专利名称：可任意弯曲定型的魔术管体的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种可弯式管体，特别涉及一种可任意弯曲定型的魔术管体。
目前市场上常见的可弯式管体产品，大都是利用钢质或塑胶材质的直形或螺旋形软管所制成，并供给作为一般的台灯架管或是机械工作台面上的冷却水管等轻荷重定型管件的运用，具有可任意调摆弯曲角度的特性；但是，该等常见可调式弯管的荷重能力极为有限，且经扳动调摆后的弯形角度的定位精确性以及稳定性均不佳，因此在一些需求弯形定位并具荷重能力的场合，便显露出无法受用的困扰。
市场上室内设计师或工艺创作者，经常需求将生活周围的摆设实体、艺品或用品予以三维艺术化，以呈现出有别于众之玲珑曲体的特异风格，但在选材上却极为苦恼，因为往往创思者在构图上得以绘制成的三维图样，却会在制作时遭遇到选材不易或是制作成本过高的困扰，以至于难予达成其原景，论究其原因即发生在常见可塑性材料在塑形后的强度往往难于同时兼备，特别是在可供DIY运用的管状用材上，兼具可塑性及定型强度的用材更显匮乏，更别言及可重复任意扭转弯曲定型或复原使用的管状用材，在市场上更是未见。
换言之，市场上随处可见的珠宝、首饰、腕表或服饰等陈列展示用架管，亦或展览会场、休闲会馆或旅馆等的造景用艺术灯饰架管，该些架管均需透过三维艺术弯形处理以呈现其美观价值，且该些架管为能承载商品的重量，亦需备具有适切的强度，以确保该管体的三维定型与稳定荷重的能力，但是，该些架管均需经过高成本的机械成型与表面处理，采以常用的金属或塑胶等管体加工制成，除具有所费不资的成本负担外，该些架管的三维艺术弯形亦会受到机械加工范围的局限，进而甚难完美达到所欲求的角度形体，况且该些架管一旦加工定型后，即无法回复成加工前的原状，以至于无法重复弯塑使用，突显常用弯形体态的管状物件，备具有高成本低应用价值的缺憾。
再者，市场上应用于常温下的流体配管，诸如自来水管、饮用水管、农用灌溉水管或工业用临时冷水管等，该些管体需时常透过三维弯形处理以配合或变更其配置方式，且该些管体亦需备具有优异的强度，以确保该管体的三维定型与稳定荷重的能力，以承载其内部所流通的流体，但是，该些管体于配置时的弯曲部位，均采常用的金属或塑胶等材质所模造制成，且该些管体仅产制有45°、90°与180°等三种管弧曲规格，甚难含括管体的整体配置作业，余者均需透过高温热烘该管体以弯锻成所需的角度，其过程极为繁琐耗时成本颇高，同时，该些管体所需三维弯形的角度亦会受到人力或机械加工范围的局限，亦显常用的流体配管存有弯管配置不易的严重困扰，导致该些管体的配置必需占用许多空间，形成另一资源成本的浪费。
统合上述，该常见可用手弯塑的可弯式软管产品，虽具有易于弯形的可塑性，却存有荷重及精确定位能力不佳的问题缺点；该常用机械加工制成的架管产品，虽于成型加工后具有稳固的定型刚性及荷重能力，但缺乏回复原状的重复利用性，并具有必须担负较高加工成本的缺憾；该常用常温流体配管，亦显存有弯管配置不易的严重困扰，因此，常见诸项管体产品，均显着存有无法兼备可塑性及成型定位刚性的问题困扰。
本实用新型的目的是要提供一种可任意弯曲定型的魔术管体，是具有便利使用者自行用手DIY任意弯制塑型管体的能力，且该管体能保有弯型定位后的刚性荷重强度，以及可重复弯制定型或复原定型的使用功能，以供作为DIY创作者的可弯塑定型的管状物件使用。
本实用新型的目的是这样实现的一种可任意弯曲定型的魔术管体，其特征在于主要包括有一具内、外层管壁的耐热成型塑性软管，内、外层管壁间形成有环形容室，在该容室内套置具刚性的螺旋压缩形方杆弹簧，并于该内、外层管壁中的容室内的弹簧间隙间装填低熔点合金。
该容室的一端是由内、外层管壁相连封闭，且另一端在载入弹簧及低熔点合金后是予以封口。
该塑性软管为多个层状而形成有多个容室，该弹簧为左、右旋内外相互交错的多个弹簧，该多个弹簧层置于相异的容室内，并填载低熔点合金。
该容多个弹簧是于其前、后增设相互叠置的弹簧，该弹簧形成左、右旋内外相互交错的叠置多个弹簧层置于相异的容室内，并填载低熔点合金。
本实用新型使用PE、PVC、PU或橡胶等制成具耐热能力的塑性软管，其耐热能力是高于填载使用的低熔点合金的熔温，且塑性软管备具可任意扭转弯形的可塑性。
使用螺旋压缩形的方杆弹簧作为管体的骨干，以利管体在尚未定型前保有可任意扭转弯曲的挠性，并在定型后具有蓄存簧压的刚性强度。
使用低熔点合金作为塑性软管内、外层管壁与内置弹簧间的螺旋环状间隙中的填充料，藉其可在较低温度下熔融及常温下固结的特性，以便运用适当热温熔融弹簧间隙中的低熔点合金，进而利于用手任意扭转弯形管体弹簧至所需弧曲度，并运用离开热源后使低熔点合金固结的手段，促使已弯形管体部位内呈张缩状的弹簧间隙中的低熔点合金迅速固结，用以定型巩固已弯型负载簧压的弹簧，形成弯型定型后且备具荷重的刚性强度的管体结构。
本实用新型的结构简单、新颖，主要是利用塑性软管的可塑性，螺旋压缩形方杆弹簧可任意扭转弯曲的挠性与刚性，以及低熔点合金具有较低温即熔的特性，配组成可任意弯曲定型的魔术管体；藉以供给使用者可自行动手DIY弯制具有刚性的管体，以利作为制作具有三维艺术创思型体的展示用架管、装饰架管或手工艺弯管等管状物料使用，藉以突显可供DIY手工任意弯制的实用便利性，以及可重复原定型的使用效益。
以下结合附图进一步说明本实用新型的技术方案和实施例。
图1是本实用新型管体的纵向断面剖视图；图2是本实用新型将管体浸泡热水进行弯制的示意图；
图3是本实用新型将管体置入热室进行热烘弯制的示意图；图4是本实用新型管体进行热温弯制时的局部放大剖视图；图5是本实用新型弯曲定型后的管体的示意图；图6是本实用新型弯曲定型后的管体的局部放大剖视图；图7是本实用新型另一实施例的立体局部剖视图；图8是本实用新型另一实施例的纵向断面剖视图；图9是本实用新型另一实施例弯曲定型后的管体的局部放大剖视图；图10是本实用新型又一实施便的纵向断面剖视图。
首观图1所示，本实用新型的一种可任意弯曲定型的魔术管体，至少包括由一具内、外层管壁11、12的耐热成型塑性软管1，内、外层管壁11、12间形成有环形容室13，在该容室13内套置具刚性的螺旋压缩形方杆弹簧2以及于内、外层管壁11、12中的容室13内的弹簧2间隙间装填适量的低熔点合金3所制成；其中该塑性软管1是利用PE、PVC、PU或橡胶等制成具有内层管壁11及外层管壁12形态，且内、外层管壁11及12间形成有环形容室13，该容室13的一端15是由内、外层管壁11及12相连封闭，且另一端14在载入弹簧2及低熔点合金3后是予封口，同时制成上述该塑性软管1的材质是备具有100℃以上的抗熔耐热能力，足以高过填载使用的低熔点合金3的熔温，且该塑性软管1备具可任意弯形的可塑性。
该螺旋压缩形方杆弹簧2是套置在该内、外层管壁11及12间的容室13内，作为管体1的骨干，具有可挠曲弯形的刚性强度。同时，该管体结构的整个刚性强度，是可由选用的方杆弹簧2断面积的厚、薄度，来取得增强或降低管体结构强度的控制依据。
在本实用新型中，该低熔点合金3是以资料“ASM International，Metalsof handbook，U．S．A．1990”中的下列所示的A、B、C、D、E五种中任一种配比元素的混合熔液所制成，其中1．合金A，熔点温度为47℃或117°F，组成百分比为铋44．70、铅22．60、锡8．30、镉5．30、铱19．10；
2．合金B，熔点温度58℃或1360°F，组成百分比为铋49．00、铅18．00、锡12．00、铱21．00；3．合金C，熔点温度为70℃或158°F，组成百分比为铋50．00、铅26．70、锡13．30、镉10．00；4．合金D，熔点温度为91．5℃或197°F，组成百分比为铋51．60、铅40．20、锡8．20；5．合金E，熔点温度95℃或203°F，组成百分比为铋52．50、铅32．00、锡15．50。
由此可知，经由铋(Bi)、铅(Pb)、锡(Sn)、镉(Cd)及铱(Ir)等相异配比成份混合成的低熔点合金熔液，其熔点温度可达到如A种所示的较低47℃，或是E种所示的95℃，显示这些低熔点合金的熔温，皆可低于上述耐热性材质所制成的塑性软管1，因此极适合本实用新型的低熔点合金3配置所运用。
本实用新型选用上述任一种低熔点合金3，并熔融成熔液后是装填于内、外层管壁11及12间的容室13内，使低熔点合金3能填满该弹簧2的间隙，并藉将容室13一端14封口后，使弹簧2及低熔点合金3均一同容载于容室13内，藉以制成本实用新型的可任意弯曲定型的魔术管体结构主体。
在使用时，是可将管体1待弯部位置入热水4中(如图2所示)或置入热室5内(如图3所示)，施予热浸或热烘作业，使该待弯部位的低熔点合金3逐渐熔融成熔液30状态(如图4所示)。其间该热水4或热室5的温度，必须略高于上述选用的低熔点合金3的熔点温度，且必须低于上述耐热塑性软管1的抗熔温度，以利低熔点合金3能在容室13内的弹簧2间隙间形成利于流动的熔液30。
当待弯管体部位内的低熔点合金3受热熔融成熔液30后，使用者即可将热水4或热室5内的管体部位取出，在熔液30尚未凝固前，用手扭转或弯制管体1至所需弧曲度，当然亦可在热水4或热室5中直接进行待弯管体部位的扭转或弯形作业，直至渐进弯形成所需三维弧曲度后(如图5所示)，分布在受弯弹簧2的各方形杆体20间隙间的低熔点合金熔液30，便会在远离上述热温的环境下(如可置于常温下、冷水或冰水中)，逐渐冷却固结成固态状的低熔点合金3(如图6所示)，并在容室13内稳固包覆各处受力后呈张缩状的弹簧杆体20，使弹簧2被定位成所须弯形曲度，并蓄存簧压恢复力，使其扭转弯形定位后仍保有刚性强度，促使管体1能藉由弹簧2及低熔点合金3相互搭配下形成兼具可挠性与固结刚性定位的特性，而达到可任意扭转弯曲定位的效能。
相对的，在上述固结定位已弯型的管体结构后，是可再利用上述浸泡热水4或在热室5进行热烘方式，使管体1内低熔点合金3再次熔融成熔液30状(如图4所示)，以利逐渐释放弯形的弹簧2，让管体结构恢复成原状，利于收藏或重复使用。
如图7、8、9所示，管体结构的塑性软管10是可实施为多个层状而形成有多个容室，且该弹簧2是可实施为左、右旋内外相互交错的多个弹簧，使该等多个弹簧层置于相异的容室内，并填戴低熔点合金，以提增管体结构的整体刚性强度，同时，当管体结构于扭转弯形时，亦能藉由该些交错层置之多个弹簧，使管体结构进行扭转弯形时，能保持塑性软管的断面形状，且防止多个弹簧相互嵌啮而产生干涉，促使管体结构可实施成管径极大的管体，如可于上述实施的右旋弹簧2的内、外侧各增设一左旋弹簧21及22，且将该弹簧2、21及22分别套置于该塑性软管10之内、外层管壁11及12间所形的容室13、131及132内，作为管体10的骨干，使管体结构在仍备具有可挠曲弯形作用的前提下，可大幅提增管体结构的整体刚性强度，同时，选用上述任一种低熔点合之3，并熔融成熔液后装填于各容室13、131及132内，使低熔点合金3能填满该弹簧2、21及22的间隙，并将各容室13、131及132的一端14封口后，使弹簧2、21及22及低熔点合金3均一同容载于容室13、131及132内，使用者即可将管体10的待弯部位置如同上述的加热方式，促使该待弯部位的低熔点合金3逐渐熔融成熔液状态，在熔液尚未凝固前，用手扭转或弯制管体10至所需弧曲度，并采用上述的方式冷却管体10，促使呈熔液状态的低熔点合金3逐渐固结成固态状，且于容室13、131及132内稳固包覆各处受力后呈张缩状的弹簧2、21及22，使管体10被定位成所须弯形曲度，促使管体10亦可兼具可挠性怀固结刚性定位的特性，而达到可任意扭转弯曲定位的效能，形成本实用新型的另一实施例。
承上所述，如图10所示，管体10的弹簧2、21及22亦可实施为前、后相互叠置的多个弹簧，使该等左、右旋内外相互交错的叠置多个弹簧层置于相异的容室内，并填载低熔点合金，以更为提增管体结构的整体刚性强度，促使管体结构可实施成管径极大的管体，如可于上述实施的弹簧2、21及22的前、后分别增设叠置一弹簧形成弹簧组23、24及25，且将该左、右旋内外相互交错的叠置弹簧组23、24及25层置于相异的容室13、131及132内，使管体结构能大幅提增整体的刚性强度，经同上述的过程选用任一种低熔点合金3，并使低熔点合金3能填满该弹簧组23、24及25的间隙，将容室13、131及132的一端14封口后，使弹簧组23、24及25与低熔点合金3均一同容载于容室13、131及132内，使用者即可将管体10的待弯部位置如同上述的方式，加热扭转或弯制管体10至所需弧曲度，并采用上述的方式冷却管体10，使管体10被定位成所须弯形曲度，进而使管体10亦可兼具可挠性与固结刚性定位的特性，而达到可任意扭转弯曲定位的效能，形成本实用新型的又一实施例。
本实用新型的管体结构于实施时，是可依需求，将该弹簧或左、右旋内外相互交错的多个弹簧采以耐热塑胶材质制作，藉以减轻管体结构的整体重量，亦或将弹簧的整体外形实施呈斜锥状、波浪状或喇叭状等多种方式，以赋予管体结构备具有极佳的艺术应用价值，同时，弹簧所呈的断面亦可实施为多边形、梅花形、星形或扁平状等，促使管体结构于扭转弯形后，能呈现出更丰富多变的绚丽视觉效果，进而促使管体结构亦可应用于庭园造景骨架或园艺植裁骨架等场合，甚至亦能适用于发束或饰品等的骨架，扩增管体结构的应用范围，均应属本实用新型的运用范围，并予说明。
再者，本实用新型管体结构亦可在管体1外围再予套设一护套6(如图1、4及6至10所示)，该护套6是可由耐热橡胶、塑胶或碳纤维复合材料等制成，并可在该护套6外层披覆所需色泽的耐热涂料，促使管体结构备具有可呈现多种不同质感的作用，以提增管体结构的美观，亦可由不锈钢网线编制成的软管作为该护套6使用，同时，管体结构的双端14及15，分别设置已知具有公接头71及母接头72的续接器7(如图1、2、3、5及8所示)，以利在必要的使用场合连续串接具有弯曲型体的管体结构，提高实用效益。
综上所述，本实用新型提供的管体结构，确实具有如魔术般可任意扭转弯曲并定型的使用便利性，同时并兼具重复使用效益及弯制定型后载负重力的刚性强度，因此非常适合设计师或工艺创作者使用，自行动手DIY弯制具有三维艺术创思型体作用的运用，因此富具产业上的利用价值，故依法提请实用新型专利申请。
权利要求1.一种可任意弯曲定型的魔术管体，其特征在于主要包括有一具内、外层管壁的耐热成型塑性软管，内、外层管壁间形成有环形容室，在该容室内套置具刚性的螺旋压缩形方杆弹簧，并于该内、外层管壁中的容室内的弹簧间隙间装填低熔点合金。
2.根据权利要求1所述的可任意弯曲定型的魔术管体，其特征在于该容室的一端是由内、外层管壁相连封闭，且另一端在载入弹簧及低熔点合金后是予以封口。
3.根据权利要求1所述的可任意弯曲定型的魔术管体，其特征在于该塑性软管为多个层状而形成有多个容室，该弹簧为左、右旋内外相互交错的多个弹簧，该多个弹簧层置于相异的容室内，并填载低熔点合金。
4.根据权利要求3所述的可任意弯曲定型的魔术管体，其特征在于该容多个弹簧是于其前、后增设相互叠置的弹簧，该弹簧形成左、右旋内外相互交错的叠置多个弹簧层置于相异的容室内，并填载低熔点合金。
专利摘要一种可任意弯曲定型的魔术管体,其特征包括一具内、外层管壁的耐热可挠性成型塑性软管,套置在该内、外层管壁间的螺旋压缩形方杆弹簧,及装填于内、外层管壁与弹簧间隙中的低熔点合金;利用低熔点合金低温即熔的特性,将整支管体或待弯部置入热水中或施予热烘,以利施力扭转至所需弧曲度,然后再取出使低熔点合金降温至固结,以定型该弯曲部具挠性恢复力的刚性弹簧,呈现任意扭转弯曲定型的效用,并使管体结构备具刚性强度。
文档编号F16L11/12GK2415233SQ00205680
公开日2001年1月17日 申请日期2000年3月7日 优先权日2000年3月7日
发明者曾绍谦 申请人:曾绍谦