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5. 发明专利

TWI324205B 面積金屬元件及板片元件 AN AREAL METAL ELEMENT AND A SECTION ELEMENT 有权
简体标题：面积金属组件及板片组件 AN AREAL METAL ELEMENT AND A SECTION ELEMENT
公开(公告)号：TWI324205B
公开(公告)日：2010-05-01
申请号：TW092133984
申请日：2003-12-03
申请人：波特韋克有限公司
发明人：瑰田奇里安
IPC分类号： E04C , E04F
CPC分类号： E04C2/08 , E04C2/427 , E04C3/083 , Y10T29/496 , Y10T428/12354 , Y10T428/12361 , Y10T428/12368
摘要：本發明揭示一種具有一表面之面積金屬元件，該表面由第一外側邊緣延伸至位於與該第一外側邊緣相向之第二外側邊緣。該金屬元件鄰接該第一外側邊緣之區域形成第一邊緣區域，且該金屬元件鄰接該第二外側邊緣之區域形成第二側面區域。該側面區域兩者係藉著置於該兩者之間之中心區域彼此連接，而形成至少一個完全毗連之開孔在該側面區域之至少一區域中，並使其邊界係藉著該側面區域形成於一個部分而藉著該中心區域形成於另一部分。該中心區域包含至少二板片(sections)，每一板片包括二向外設置部分板片及一置於他們之間之中心部分板片。該向外設置部分板片係關於該中心板片折疊，以產生該開孔。這些板片形成該開孔之邊界之部份，且包含這些板片之中心區域製成具有該金屬元件之二側面區域之單一整片部份。 An areal metal element is described having a surface which extends from a first outside edge to a second outside edge lying opposite the first out-side edge. The region of the metal element adjoining the first outside edge forms a first edge region and the region of the metal element adjoining the second outside edge forms a second side region. Both side regions are connected to one another by a central region lying therebetween, with at least one completely bordered aperture being formed at least in one of the side regions, with its border being formed in one part by this side region and in another part by the central region. The central region includes at least two sections which each consist of two outwardly disposed part sections and a central part section lying therebetween. The outwardly disposed part sections are folded over with respect to the central section to produce the aperture. The sections form part of the border of the aperture and the central region including the sections is made in one piece with the two side regions of the metal element. 【創作特點】本發明之一目的是發展一種前面所提之面積金屬元件，以不損失材料之方式形成該開孔，同時大體上沒有應變存在於該材料內。再者，該金屬元件應具有高硬度，且關於該開始材料應能有使該面積擴展及延伸之材料特性。
由此種前面所提之金屬元件，按照本發明可滿足此目的，其中該中心區域包含至少二板片(sections)，該每一板片包括二向外設置之部分板片(part sections)及一置於他們之間之中心部分板片，其中該向外設置部分板片係關於該中心部分板片折疊翻過以產生該開孔，其中該板片形成該開孔之邊界部分，及其中包含該板片之中心區域係形成設有該金屬元件之兩側區域(side regions)之單一整片元件。
按照本發明，該開孔係如此未藉著該面積金屬元件中之一擴展程序所產生，但藉著各部分板片之一折疊操作，以避免展開金屬中該金屬元件內之一伸展或一擴展作用。該折疊之部份板片係設成如下：在該加工步驟期間使該金屬元件之二外側面區域彼此之折疊展開，藉此達成該材料之想要加寬作用或擴展。同時，其藉著該折疊及藉著於該金屬元件之單一整片元件中之形成確保該金屬元件中之開孔能夠在單一整片元件生產製程中產生，且確保該想要之硬度及穩定性。
按照本發明之一有利具體實施例，該向外設置部分板片在彼此相向之二方向中延伸，亦即在彼此相向之二方向中折疊起來。該向外設置部分板片之一係特別朝向該中心部分板片之上側面折疊起來，且另一向外設置部分板片係朝向該中心部分板片之下側面折疊起來。該二部分板片能彼此面對或彼此避開地折疊起來。
其大致上亦可能的是該向外設置部分板片將在該相同之方向中彼此折疊，亦即面對該相同方向。該向外設置部分板片兩者於此製程中係特別地朝向該相同之側面折疊起來，亦即該向外設置部分板片兩者係朝向該上側面折疊起來或該向外設置部分板片兩者係朝向該中心部分板片之下側面折疊起來。
按照本發明之進一步有利具體實施例，有複數個開孔至少形成在該側面區域之一個。當該面積金屬元件具有在該外側邊緣之方向延伸之修長形設計時，這是特別明智的，因為該金屬元件在遍及其總長度之一對應加寬作用係僅只可能藉著該開孔。複數開孔係有利地形成在該側面區域之每一區域中。這些開孔最好係交替地散佈於兩側面區域中，並使得一個別板片之已折疊起來、向外設置部分板片最好同時地與該第一側面區域之一個別開孔結合及與該第二側面區域之一隨後開孔結合。
按照本發明之進一步有利具體實施例，在該中心區域中形成額外之開孔。形成在該中心區域中之開孔係有利地形成與該側面區域中所形成之開孔對應。設複數按照本發明折疊起來之板片，該板片連續地置於該外側邊緣之間，如此可能達成該金屬元件之一額外之加寬作用。
板片係有利地形成為具有側面邊緣彼此平行地延伸之網狀結構，然而，只要不會因此妨礙按照本發明之部分板片之翻折，該板片之側面邊緣亦可大致上彼此傾斜地延伸，或亦可彎曲由該網狀結構形狀脫離之表面、譬如橫側突出之表面可特別地設在這些板片之端點。
按照本發明之進一步較佳具體實施例，該側面邊緣及該網狀結構係彼此平行地或彼此傾斜地延伸。該幾何形狀係亦僅只侷限於此製程中，不妨礙該向外設置部分板片之折疊，及如此不妨礙將之二側面區域之翻開以使彼此分開。
藉著本發明可達成該具有折疊部分板片之第一及該第二外側邊緣間之間隔大體上係大於具有未折疊之部分板片。以此方式達成該想要材料之加寬作用。其特別可能的是以本發明，具有折疊部分板片之間隔係大約大於具有未折疊起來之部分板片1.3及4倍之間、特別是大約大於2及3倍之間。如此按照本發明藉著該折疊操作以按照本發明所形成之金屬元件可能比譬如當使用展開金屬時所能達成者有遠較大之擴展。
這些開孔有利地以規則之區間重複，此規則施行於該側面區域中所形成之開孔及該中心區域中所形成之任何開孔兩者。這些開孔亦大致上以不規則之區間重複。
按照本發明之進一步有利具體實施例，除了這些開孔以外該側面區域具有一大體上平坦表面，該金屬元件之表面亦係有利地呈平面狀，除了這些開孔以外。這個實施例在例如其中由於該折疊部分板片係以滾壓作成平面而呈現該材料之加厚現象之情形下亦可達成。藉此額外之應變硬化(strain hardening)發生在該彎曲線處及在該滾壓變薄之折疊之部分板片，儘管該材料之折疊，該折疊板片之僵硬度(stiffness)至少對應於該起始材料之僵硬度。當這些板片形成為網狀結構、譬如係製成相當薄時，這是特別重要的，因為於此案例中，藉著該應變硬化確保該整個金屬元件之高硬度，儘管該二側面區域之間有薄連接位置。
按照本發明之進一步有利具體實施例，該折疊、向外設置部分板片於每一案例中包含一相對該中心部分板片大約110度至0度、最好由大約90度至0度、較好是由大約45度至0度、特別地是由10度至0度之角度。為生產一面積、加寬之金屬元件，該向外設置部分板片係完全地折疊起來，以使他們相對該中心部分板片包含一大約0度之角度。然而，亦可能的是不進行該折疊製程，直至該完全之翻轉，以致能產生該三維結構。他們能譬如用於過濾器或類似裝置之合成材料之生產。
按照本發明之進一步有利具體實施例，每一直接連接至一側面區域之折疊、向外設置部分板片連續地特別是以平面狀併入與其連接之側面區域。藉此在該區域中達成該金屬元件之一平滑或平面狀表面，而沒有邊緣、彎曲等等。
按照本發明之進一步較佳具體實施例，另一個別之金屬板片鄰接該第一及/或該第二外側面邊緣及隨同延伸於該第一及該第二外側邊緣間之材料形成一有角板片(angular section)。該有角板片能夠特別為L字形、V字形、U字形、C字形、或Z字形。該面積金屬元件能夠藉著此設計輕易地用於形成一板片。該另一金屬板片或各金屬板片能具有一未打破之表面，或假如想要時可按照本發明同樣地配置有開孔。譬如，假如應該要生產一石膏板片，該有角板片係有利地製成L字形，使得該板片之兩翼邊最好係按照本發明設有開孔。對照之下，假如該有角板片係譬如支撐架板片，C字形、U字形、T字形、I字形、或Z字形設計係有利的，使得該開孔係僅只存在於該中心基底部分，但不會存在於該向外設置翼邊中。假如必需時，該開孔亦可直接形成於該有角板片之彎曲線中或僅只形成於一或更多翼邊中。
按照本發明之金屬元件大致上能夠使用在任何地方，在此面積金屬板片係例如使用在所有型式之打開或關閉之金屬板片中，亦諸如管狀之板片中。
該另一金屬板片係、或該其它金屬板片係最好製成具有該金屬元件之剩餘部分之單一整片部份，以便以此方式維持該單一步驟製造處理。
按照本發明之進一步較佳具體實施例，除了該第一及第二側面區域以外，可提供第三及第四側面區域，該第三及第四側面區域係彼此相向，且該第三及第四側面區域之每一側面區域延伸橫亙於、特別是垂直於該第一或第二區域。該材料條片之表面設計在一由該第三至該第四側面區域之方向大體上對應於由該第一至該第二側面區域之方向之表面設計。如此不只可能以此方式於一方向、特別是橫過該金屬元件之縱向範圍獲得材料加寬作用，同時譬如在置於彼此垂直之二方向中，譬如在一平行於該金屬元件之縱向範圍之方向及橫過該金屬元件之縱向方向之方向中獲得材料加寬作用。於該具體實施例中，如此達成一種二維之擴展及材料加寬作用。
按照本發明之金屬元件能夠以各種方式使用。譬如，該金屬元件能使用作一板片元件，特別是用作一隅角板片(corner section)或用作一支撐架板片(holder section)、用作一保護柵格、用作一柵欄板片、用作一過濾器襯墊、用作一隔音元件、用作一工廠攀登機架、用作一階梯元件、用作一強化襯墊、用作一插入合成材料、用作一電纜管道、用作一開孔帶材、用作一裝配、聲音或製作陰影元件、或用作一裝飾板片。於每一案例中，其可能使得該對應元件將完全藉著按照本發明之金屬元件所形成，或如業已敘述者，使得其它金屬板片鄰接包含這些開孔之金屬元件。
本發明大致上能夠使用於所有領域，其中面積材料係已穿孔、已鑽孔或沖壓，以便譬如對光線、聲音或流體達成一穿透性或局部穿透性或直接反射。以本發明所達成者不同於譬如一穿孔方式，而在該開孔之產生沒有造成任何材料浪費，且如此能減少成本。更進一步之使用領域可為：使用在金屬護板之玻璃、夾層樓板、封裝/絕緣材料、屋頂吊帶、電纜運送系統、催化反應之轉換劑之金屬片、直線導引系統、沖壓板、沖壓長條、安裝帶材、安裝托架、棚架支撐、平角度連接長條、滾筒快門板片、支柱支撐、板片帶材、軌道系統、切縫帶材、支架連接器、支撐軌道或網線製造。
用於該製程中之材料長條之典型厚度大約位於0.3毫米至2毫米之間、特別是於大約0.4毫米及0.8毫米之間。譬如鋁、鋅片、不銹鋼或鍍鋅鋼片能使用為該材料。然而，本發明不限於這些厚度值或材料。
進一步之有利具體實施例係描述在該附屬申請專利中。
简体摘要：本发明揭示一种具有一表面之面积金属组件，该表面由第一外侧边缘延伸至位于与该第一外侧边缘相向之第二外侧边缘。该金属组件邻接该第一外侧边缘之区域形成第一边缘区域，且该金属组件邻接该第二外侧边缘之区域形成第二侧面区域。该侧面区域两者系借着置于该两者之间之中心区域彼此连接，而形成至少一个完全毗连之开孔在该侧面区域之至少一区域中，并使其边界系借着该侧面区域形成于一个部分而借着该中心区域形成于另一部分。该中心区域包含至少二板片(sections)，每一板片包括二向外设置部分板片及一置于他们之间之中心部分板片。该向外设置部分板片系关于该中心板片折叠，以产生该开孔。这些板片形成该开孔之边界之部份，且包含这些板片之中心区域制成具有该金属组件之二侧面区域之单一整片部份。 An areal metal element is described having a surface which extends from a first outside edge to a second outside edge lying opposite the first out-side edge. The region of the metal element adjoining the first outside edge forms a first edge region and the region of the metal element adjoining the second outside edge forms a second side region. Both side regions are connected to one another by a central region lying therebetween, with at least one completely bordered aperture being formed at least in one of the side regions, with its border being formed in one part by this side region and in another part by the central region. The central region includes at least two sections which each consist of two outwardly disposed part sections and a central part section lying therebetween. The outwardly disposed part sections are folded over with respect to the central section to produce the aperture. The sections form part of the border of the aperture and the central region including the sections is made in one piece with the two side regions of the metal element. 【创作特点】本发明之一目的是发展一种前面所提之面积金属组件，以不损失材料之方式形成该开孔，同时大体上没有应变存在于该材料内。再者，该金属组件应具有高硬度，且关于该开始材料应能有使该面积扩展及延伸之材料特性。由此种前面所提之金属组件，按照本发明可满足此目的，其中该中心区域包含至少二板片(sections)，该每一板片包括二向外设置之部分板片(part sections)及一置于他们之间之中心部分板片，其中该向外设置部分板片系关于该中心部分板片折叠翻过以产生该开孔，其中该板片形成该开孔之边界部分，及其中包含该板片之中心区域系形成设有该金属组件之两侧区域(side regions)之单一整片组件。按照本发明，该开孔系如此未借着该面积金属组件中之一扩展进程所产生，但借着各部分板片之一折叠操作，以避免展开金属中该金属组件内之一伸展或一扩展作用。该折叠之部份板片系设成如下：在该加工步骤期间使该金属组件之二外侧面区域彼此之折叠展开，借此达成该材料之想要加宽作用或扩展。同时，其借着该折叠及借着于该金属组件之单一整片组件中之形成确保该金属组件中之开孔能够在单一整片组件生产制程中产生，且确保该想要之硬度及稳定性。按照本发明之一有利具体实施例，该向外设置部分板片在彼此相向之二方向中延伸，亦即在彼此相向之二方向中折叠起来。该向外设置部分板片之一系特别朝向该中心部分板片之上侧面折叠起来，且另一向外设置部分板片系朝向该中心部分板片之下侧面折叠起来。该二部分板片能彼此面对或彼此避开地折叠起来。其大致上亦可能的是该向外设置部分板片将在该相同之方向中彼此折叠，亦即面对该相同方向。该向外设置部分板片两者于此制程中系特别地朝向该相同之侧面折叠起来，亦即该向外设置部分板片两者系朝向该上侧面折叠起来或该向外设置部分板片两者系朝向该中心部分板片之下侧面折叠起来。按照本发明之进一步有利具体实施例，有复数个开孔至少形成在该侧面区域之一个。当该面积金属组件具有在该外侧边缘之方向延伸之修长形设计时，这是特别明智的，因为该金属组件在遍及其总长度之一对应加宽作用系仅只可能借着该开孔。复数开孔系有利地形成在该侧面区域之每一区域中。这些开孔最好系交替地散布于两侧面区域中，并使得一个别板片之已折叠起来、向外设置部分板片最好同时地与该第一侧面区域之一个别开孔结合及与该第二侧面区域之一随后开孔结合。按照本发明之进一步有利具体实施例，在该中心区域中形成额外之开孔。形成在该中心区域中之开孔系有利地形成与该侧面区域中所形成之开孔对应。设复数按照本发明折叠起来之板片，该板片连续地置于该外侧边缘之间，如此可能达成该金属组件之一额外之加宽作用。板片系有利地形成为具有侧面边缘彼此平行地延伸之网状结构，然而，只要不会因此妨碍按照本发明之部分板片之翻折，该板片之侧面边缘亦可大致上彼此倾斜地延伸，或亦可弯曲由该网状结构形状脱离之表面、譬如横侧突出之表面可特别地设在这些板片之端点。按照本发明之进一步较佳具体实施例，该侧面边缘及该网状结构系彼此平行地或彼此倾斜地延伸。该几何形状系亦仅只局限于此制程中，不妨碍该向外设置部分板片之折叠，及如此不妨碍将之二侧面区域之翻开以使彼此分开。借着本发明可达成该具有折叠部分板片之第一及该第二外侧边缘间之间隔大体上系大于具有未折叠之部分板片。以此方式达成该想要材料之加宽作用。其特别可能的是以本发明，具有折叠部分板片之间隔系大约大于具有未折叠起来之部分板片1.3及4倍之间、特别是大约大于2及3倍之间。如此按照本发明借着该折叠操作以按照本发明所形成之金属组件可能比譬如当使用展开金属时所能达成者有远较大之扩展。这些开孔有利地以守则之区间重复，此守则施行于该侧面区域中所形成之开孔及该中心区域中所形成之任何开孔两者。这些开孔亦大致上以不守则之区间重复。按照本发明之进一步有利具体实施例，除了这些开孔以外该侧面区域具有一大体上平坦表面，该金属组件之表面亦系有利地呈平面状，除了这些开孔以外。这个实施例在例如其中由于该折叠部分板片系以滚压作成平面而呈现该材料之加厚现象之情形下亦可达成。借此额外之应变硬化(strain hardening)发生在该弯曲线处及在该滚压变薄之折叠之部分板片，尽管该材料之折叠，该折叠板片之僵硬度(stiffness)至少对应于该起始材料之僵硬度。当这些板片形成为网状结构、譬如系制成相当薄时，这是特别重要的，因为于此案例中，借着该应变硬化确保该整个金属组件之高硬度，尽管该二侧面区域之间有薄连接位置。按照本发明之进一步有利具体实施例，该折叠、向外设置部分板片于每一案例中包含一相对该中心部分板片大约110度至0度、最好由大约90度至0度、较好是由大约45度至0度、特别地是由10度至0度之角度。为生产一面积、加宽之金属组件，该向外设置部分板片系完全地折叠起来，以使他们相对该中心部分板片包含一大约0度之角度。然而，亦可能的是不进行该折叠制程，直至该完全之翻转，以致能产生该三维结构。他们能譬如用于过滤器或类似设备之合成材料之生产。按照本发明之进一步有利具体实施例，每一直接连接至一侧面区域之折叠、向外设置部分板片连续地特别是以平面状并入与其连接之侧面区域。借此在该区域中达成该金属组件之一平滑或平面状表面，而没有边缘、弯曲等等。按照本发明之进一步较佳具体实施例，另一个别之金属板片邻接该第一及/或该第二外侧面边缘及随同延伸于该第一及该第二外侧边缘间之材料形成一有角板片(angular section)。该有角板片能够特别为L字形、V字形、U字形、C字形、或Z字形。该面积金属组件能够借着此设计轻易地用于形成一板片。该另一金属板片或各金属板片能具有一未打破之表面，或假如想要时可按照本发明同样地配置有开孔。譬如，假如应该要生产一石膏板片，该有角板片系有利地制成L字形，使得该板片之两翼边最好系按照本发明设有开孔。对照之下，假如该有角板片系譬如支撑架板片，C字形、U字形、T字形、I字形、或Z字形设计系有利的，使得该开孔系仅只存在于该中心基底部分，但不会存在于该向外设置翼边中。假如必需时，该开孔亦可直接形成于该有角板片之弯曲线中或仅只形成于一或更多翼边中。按照本发明之金属组件大致上能够使用在任何地方，在此面积金属板片系例如使用在所有型式之打开或关闭之金属板片中，亦诸如管状之板片中。该另一金属板片系、或该其它金属板片系最好制成具有该金属组件之剩余部分之单一整片部份，以便以此方式维持该单一步骤制造处理。按照本发明之进一步较佳具体实施例，除了该第一及第二侧面区域以外，可提供第三及第四侧面区域，该第三及第四侧面区域系彼此相向，且该第三及第四侧面区域之每一侧面区域延伸横亘于、特别是垂直于该第一或第二区域。该材料条片之表面设计在一由该第三至该第四侧面区域之方向大体上对应于由该第一至该第二侧面区域之方向之表面设计。如此不只可能以此方式于一方向、特别是横过该金属组件之纵向范围获得材料加宽作用，同时譬如在置于彼此垂直之二方向中，譬如在一平行于该金属组件之纵向范围之方向及横过该金属组件之纵向方向之方向中获得材料加宽作用。于该具体实施例中，如此达成一种二维之扩展及材料加宽作用。按照本发明之金属组件能够以各种方式使用。譬如，该金属组件能使用作一板片组件，特别是用作一隅角板片(corner section)或用作一支撑架板片(holder section)、用作一保护栅格、用作一栅栏板片、用作一过滤器衬垫、用作一隔音组件、用作一工厂攀登机架、用作一阶梯组件、用作一强化衬垫、用作一插入合成材料、用作一电缆管道、用作一开孔带材、用作一装配、声音或制作阴影组件、或用作一装饰板片。于每一案例中，其可能使得该对应组件将完全借着按照本发明之金属组件所形成，或如业已叙述者，使得其它金属板片邻接包含这些开孔之金属组件。本发明大致上能够使用于所有领域，其中面积材料系已穿孔、已钻孔或冲压，以便譬如对光线、声音或流体达成一穿透性或局部穿透性或直接反射。以本发明所达成者不同于譬如一穿孔方式，而在该开孔之产生没有造成任何材料浪费，且如此能减少成本。更进一步之使用领域可为：使用在金属护板之玻璃、夹层楼板、封装/绝缘材料、屋顶吊带、电缆运送系统、催化反应之转换剂之金属片、直线导引系统、冲压板、冲压长条、安装带材、安装托架、棚架支撑、平角度连接长条、滚筒快门板片、支柱支撑、板片带材、轨道系统、切缝带材、支架连接器、支撑轨道或网线制造。用于该制程中之材料长条之典型厚度大约位于0.3毫米至2毫米之间、特别是于大约0.4毫米及0.8毫米之间。譬如铝、锌片、不锈钢或镀锌钢片能使用为该材料。然而，本发明不限于这些厚度值或材料。进一步之有利具体实施例系描述在该附属申请专利中。

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