成。包括一低密度紙板層之紙板面板之實例如此被稱為「波狀紙板 」或「蜂巢式紙板」 ，該「波狀紙板 」或「蜂巢式紙板」 由夾在兩個平襯板(例如由HDC製成)之間的有溝紋或波狀紙塊組成。 面板之邊緣成型分段界定於兩個平坦分段之間且不具有該第二HDC薄片及該LDC層；舉例而言已被裁剪掉或已被以其他方式移除。第一HDC薄片之內部面摺疊於該第一部件之外部表面上方且與該第一部件之外部表面緊密結合(例如藉由黏合劑)，以便包封該第一部件之頂部部分。在此摺疊之後，兩個平坦分段旋即透過其各別第二HDC薄片之附接變得彼此結合(例如藉由黏合劑)；此界定結構元件之平坦部分。 該平坦部分通常經形成延伸長形部件之長度。 特定地(但非排他性地)，該長形部件之最大水平剖面尺寸大約(亦即在加或減10％之範圍內)等於3層紙板面板之厚度之兩倍。 一旦平坦分段彼此附接，其各別第二HDC薄片便在平坦部分之大約中間平面處共同形成一聯合高密度結構。該高密度結構夾在共同提供抗彎曲性的平坦分段之其他層之間。此抗彎曲性用於使高密度結構保持處於一平坦構形中，在該平坦構形中高密度結構沿著結構元件之平面賦予一抗壓性。 依據本發明之一項實施例，該高密度結構由平坦分段之結合高密度層構成。依據另一實施例，在並置第二高密度層之間裝配一或多個第三高密度薄片。 依據本發明之一實施例，高密度結構之構成部分藉由一黏合劑彼此黏合。依據另一實施例，除使用一黏合劑之外或代替使用一黏合劑，此等構成部分藉由由一加強端部元件施加之一壓縮力固持在一起，該加強端部元件使兩個側接分段彼此夾緊。適用於一邊緣實施例之此一加強端部元件之一實例係由高密度紙板(其可係一層的、兩層的或多層的)製成之一端部元件，該高密度紙板經成型為裝配於平坦分段之端上方之一直角槽藉此(i)將該等平坦分段夾在一起，(ii)密封端部且提供額外力以將兩個平坦分段固持在一起，(iii)提供該結構元件之一直且平坦端部，及(iv)為該結構元件提供額外剛度。另一實例係除黏合劑外或代替黏合劑以裝配至平坦分段中之鉚釘。 兩邊緣實施例之結構元件關於一中間線大體對稱、平行且位於兩個邊緣之間。此雙邊緣結構為結構元件添加功能性及剛度。 依據一項實施例，該長形部件由一固體塊(例如紙板)製成。依據另一實施例，該長形部件經形成具有一軸向流明。該長形部件之一特定實例係圓柱形(通常柱狀)之一個長形部件。如上所述，該長形部件通常由紙板製成。 本發明之結構元件具有比以下各項之承載或抗彎曲性質顯著大之一承載或抗彎曲性質：單獨長形部件；或由該紙板面板製成之一兩層結構；或由紙板面板製成之一兩層結構(其中一或多個額外高密度紙板層安置於對置第一高密度層之間)；或由一加強底部元件形成之結構。與該結構元件之構成部分中之單獨任何者(亦即長形部件或無該邊緣部分之平坦部分)相比，該結構元件之較高承載或抗彎曲是至少2倍、3倍、4倍、5倍、6倍、7倍、8倍、9倍且甚至10倍大。 如可瞭解，本發明之結構元件通常具有在平坦分段之間通過之一縱向對稱平面。 如亦可瞭解且如依據上文呈現，本發明之結構元件可由各種塗層塗佈，如此賦予抗火性、抗水性及其他。此可藉由各種油漆、漆等達成。 本發明之結構元件可併入於各種結構及框架中。依據一項實施例，其係可用作一樑、支柱或另一框架組件之一大體軸向長形元件。依據另一實施例，該平坦部分可界定一總體板狀構形。 本發明亦提供包括本發明之一或多個結構元件之一裝置。結構元件之一特定使用係作為一框架之部分，舉例而言，一運載工具(例如自行車或輪椅)之框架。其他實例係諸如支柱、樑、面板、架、建築物之框架、天花板或壁支撐框架、運載工具之框架等之結構元件。 本發明之另一態樣關於包括本發明之兩個或多於兩個元件之一結構單元。依據一項實施例，該兩個或多於兩個元件中之一第一者之一邊緣成型一結合邊緣且與該兩個或多於兩個元件中之一第二者之該平坦部分結合；例如形成一T形樑。此態樣之一結構單元可包括該等第一結構元件中之一或多者及該等第二結構元件中之一或多者。在某些實施例中，該兩個或多於兩個結構元件中之一第一者與該兩個或多於兩個結構元件中之兩個第二者之平坦部分結合，藉此該第一結構元件之兩個邊緣構成結合邊緣。此後一實施例之結構單元可用作一I形樑，如例如構造中之一工程元件。 結合邊緣可由例如法向於該第一元件之平面之一個邊緣表面之一邊緣表面界定。依據一項實施例，結合邊緣可由一形狀修改輔助部件界定。第一結構元件與第二結構元件通常彼此結合(例如經黏合)使得其一般彼此定向。
隨附圖式展示圖解說明本發明之例示性及非限制性實施例之示意性圖示。所圖解說明之實施例係根據本發明之一結構元件。圖 1A 及圖 1B 中展示長形結構元件100 ，其係根據一邊緣實施例之一元件。元件100 沿著軸102 延伸且由兩個紙板構成部分構成，該兩個紙板構成部分包含一管狀部件104 及一3層紙板面板106 。術語「構成 」(或其任何語言變體)應理解為意指此等係主要結構構成部分。另一構成部分係用於將主要結構組件彼此黏合之黏合劑。其他元件可包含橫貫元件之兩個對置面之加強銷或下文在圖 2B 中所圖解說明之一額外加強底部元件。 紙板面板106 具有其間夾有一低密度紙板(LDC)層114 之第一高密度紙板(HDC)薄片110 及第二高密度紙板(HDC)薄片112 。紙板面板106 具有僅具該第一HDC層之邊緣成型分段116 ；該邊緣成型分段不具有第二HDC薄片及LDC層。舉例而言，為形成邊緣成型分段116 ，自面板106 裁剪掉第二HDC薄片及LDC層之各別部分，藉此在該分段處曝露第一HDC薄片之內部面118 。邊緣成型分段116 之內部面118 與第一部件104 之一外部面120 緊密地結合(例如藉由黏合)。 邊緣成型分段116 (較佳地見於圖 3B 中)界定兩個側接平坦部分122A 、122B ，該兩個側接平坦部分係彼此之鏡像，且在圖 1B 中所見之結構元件中共同界定自長形部件104 延伸(沿圖式中之定向向下)之一多層平坦部分。在此多層平坦部分中，兩個各別HDC薄片部分112A 、112B 共同形成一兩層高密度結構124 。如可見，此高密度結構可補充至少一個第三HDC薄片，如圖 2A 中所圖解說明。 因此沿著結構元件100 之一中間線126 形成高密度結構124 ，其中高密度結構124 之一側係另一側之一鏡像。 如圖 1A 中(且亦圖 2A 至圖 2B 中)可見，邊緣成型分段經定尺寸使得一旦與該長形部件組合構成結構元件，高密度結構124 便接觸且因此支撐該長形部件之一底部部分128 。 圖 2A 係本發明之一結構元件之一剖面，該結構元件與圖 1A 中所展示之彼結構元件類似但在各別第二HDC薄片112A 與 112B 之間添加有一第三HDC薄片130 。 如可瞭解，在某些實施例中，可在薄片112A 與 112B 之間添加一個以上第三HDC薄片。 圖 2B 圖解說明與圖 1A 之彼實施例類似之一實施例，該實施例已添加加強端部元件132 ，該加強端部元件由HDC薄片構成，該HDC薄片成型為包圍兩個平坦分段之底部部分之一直角槽形形狀。 因此，端部元件132 用於(i)將平坦分段122A 與 122B 彼此緊密地固持在一起，(ii)密封平坦分段之底部端(及因此結構元件之底部端)，(iii)提供結構元件之一平且平坦底部表面，及/或(iv)添加該元件之結構剛度。如所展示，雖然端部元件132 係由一單個HDC薄片製成，但其可具有固定於一起以形成端部元件132 之兩個或複數個HDC薄片。 現在參考圖 3A 至圖 3C ，其圖解說明形成圖 1A 之結構元件之方式。 提供圖 3A 中示意性地圖解說明之一紙板面板106 ，該紙板面板由在其間夾有一LDC層114 之各別第一HDC薄片110 及第二HDC薄片112 構成。 自係此例示性實施例中之中間部分之一部分111 移除第二HDC薄片之一部分及LDC層之一各別部分以藉此界定具有第一HDC薄片110 之一經曝露內部面118 之一邊緣成型分段116 。藉由形成邊緣成型分段116 ，亦界定兩個側接平坦分段122A 、 122B 。 然後將一長形管狀部件104 縱向地放置於該邊緣成型分段116 之大約一中間線處，且將兩個平坦分段122A 、 122B 沿由箭頭123A 、 123B 表示之方向關於長形部件104 摺疊以使平坦分段之各別第二HDC薄片112A 、112B 彼此接觸，從而形成結構元件100 ，如圖 1A 至圖 1B 中所圖解說明。 在使第一部件104 與中心分段116 之內部面118 結合之前且在摺疊之前，可施加一黏合劑。應注意，在其他實施例中，除了移除部分111 之外，亦可事先製備面板以具有一邊緣成型分段116 。 現在參考圖 4 ， 其展示本發明之一例示性兩邊緣結構元件200 。元件200 具有界定於兩個圓形邊緣部分204 之間的一平坦部分202 。元件由彼此平行之兩個長形圓柱形部件206A 、 206B 及一成型三層紙板面板208 構成。面板208 係一個三層面板，其中第一HDC層210 及第二HDC層212 夾著一LDC層214 。元件之邊緣由緊密結合之長形部件206A 、206B 及第一HDC層210 形成且封圍長形部件206 。面板之部分共同形成界定於兩個邊緣部分之間的結構元件200 之一平坦部分202 。圖 5A 至圖 5C 示意性地圖解說明形成圖 4 之結構元件之方式。自紙板面板208 之兩個分段205A 、 205B 移除紙板中之某些(包含HDC層212 及LDC層214 中之至少某些(通常所有LDC層214 ))，以藉此界定各自側接有兩個平坦區段之邊緣成型分段216A 、 216B ：分段216A 側接分段222A 、 222C 且分段216B 側接分段222B 及222C 。然後將圓形長形部件206A 、 206B 裝配至邊緣成型分段中且然後藉由將邊緣成型分段之HDC薄片摺疊於長形部件206A 、 206B 上方(如由箭頭223A 及223B 所表示)並且然後將對置平坦分段彼此黏合，形成結構元件，如圖 4 中所見。分段222A 、 222B 具有與分段222C 之寬度相同之一組合寬度且因此所有平坦分段共同形成構成元件之平坦部分之一完整多層紙板結構。 現在參考圖 6 ，其展示根據本發明之一實施例之一T形樑300 。此T形樑由兩個平坦元件構造：各自具有與圖 4 中所展示元件200 之結構類似之一結構之第一結構元件300A 及第二結構元件300B 。裝配於邊緣部分304 之頂部上的係具有一矩形槽之一總體形狀的一形狀修改輔助部件306 ，且將該形狀修改輔助部件裝配於邊緣部分304 上方修改邊緣之總體剖面形狀以界定法向於由元件300A 界定之平面之一邊緣表面308 。此致使元件300A 與300B 彼此法向。 為形成此結合，可首先將形狀修改部件306 裝配於邊緣304 之頂部上或可首先將部件306 黏合於頂部元件300B 上且此後可將元件300A 之邊緣304 裝配於其中。 現在參考圖 7 ，其展示根據本發明之一實施例之一I形樑400 。I形樑400 以與圖 6 之T形樑300 之構造方式相似之一方式構造，由三個平坦結構元件構造：一個第一結構元件400A 以及兩個第二結構元件400B 及400C 。元件400A 由兩個邊緣修改輔助部件406A 、406B 形成，類似於圖 6 上之元件306 。
100‧‧‧長形結構元件/元件/結構元件
102‧‧‧軸
104‧‧‧管狀部件/第一部件/長形部件/長形管狀部件
106‧‧‧3層紙板面板/紙板面板/面板
110‧‧‧第一高密度紙板薄片
111‧‧‧部分
112‧‧‧第二高密度紙板薄片
112A‧‧‧高密度紙板薄片部分/第二高密度紙板薄片/薄片
112B‧‧‧高密度紙板薄片部分/第二高密度紙板薄片/薄片
114‧‧‧低密度紙板層
116‧‧‧邊緣成型分段/中心分段
118‧‧‧內部面/經曝露內部面
120‧‧‧外部面
122A‧‧‧平坦部分/平坦分段
122B‧‧‧平坦部分/平坦分段
123A‧‧‧箭頭
123B‧‧‧箭頭
124‧‧‧兩層高密度結構/高密度結構
126‧‧‧中間線
128‧‧‧底部部分
130‧‧‧第三高密度紙板薄片
132‧‧‧加強端部元件/端部元件
200‧‧‧兩邊緣結構元件/元件/結構元件
202‧‧‧平坦部分
205A‧‧‧分段
205B‧‧‧分段
206A‧‧‧長形圓柱形部件/長形部件/圓形長形部件
206B‧‧‧長形圓柱形部件/長形部件/圓形長形部件
208‧‧‧成型三層紙板面板/面板/紙板面板
210‧‧‧第一高密度紙板層
212‧‧‧第二高密度紙板層/高密度紙板層
214‧‧‧高密度紙板層
216A‧‧‧邊緣成型分段/分段
216B‧‧‧邊緣成型分段/分段
222A‧‧‧分段
222B‧‧‧分段
222C‧‧‧分段
223A‧‧‧箭頭
223B‧‧‧箭頭
300‧‧‧T形樑
300A‧‧‧第一結構元件/元件
300B‧‧‧第二結構元件/元件/頂部元件
304‧‧‧邊緣部分/邊緣
306‧‧‧形狀修改輔助部件/形狀修改部件/部件/元件
308‧‧‧邊緣表面
400‧‧‧I形樑
400A‧‧‧第一結構元件/元件
400B‧‧‧第二結構元件
400C‧‧‧第二結構元件
406A‧‧‧邊緣修改輔助部件
406B‧‧‧邊緣修改輔助部件
I-I‧‧‧線
為較佳地理解本文中所揭示之標的物且為例示該標的物可如何在實踐中實施，現將參考附圖僅藉由非限制性實例之方式闡述實施例，在附圖中：圖 1A 係根據本發明之一例示性一邊緣實施例之一結構元件之一示意性等角視圖。圖 1B 係沿著圖 1A 中之線I-I 截取之一剖面。圖 2A 及圖 2B 係本發明之其他兩個例示性一邊緣實施例之示意性剖面。圖 3A 至圖 3C 示意性地例示構造圖 1A 至圖 1B 之結構元件之方式，其展示製造程序中之三個連續步驟。圖 4 係本發明之一例示性兩邊緣實施例之一側面透視圖。圖 5A 至圖 5C 示意性地例示構造圖 4 之結構元件之方式，其展示製造程序中之三個連續步驟。圖 6 示意性地例示根據本發明之一實施例之一T形樑。圖 7 示意性地例示根據本發明之一實施例之一I形樑。

Claims (25)

  1. 一種結構元件，其具有一平坦部分及至少一個整體成型邊緣部分，該結構元件包括： 至少一個長形部件； 一成型3層紙板面板，其包括 一第一外部高密度紙板(HDC)薄片及第二外部高密度紙板(HDC)薄片，其間夾有一低密度紙板(LDC)層， 至少一個邊緣成型分段，其不具有該第二HDC薄片及該LDC層，及 平坦分段，其與該等邊緣成型分段側接； 其中 該邊緣成型分段之該第一HDC薄片之一內部面摺疊於該長形部件之一外部表面上方且與該長形部件之該外部表面緊密結合，以便包封該長形部件之一頂部部分以藉此界定該成型邊緣部分；且其中 該等平坦分段彼此固定以界定該平坦部分。
  2. 如請求項1之結構元件，其中該兩個平坦分段之該等各別第二高密度紙板薄片彼此黏合以形成一高密度結構。
  3. 如請求項1之結構元件，其包括裝配於該兩個平坦分段之該等第二高密度紙板薄片之間的一或多個第三高密度紙板薄片。
  4. 如請求項1之結構元件，其具有一個成型邊緣部分。
  5. 如請求項4之結構元件，其包括由高密度紙板(其可係一層的、兩層的或多層的)製成之一加強端部元件，該高密度紙板經成型為具有一直角槽形狀且裝配於該兩個側接分段之底部部分上方。
  6. 如請求項1之結構元件，其中該成型邊緣裝配有一形狀修改輔助邊緣部件。
  7. 如請求項1之結構元件，其具有兩個成型邊緣部分，其中該平坦部分在該兩個成型邊緣部分之間延伸。
  8. 如請求項7之結構元件，其中該等成型邊緣中之至少一者裝配有一形狀修改輔助邊緣部件。
  9. 如請求項6之結構元件，其中該形狀修改輔助邊緣部件界定法向於該元件之平面之一邊緣表面。
  10. 如請求項1至9中任一項之結構元件，其中該第一部件係管狀的。
  11. 如請求項1至9中任一項之結構元件，其具有在該兩個側接部分之間通過之一縱向對稱平面。
  12. 一種裝置，其包括一或多個各自根據前述請求項中任一項構形之結構元件。
  13. 如請求項12之裝置，其包括由該一或多個結構元件形成之一框架結構。
  14. 一種輪式運載工具，其包括如請求項1至11中任一項之一結構元件。
  15. 如請求項14之輪式運載工具，其係自行車或一輪椅。
  16. 一種結構單元，其包括兩個或多於兩個如請求項1至11中任一項之元件。
  17. 如請求項16之結構單元，其中該兩個或多於兩個元件中之一第一者之一結合邊緣與該兩個或多於兩個元件中之一第二者之平坦部分結合。
  18. 如請求項17之結構單元，其中該結合邊緣由法向於該第一元件之平面之一邊緣表面界定。
  19. 如請求項18之結構單元，其中該結合邊緣由一形狀修改輔助部件界定。
  20. 如請求項17之結構單元，其中該第一元件法向於該第二元件。
  21. 如請求項16之結構單元，其中該兩個或多於兩個元件中之一第一者之兩個結合邊緣與該兩個或多於兩個元件中之兩個第二者之該平坦部分結合。
  22. 如請求項21之結構單元，其中該等結合邊緣中之每一者由法向於該第一元件之該平面之一邊緣表面界定。
  23. 如請求項22之結構單元，其中該等結合邊緣中之每一者由一形狀修改輔助部件界定。
  24. 如請求項21之結構單元，其中該第一元件法向於該等第二元件。
  25. 如請求項21之結構單元，其係一I形樑。
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