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化遮蔽物

阅读:307发布:2021-05-21

专利汇可以提供化遮蔽物专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且模 块 化遮蔽物涉及用于保持货物或人的临时 建筑物 。模块化遮蔽物使用一些标准化壳体来建造模块化遮蔽物的壁。每个壳体可具有用于增强壳体的弯曲和强度的 侧壁 或肋。这些标准化壳体还可堆叠成使得它们变得紧凑,以储存和运输。多个模块化遮蔽物还可接合在一起,以提供延展式遮蔽物。,下面是化遮蔽物专利的具体信息内容。

1.一种第一模化遮蔽物(50),包括:
-第一弯曲壁(52),所述第一弯曲壁还包括第一壳体(122)和第二壳体(124),-其中,所述第一壳体(122)包括第一弯曲底壁(142)和第一侧壁(144),所述第一侧壁(144)从所述第一弯曲底壁(142)的第一壳体边缘(145)延伸,以支撑所述第一弯曲底壁(142),并且
-所述第二壳体(124)包括第二弯曲底壁(160)和第二侧壁(162),所述第二侧壁(162)从所述第二弯曲底壁(160)的第二壳体边缘(151)延伸,以支撑所述第二弯曲底壁(162);
-其中,所述第一侧壁(144)和所述第二侧壁(162)彼此面对并以形成用于支撑所述第一弯曲壁(52)的肋(235)的方式结合在一起。
2.根据权利要求1所述的第一模块化遮蔽物(50),其中
所述第一侧壁(144)和所述第一弯曲底壁(142)形成用于接收所述第二壳体(124)的第一袋状件(147)。
3.根据权利要求1或2所述的第一模块化遮蔽物(50),其中
所述第一壳体(122)和所述第二壳体(124)具有相似的形状,使得所述第二壳体(124)能被所述第一袋状件(147)接收,以堆叠。
4.根据前述权利要求中任一项所述的第一模块化遮蔽物(50),其中
所述第一侧壁(144)具有第一波纹区域(144)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的第一模块化遮蔽物(50),其中
所述第二侧壁(162)具有用于与所述第一波纹区域(144)相匹配的第二波纹区域(162)。
6.根据前述权利要求中任一项所述的第一模块化遮蔽物(50),其中
所述第一侧壁(144)包括沟槽(150)。
7.根据权利要求6所述的第一模块化遮蔽物(50),其中
所述第二侧壁(162)包括用于插入到所述沟槽(150)中的第二舌状件(164)。
8.根据前述权利要求中任一项所述的第一模块化遮蔽物(50),其中
所述第一弯曲底壁(142)包括双向弯曲。
9.根据前述权利要求中任一项所述的第一模块化遮蔽物(50),其中
所述第一弯曲底壁(142)包括双曲抛物面弯曲。
10.根据前述权利要求中任一项所述的第一模块化遮蔽物(50),其中
所述第一壳体(122)还包括第一延伸壁(138,140),所述第一延伸壁从所述第一壳体(122)的另一边缘(149)延伸,以将所述第一壳体(122)接合至另一壳体(143)。
11.根据前述权利要求中任一项所述的第一模块化遮蔽物(50),其中
所述第一延伸壁(138,140)包括波纹区域(140)。
12.根据权利要求10或11所述的第一模块化遮蔽物(50),其中
所述第一侧壁(144)、所述第一弯曲底壁(142)和所述第一延伸壁(138,140)形成用于接收所述第二壳体(124)的所述第一袋状件(147)。
13.根据权利要求12所述的第一模块化遮蔽物(50),其中
所述第一延伸壁(138,140,174,192)基本垂直于所述第一弯曲底壁(142,160,176,
194),以置于底板(60)上。
14.根据前述权利要求中任一项所述的第一模块化遮蔽物(50),其中
所述第一弯曲壁(52)还包括用于将所述第一壳体(122)和所述第二壳体(124)接合在一起的中心接合件(82,84,86,88)。
15.根据前述权利要求中任一项所述的第一模块化遮蔽物(50),其中
所述第一弯曲壁(52)还包括连接至所述第一壳体(122)和所述第二壳体(124)以用于支撑的壁架(74,76,78,80)。
16.根据前述权利要求中任一项所述的第一模块化遮蔽物(50),还包括
第二弯曲壁(54,56,58),所述第二弯曲壁与所述第一弯曲壁(52)相似。
17.根据权利要求16所述的第一模块化遮蔽物(50),其中
所述第二弯曲壁(58)上的另一沟槽(243)连接至所述第一弯曲壁(52)的所述沟槽(150)以用于排
18.根据权利要求17所述的第一模块化遮蔽物(50),还包括
管道(243),所述管道将所述第一弯曲壁(52)的所述沟槽(150)连接至所述顶部弯曲壁(58)的另一沟槽,以防止水进入所述第一模块化遮蔽物(50)的内部(61)。
19.根据权利要求15所述的第一模块化遮蔽物(50),其中
所述壁架(74,76,78,80)包括用于连接相邻弯曲壁(52,54,56,58)的(89)的角接合件(90,92,94,96,98,100,102,104)。
20.根据前述权利要求中任一项所述的第一模块化遮蔽物(50),还包括
第三弯曲壁(56)和第四弯曲壁(58),所述第三弯曲壁和所述第四弯曲壁连接至所述第一弯曲壁(52)以及连接至所述第二弯曲壁(54),以形成闭合物(61)。
21.根据前述权利要求中任一项所述的第一模块化遮蔽物(50),还包括
底板(60),所述底板连接至所述第一弯曲壁(52),以将所述第一弯曲壁(52)固定至所述底板(60)。
22.根据权利要求21所述的第一模块化遮蔽物(50),其中
所述底板(60)还包括沟道,所述沟道连接至所述沟槽(148,150,186,188,243)中的至少一个,以将水从所述第一模块化遮蔽物(50)排走。
23.根据前述权利要求中任一项所述的第一模块化遮蔽物(50),包括
,所述门可移动地连接至所述弯曲壁(52,54,56,58)或所述底板(60)中的一者,以为所述闭合物(61)提供入口(59)。
24.根据前述权利要求中任一项所述的第一模块化遮蔽物(50),还包括
支柱(418,420,422,424,426,428),所述支柱连接至所述第一弯曲壁(52),以升高所述第一模块化遮蔽物(50)而离开地面。
25.根据权利要求24所述的第一模块化遮蔽物(50),其中
所述支柱(418,420,422,424,426,428)包括壳体(418,420,422,424,426,428)。
26.根据权利要求25所述的第一模块化遮蔽物(50),其中
所述壳体(418,420,422,424,426,428)是可堆叠的。
27.根据前述权利要求中任一项所述的第一模块化遮蔽物(50),其中
所述第一壳体(122)包括可生物降解材料。
28.根据权利要求27所述的第一模块化遮蔽物(50),其中
所述可生物降解材料包括可生物降解塑性材料。
29.根据权利要求28所述的第一模块化遮蔽物(50),其中
所述可生物降解塑性材料包括聚乳酸(PLA)。
30.根据前述权利要求中任一项所述的第一模块化遮蔽物(50),其中
所述第一弯曲壁(52)还包括用于提供所述第一模块化遮蔽物(50,350)的窗(362)的开(362)。
31.根据权利要求30所述的第一模块化遮蔽物(50),其中
所述开(362)设置在所述第一延伸壁(140)处以用于通
32.根据前述权利要求中任一项所述的第一模块化遮蔽物(50),还包括
用于以形成所述肋(235)的方式接合所述第一侧壁(144)和所述第二侧壁(162)的固件(245)。
33.根据前述权利要求中任一项所述的第一模块化遮蔽物(50),其中
所述第一壳体(122)包括隔热材料。
34.根据前述权利要求中任一项所述的第一模块化遮蔽物(50),其中
所述第一壳体(122)包括防水材料。
35.根据前述权利要求中任一项所述的第一模块化遮蔽物(50),其中
所述第一壳体(122)的至少一部分是不透明的或半透明的。
36.根据权利要求20所述的第一模块化遮蔽物(50),其中
-所述第一弯曲壁(52)、所述第二弯曲壁(54)和所述第三弯曲壁(56)被连接,以形成所述第一模块化遮蔽物(50)的侧面,
-所述第四弯曲侧壁(58)位于其他三个弯曲壁(52,54,56)的顶部上,以提供顶部(58),并且
-所述底板(60)还在所述第一弯曲壁(52)、所述第二弯曲壁(54)和所述第三弯曲壁(56)的底部处设置在所述第四弯曲壁(58)的相对侧处,以形成具有打开侧(59)的闭合物(61)。
37.根据权利要求36所述的第一模块化遮蔽物(50),其中
所述弯曲壁(52,54,56,58)中的至少一个的所述壳体(122,124,126,128,130,130,
134,136)通过所述中心接合件(82,84,86,88)连接在一起,并且
所述壳体(122,124,126,128,130,130,134,136)中的至少两个通过所述壁架(74,76,
78,80)接合在一起。
38.一种延展式模块化遮蔽物(390,404),包括:
根据前述权利要求中任一项所述的第一模块化遮蔽物(50),所述第一模块化遮蔽物连接至另一模块化遮蔽物(50,350,352,356,366,390,404,430)。
39.根据权利要求36所述的延展式模块化遮蔽物(390,404),其中
所述另一模块化遮蔽物(50,350,352,356,366,390,404,430)连接至所述第一模块化遮蔽物(50)的顶部(58)。
40.用于建造根据前述权利要求中任一项所述的第一模块化遮蔽物(50)的一套部件,这套部件包括:
第一壳体(122),用于提供所述第一模块化遮蔽物(50)的第一弯曲壁(52),其中,所述第一壳体(122)包括第一弯曲底壁(142)和第一侧壁(144),所述第一侧壁用于面向相似壳体(124)的另一侧壁(162)并以形成肋(235)的方式连接至所述另一侧壁,所述第一侧壁(144)从所述第一弯曲底壁(142)的第一壳体边缘(145)延伸,以支撑所述第一弯曲底壁(142)。
41.用于制造第一模块化遮蔽物(50)的方法,包括:
-提供模具(250)和板材(321),
-在所述模具(250)上对所述板材(321)进行真空成型,以提供壳体(122,124),第一壳体(122)包括第一弯曲底壁(142)和第一侧壁(144),并且所述第一侧壁(144)从所述第一弯曲底壁(142)的第一壳体边缘(145)延伸,以及
-在所述第一侧壁(144)上形成波纹。
42.根据权利要求41所述的方法,还包括
以形成沟槽(148,150,243)的方式弯曲所述第一壳体的一部分(148,150)。
43.根据权利要求41或42所述的方法,还包括
以形成用于插入到所述沟槽(148)中的舌状件(166)的方式形成另一壳体(124)的另一部分(162)。
44.根据权利要求41至43中任一项所述的方法,还包括
形成从所述第一壳体(122)的另一边缘(149)延伸的第一延伸壁(138,140)。
45.用于储存或运输根据前述权利要求中任一项所述的第一模块化遮蔽物(50)的方法,包括
堆叠所述第一壳体(122)和所述第二壳体(124)。
46.用于装配根据前述权利要求中任一项所述的模块化遮蔽物(50)的方法,包括通过所述第一中心接合件(82)将所述第一壳体(122)和所述第二壳体(124)接合在一起。
47.用于拆卸根据前述权利要求中任一项所述的模块化遮蔽物(50)的方法,包括将所述第一壳体(122)和所述第二壳体(124)拆开。
48.用于使用根据前述权利要求中任一项所述的模块化遮蔽物(50)的方法,包括至少重复利用所述壳体(122,124,126,128,130,132,134,136)中的至少一个。
49.用于处理根据权利要求27所述的第一模块化遮蔽物(50)的方法,包括将所述壳体(122,124,126,128,130,132,134,136)放置到用于生物降解的环境中。
50.用于制造根据权利要求1至40中任一项所述的模块化遮蔽物(50)的所述壳体(122,124,126,128,130,132,134,136)的装置(250,264,274,288),包括:
模具(250,264,274,288),用于使板材(321)变形,以形成所述第一弯曲底壁(142)。

说明书全文

化遮蔽物

[0001] 本申请涉及一种用于为人、动物或货物提供临时住所的模块化遮蔽物(modular shelter)。本申请还涉及一种用于制造该模块化遮蔽物的方法。本申请此外涉及储存、运输、装配、使用和处置该模块化遮蔽物的方法。
[0002] 拉伸结构、框架嵌板式结构和表面作用结构是在临时遮蔽物中找到的三种基本结构类型。帐篷是拉伸结构的形式,由于帐篷的节省材料和重量轻的好处,其通常由游牧民和军人使用。集装箱式住所单元是框架嵌板式结构的形式,由于集装箱式住所单元在节省空间上的优点,其更普遍地用于现代生活。相反,表面作用结构,例如那些在薄壳穹顶中找到的那些,不太普遍地用于临时遮蔽物,尽管表面作用结构节省材料和空间。
[0003] 由于近些年来用于制造建筑材料(例如)的自然资源日益短缺,为了建造具有低材料消耗的遮蔽物,已越来越关注节省材料的结构。然而,具有表面作用结构的遮蔽物由于典型地用于建造的高劳动成本而仍然不流行。因此,在建造具有表面作用结构的遮蔽物时能实现材料和空间的节省之前,必须解决或至少减轻高劳动力成本的问题。
[0004] 本发明旨在提供一些新的且有用的装置及方法。本发明的必要特征包括在一个或多个独立权利要求中,而本发明的优选特征可在一个或多个从属权利要求中找到。
[0005] 根据本发明的一个方面,本申请提供了一种壳体结构。该壳体结构包括第一模块化遮蔽物,该第一模块化遮蔽物包括第一弯曲壁。该第一弯曲壁还包括第一壳体和第二壳体。术语“壳体(shell)”描述了一种硬薄壁,其被发现可以是蛋、甲壳动物、龟或穹顶的硬覆盖物。第一模块化遮蔽物可更方便地被称作模块化遮蔽物或遮蔽物。
[0006] 第一壳体包括第一弯曲底壁和第一侧壁。第一侧壁从第一弯曲底壁的第一壳体边缘延伸,以支持或支撑第一弯曲底壁的弯曲形状或弯曲。第一侧壁的表面与第一弯曲底壁的表面可以是不连续的,使得第一侧壁和第一弯曲底壁在它们的接合处形成脊、线或边缘。例如,第一侧壁可在第一弯曲底壁的边缘处基本垂直于第一弯曲底壁,以提供有效的支撑,从而保持第一弯曲底壁的弯曲。
[0007] 第二壳体包括第二弯曲底壁和第二侧壁。第二侧壁从第二弯曲底壁的第二壳体边缘延伸,以支撑或支持第二弯曲底壁的弯曲形状或弯曲。
[0008] 此外,第一侧壁和第二侧壁在它们的主表面(principal face)处彼此面对并彼此相邻。壁的主表面通常被已知为壁的最宽区域,而壁的横截面典型地是窄条。第一侧壁和第二侧壁的主表面直接地或间接地(例如经由固件)连接,使得将第一侧壁和第二侧壁结合在一起而形成用于在第一壳体和第二壳体之间提供相互支撑或对准的第一弯曲壁的肋。第一侧壁和第二侧壁可经由第三件(诸如两个侧壁之间的橡胶板)彼此交替地连接。或者,第一侧壁和第二侧壁可连续地彼此连接,使得在第一侧壁和第二侧壁之间存在摩擦支撑。两个壳体通过用于支撑第一弯曲壁并为第一弯曲壁提供结构连续性的肋连接在一起。
[0009] 该模块化遮蔽物提供了一种节省材料的临时住宅结构。由于模块化遮蔽物的壳体是自支撑的以支持延展的区域,因此与帐篷不同,该模块化遮蔽物避免了用于拉扯用于覆盖一定区域的壳体的边缘或的杆。
[0010] 虽然单个弯曲壳体(例如弯曲底壁)在支撑其形状或保持其弯曲的结构完整性方面可能较弱,但是第一壳体还具有在第一壳体边缘处接合至第一弯曲底壁的第一侧壁。第一侧壁和第一弯曲底壁形成袋状件(pocket)、容器或腔室,从而增强第一弯曲底壁的刚度
[0011] 此外,当第一侧壁和第二侧壁的主表面朝向彼此且还共同连接时,两个侧壁彼此支持,不仅防止它们之间的相对运动,而且阻止弯曲底壁的翘曲
[0012] 其主表面弯曲的弯曲底壁使得壳体是薄的。与弯曲底壁相比,壳体材料的平板需要更厚的板材来承受其主表面上的相同量的外部压力。因此,具有第一弯曲壁的模块化遮蔽物可以更轻且消耗更少的材料来建造弯曲壁。
[0013] 第一侧壁提供第一弯曲底壁的边界。特别地,由于第一侧壁趋于在其凸出主表面/区域上的均匀压力下朝着第一弯曲底壁的凹入区域弯曲,所以第一侧壁可增加第一弯曲底壁的弯曲的刚度。因此,将第一壳体制造得更坚固,这允许用更薄的壁来形成第一弯曲底壁。
[0014] 由于第一侧壁和第二侧壁通过彼此直接接触或经由相互接合结构(例如橡胶条)彼此连接,所以它们变成整体并提供相互支撑。在所连接的构造中,第一壳体和第二壳体变成比独立的壳体坚固得多的单个弯曲部件。如果两个侧壁由外部结构分开支撑,那么两个壳体将不能在侧壁处彼此支撑且第一弯曲壁必须变得更薄、体积更大且更重。简而言之,可用更薄的壳体将模块化遮蔽物制造得更坚固。更薄的壳体将花费更少的钱来建造和运输。
[0015] 术语“模块化”表示可将遮蔽物用作用于建造包括许多遮蔽物单元的遮蔽物的集合的单个单元。典型地,多个遮蔽物可彼此连接,以占用更少的面积/空间,并提供相互支撑。然而,“模块化”遮蔽物并不排除建造单个模块化遮蔽物。例如,模块化遮蔽物可方便地用作用于室内使用的展览棚。模块化遮蔽物甚至可仅建造有第一弯曲底壁。例如,第一弯曲底壁可固定至作为顶板(ceiling)或顶部(roof)的混凝土壁,从而模块化遮蔽物可防止降雨到达第一弯曲底壁下方的货物。实际上,模块化遮蔽物可使用一个以上的弯曲壁,甚至形成立方体形式的完全密封的闭合物。
[0016] 第一模块化遮蔽物提供空间效率和结构适应性。在以上描述中,例如在功能、结构、大小或材料方面,第二壳体及其部件可与第一壳体类似。
[0017] 第一侧壁和第一弯曲底壁可形成用于接收第二壳体的至少一部分的第一袋状件。由于第一侧壁朝着第一弯曲底壁的凹入区域折叠,所以第一弯曲底壁的曲率在第一侧壁处变得不连续。事实上,第一侧壁和第一弯曲底壁形成用于接收类似形状的第二壳体的容器。
换句话说,第一侧壁和第二侧壁可堆叠,这导致变得紧凑,以运输或储存。第一侧壁和第一弯曲底壁之间的接合并非必须是连续的,尽管更希望通过连续地连接两个侧壁来使第一弯曲壁在肋处的表面连续。例如,第一侧壁和第一弯曲底壁可经由用于在两个壳体之间提供间隙的中间板而具有连接。
[0018] 第一壳体和第二壳体可具有相似的大小或形状,使得第二壳体可基本被第一袋状件接收,以堆叠。当以相似的大小和形状制造时,第一壳体和第二壳体中的任一个都可几乎完全被另一个接收。可相互接收或堆叠的壳体还减小搬运的复杂性。当堆叠时,两个壳体变得更紧凑。堆叠的壳体便于储存、运输和保护壳体的结构完整性。
[0019] 优选地,第一侧壁具有用于提供支撑第一弯曲壁的肋的第一波纹区域。第一侧壁的一个或多个部分上的第一波纹区域还可增强第一侧壁和第一弯曲底壁的结构强度。更有利地,波纹区域形成在第一侧壁的主表面或最宽区域上,从而可增强第一弯曲底壁的结构强度,不需要更厚的板材来形成第一侧壁。
[0020] 更期望,第二侧壁具有用于与第一波纹区域匹配的第二波纹区域。虽然第二波纹区域也可增加第二弯曲底壁的结构刚度,但是第二波纹区域在附接至第一波纹区域或与第一波纹区域匹配时,进一步提高两个壳体的坚固性。第一侧壁和第二侧壁之间的附接还防止两个侧壁之间的相对运动,从而第一壳体和第二壳体可相对于彼此保持稳定,以装配。波纹特征可用另一种表面匹配物代替,例如,具有凹痕的接头,具有槽的肋,具有孔和两个相对粗糙表面的双头螺栓
[0021] 第一侧壁可包括第二沟槽(gutter)。该沟槽是用于接收插入件或吸沟道(channel)、管道(conduit)或槽(slot)。该沟槽可通过弯曲板材以形成具有U形横截面的通道而容易地形成。该沟槽可便于模块化遮蔽物的对准和排水。
[0022] 在一种优选形式中,第二侧壁包括用于插入到第一壳体上的第二沟槽中以对准或排水的第二舌状件(tongue)。由于第二舌状件和第二沟槽在分开的部件(即,第一壳体和第二壳体)上,所以在插入之后,第一壳体和第二壳体连接在一起,并且大幅度减小或密封两个壳体之间的间隙。第一弯曲壁可因此制造成防水的,特别是当壳体由防水材料制成时。可引导落在两个壳体上的雨水在第二沟槽处离开第一弯曲壁,以排出。
[0023] 第一弯曲底壁可包括双向弯曲。虽然单向弯曲可足以用于建造模块化遮蔽物,但是与具有相同厚度的单向弯曲的强度相比,相同壳体的双向弯曲可具有更高的强度。具有双向使得模块化遮蔽物能够提供更薄的壳体。单向弯曲的一个实例是圆柱形表面。双向弯曲的一个实例是抛物线弯曲。
[0024] 第一弯曲底壁可包括双曲抛物面弯曲。具有双曲抛物面弯曲的第一壳体特别坚固,以抵抗第一壳体或第一弯曲壁上的均匀压力。当采用双曲抛物面弯曲来提供第一壳体的主表面或区域时,第一壳体可制造得更薄。双曲抛物面壳体可模块化成具有各种构造。纵横比(即高度/长度)越大,结构变得越有效,同时相反地提供不太有效的空间。
[0025] 优选地,第一壳体还包括第一延伸壁,该第一延伸壁从第一壳体的另一边缘延伸,以将第一壳体接合至另一壳体。第一延伸壁可以是连续的,或与第一侧壁分离,尽管连续结构可为第一壳体提供更好的支撑。其多个边缘由第一延伸壁和第一侧壁加固并环绕的第一壳体形成容器。因此,确保第一壳体的结构完整性,以建造模块化遮蔽物。事实上,更期望第一弯曲壁的所有边缘延伸有侧壁。这些侧壁还优选地彼此连接,从而第一壳体的所有侧面/壁相互支撑而在第一弯曲底壁的凹入侧或凸出侧处形成袋状件。任何这些延伸的侧面/壁可基本垂直于其相应延伸的第一弯曲底壁的边缘,以便最佳支撑。
[0026] 在一个优选实施方式中,第一延伸壁包括波纹区域。可具有与第一侧壁上的粗糙表面相似的粗糙表面的波纹区域便于装配第一壳体与除了第二壳体以外的另一壳体。例如,第一波纹延伸件允许另一壳体的一部分位于第一波纹延伸件的顶部上。该另一壳体可以是模块化遮蔽物的顶部或顶板,同时第一壳体和第二壳体可形成模块化遮蔽物的第一弯曲壁。另一壳体、第一壳体和第二壳体可具有相似或相同的形状和大小。换句话说,第一延伸壁使得模块化遮蔽物能够具有用于形成闭合物的多个壁,不管这多个壁是否弯曲。
[0027] 在另一优选实施方式中,第一弯曲底壁和第一延伸壁形成用于接收第二壳体的袋状件。该袋状件(也被称作容器)允许两个壳体是可堆叠的,以是紧凑的。第一侧壁、第一弯曲底壁和第一延伸壁可彼此连续地连接。
[0028] 在另一优选实施方式中,第一延伸壁基本垂直于第一弯曲底壁,在它们的连接边缘处具有用于脱模以设置在底板上的脱模斜度(draft angle)。该基本垂直的布置适合于提供坚固的壳体。脱模斜度可以是15°、12°、10°、8°或更小。更特别地,脱模斜度可以是4°~5°,以在壳体的期望强度和易于脱模之间提供最佳平衡,取决于用于形成真空的第一壳体的材料特性。
[0029] 第一弯曲底壁还可包括用于将第一壳体和第二壳体接合在一起的第一中心接合件。第一中心接合件将第一壳体和第二壳体结合在一起,以提供第一弯曲壁的完整且连续的表面。第一中心接合件使得可方便地装配两个壳体,这避免了复杂的结构。因此,可以较低的成本将壳体制造得简单。
[0030] 第一弯曲底壁还可包括支撑第一壳体和第二壳体的壁架(wall frame)。壁架或简称框架提供增加第一弯曲壁的结构完整性的支架。模块化遮蔽物可接受具有薄壁的第一弯曲底壁。例如,模块化遮蔽物的壳体可用3mm的聚乳酸板建造,并且,该模块化遮蔽物仍然能够承受典型的台。在一种原型中,壳体的最薄位置可薄至1.5mm。
[0031] 在一个实施方式中,模块化遮蔽物包括第二弯曲壁,该第二弯曲壁具有与第一弯曲壁相似的壳体。第二弯曲壁可与第一弯曲壁连续或接合至第一弯曲壁,以提供遮蔽物的两侧。具有两个弯曲壁的遮蔽物可附接至用于将货物或人保持在内部的另一建筑物。更多弯曲壁,例如四个弯曲壁,可形成在一侧具有入口的立方体模块化遮蔽物。
[0032] 在另一实施方式中,第一模块化遮蔽物包括位于另一弯曲壁中的另一沟槽。另一弯曲壁安装在第一弯曲壁的顶部上,使得另一沟槽与第一弯曲壁的沟槽对准,以将水排至地面。特别地,另一弯曲壁可以是位于第一弯曲壁的顶部上的顶板。两个沟槽这样连接,即,将从另一弯曲壁排出的水从另一沟槽引导至第一弯曲壁上的沟槽,以排出。此布置防止雨水进入模块化遮蔽物的内部。
[0033] 在又一实施方式中,第一模块化遮蔽物还包括将第一弯曲壁的沟槽与顶部弯曲壁的另一沟槽连接的管道或管道,以防止水进入第一模块化遮蔽物的内部。在第一弯曲壁和顶部弯曲壁之间的接合处,管道或管道提供使水通过的密封通道。因此,该模块化遮蔽物适于承受大雨或降
[0034] 在另一实施方式中,模块化遮蔽物包括壁架,该壁架还包括用于连接相邻弯曲壁的角的角接合件。壁架在不用粘合剂的情况下接合相邻弯曲壁,从而模块化遮蔽物可重复装配和拆卸,不会对其结构完整性产生不利影响。壁架还可用来保护弯曲壁的角和模块化遮蔽物的完整性。
[0035] 第一模块化遮蔽物还可包括第三弯曲壁和第四弯曲壁,该第三弯曲壁和第四弯曲壁与第一弯曲壁和第二弯曲壁连接,以形成闭合物。这些弯曲壁可形成与框架和面板结构的那些类似的住所。如果这些弯曲壁具有相似的形状和大小,那么模块化遮蔽物变成立方体,适于储存。
[0036] 第一模块化遮蔽物还可包括与第一弯曲壁连接以将第一弯曲壁固定至离开地面的单个平台的底板。由于模块化遮蔽物的侧面固定至公共平台,所以模块化遮蔽物具有一个用于生活的整洁且干净的地板。这些侧面经由底板提供相互支撑。由于模块化遮蔽物有时在水淹区域中使用,所以为了生活在模块化遮蔽物内部的人的卫生,底板提供了一个干燥的场所。
[0037] 底板还可包括与至少一个沟槽连接以将水从第一模块化遮蔽物排走的沟道。由于沟槽典型地将雨水引导至底板,所以底板上的沟道还使得能够将雨水从模块化遮蔽物排走。在雨季保持模块化遮蔽物干燥且清洁。
[0038] 优选地,第一模块化遮蔽物包括与一个弯曲壁或底板中的一者可移动地连接以为闭合物或第一模块化遮蔽物提供入口的。必要时可用门住入口。
[0039] 第一模块化遮蔽物还可包括与第一弯曲壁连接以升高第一模块化遮蔽物而离开地面的支柱(pillar)。支柱可用于支撑模块化遮蔽物而离开软的或泥泞的地面。例如,支柱或多个支柱可抬起模块化遮蔽物而离开用于观察野生动物的湿地中的潮湿地面。如果地面不平或具有斜坡,那么一个或多个支柱可提供支撑模块化遮蔽物。支柱可以是楔形物形式或作为砖形物。
[0040] 支柱可包括壳体结构。该壳体结构(包括上述壳体的壳体结构)重量轻,并可通过模制、铸造真空成型而容易地形成。壳体支柱还增强模块化遮蔽物的便携性。
[0041] 壳体可以是可堆叠的。例如,支柱的壳体形成用于接收另一相似支柱的隔室。壳体形式的堆叠的支柱占据更少的储存空间。
[0042] 第一壳体可包括可生物降解材料。可生物降解材料可用气有氧地解,或不需要氧气无氧地降解。与可生物降解材料相关的术语是生物矿化作用,其中有机物被转变成矿物质。生物表面活性剂(一种由微生物分泌的细胞外表面活性剂)增强了生物降解过程。通常,可生物降解材料一般是有机材料(例如植物或动物以及其他来自活体的物质)、或与被微生物利用的植物和动物足够相似的人造材料。一些微生物具有自然发生的降解、转换或积聚相当大范围的化合物(包括氢化合物(例如石油)、多聚氯联二苯(PCB)、多环芳(PAH)、药物、放射性核素和金属)的微生物分解代谢多样性。微生物生物降解方面的显著方法突破已实现对与环境相关的微生物进行详细的染色体组分析、元基因组分析、蛋白质组分析、生物信息学分析以及其他高吞吐量分析,而提供对关键生物降解途径的空前见解和使微生物适应变化的环境条件的能力。采用可生物降解材料使得模块化遮蔽物更环保。
[0043] 可生物降解材料可包括一种或多种可生物降解塑性材料。可生物降解塑性材料是将在自然有氧(堆肥)和无氧(埋填)环境中分解的塑料。可通过使该环境中的微生物使塑料膜的分子结构产生代谢变化以产生对环境不太有害的惰性腐殖质类材料来实现塑料的生物降解。可生物降解塑性材料可由生物塑料(它是其成分来自可再生原料的塑料)或利用添加剂的石油基塑料组成。使用与膨胀剂混合的生物活性化合物可确保,当与热和湿气结合时,它们使塑料的分子结构膨胀,并允许生物活性化合物使塑料产生代谢变化且呈中性。由于可生物降解塑料可批量生产,所以模块化遮蔽物的成本可被世界上的许多区域更广泛地接受。
[0044] 可生物降解塑料典型地以两种形式来制造:注模的(固体,3D形状),典型地是一次性食品服务业的形式;以及膜,典型地是有机水果包装和用于叶子和草修剪的收集袋、以及农业覆盖物。可生物降解塑料的实例包括自然产生的材料,诸如聚羟基脂肪酸酯(PHA),例如聚3-羟基丁酸酯(PHB)、聚羟基戊酸酯(PHV)和聚羟基己酸酯(PHH)。可生物降解塑料还包括来自可再生资源的那些,例如聚乳酸(PLA)。可生物降解塑料还包括合成材料,例如聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、聚己内酯(PCL)。聚酸酐、聚乙烯醇和大多数淀粉衍生物也被已知为可生物降解塑料。
[0045] 优选地,可生物降解塑料包括聚乳酸(PLA)。PLA是可再生的,并可以低成本批量生产,以大规模建造模块化遮蔽物。
[0046] 第一弯曲壁还可包括用于提供第一模块化遮蔽物的窗口的开口。该开口允许新鲜空气的气流进入和离开模块化遮蔽物。该开口还可用作用于开始注视的观察窗。
[0047] 该开口可设置在第一延伸壁处,以通风。可位于第一弯曲底壁的顶部处的第一延伸壁为模块化遮蔽物提供私密性和通风,从而模块化遮蔽物可用作卫生间或用作更衣室。
[0048] 优选地,第一模块化遮蔽物还包括用于接合第一侧壁和第二侧壁而形成肋的紧固件(例如螺栓和螺母)。可替代地紧固件可用于在壳体的其他部分处将第一壳体和第二壳体接合在一起。紧固件允许连接两个壳体以装配和拆开两个壳体以储存。紧固件实现模块化遮蔽物的重复使用,以降低其成本。
[0049] 第一壳体可包括隔热材料。隔热材料可帮助使得模块化遮蔽物更适于在寒冷地域中的居住,因为可保持模块化遮蔽物的内部比外部温暖。实际上,模块化遮蔽物的内壁或外壁可涂覆有用于阻止热辐射的隔热材料。
[0050] 第一壳体、第二壳体或任何壳体可包括防水材料或隔音材料。事实上,模块化遮蔽物的所有弯曲壁可用防水材料制造,从而模块化遮蔽物可承受大雨。隔音材料帮助在模块化遮蔽物内保持更安静的环境。
[0051] 第一壳体的一个或多个部分可以是不透明的、透明的或半透明的。特别地,模块化遮蔽物的一个或多个弯曲壁可以是不透明的、透明的或半透明的。透明的壳体可用作用于接收阳光的窗口。不透明的模块化遮蔽物可提高私密性。可替代地,一个或多个壳体可包括用于私密性和通风的遮光帘结构。
[0052] 在一个优选实施方式中,第一弯曲壁、第二弯曲壁和第三弯曲壁连接而形成第一模块化遮蔽物的侧面。第四弯曲壁位于其他三个弯曲壁的顶部上,以提供顶部。在第一弯曲壁、第二弯曲壁和第三弯曲壁的底部处在第四弯曲壁的相对侧还设有底板,以形成具有打开侧的闭合物。该模块化遮蔽物是节省空间的,并且在结构上是适应性的。
[0053] 一个以上的弯曲壁的两个以上的壳体可通过中心接合件连接在一起。一个以上的壳体可通过一个以上的壁架接合在一起。壁架(尽管是可选的)可提供额外的支撑,以保持模块化遮蔽物的结构完整性。
[0054] 本申请还可提供一种延展式模块化遮蔽物,其包括第一模块化遮蔽物和与第一模块化遮蔽物相似的另一模块化遮蔽物。该另一模块化遮蔽物可与第一模块化遮蔽物相同,或可在形状、大小、材料、结构、重量、颜色、位置等方面与第一模块化遮蔽物相似。换句话说,多个模块化遮蔽物可连接而形成一串模块化遮蔽物,即,延展式模块化遮蔽物。特别地,该延展式模块化遮蔽物提供其弯曲壁可彼此相邻、面向彼此或彼此连接的多个模块化遮蔽物。该延展式模块化遮蔽物可比单个模块化遮蔽物更坚固,并且还可在一个位置处容纳更多货物和人。
[0055] 该另一个模块化遮蔽物可与第一模块化遮蔽物的顶部连接。此布置形成两层遮蔽物,这更好地利用垂直空间。该两层延展式模块化遮蔽物适于储存货物。
[0056] 根据本发明的第二方面,本申请提供了用于建造第一模块化遮蔽物的一套部件。第一模块化遮蔽物还包括用于提供第一模块化遮蔽物的第一弯曲壁的拆卸形式的第一壳体。第一壳体包括第一弯曲底壁和第一侧壁,第一侧壁用于面向并连接至相似壳体的另一侧壁而形成第一弯曲壁的肋。第一侧壁从第一弯曲底壁的第一壳体边缘延伸,以支撑第一弯曲底壁。如先前所提到的,通过第一侧壁将第一壳体制造得坚固,从而第一弯曲底壁能够以薄外壳保持其弯曲承受外部压力。
[0057] 根据本发明的第三方面,本申请提供了一种用于制造第一模块化遮蔽物的方法。该方法包括提供模具和板材的第一步骤,在模具上对板材进行真空成型以提供第一壳体的步骤。第一壳体包括弯曲底壁和第一侧壁。第一侧壁从第一弯曲底壁的第一壳体边缘延伸。
该方法还可选地包括在第一侧壁上形成波纹的第四步骤。
[0058] 本方法可以低成本和高生产率制造模块化遮蔽物的部件。由于板材可在模具上真空成型并且真空成型步骤典型地花费大约几分钟,所以可快速地制造大量模块化遮蔽物。模具可由相对软以便快速切割的MDF(中密度纤维板)块来加工。如果将制造更大量的壳体,那么材基模具可代替MDF块来制造模具。可替代地,第一壳体可根据情况而铸造、注射成型或机加工。
[0059] 该方法可包括以形成沟槽的方式弯曲第一壳体的边缘或部分的步骤,因为真空成型典型地难以制造狭窄的沟道。沟槽不仅能增加第一壳体的结构强度,而且还提供用于将第一壳体与其他壳体连接的结构。弯曲塑料板以形成沟槽可以低成本高精度地实现。
[0060] 该方法还可包括以形成用于插入到第一沟槽中的舌状件的方式形成第一壳体的另一边缘或部分的步骤。舌状件可具有适当的厚度和长度,以与沟槽滑动配合,从而可将两个壳体结合成一个件而形成第一弯曲壁。
[0061] 优选地,该方法还包括形成从第一壳体的另一边缘延伸的第一延伸壁的步骤。该形成步骤可以是单独的步骤,或可结合在真空成型步骤中。形成该延伸壁的步骤还可与形成粗糙表面的步骤(例如提供波纹区域)结合。事实上,一些先前提到的步骤可组合在一次动作或步骤中。例如,真空成型步骤和弯曲步骤可组合为一个步骤,以缩短生产时间并增加结构精度。
[0062] 根据本发明的第四方面,本申请提供了一种储存或运输第一模块化遮蔽物的方法。该方法包括将第一壳体和第二壳体堆叠在一起的步骤。与两个散开的壳体相比,该堆叠动作减小了两个壳体的总尺寸。该堆叠还提供了抗干扰(例如运输过程中的碰撞或晃动)的更坚固的组装。当两个壳体堆叠时,可降低储存和运输的成本,因为与两个分开的壳体相比,堆叠的壳体更紧凑。
[0063] 根据本发明的第五方面,本申请提供了一种用于装配模块化遮蔽物的方法。该方法包括将第一壳体和第二壳体通过第一中心接合件接合在一起的步骤。中心接合件简化了壳体的用于将它们连接在一起的结构设计。事实上,以第一壳体为基础,第一模块化遮蔽物的所有弯曲壁可由一次设计制造。可改进底板,以固定弯曲壁的底部边缘,从而仅需要一种类型的用于制造壳体的模具。
[0064] 根据本发明的第六方面,本申请提供了一种用于拆卸模块化遮蔽物的方法,其包括将第一壳体与第二壳体拆开的步骤。拆卸的壳体易于储存和运输。
[0065] 根据本发明的第七方面,本申请提供了一种用于使用模块化遮蔽物的方法。该方法包括重复利用一个或多个壳体的步骤。
[0066] 根据本发明的第八方面,本申请提供了一种用于处理第一模块化遮蔽物的方法。该方法包括将壳体放置到用于生物降解的环境中的步骤。例如,可将壳体埋在土中。
[0067] 根据本发明的第九方面,本申请提供了一种用于制造壳体的装置。该装置包括用于使板材变形以形成第一弯曲底壁的模具。该模具可以是金属(例如铝)或其他材料(例如橡胶)。
[0068] 附图(图)示出了本申请的实施方式,并用来说明所公开的实施方式的原理。然而,应理解的是,这些图仅出于说明的目的而非定义相关发明的限制的目的而呈现。
[0069] 图1示出了利用多个壳体来形成其每个壁的模块化遮蔽物。
[0070] 图2示出了具有尺寸的模块化遮蔽物的前视图。
[0071] 图3示出了模块化遮蔽物的轴测投影图。
[0072] 图4是具有四个壁的模块化遮蔽物的分解图。
[0073] 图5示出了具有八个壳体的第一弯曲壁的分解图。
[0074] 图6示出了具有两个沟槽和第一角延伸件的第一壳体的透视图。
[0075] 图7示出了具有第二角延伸件的第二壳体的透视图。
[0076] 图8示出了具有两个舌状件但没有角延伸件的第八壳体的透视图。
[0077] 图9示出了具有两个沟槽但没有角延伸件的第七壳体的透视图。
[0078] 图10示出了通过第一中心接合件接合的第一弯曲壁。
[0079] 图11示出了第一中心接合件的透视图。
[0080] 图12示出了通过第一中心接合件接合的第一弯曲壁。
[0081] 图13示出了如何将舌状件和沟槽接合在一起。
[0082] 图14示出了将第一弯曲壁和第四弯曲壁接合在一起的第三角接合件。
[0083] 图15示出了第三角接合件的外角件的顶视图。
[0084] 图16示出了第三角接合件的外角件的前视图。
[0085] 图17示出了从模块化遮蔽物的内部位置观看的第三角接合件。
[0086] 图18示出了第三角接合件的顶视图。
[0087] 图19示出了内角件的前视图。
[0088] 图20示出了底板上的第七壳体。
[0089] 图21示出了用于制造图6的第一壳体的第一模具。
[0090] 图22示出了用于制造图7的第二壳体的第二模具。
[0091] 图23示出了用于制造图8的第八壳体的第三模具。
[0092] 图24示出了用于制造图9的第七壳体的第四模具。
[0093] 图25示出了第一模具的尺寸。
[0094] 图26示出了第二模具的尺寸。
[0095] 图27示出了为双曲抛物面的第一壳体部件的表面轮廓。
[0096] 图28示出了用于由MDF块制造第一模具的铣削步骤。
[0097] 图29示出了两个用于真空成型的成品模具的一部分。
[0098] 图30示出了通过计算机数控(CNC)机加工的使用数字制造合成塑料模具的真空成型步骤。
[0099] 图31示出了真空成型拉伸测试。
[0100] 图32示出了拉伸的通过真空成型的PLC板。
[0101] 图33示出了堆叠的壳体和中心接合件。
[0102] 图34示出了具有三个壁的第二模块化遮蔽物。
[0103] 图35示出了分别具有五个壁的第三模块化遮蔽物。
[0104] 图36示出了为了通风而去除其角的第四模块化遮蔽物。
[0105] 图37示出了具有三个壁的第五模块化遮蔽物。
[0106] 图38示出了具有多个模块化遮蔽物单元的第六模块化遮蔽物。
[0107] 图39示出了具有升高的多个模块化遮蔽物的第七模块化遮蔽物。
[0108] 图40示出了具有侧入口的第八模块化遮蔽物。
[0109] 现在将参考上述附图描述本申请的示例性非限制性实施方式。
[0110] 图1至图33涉及本申请的第一实施方式。特别地,图1示出了第一模块化遮蔽物50,其用多个壳体来形成其每个弯曲壁52,54,56,58。第一模块化遮蔽物50可更方便地被称作模块化遮蔽物50或遮蔽物50。用作模块化遮蔽物50的顶部的第四弯曲壁58也被称作顶板或顶部。模块化遮蔽物50在其前侧59处打开,并具有作为其地板的底板60。三个壁52,54,56的顶部与第四弯曲壁58的下侧连接,同时,三个壁52,54,56的底部位于底板
60上。三个弯曲壁52,54,56在其侧边连续地连接在一起,使得模块化遮蔽物50具有基本为立方体的形状。
[0111] 详细地,第一弯曲壁52设置于模块化遮蔽物50的右侧;第二弯曲壁54设置于模块化遮蔽物50的后侧;同时,第三弯曲壁56设置于模块化遮蔽物50的左侧。第四弯曲壁58在底板60的相对侧。模块化遮蔽物50在其前侧59处没有壁,前侧59是第二弯曲壁54的相对侧。用后面将进一步详细描述的肋、角接合件和框架将这些弯曲壁52,54,56,58中的每个连接在一起。
[0112] 图2示出了具有一定尺寸的模块化遮蔽物50的前视图。用单位为毫米(mm)的数值标记这些尺寸。根据图2,模块化遮蔽物50具有大约3000mm的宽度62和大约2600mm的高度64。图2表明,模块化遮蔽物50的每个弯曲壁52,54,56,58具有突出于其基准面的弯曲部分。
[0113] 这些尺寸表明,每个弯曲壁52,54,56,58通常是对称的,使得模块化遮蔽物50具有基本为立方体的形状。例如,第四弯曲壁(顶部/顶板)58具有大约1100mm的左宽度66和大约1100mm的右宽度68。第四弯曲壁58还在400mm处具有左角宽度70的角延伸件,并在400mm处具有右角宽度72的另一角延伸件。类似地,第三弯曲壁(左壁)56具有1100mm的上高度69和1100mm的下高度71。然而,第三弯曲壁56在顶部仅具有一个角延伸件,其顶角宽度73也是大约400mm。第一弯曲壁52的尺寸与第三弯曲壁56的尺寸相似。
[0114] 图3示出了模块化遮蔽物的轴测投影图。该轴测投影图呈现了四个壁52,54,56,58的结构细节,这些壁具有用于将壁52,54,56,58支承在一起的肋、角接合件和框架。角接合件和框架也被认为是增强模块化遮蔽物50的结构完整性的支架。换句话说,模块化遮蔽物50主要由肋和框架支承在一起。肋包括壁52,54,56,58的锯齿状部分。
[0115] 图4示出了具有四个壁52,54,56,58的模块化遮蔽物50的分解图。该分解图省略了底板60,但是给出了角接合件和框架的更多细节。一般来说,每个壁52,54,56,58具有与中心接合件82,84,86,88连接的壁架74,76,78,80。用角接合件90,92,94,96,98,100,102,104连接并进一步加固壁52,54,56,58的相邻角89。
[0116] 特别地,第一弯曲壁架74具有第一杆106、第二杆107、第三杆108和第四杆109,它们在它们的内端处与第一中心接合件82连接。在第一杆106的外端处,将第一角接合件90附接至第一杆106,以附接至第一弯曲壁52。在第四杆109的外端处,将第四杆109与第二角接合件92连接。将第一杆106、第二杆107、第三杆108和第四杆109的内端与第一中心接合件82连接。
[0117] 第五杆110、第六杆111、第七杆112和第八对杆113通过其内端固定在第二中心接合件。这四个杆110,111,112,113是第二弯曲壁架76的部分。第二弯曲壁架76位于第二弯曲壁54的前方,并且没有角接合件。
[0118] 类似地,第三弯曲壁架78具有第九杆114、第十杆115、第十一杆116和第十二杆117,它们在它们的内端与第三中心接合件86连接。在第十一杆116的外端设置有第七角接合件102,同时,在第九杆114的外端设置有第八角接合件104,以附接至第三弯曲壁56。
[0119] 在第四弯曲壁58(顶板/顶部)的下方,第四弯曲壁架80具有第十三杆118、第十四杆119、第十五杆120和第十六杆121,它们在它们的内端系于第四中心接合件88。第四弯曲壁架80在这四个杆118-121的外端具有四个角接合件94,96,98,100。这些角接合件包括第十三杆118的外端处的第三角接合件94、第十六杆121的外端处的第四角接合件96、第十四杆119的外端处的第五角接合件98,以及120的外端处的第六角接合件100。
[0120] 第三角接合件94在第三杆108和第十三杆118的两个外端处将第一弯曲壁52和第四弯曲壁58结合,第三角接合件94进一步将第一弯曲壁52的前端与第四弯曲壁58的前端结合在一起。第四角接合件96将第一弯曲壁52的后端与第四弯曲壁58的后端固定在一起。第五角接合件98将第三弯曲壁56的后端与第四弯曲壁59的后端连接。第六角接合件100将第三弯曲壁56的前端与第四弯曲壁58的前端支承在一起。
[0121] 杆106-121与图1至图4所示的壁52-28的肋基本对准。特别地,任何杆106-121对模块化遮蔽物50提供额外的结构支撑,尽管肋通常足以支持模块化遮蔽物50。
[0122] 图5示出了具有八个壳体122-136的第一弯曲壁52的分解图。在第二弯曲壁54、第三弯曲壁56和第四弯曲壁59中也设置有与第一弯曲壁52的壳体相似的壳体。事实上,第二弯曲壁54和第三弯曲壁56的各者都具有与第一弯曲壁52的壳体相似的八个壳体。
[0123] 参考图5,第一弯曲壁52具有在顺时针方向上连续布置的第一壳体122、第二壳体124、第三壳体126、第四壳体128、第五壳体130、第六壳体132、第七壳体134和第八壳体
136。每个壳体122-136具有指向第一中心接合件82并与其连接的窄端。第一壳体122、第二壳体124、第三壳体126、第四壳体128、第五壳体130、第六壳体132、第七壳体134和第八壳体136进一步串接,并在它们的侧边处彼此相邻。这些壳体122-136具有四种类型,在图
6至图9中可分别更好地看到这些类型。
[0124] 图6示出了具有两个沟槽148,150和第一角延伸件138的第一壳体122的透视图。第一壳体122在壁平面146的上方凸出,并进一步形成朝着壁平面146打开的袋状件147。
袋状件147具有三个相互连接的侧壁,包括第一锯齿状斜面140、第一双曲抛物面侧壁142和第一锯齿状分隔件144。第一锯齿状分隔件144从第一双曲抛物面侧壁142的第一壳体边缘145几乎垂直地向上延伸。第一角延伸壁138从第一双曲抛物面侧壁142的另一边缘
149延伸,以连接第二弯曲壁54上的壳体143的角延伸件(见图4)。第一锯齿状斜面140、第一双曲抛物面侧壁142和第一锯齿状分隔件144形成袋状件147,该袋状件在壁平面146上的开口端大于第一双曲抛物面侧壁142的占用面积(即,在壁平面146上的投影)。第一沟槽148设置于第一壳体122的第一侧面152上,并在第一侧面152的整个长度上延伸。
第二沟槽150设置于第一壳体122的第二侧面154,并在第二侧面154的整个长度上延伸。
第一沟槽148和第二沟槽确定基本平放在壁平面146上。第一壳体122具有图6中看不到的另一壁。该另一壁与第一锯齿状分隔件144和第一角延伸壁138连续地连接。该另一壁与其他两个侧壁138,144连接,并包围第一双曲抛物面侧壁142的所有边缘。在其他壳体
124,126,128,130,132,134,136中也可发现此布置。在图6中,两个沟槽148,150在真空成型之后处于其中间形式。在它们的最终形式中,两个沟槽148,150弯曲以形成U形通道,在其他沟槽中也可发现此通道。
[0125] 图7示出了具有第二角延伸件156的第二壳体124的透视图。与第一壳体122相似,第二壳体124在壁平面146上方凸出,并形成朝着壁平面146打开的袋状件。袋状件155是由三个相互连接的侧壁形成的,包括第二锯齿状斜面158、第二双曲抛物面侧壁160和第二锯齿状分隔件162。第二锯齿状分隔件162从双曲抛物面侧壁162的边缘157几乎垂直地向上延伸。第二锯齿状斜面158、第二双曲抛物面侧壁160和第二锯齿状分隔件162形成袋状件155,该袋状件在壁平面146上的开口大于双曲抛物面侧壁160的占用面积。第二壳体124没有沟槽,但是沿着第二侧面154具有第二舌状件164。第二舌状件164与第二锯齿状分隔件162成为一体,并在第二侧面154的整个长度上延伸,以当装配时安装到第二沟槽150中。第二壳体124还具有第三舌状件166,其沿着第三侧面168的几乎整个长度延伸。
第三舌状件166与第二舌状件164相似,并且,舌状件164,166可沿着壁平面146平放。第二锯齿状分隔件162可与第一锯齿状分隔件144匹配,使得当将第二舌状件164插入第二沟槽150中以进行装配时,第二锯齿状分隔件162可与第一锯齿状分隔件144能够紧密地附接在一起。第一锯齿状分隔件144和第二锯齿状分隔件162的锯齿彼此匹配。该匹配安装提供了两个壳体122,124之间的摩擦和对准,并且他们通过紧固件(例如,图13中的螺钉和螺母)进一步牢固地结合在一起。
[0126] 图8示出了具有两个舌状件170,180但没有角延伸件的第八壳体136的透视图。第八壳体136在壁平面146上方凸出,并形成朝着壁平面146打开的袋状件181。袋状件
181具有三个相互连接的侧壁,包括第一锯齿状底部174、第三双曲抛物面侧壁176和第三锯齿状分隔件178。第一锯齿状底部174和第三锯齿状分隔件178从第三双曲抛物面侧壁
176的两个边缘183,185几乎垂直地向上延伸。第一锯齿状底部174、第三双曲抛物面侧壁
176和第三锯齿状分隔件178形成腔室181,该腔室的开口大于第三双曲抛物面侧壁176的占用面积。第一舌状件180设置于第八壳体136的第一侧面152上,并在第一侧面152的整个长度上延伸。第四舌状件170沿着第八壳体152的第四侧面182设置,并在第四侧面
182的整个长度上延伸。第四舌状件170与第三锯齿状分隔件178成为一体。
[0127] 图9示出了具有两个沟槽186,188但没有角延伸件的第七壳体134的透视图。第七壳体134中壁平面146上方伸出,并形成朝着壁平面146打开的袋状件189。袋状件189具有三个相互连接的侧壁,包括第二锯齿状底部192、第四双曲抛物面侧壁194和第四锯齿状分隔件196。第二锯齿状底部192和第四锯齿状分隔件196从第四双曲抛物面侧壁194的边缘191,193几乎垂直地向上延伸。第二锯齿状底部192、第四双曲抛物面侧壁194和第四锯齿状分隔件196形成腔室/袋状件195,该腔室/袋状件的开口大于第四双曲抛物面侧壁194的占用面积。第三沟槽186设置于第七壳体134的第五侧面184上,并在第五侧面184的整个长度上延伸。第四沟槽188沿着第七壳体134的第六侧面198设置,并在第六侧面198的整个长度上延伸。第三沟槽186和第四沟槽188可沿着壁平面164平放。第三沟槽186接收第四舌状件170,以进行装配。
[0128] 图10示出了通过第一中心接合件82连接的第一弯曲壁52。图10描述了当观察者站在模块化遮蔽物50的前侧59附近并观察模块化遮蔽物50时的场景。在图10中,从第一弯曲壁52去掉第八壳体136、第一壳体122、第二壳体124和第三壳体126,以暴露处于装配位置中的第一中心接合件82。
[0129] 如图10所示,第一中心接合件82包括第一外板202、第一螺栓204、第一螺母206和第一内板208。第一外板202和第一内板208分别在其中心(未示出/不可见)处具有两个通孔,使得第一螺栓204通过中心通孔,并将第一外板202和第一内板208连接在一起。用包括第一螺栓204和第一螺母206的螺旋接合将第一外板202和第一内板208紧固在一起。将第一外板202推压在处于装配位置中的八个壳体122-136的窄端。第一内板208的轮廓与八个壳体122-136的轮廓匹配。特别地,第一内板208骑在八个壳体122-136的沟槽和舌状件上,使得将八个壳体122-136牢固地保持在一起。当将舌状件插入图1的处于装配位置中的相应沟槽中时,形成第一弯曲壁52的肋。图10表明,第一内板208的厚度220是大约100mm。
[0130] 图11示出了第一中心接合件82的透视图。该透视图更好地示出了第一内板208的轮廓如何与八个壳体122-136的轮廓匹配。换句话说,图10描述了:第一内板208与第一肋234、第二肋235、第三肋236、第四肋237、第五肋238、第六肋241、第七肋242和第八肋244的轮廓匹配。
[0131] 当将第一舌状件180插入到第一沟槽148中以进行装配时,由第一锯齿状分隔件144和第二锯齿状分隔件162形成第一肋234。将第二舌状件164插入到第二沟槽150中,以形成第二肋235。当将舌状件分别插入到相应沟槽中时,由壳体122-136的相邻侧壁形成剩余的肋236,237,238,241,242,244。
[0132] 图12示出了通过第一中心接合件82连接的第一弯曲壁52。在第一中心接合件82的第一外围210处,具有四个用于连接第一弯曲壁架74的螺钉组212-218。四个螺钉组
212-218由第一螺钉组212、第二螺钉组214、第三螺钉组216和第四螺钉组218组成。图
12表明,第一外板202的直径是大约400mm。
[0133] 图13示出了波纹摩擦接合件203的前视图。波纹摩擦接合件203包括匹配在一起的第一舌状件180和第一沟槽148。波纹接合件203提供支撑第一弯曲底壁52的第一肋234。还示出了分别形成第一舌状件180和第一沟槽148的壁205,207。进一步示出了第一沟槽148的最终弯曲形状。第一沟槽148有效地形成用于在其边界内引导水流的管道243。
[0134] 图14示出了将第一弯曲壁52和第四弯曲壁58连接在一起的第三角接合件94。第三角接合件94包括内角件222和外角件224以及角螺钉组226。角螺钉组226进一步包括角螺钉228、角垫圈230和角螺母232。角螺钉228具有通过内角件222和外角件224的中心孔(未示出)的螺栓以将第一弯曲壁52和第四弯曲壁58夹在一起。角螺钉组226还具有橡胶垫圈,其分别与第一弯曲壁52和第四弯曲壁58接触,以提供防水接合。内角件222和外角件224均分别是大约5mm厚。
[0135] 图15示出了外角件224的顶视图。在顶视图中,外角件224通常是三角形的形状。外角件224基本安装在具有大约250mm的边长的等边三角形内。外角件224包括中心碗形袋状件226,具有三个对称地分布在中心碗形袋状件226周围的延伸件228。
[0136] 图16示出了外角件224的前视图。该前视图表明,第三角件224的高度大约是75mm。三个延伸件228向下弯曲(在图16中仅能看到两个延伸件)。
[0137] 图17示出了从模块化遮蔽物50的内部看的第三角接合件94。
[0138] 图18示出了内角件222的顶视图。内角件222很好地安装在具有200mm的边长的等边三角形内。
[0139] 图19示出了内角件222的前视图。该前视图描述了具有中心凹槽240的内角件222。中心凹槽240具有大约100mm的深度。
[0140] 图20示出了底板60上的第七壳体134。用三个螺钉246将第七壳体134的第二锯齿状底部192固定至底板60。底板60是位于一排平行杆248上的中密度纤维板(MDF)。这些杆248具有基本相同的厚度,使得底板60可稳固地平放在平地上。
[0141] 返回参考图4,第四弯曲壁58还包括八个与第一壳体122、第二壳体124、第三壳体126、第四壳体128、第五壳体130和第六壳体132相似,但是与第七壳体134和第八壳体136不相似的壳体。第四弯曲壁58的八个壳体以与第一弯曲壁52相似的方式连续地连接。与第一弯曲壁52对比,第四弯曲壁58在所有四个侧面周围具有角延伸件。这些角延伸件靠在其他三个壁52,54,56的角延伸件的顶部上,使得其锯齿彼此匹配并防止彼此的相对运动。
[0142] 在模块化遮蔽物50中,锯齿状壁140,144,158,162,174,178,192,196对壳体122,124,134,136提供额外的支撑,以支持这些壳体122,124,134,136的形状。两个相邻的锯齿状壁144,162进一步防止两个相邻壳体122,124从用于装配模块化遮蔽物50的预期位置滑走。通常,两个匹配或配合的锯齿状壁提供增加模块化遮蔽物50的结构完整性的摩擦接合件。
[0143] 角接合件90,92,94,96,98,100将壁52,54,56,58的相邻角连接在一起,以将壁52,54,56,58与图4中的装配位置对准。
[0144] 每个中心接合件82,84,86,88将单个壁52,54,56,58的多个壳体122-136连接在一起,使得单个壁52,54,56,58的八个壳体结合在一起以形成面板。
[0145] 图21至图33描述了如何制造、装配和测试模块化遮蔽物50。特别地,图21示出了用于制造图6的第一壳体122的第一模具250。第一模具250包括第一板部件252、第一壳体部件254、第一角部件256、第一沟槽部件258和第二沟槽部件260。第一板部件252是一块平的MDF(中密度纤维板)板,具有大约8mm的厚度。第一壳体部件254和第一角部件256在第一板部件252的顶侧上连接在一起。第一壳体部件254具有与第一壳体122的第一双曲抛物面侧壁142基本匹配的表面轮廓。第一壳体部件254进一步具有与第一锯齿状分隔件144基本匹配的第一锯齿状侧面262。第一角部件256也具有与第一角延伸件138的内表面基本匹配的表面轮廓。
[0146] 第一沟槽部件258是与第一壳体部件254的第一侧面152平行的MDF条,同时,第二沟槽部件260也是与第一壳体部件254的第二侧面154平行的MDF条。将第一沟槽部件258和第二沟槽部件260分别放置于距离第一壳体部件254大约5mm的地方。
[0147] 图22示出了用于制造图7的第二壳体124的第二模具264。第二模具264包括第二板部件266、第二壳体部件268和第二角部件270。第二板部件266是一块平的MDF板,具有大约8mm的厚度。将第二壳体部件268和第二角部件270在第二板部件266的顶侧上连接在一起。第二壳体部件268具有与第二壳体124的第二双曲抛物面侧壁160基本匹配的表面轮廓。第二壳体部件268进一步具有与第二锯齿状分隔件162基本匹配的第二锯齿状侧面272。第二角部件270也具有与第二角延伸件156的内表面基本匹配的表面轮廓。
[0148] 图23示出了用于制造图9的第七壳体134的第三模具274。第三模具274包括第三板部件276、第三壳体部件278、第三沟槽部件280和第四沟槽部件282。第三板部件276是一块平的MDF板,具有大约8mm的厚度。第三壳体部件278具有与第七壳体134的第四双曲抛物面侧壁194基本匹配的表面轮廓。第三壳体部件278进一步具有与第三锯齿状分隔件178基本匹配的第三锯齿状侧面284。第三壳体部件278还具有与第二锯齿状底部
174基本匹配的第四锯齿状侧面286。
[0149] 第三沟槽部件280是与第三壳体部件278的第五侧面184平行的MDF条,同时,第四沟槽部件282也是与第三壳体部件278的第六侧面198平行的MDF条。将第三沟槽部件280和第四沟槽部件282分别放置于离第三壳体部件278大约5mm的地方。
[0150] 图24示出了用于制造图8的第八壳体136的第四模具288。第四模具288包括第四板部件290和第四壳体部件292。第四板部件290是一块平的MDF板,具有大约8mm的厚度。第四壳体部件292具有与第八壳体136的第三双曲抛物面侧壁176基本匹配的表面轮廓。第四壳体部件292进一步具有与第三锯齿状分隔件178基本匹配的第五锯齿状侧面294。第四壳体部件292还具有与第一锯齿状底部174基本匹配的第六锯齿状侧面296。
[0151] 图25示出了第一模具250的尺寸。图25提供了左侧的第一模具250的前视图,其与右侧的第一模具250的顶视图对准。根据四个因素来选择这些尺寸。首先,基于CNC刨槽机(例如,Frogmill,具有400mm的最大生产高度的Streamline Automation;H400)的最大生产高度选择这些尺寸。还基于市售的真空成型机器(例如,Starcolor技术,W 1200×D1800×H 750mm)的最大生产尺寸选择这些尺寸。进一步基于提供壳体122-136的材料的结构强度选择这些尺寸。此外,选择这些尺寸,以实现最佳的空间效率。用模块化遮蔽物50中的有用空间的体积与模块化遮蔽物50的总体积的比来确定该空间效率。通过采用更薄的壳体、更薄的底板60,可实现用更高的纵横比表示的更高的空间效率。
[0152] 图25表明,第一模具250具有1500mm的总宽度,其由第一壳体部件254的长度298和第一角部件256的长度304组成。第一壳体部件254具有1100mm的长度、1100mm的宽度300和400mm的高度302。与第一壳体部件254相邻的第一角部件256具有400mm的长度304、1100mm的宽度306和400mm的高度308。图25进一步表明,第一板部件252具有
50mm的厚度,同时,两个沟槽部件258,260具有100mm的相同高度。
[0153] 图26示出了第二模具264的尺寸。图25提供了左侧的第二模具264的顶视图,其与右侧的第二模具264的前视图对准。图26表明,第二模具264具有1500mm的总宽度,其由第二壳体部件264的长度310和第二角部件270的长度318组成。第二壳体部件264具有1100mm的长度、1100mm的宽度312和400mm的高度314。与第二壳体部件264相邻的第二角部件270具有400mm的长度318、1100mm的宽度320和400mm的高度322。图26进一步表明,第二板部件264具有50mm的厚度。
[0154] 图27示出了具有双曲抛物面形状的第一壳体部件254的表面324。在三维笛卡尔坐标系326中设置双曲抛物面表面324,该坐标系具有X轴328、Y轴330和Z轴332。将双曲抛物面表面324的高度308标记为h,将双曲抛物面表面324的长轴标记为a,并将双曲抛物面表面324的短轴标记为b。
[0155] 用数学方法将双曲抛物面表面324表示为:
[0156]
[0157] 在上述第一等式中,c和d是常数。在沿着Y轴330的表面324上的稳定负载p下,沿着X和Z轴328,332的轴向力基本是零。用第二等式将表面324上的剪切力描述为:
[0158]
[0159]
[0160] 纵横比a/h在确定第一壳体122的承载重量时起着重要作用,特别是当a等于b时。
[0161] 用犀软件包(Rhinoceros software package)来构造第一壳体122的几何形状,其第一双曲抛物面侧壁142与双曲抛物面表面324基本一致。将该几何形状进一步输入至Patran(2005)软件包,以进行有限元(FE)建模。双曲抛物面表面324的FE模型采用八个节点的壳体元件(S&R nABAQUS单元库)。在第一双曲抛物面侧壁142上均匀地施加稳定的负载p,并且,在图27中用网格线示出了FE模型的网。在通用FE软件ABAQUS(2008)中执行FE分析,该软件包括几何形状和材料非线性。
[0162] 简化第一壳体122的其他部分的FE建模,其包括对肋和螺栓/垫圈的建模。通过假设第一壳体122的结构连续性,好像将第一壳体122在制造模具中制造成单个构件一样,来提供其他部分的FE模型。在FE分析中,通过将第一壳体122的肋的厚度减小一半,来补偿对第一壳体122的结构强度的潜在的过高估计。
[0163] 用真空成型工艺(也被称作真空成形)来制造双曲抛物面壳体。真空成型工艺是简化版本的热成型,由此,将塑料板加热至成型温度,拉伸到单表面模具上,并通过在模具表面和板之间施加真空来保持在模具上。
[0164] 例如,通过使用数字制造技术,在第一壳体122的3D CAD模型的基础上制备第一模具250。在该3D CAD模型的基础上,首先通过使用3D设计软件(即, )来产生主3D数据形式的第一模具250的3D轮廓。将主3D数据保存为STL格式,并在用于产生刨槽孔型的Cut 3D(Vectric)CAM软件中进行用于CNC刨槽的预处理。对减法原型速成工艺使用Frogmill(流线型自动化)CNC刨槽机。
[0165] 对初始阶段的原型开发,将MDF选择为第一模具250的模具材料。由于其较低的材料成本、其材料结构以及其适于真空成形工艺的适应性,而选择MDF材料。在相对低的温度(例如室温)和低压下进行真空成形。MDF也具有细微且软的颗粒结构,其适于通过机加工来形成波纹形状。用高温环氧清漆涂覆MDF,以改进其表面质量和耐久性。通过对第一模具250的表面涂布填充有环氧树脂的铝粉,来获得反复的真空成形循环所需要的第一模具250的额外的耐久性。第一模具250可替代地可用聚酯材料制造。
[0166] 首先,通过将MDF立方件机加工成阶梯状金字塔形状,来制备第一模具250,该形状接近第一模具250的预期形状。为了节省时间,不用CNC机器将第一模具250雕刻成第一模具250的预期形状。
[0167] 图28示出了用MDF立方件331制造第一模具250的铣削步骤。通过使用具有10mm铣削钻头(其用于快速粗磨)的铣床329,并通过继续使用8mm的用于精细加工的机首,来执行铣削步骤。用经验方法来确定第一模具250的详细尺寸,例如脱模斜度、波纹间距等。将铣削步骤(包括快速粗磨和精加工)重复大约四次,以完成经验性方法。图29示出了用于真空成形的两个抛光模具的一部分。
[0168] 图30示出了通过计算机数控(CNC)机加工的使用数字制造合成塑料模具209的真空成型(真空成形)步骤。该真空成型步骤或方法用于制造具有相对简单的弯曲形状的工业产品,例如,脸盆和澡盆的那些形状,或用于更复杂但薄的产品,例如一次性杯子和其他包装部件的那些形状。因为此方法的低成本弥补了制造模具的高初始成本,该真空成型方法适于少量生产。虽然生产第一模具250是一个长而单调的微调过程,但是,只要几分钟便可完成真空成型步骤。该真空成型步骤/方法具有快速批量生产复杂3D形状的优点。该真空成型步骤可使塑料薄板变形,以立即增加其刚度。
[0169] 通过与真空成型步骤相关的技术参数来确定第一模具250的形状。例如,真空成型方法需要在第一模具250的外周的周围需要至少3%至6%的向外锥度,以成功地批量生产第一壳体122。对于较大的底切,可提供可折叠的阳模,以方便地部分去除。
[0170] 壳体的一般原理意味着,封闭的壳体比打开的壳体硬得多。封闭壳体描述了一种没有边缘或只有少量边缘的壳体。打开的壳体描述了一种具有至少一个以上的暴露的边缘的壳体。在本情况中,第一壳体122在一侧打开,并用其外周的三个侧壁加固第一壳体122,以增强其结构刚度。
[0171] 对于真空成型方法,更大高度或深度的模具或壳体需要更厚的塑料板。该更厚的塑料板会导致在真空成型步骤之后难以从第一模具250去除第一壳体122,并难以修剪第一壳体122的外周。对第一模具250中的尺寸的公差进行额外的考虑,因为塑料板在真空成型步骤之后可能收缩,这易于导致尺寸的一些不精确。
[0172] 可采用一些其他热成型方法作为真空成型方法的替代方式。例如,能够使用热片材垂帘成型方法来制造第一壳体122,以生产例如波纹接头等具有复杂形状的部件。还可采用外张成型方法,以通过使用纤维增强塑料来制造具有更高强度的部件。与真空成型方法相比,该外张成型方法可能花费更长的时间来制造相同的部件。
[0173] 真空成型方法是一种可采用大多数类型的热塑性塑性材料的加热-真空-冷却过程。可接受并测试至少四种类型的热塑性塑料来生产壳体122-136。该四种类型的热塑性塑性材料包括PC(聚碳酸酯)、PS(聚苯乙烯)、PVC(聚氯乙烯)和PLA(聚乳酸,可生物降解塑料)。
[0174] PC相对较硬,并适于建筑使用。然而,与简单的圆顶结构(例如天窗部件)相比,如果模具具有相对复杂的形状,那么,由于PC需要较长的加热时间会导致气泡效应,PC可能在与模具的形状一致的方面会造成一定困难。由于PC的刚度的原因,在真空成型之后,还难以修剪模制部件的外周。在所有四种热塑性塑料中,PS在真空成型方法过程中是最可拉伸的。与模具的形状保持一致的能力(即可追溯性)是很好的。
[0175] 在冷却之后,特别是当模制壳体较薄时,PC材料的模制壳体会变得易碎。因此,当需要PC壳体抗重复的弯曲和拉伸作用时,PC壳体可能是不适合的。
[0176] PVC是一种在刚度和柔度之间提供良好平衡的材料。在相对低的加热温度下的真空成型步骤的过程中,PVC板可紧密地遵循模具的形状。在冷却之后,PVC的壳体可保持柔性,并可将成型的PVC壳体轻松地从模具去除。PVC部件,例如PVC材料的第一壳体122,还能够因其柔软度而抗频繁的弯曲和拉伸作用。还可轻松地修剪PVC部件。
[0177] PLA是一种由生物聚合物制成的可生物降解塑料。PLA在具有一定湿度和微生物的高于60℃的环境下可在土壤中降解。PLA的材料强度在PS和PVC之间,并且,PLA对复杂模具具有足够的溯源性,但是,在热成型之后会变得相对易碎。
[0178] 真空成型方法的步骤是一种将平板材料拉伸成3D形状的过程。由于此拉伸作用,板材的厚度能够减小(弯曲)。模具越高/越深,板厚度就变得越薄。由于此挠曲的原因,板材的厚度在真空成型之后可能难以测量。一种估计挠曲厚度(即,真空成型之后的板材的厚度)的方法是,使用正方形网格线的板。在真空成型之后,正方形网格线的变形表明在方向和尺寸上如何拉伸塑料板。
[0179] 图31示出了一种真空成型拉伸测试。图32示出了通过真空成型拉伸的PLC板321。根据图31和图32,真空成型的PLC板的垂直表面是最明显拉伸的表面,高达200%,其仅导致原始厚度的大约50%。然而,将大部分那些垂直表面,除了面向地面的以外,与相邻模块组合,使得最终组合厚度将使一半翻倍,这意味着接近PLC板材321的原始厚度。
[0180] 通过参考模块化遮蔽物50的FE分析应力轮廓,部分最关键的应力集中区域在真空成型步骤之后具有至少3mm,以保持其强度。用FE分析帮助对模块化遮蔽物50找到合适的厚度和纵横比的过程。当模块化遮蔽物50的壁厚从2mm增加至3mm时,相应模型的容量均增加较大的量。其均可阻止至少1000Pa的风压。
[0181] 通过采用各种方法、工具和技术,来装配模块化遮蔽物50的部件。装配模块化遮蔽物50的部件,以确保模块化遮蔽物50的结构连续性。
[0182] 实际上,溶剂和粘合剂结合的装配方法是一般有效的方式。然而,溶剂和粘合剂结合的装配方法防止拆卸所装配的模块化遮蔽物50,以重新使用。由于真空成型的部件的误差的原因,溶剂和粘合剂结合的方法有时无法确保令人满意的结合状态。
[0183] 相反,机械结合方法(例如螺栓连接)可适合于在使用之后拆卸模块化遮蔽物50的目的。然而,机械结合方法可增加模块化遮蔽物50的总装配时间。模块化遮蔽物50采用机械结合方法,壳体122-136具有波纹表面接头。例如,第一锯齿状分隔件144和第二锯齿状分隔件162共同提供波纹表面接头,其增加了第一壳体122和第二壳体124之间的摩擦,并减小了螺栓连接的数量。通过真空成型方法,可快速地制造波纹状分隔件144,162。用钢垫圈、螺钉和螺母来进行螺栓连接。
[0184] 第一壳体122、第二壳体124、第三壳体126、第四壳体128、第五壳体130和第六壳体132具有基本相似的形状和大小的双曲抛物面侧壁142,160。第七壳体134和第八壳体136也具有基本相似的形状和大小的双曲抛物面侧壁176,194。将第一至第六壳体122-132堆叠,以便于运输。进一步将第七壳体和第八壳体134,136堆叠,以使体积小。
[0185] 在一个装配过程中,一旦八个壳体122-136就位,那么在地面上装配八个壳体122-136,以形成第一弯曲壁52。用第一中心接合件82使八个壳体122-136牢固地互锁。以与第一弯曲壁52相似的方式装配第二弯曲壁54、第三弯曲壁56和第四弯曲壁58(顶板)。
[0186] 在安装顶部(安装第四弯曲壁58)之前,使第一弯曲壁52、第二弯曲壁54和第三弯曲壁56竖立,并通过底板60与地面螺栓连接。由二至四个人不用机器地在另三个壁52,54,56上提升并定位所装配的第四弯曲壁58。当使用3mm厚度的PLA板时,第四弯曲壁58是大约42kg,具有与任何其他三个壁52,54,56相似的重量。将八个角接合件90-104安装为,将四个壁52,54,56,58锁定在一起。模块化遮蔽物50的结构装配过程由两个人花费大约少于一天的时间(八个小时)完成,不包括奠基和铺地板。
[0187] 在本实施方式中,模块化遮蔽物50不仅提供接近圆顶的更小的重量/体积比,而且,通过模块化设计提供适应性并通过立方体状形状提供有效的空间使用。模块化遮蔽物50的成本/面积比通过紧凑地堆叠相同的部件而提供更高的运输效率。另外,可使模块化遮蔽物50的壁52-58在其使用之后生物降解,不对环境造成负担。
[0188] 模块化遮蔽物50提供重量轻的结构,这提供了很大的有效空间和结构使用。通过真空成型,可快速地制造模块化遮蔽物50的壳体122-136。模块化遮蔽物50可承受任何壁52-58上的外部压力。模块化遮蔽物50具有立方体结构,与其他重量轻的结构(例如帐篷和圆顶)的内部可用空间相比,该立方体结构提供较大的内部可用空间。可通过真空成型来再制造壳体122-136。通过调节壳体122-136的轮廓和外围肋的形状,可快速地改变模块化遮蔽物50的结构刚度和强度。
[0189] 壳体122-136主要包括四种类型的几何形状,使得将模具的数量减少至小于壳体122-136的数量。根据FE(有限元)结构模拟,模块化遮蔽物50可阻止高达1040Pa的风压,其足以承受典型的台风。生物壳体由真空成型的部件组成,该部件具有相同的形状,从而容易在小体积中堆叠。这对于有效运输来说是理想的。用每个外周具有三个螺栓(具有垫圈)的波纹摩擦接合来装配八个壳体122-136,以在地面上形成每个墙板/顶板。中心接合件
82确保八个壳体122-136中的结构连续性。使三个弯曲壁52,54,56竖立,然后升起顶板
58,并且其位于其他墙板52,54,56上。墙板52,54,56的顶角部件由顶角部件58覆盖,以使其防水。角接合件90-104将面板52-58之间的间隙固定在角之中及其之外。当需要额外的强度来抵抗台风时,使用支柱或壁架74-80,并将其与中心接合件和角接合件82-88,
90-104连接。因为所有部件都通过摩擦接合件(螺栓和波纹)连接,所以其易于拆卸。如果需要将模块化遮蔽物50就地处置,那么其在90天内生物降解,不会损害环境。对于工人来说,模块化遮蔽物50的总装配时间大约是八小时。
[0190] 图33示出了堆叠的壳体122-132,134-136和中心接合件82-88。第一模块化遮蔽物50的堆叠部件的体积小,容易储存和运输。
[0191] 图34涉及本申请的第二实施方式。第二实施方式包含与图1至图20中的第一实施方式的部件相似的部件。用与第一实施方式的参考标号相同或相似的参考标号来标记相似的部件。因此将对相似部件的描述通过引证结合于此。
[0192] 特别地,图34示出了具有三个弯曲壁52,58,56的另一模块化遮蔽物250。这三个弯曲壁52,58,56由第一弯曲壁52、第四弯曲壁58和第三弯曲壁56组成。将第一弯曲壁52和第三弯曲壁56直接固定至地面(未示出),使得模块化遮蔽物250避免使用底板60。
[0193] 图35涉及本申请的第三实施方式。第三实施方式包含与其他实施方式的部件相似的部件。用与其他实施方式的参考标号相同或相似的参考标号来标记相似的部件。因此将对相似部件的描述通过引证结合于此。
[0194] 特别地,图35示出了分别具有五个弯曲壁52,54,56,58,254的另一模块化遮蔽物352。模块化遮蔽物252的前入口由与第一弯曲壁52铰接的第五弯曲壁254覆盖,以进行关闭和打开。模块化遮蔽物352不依赖于其与地面的连接来支持其结构。
[0195] 图36涉及本申请的第四实施方式。第四实施方式包含与其他实施方式的部件相似的部件。用与其他实施方式的参考标号相同或相似的参考标号来标记相似的部件。因此将对相似部件的描述通过引证结合于此。
[0196] 特别地,图36示出了分别具有三个弯曲壁52,258,260的另一模块化遮蔽物356。这三个弯曲壁52,258,260由第一弯曲壁52、第六弯曲壁258和第七弯曲壁260组成。在第六弯曲壁258和第七弯曲壁260的连接处,去掉两个弯曲壁258,260的角,使得模块化遮蔽物356具有用于通风的窗口362。窗口362的中间位置处的肋364推压在两个壁358,360上,以保持两个弯曲壁358,360分离并支持窗口362的轮廓。
[0197] 图37涉及本申请的第五实施方式。第五实施方式包含与其他实施方式的部件相似的部件。用与其他实施方式的参考标号相同或相似的参考标号来标记相似的部件。因此将对相似部件的描述通过引证结合于此。
[0198] 特别地,图37示出了具有三个弯曲壁368,370,372的另一模块化遮蔽物366。这三个弯曲壁368,370,372由连续连接的第八弯曲壁368、第九弯曲壁370和第十弯曲壁372组成。这三个弯曲壁368,370,372具有相似的结构,使得每个壁368,370,372由四个正方形轮廓的子壁形成。每个弯曲壁368,370,372具有与第一弯曲壁52相似的外部尺寸(一样大)。特别地,第八弯曲壁368具有第一子壁374,第二子壁376,第三子壁378和第四子壁380。这四个子壁374,376,378,380具有相似的结构,每个子壁374,376,378,380具有四个子壳体。例如,第一子壁374具有第一子壳体382,第二子壳体384,第三子壳体386和第四子壳体388。第一子壳体382具有与组合的第一壳体122和第二壳体124的结构相似的结构。第二子壳体384具有与组合的第三壳体126和第四壳体128的结构相似的结构。第三子壳体386具有与组合的第五壳体130和第六壳体132的结构相似的结构,同时,第四子壳体388具有与组合的第七壳体134和第八壳体136的结构相似的结构。
[0199] 图38涉及本申请的第六实施方式。第六实施方式包含与其他实施方式的部件相似的部件。用与其他实施方式的参考标号相同或相似的参考标号来标记相似的部件。因此将对相似部件的描述通过引证结合于此。
[0200] 图38示出了具有多个模块化遮蔽物392-402的堆叠的模块化遮蔽物390。该堆叠的模块化遮蔽物390由第一子遮蔽物392、第二子遮蔽物394、第三子遮蔽物396、第四子遮蔽物398、第五子遮蔽物400和第六子遮蔽物402组成。第四子遮蔽物398、第五子遮蔽物400和第六子遮蔽物402均位于地面上,并彼此紧连地并排连接,作为地平面遮蔽物。将第一子遮蔽物392放在第六子遮蔽物402的顶部上;将第二子遮蔽物394设置在第五模块化遮蔽物400的顶部上;同时,第三子遮蔽物396位于第四子遮蔽物398的顶部上。换句话说,将第一子遮蔽物392、第二子遮蔽物394和第三子遮蔽物396堆叠在地平面上的三个连接的模块化遮蔽物398,400,402的顶部上。换句话说,堆叠的模块化遮蔽物390是在每个平面具有两三个房间的两层建筑物。六个模块化遮蔽物392-402中的每个的前侧都朝着深度方向打开,并且,每个模块化遮蔽物392-402的结构与图1至图33的第一实施方式相似。还知道该堆叠的模块化遮蔽物390是W(宽度)3×D(深度)1×H(高度)2个模块。因此,该堆叠的模块化遮蔽物390具有大约7400mm的宽度、大约3000mm的深度和4800mm的高度。
[0201] 图39示出了多个模块升起的半开遮蔽物404。该半开遮蔽物404包括第二层上的三个连续的模块化遮蔽物406,408,410,以及形成其第一层(地平面)的三个其他连续的模块化遮蔽物412,414,416。第二层上的三个模块化遮蔽物406,408,410包括彼此连续地连接的第七子遮蔽物406、第八子遮蔽物408和第九子遮蔽物410。在相邻的子遮蔽物406,408,410之间没有隔断墙。此外,这些子遮蔽物406,408,410都没有地板。在第一层,三个相邻的子遮蔽物412,414,416在其间没有隔断墙,并且,这三个邻接的子遮蔽物412,414,
416在两侧打开。该半开遮蔽物404适于提供展览棚。
[0202] 该半开遮蔽物404由五个支柱418-426支撑,其由第一支柱418、第二支柱420、第三支柱422、第四支柱424、第五支柱426和第六支柱428(看不见)组成。将第一支柱418设置在第十子遮蔽物312的前角处;将第二支柱420设置在第十子遮蔽物412和第十一子遮蔽物414的前连接角处;将第三支柱422设置在第十一子遮蔽物414和第十二子遮蔽物416的前连接角处;将第四支柱424设置在第十二子遮蔽物416的前角处,并将第五支柱
426设置在第十二子遮蔽物416的后角处。
[0203] 图40示出了具有侧入口432的展开的模块化遮蔽物430。该展开的模块化遮蔽物430具有五个展开的壁434-440。这四个展开的壁434-442由彼此邻接的第一延伸壁434、第二延伸壁436、第三延伸壁438、第四延伸壁440和第五延伸壁442组成。第五延伸壁442用作与其他四个延伸壁434-440相邻的顶板。第一延伸壁434、第二延伸壁436和第三延伸壁438具有相似的结构和大小。
[0204] 例如,第一延伸壁434沿着其宽度具有四个壳体,并且,沿着其高度具有三个壳体。然而,第五延伸壁442沿着其宽度和长度分别具有四个壳体。这些壳体中的每个与第一壳体122相似。此外,第四延伸壁440与第三延伸壁438连接,但是与第一延伸壁434分离。第四延伸壁440具有两个壳体的宽度和三个壳体的高度。因此,侧入口434具有两个壳体的宽度和三个壳体的高度。还知道该展开的模块化遮蔽物430是W(宽度)2×D(深度)2×H(高度)1.5个模块。因此,该展开的模块化遮蔽物428具有大约5200mm的宽度、大约
5200mm的深度和3700mm的高度。
[0205] 单模块50,352,356,366和多模块遮蔽物390,404,430之间的选择由两个竞争因素影响:性能(承载能力)和成本。对于相同的总尺寸和纵横比,多模块模型可具有更小的风载阻力,但是,其比单模块模型更便宜,因为多模块所需的模具的大小大约是单模块的1/4。假设相同的总模型大小和模块化部件大小,具有更小的纵横比a/h的模型可阻止更大的风阻。目标是选择一种节省成本的结构。虽然具有1:4的纵横比的单模块模型和具有1:2.8的纵横比的多模块模型的承载能力是大约相同的,但是多模块选择更便宜。
[0206] 在本申请中,除有特别说明,否则,术语“包括”、“包括”及其语法变型旨在代表“开放的”或“包含的”含义,使得其包括所述元件,但是也允许包括另外的、未明确叙述的元件。
[0207] 如本文中所使用的,在配方组成的浓度的上下文中,术语“大约”典型地表示所述值的+/-5%,更典型地,所述值的+/-4%,更典型地,所述值的+/-3%,更典型地,所述值的+/-2%,甚至更典型地,所述值的+/-1%,甚至更典型地,所述值的+/-0.5%。
[0208] 在本公开中,可能在一定的范围格式中公开某些实施方式。该范围格式中的描述仅是为了方便和简短,不应将其解释为固定地限制所公开的界限的范围。因此,应将范围的描述认为是已经特别地公开了所有可能的子范围,以及该范围内的各个数值。例如,应将例如从1到6的范围的描述认为是,已经特别地公开了例如从1到3,从1到4,从1到5,从2到4,从2到6,从3到6等的子范围,以及该范围内的各个数字,1,2,3,4,5和6。不管范围的宽度如何,这都适用。
[0209] 将显而易见的是,对于本领域的技术人员来说,在阅读上述公开内容后,在不背离本申请的实质和范围的前提下,本申请的各种其他改变和适应将是显而易见的,并且旨在使所有这种改变和适应都落在所附权利要求的范围内。
[0210] 参考标号
[0211] 50第一模块化遮蔽物
[0212] 52第一弯曲壁
[0213] 54第二弯曲壁
[0214] 56第三弯曲壁
[0215] 58第四弯曲壁
[0216] 59前侧
[0217] 60底板
[0218] 61内部
[0219] 62宽度
[0220] 64高度
[0221] 66左宽度
[0222] 68右宽度
[0223] 69上高度
[0224] 70左角宽度
[0225] 71下高度
[0226] 72右角宽度
[0227] 73顶角宽度
[0228] 74第一壁架
[0229] 76第二壁架
[0230] 78第三壁架
[0231] 80第四壁架
[0232] 82第一中心接合件
[0233] 84第二中心接合件
[0234] 86第三中心接合件
[0235] 88第四中心接合件
[0236] 89角
[0237] 90第一角接合件
[0238] 92第二角接合件
[0239] 94第三角接合件
[0240] 96第四角接合件
[0241] 98第五角接合件
[0242] 100第六角接合件
[0243] 102第七角接合件
[0244] 104第八角接合件
[0245] 106第一杆
[0246] 107第二杆
[0247] 108第三杆
[0248] 109第四杆
[0249] 110第五杆
[0250] 111第六杆
[0251] 112第七杆
[0252] 113第八杆
[0253] 114第九杆
[0254] 115第十杆
[0255] 116第十一杆
[0256] 117第十二杆
[0257] 118第十三杆
[0258] 119第十四杆
[0259] 120第十五杆
[0260] 121第十六杆
[0261] 122第一壳体
[0262] 124第二壳体
[0263] 126第三壳体
[0264] 128第四壳体
[0265] 130第五壳体
[0266] 132第六壳体
[0267] 134第七壳体
[0268] 136第八壳体
[0269] 138第一角延伸件
[0270] 140第一锯齿状斜面
[0271] 142第一双曲抛物面侧壁
[0272] 143壳体
[0273] 144第一锯齿状分隔件
[0274] 145第一壳体边缘
[0275] 146壁平面
[0276] 147袋状件
[0277] 148第一沟槽
[0278] 149边缘
[0279] 150第二沟槽
[0280] 151第二壳体边缘
[0281] 152第一侧面
[0282] 154第二侧面
[0283] 155袋状件
[0284] 156第二角延伸件
[0285] 157边缘
[0286] 158第二锯齿状斜面
[0287] 160第二双曲抛物面侧壁
[0288] 162第二锯齿状分隔件
[0289] 164第二舌状件
[0290] 166第三舌状件
[0291] 168第三侧面
[0292] 170第四舌状件
[0293] 174第一锯齿状底部
[0294] 176第三双曲抛物面侧壁
[0295] 178第三锯齿状分隔件
[0296] 180第一舌状件
[0297] 181袋状件
[0298] 182第四侧面
[0299] 183边缘
[0300] 184第五侧面
[0301] 185边缘
[0302] 186第三沟槽
[0303] 188第四沟槽
[0304] 189袋状件
[0305] 190第六侧面
[0306] 191边缘
[0307] 192第二锯齿状底部
[0308] 193边缘
[0309] 194第四双曲抛物面侧壁
[0310] 195袋状件
[0311] 196第四锯齿状分隔件
[0312] 198第六侧面
[0313] 202第一外板
[0314] 203波纹摩擦接合件
[0315] 204第一螺栓
[0316] 205壁
[0317] 206第一螺母
[0318] 207壁
[0319] 208第一内板
[0320] 209合成塑料模具
[0321] 210第一外围
[0322] 212第一螺钉组
[0323] 214第二螺钉组
[0324] 216第三螺钉组
[0325] 218第四螺钉组
[0326] 220厚度
[0327] 222内角件
[0328] 224外角件
[0329] 226中心碗形袋状件
[0330] 228角螺钉
[0331] 230角垫圈
[0332] 232角螺母
[0333] 234第一肋
[0334] 235第二肋
[0335] 236第三肋
[0336] 237第四肋
[0337] 238第五肋
[0338] 240中心凹槽
[0339] 241第六肋
[0340] 242第七肋
[0341] 243管道
[0342] 244第八肋
[0343] 245紧固件
[0344] 246螺钉
[0345] 248杆
[0346] 250第一模具
[0347] 252第一板部件
[0348] 254第一壳体部件
[0349] 256第一角部件
[0350] 258第一沟槽部件
[0351] 260第二沟槽部件
[0352] 262第一锯齿状侧面
[0353] 264第二模具
[0354] 266第二板部件
[0355] 268第二壳体部件
[0356] 270第二角部件
[0357] 272第二锯齿状侧面
[0358] 274第三模具
[0359] 276第三板部件
[0360] 278第三壳体部件
[0361] 280第三沟槽部件
[0362] 282第四沟槽部件
[0363] 284第三锯齿状侧面
[0364] 286第四锯齿状侧面
[0365] 288第四模具
[0366] 290第四板部件
[0367] 292第四壳体部件
[0368] 294第五锯齿状侧面
[0369] 296第六锯齿状侧面
[0370] 298第一壳体部件的长度
[0371] 300第一壳体部件的宽度
[0372] 302第一壳体部件的高度
[0373] 304第一角部件的长度
[0374] 306第一角部件的宽度
[0375] 308第一角部件的高度
[0376] 310第二壳体部件的长度
[0377] 312第二壳体部件的宽度
[0378] 314第二壳体部件的高度
[0379] 318第二角部件的长度
[0380] 320第二角部件的宽度
[0381] 321板材
[0382] 322第二角部件的高度
[0383] 324双曲抛物面表面
[0384] 326三维笛卡尔坐标系
[0385] 328X轴
[0386] 330Y轴
[0387] 332Z轴
[0388] 350模块化遮蔽物
[0389] 352模块化遮蔽物
[0390] 354第五弯曲壁
[0391] 356模块化遮蔽物
[0392] 358第六弯曲壁
[0393] 360第七弯曲壁
[0394] 362窗口
[0395] 364肋
[0396] 366模块化遮蔽物
[0397] 368第八弯曲壁
[0398] 370第九弯曲壁
[0399] 372第十弯曲壁
[0400] 374第一子壁
[0401] 376第二子壁
[0402] 378第三子壁
[0403] 380第四子壁
[0404] 382第一子壳体
[0405] 384第二子壳体
[0406] 386第三子壳体
[0407] 388第四子壳体
[0408] 390堆叠的模块化遮蔽物
[0409] 392第一子遮蔽物
[0410] 394第二子遮蔽物
[0411] 396第三子遮蔽物
[0412] 398第四子遮蔽物
[0413] 400第五子遮蔽物
[0414] 402第六子遮蔽物
[0415] 404半开遮蔽物
[0416] 406第七子遮蔽物
[0417] 408第八子遮蔽物
[0418] 410第九子遮蔽物
[0419] 412第十子遮蔽物
[0420] 414第十一子遮蔽物
[0421] 416第十二子遮蔽物
[0422] 418第一支柱
[0423] 420第二支柱
[0424] 422第三支柱
[0425] 424第四支柱
[0426] 426第五支柱
[0427] 428第六支柱
[0428] 430延展式模块化遮蔽物
[0429] 432侧入口
[0430] 434第一延伸壁
[0431] 436第二延伸壁
[0432] 438第三延伸壁
[0433] 440第四延伸壁
[0434] 442第五延伸壁
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