具有钩扣和环接缝的建筑板片、建物结构、用于制作建筑板片的系统及缝合设备的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及具有钩扣及环接缝的建筑板片、建物结构、用于制作建筑板片的系统及缝合设备。所述建筑板片是由薄片材料形成，且沿着其长度在纵向方向上延伸且在垂直于所述纵向方向的平面中的横截面中具有一形状。所述建筑板片包含：横截面中的中心部分；第一连接部分，其连接在所述中心部分的一侧处，所述第一连接部分包括横截面中的环；以及第二连接部分，其连接在所述中心部分的相对侧处，所述第二连接部分包括横截面中的钩扣，其中所述环和所述钩扣的大小和形状是互补的，以用于将所述建筑板片接合到邻近建筑板片。本实用新型还揭示由此类建筑板片构成的建物结构，以及用于形成此类建筑板片的方法和系统。
【专利说明】具有钩扣和环接缝的建筑板片、建物结构、用于制作建筑板片的系统及缝合设备
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及具有新颖钩扣及环状接缝的建筑板片，使用此类建筑板片制成的建物结构，及用于制造此类建筑板片的系统。
【背景技术】
[0002]此项技术中已知用于形成由薄片材料(例如，镀锌的钢材金属)制成的非平面建筑板片的常规方法。此类建筑板片可并排附接以通过建筑板片自身的强度形成自支撑建物结构。也就是说，此类建筑板片可展现出合适于在所施加载荷(例如，雪、风等)下提供足够强度的惯性矩，使得不需要建物内的支撑梁或柱。
[0003]图1说明常规建筑板片10的示范性横截面形状。建筑板片10包含弯曲中心部分30、从横截面中的弯曲中心部分30延伸的一对侧部部分36和38，以及在横截面中分别从侧部部分36和38延伸的一对连接部分32和34。连接部分32包含钩扣部分32a，且连接部分34包含褶边部分34a。钩扣部分32a和褶边部分34a在形状上是互补的，以用于将邻近的建筑板片接合在一起，如图2中所示。具体来说，如图2中所述，一个板片的钩扣部分32a可在邻近板片的褶边部分34a上弯曲以形成将所述板片连接在一起的接缝。
[0004]虽然钩扣部分32a和褶边部分34a提供了用于将两个板片接合在一起的有效手段，但本发明人已开发出用于接合板片的新的配置，其向板片提供更大的强度且增加的抗腐蚀性。
实用新型内容
[0005]本发明人已开发出用于连接由薄片材料制成的邻近建筑板片的新颖配置和方法，其可增强板片的强度且可最少化薄片材料中的突转弯头。所述新颖的配置和方法可因此降低氧化和腐蚀的可能性。另一优点是，缝合可不大可能损坏建筑板片的涂层，因为新颖的连接部分具有更大的半径。根据示范性实施例，描述由薄片材料形成的建筑板片。所述建筑板片沿着其长度在纵向方向上延伸，且在垂直于所述纵向方向的平面中的横截面中具有一形状。所述建筑板片包含:横截面中的中心部分；第一连接部分，其连接在所述中心部分的一侧处，所述第一连接部分包括横截面中的环；以及第二连接部分，其连接在所述中心部分的相对侧处，所述第二连接部分包括横截面中的钩扣，其中所述环和所述钩扣的大小和形状是互补的，以用于将所述建筑板片接合到邻近建筑板片。
[0006]根据另一示范性实施例，揭示一种包括多个互连的建筑板片的建物结构。每一建筑板片沿着其长度在纵向方向上延伸，且在垂直于所述纵向方向的平面中的横截面中具有一形状。每一建筑板片包含:横截面中的中心部分；第一连接部分，其连接在所述中心部分的一侧处，所述第一连接部分包括横截面中的环；以及第二连接部分，其连接在所述中心部分的相对侧处，所述第二连接部分包括横截面中的钩扣，其中所述环和所述钩扣的形状是互补的，以用于将所述建筑板片接合到邻近建筑板片。[0007]根据又一示范性实施例，揭示一种经配置以将平坦薄片材料形成为建筑板片的系统，其中所述建筑板片沿着其长度在纵向方向上延伸，且在垂直于所述纵向方向的平面中的横截面中具有一形状。所述系统包含:入口引导件，其适于接收平坦材料薄片；第一成形组合件，其邻近于所述入口弓I导件而定位；以及第二成形组合件，其邻近于所述第一成形组合件而定位，所述第一成形组合件包含第一框架和由所述第一框架支撑的多个第一辊，所述多个第一辊经布置以在所述平坦材料薄片在纵向方向上沿着多个第一辊通过时冲击所述薄片，以使得所述薄片形成为横截面中的第一形状，所述第二成形组合件包含第二框架和由所述第二框架支撑的多个第二辊，所述多个第二辊经布置以在所述平坦材料薄片在纵向方向上沿着多个第二辊通过时冲击具有所述第一形状的所述薄片，以使得所述薄片形成为横截面中的第二形状，所述第二形状具有第一面和相对的第二面，以及在第二形状的最外端处的一对边缘；以及驱动系统，其用于沿着所述多个第一辊和所述多个第二辊纵向地移动所述薄片，其中所述多个第二辊的子组经布置以在横截面中以弯曲方式弯曲所述薄片的一个边缘部分，以使得所述薄片的所述边缘部分包括环，以使得所述第二形状包括具有从横截面中的中心部分的相应端延伸的第一侧部部分和第二侧部部分的建筑板片，第一连接部分从所述第一侧部部分延伸，所述第一连接部分包括横截面中的环，且第二连接部分从所述第二侧部部分延伸，所述第二连接部分包括横截面中的钩扣。
[0008]根据再一示范性实施例，揭示一种将平坦薄片材料形成为建筑板片的方法，其中所述建筑板片沿着其长度在纵向方向上延伸，且在垂直于所述纵向方向的平面中的横截面中具有一形状。所述方法包括:从卷接收平坦材料薄片；沿着多个第一辊和多个第二辊纵向地驱动所述薄片；在所述薄片在纵向方向上沿着多个第一辊通过时冲击所述薄片，以使得所述薄片形成为横截面中的第一形状；在所述薄片在纵向方向上沿着多个第二辊通过时冲击具有第一形状的所述薄片，以使得所述薄片形成为横截面中的第二形状，所述第二形状具有第一面和相对的第二面，以及在第二形状的最外端处的一对边缘；其中所述多个第二辊的子组经布置以在横截面中以弯曲方式弯曲所述薄片的一个边缘部分，以使得所述薄片的所述边缘部分包括环，以使得所述第二形状包括具有从横截面中的中心部分的相应端延伸的第一侧部部分和第二侧部部分的建筑板片，第一连接部分从所述第一侧部部分延伸，所述第一连接部分包括横截面中的环，且第二连接部分从所述第二侧部部分延伸，所述第二连接部分包括横截面中的钩扣。
[0009]本实用新型的一方面在于提供一种由薄片材料形成的建筑板片，所述建筑板片沿着其长度在纵向方向上延伸且在垂直于所述纵向方向的平面中的横截面中具有一形状。所述建筑板片包括:a.横截面中的中心部分；b.第一连接部分,其连接在所述中心部分的一侧处，所述第一连接部分包括横截面中的环；以及c.第二连接部分，其连接在所述中心部分的相对侧处，所述第二连接部分包括横截面中的钩扣；d.其中所述环和所述钩扣的大小和形状是互补的，以用于将所述建筑板片接合到邻近建筑板片。
[0010]优选地，所述建筑板片进一步包括从所述中心部分的相应端延伸的第一侧部部分和第二侧部部分，其中所述第一连接部分从所述第一侧部部分延伸，且所述第二连接部分从所述第二侧部部分延伸。
[0011 ] 优选地，所述中心部分在横截面中弯曲。
[0012]优选地，所述弯曲中心部分包含横截面中的多个片段，所述多个片段包括多个向外延伸的片段以及多个向内延伸的片段，所述多个片段在所述纵向方向上延伸。
[0013]优选地，其中所述建筑板片沿着其长度在所述纵向方向上弯曲，而不在其中具有横向皱折，且其中所述多个片段中的特定片段具有比其它片段的深度大的深度，以适应所述建筑板片中的所述纵向弯曲。
[0014]优选地，其中所述环和所述钩扣可以被使得与所述邻近建筑板片弹性地偏置啮
口 ο
[0015]优选地，其中所述薄片材料包括具有在约0.035英寸与约0.080英寸之间的厚度
的金属薄片。
[0016]优选地，所述建筑板片包括弯曲中心部分，所述弯曲中心部分具有横截面中的弯曲形状，所述弯曲中心部分包含在所述薄片材料中形成的多个加固肋状物，所述加固肋状物沿着所述建筑板片的长度纵向地定向，且定位在所述弯曲形状的区内，所述加固肋状物在横截面中相对于所述弯曲形状突出。
[0017]本实用新型的第二方面在于提供一种包括多个互连的建筑板片的建筑结构，每一建筑板片沿着其长度在纵向方向上延伸且在垂直于所述纵向方向的平面中的横截面中具有一形状，每一建筑板片包括:a.横截面中的中心部分；b.第一连接部分，其连接在所述中心部分的一侧处，所述第一连接部分包括横截面中的环；以及c.第二连接部分，其连接在所述中心部分的相对侧处，所述第二连接部分包括横截面中的钩扣。其中所述环和所述钩扣的形状是互补的，以用于将所述建筑板片接合到邻近建筑板片。
[0018]优选地，每一建筑板片进一步包括从所述中心部分的相应端延伸的第一侧部部分和第二侧部部分，其中所述第一连接部分从所述第一侧部部分延伸，且所述第二连接部分从所述第二侧部部分延伸。
[0019]优选地，每一建筑板片的所述中心部分在横截面中弯曲。
[0020]优选地，所述弯曲中心部分包含横截面中的多个片段，所述多个片段包括多个向外延伸的片段以及多个向内延伸的片段，所述多个片段在所述纵向方向上延伸。
[0021]优选地，每一建筑板片沿着其长度在所述纵向方向上弯曲，而不在其中具有横向皱折，且其中所述多个片段中的特定片段具有比其它片段的深度大的深度，以适应所述建筑板片中的所述纵向弯曲。
[0022]优选地，可使每一建筑板片上的所述环和所述钩扣与所述邻近建筑板片弹性地偏
置啮合。
[0023]优选地，所述薄片材料包括具有在约0.035英寸与约0.080英寸之间的厚度的金
属薄片。
[0024]优选地，所述建筑结构包括弯曲中心部分，所述弯曲中心部分具有横截面中的弯曲形状，所述弯曲中心部分包含在所述薄片材料中形成的多个加固肋状物，所述加固肋状物沿着所述建筑板片的长度纵向地定向，且定位在所述弯曲形状的区内，所述加固肋状物在横截面中相对于所述弯曲形状突出。
[0025]本实用新型的第三方面在于提供一种经配置以将平坦材料薄片形成为建筑板片的系统，所述建筑板片沿着其长度在纵向方向上延伸且在垂直于所述纵向方向的平面中的横截面中具有一形状，所述系统包含板片成形设备，所述板片成形设备包括:a.入口引导件，其适于接收平坦材料薄片；b.邻近于所述入口引导件而定位的第一成形组合件，以及邻近于所述第一成形组合件而定位的第二成形组合件，C.所述第一成形组合件包含第一框架和由所述第一框架支撑的多个第一辊，所述多个第一辊经布置以在平坦材料薄片在所述纵向方向上沿着所述多个第一辊通过时冲击所述薄片，以使得所述薄片形成为横截面中的第一形状；d.所述第二成形组合件包含第二框架和由所述第二框架支撑的多个第二辊，所述多个第二辊经布置以在具有所述第一形状的所述薄片在所述纵向方向上沿着所述多个第二辊通过时冲击所述薄片，以使得所述薄片形成为横截面中的第二形状，所述第二形状具有第一面和相对的第二面，以及在所述第二形状的最外端处的一对边缘；以及e.驱动系统，其用于沿着所述多个第一辊和所述多个第二辊纵向地移动所述薄片；f.其中所述多个第二辊的子组经布置以在横截面中以弯曲方式弯曲所述薄片的一个边缘部分，以使得所述薄片的所述边缘部分包括环；g.使得所述第二形状包括具有从横截面中的中心部分的相应端延伸的第一侧部部分和第二侧部部分的建筑板片，第一连接部分从所述第一侧部部分延伸，所述第一连接部分包括横截面中的环，且第二连接部分从所述第二侧部部分延伸，所述第二连接部分包括横截面中的钩扣。
[0026]优选地，所述系统进一步包括:a.支撑结构；b.卷固持器，其由所述支撑结构支撑以用于固持一卷薄片材料，卷固持器靠近所述板片成形设备；以及c.板片弯曲设备，其由所述支撑结构支撑且靠近所述板片成形设备而定位，以从所述板片成形设备接收直的建筑板片，所述板片弯曲设备经配置以沿着所述建筑板片的长度向所述建筑板片赋予纵向弯曲。
[0027]优选地，所述板片弯曲设备包含安装在浮动连杆上的切断装置，其中所述浮动连杆经配置以跟踪从所述板片弯曲设备露出的所述建筑板片，以便将所述切断装置维持在与所述建筑板片的所述纵向方向垂直的定向中。
[0028]优选地，所述第一形状和所述第二形状是弓形的，所述第二形状具有比所述第一形状大的弯曲半径。
[0029]本实用新型的第四方面在于提供一种用于将由薄片材料制成的建筑板片缝合在一起的缝合设备，其中所述建筑板片具有连接部分，所述连接部分包括钩扣部分和环部分，所述钩扣部分和环部分形成相邻建筑板片之间的接缝，所述缝合设备包括:框架；电源；以及板片啮合组合件，所述板片啮合组合件包括第一组辊和第二组辊。其中所述第一组辊包括第一驱动辊和第一成形辊，所述第一成形辊与所述第一驱动辊相对；其中所述第二组辊包括第二驱动辊和第二成形辊，所述第二成形辊与所述第二驱动辊相对；其中所述第一驱动辊和所述第二驱动辊经配置以驱动所述缝合设备向前；且其中所述第一成形辊和所述第二成形辊经配置以推动所述钩扣部分的边缘环绕所述环部分，从而形成紧密接缝。
[0030]优选地,所述电源包括电动齿轮电动机。
[0031]优选地，所述第一驱动辊包括第一牵引增强表面。
[0032]优选地，所述第二驱动辊包括第二牵引增强表面。
[0033]优选地，所述第一牵引增强表面和第二牵引增强表面是氨基甲酸乙酯。
[0034]优选地，所述辊中的至少一些辊可调整地安装，以使得其能够沿着所述辊的垂直轴独立地移动。
【专利附图】
【附图说明】[0035]考虑到以下描述、所附权利要求书以及附图，将更好地理解本实用新型的这些和其它特征、方面和优点。
[0036]图1说明具有弯曲中心部分的常规建筑板片的横截面形状。
[0037]图2说明两个建筑板片之间的用于形成建物结构的常规接缝。
[0038]图3说明根据示范性方面的示范性建筑板片的示范性横截面形状。
[0039]图4a和4b说明根据示范性方面的两个示范性建筑板片之间的用于形成建物结构的示范性连接。
[0040]图5a和5b说明根据示范性方面的在沿着其长度接收纵向弯曲部分之前和之后的具有钩扣和环连接部分的示范性建筑板片。
[0041]图6说明根据示范性方面的沿着其长度具有纵向弯曲部分的示范性建筑板片的示范性横截面形状。
[0042]图7说明根据示范性方面的可使用本文中所描述的建筑板片形成的示范性山墙风格建物。
[0043]图8说明根据示范性方面的可使用本文中所描述的建筑板片形成的示范性圆形(或拱形)风格建物。
[0044]图9说明根据示范性方面的可使用本文中所描述的建筑板片形成的示范性双半径(或二半径)风格建物。
[0045]图1Oa和IOb分别说明根据示范性方面的示范性板片弯曲系统的右侧视图和左侧视图。
[0046]图1la和Ilb分别说明图10的示范性板片弯曲系统的板片形成设备的放大右侧视图和左侧视图。
[0047]图12说明根据示范性方面的处于形成建筑材料薄片的过程中的示范性板片形成设备的辊配置。
[0048]图13说明根据示范性方面的展示建筑板片的形成的示范性花图式。
[0049]图14a和14b分别说明根据示范性方面的示范性板片弯曲设备的右侧视图和左侧视图。
[0050]图15a和15b说明根据示范性方面的从右前和左前角度的图14a和14b的示范性弯曲组合件的三维等距视图。
[0051]图15c说明根据示范性方面的图14a和14b的示范性弯曲组合件的左侧视图。
[0052]图16说明根据示范性方面的图15a到15c的示范性弯曲组合件的多个辊的示范
性配置。
[0053]图17a说明根据示范性方面的具有插入于其中的纵向直板片的图14a和14b的示范性板片弯曲设备的俯视图。
[0054]图17b说明图14a和14b的示范性板片弯曲机器的另一俯视图，其中插入了建筑板片且具有第一板片弯曲组合件与第二板片弯曲组合件之间的用以促进建筑板片的纵向弯曲的相对关系。
[0055]图17c说明图14a和14b的示范性板片弯曲机器的另一俯视图，其中插入了建筑板片且具有第二板片弯曲组合件与第三板片弯曲组合件之间的相对关系。
[0056]图17d是图14a和14b的示范性板片弯曲机器的另一俯视图，其中插入了建筑板片且具有第三弯曲组合件与第四弯曲组合件之间的相对关系。
[0057]图17e是图14a和14b的示范性板片弯曲机器的另一俯视图，其中插入了建筑板片且具有第四弯曲组合件与第五弯曲组合件之间的相对关系。
[0058]图17f是图14a和14b的示范性板片弯曲机器的另一俯视图，其中建筑板片的纵向弯曲部分从弯曲组合件的出口露出。
[0059]图18说明根据示范性方面的与板片弯曲系统的其它方面相关的示范性控制系统。
[0060]图19说明根据示范性方面的示范性缝合装置。
[0061]图20a说明根据示范性方面的在闭合接缝之前与接缝啮合的示范性缝合装置的辊。
[0062]图20b说明根据示范性方面的在闭合接缝之后与接缝啮合的示范性缝合装置的辊。
[0063]图21a到21d说明根据示范性方面的具有钩扣和环接缝的建筑板片的示范性横截面视图。
[0064]图22说明根据示范性方面的用于制作所要形状的板片的示范性方法的流程图。【具体实施方式】
[0065]如本文中所描述的示范性建筑板片包含位于板片的相对端上的互补的“钩扣”和“环”连接部分，其可与邻近建筑板片的对应部分相配。如本文中所描述，“钩扣”连接部分是指具有附接到开放端部分的弓形部分的横截面形状。“环”连接部分是指横截面大体上为卵形、椭圆形或圆形，且沿着建筑板片的长度是管状形状的横截面形状。
[0066]与具有常规的钩扣和褶边连接部分的建筑板片(例如，图1和2中所说明，其中钩扣32a在褶边34a上经受具有紧密弯曲半径的180°弯曲)相比，根据本实用新型的示范性实施例的具有钩扣和环连接部分的建筑板片可在不需要在褶边部分处形成紧密弯曲半径的情况下接合。有利的是，在褶边处避免紧密弯曲半径可允许在形成板片时有机涂层(例如，涂料)保持不受损坏，进而增加在将板片接合在一起的接缝处的板片的抗氧化和腐蚀性。另外，由于较大的半径，在缝合期间围绕环闭合钩扣还可允许不大可能损坏涂层。
[0067]举例来说，美国材料测试协会(ASTM)提供一种用于测量预涂薄片材料的柔性的标准测试方法(ASTM D4145-83)，其以引用的方式并入本文中。ASTM标准依照已施加涂层的薄片的厚度(T)，将三通管界定为弯曲的猛烈程度。因此，根据此标准的三通管评级是金属的最小数目的厚度，被涂覆的薄片可在其附近弯曲而不会折断或对涂层的移除。换句话说，OT弯曲表示实质上自身弯回的薄片，IT弯曲表示在其金属的单一厚度附近弯曲的薄片，等等。制造涂层的困难度和费用与涂层的三通管评级成反比，即，随着三通管评级变小，涂层的成本将增加。另外，常规的涂层可能甚至不能实现IT或OT的三通管评级。此外，如图1和2中所说明的常规的褶边连接部分通常具有2T、IT或甚至OT弯曲半径，这意味着常规的褶边连接部分上的涂层可能频繁经受折断和剥落。相比而言，根据示范性实施例的钩扣和环连接部分具有远大于3T弯曲半径的弯曲半径，且因此，施加于这些连接部分上的涂层很有可能在成形之后保持在板片上，甚至在使用相对廉价的涂层也是如此。
[0068]图3以横截面展示具有钩扣和环连接部分的根据本实用新型的示范性建筑板片。如图3中所说明，建筑板片40包含弯曲中心部分64、从横截面中的弯曲中心部分64延伸的一对侧部部分56和58，以及在横截面中分别从侧部部分56和58延伸的一对连接部分60和62。通过弯曲虚线C说明弯曲中心部分64的整体外形。如图3中所说明，连接部分60包含环部分60a，且连接部分62包含钩扣部分62a，其中钩扣部分60a和环部分62a在大小和形状上互补，以用于将建筑板片接合到邻近建筑板片。环部分60a在离开纸平面的纵向方向上沿着板片的长度形成管状结构。钩扣部分62a的大小和形状经设定以使得其可搭扣配合在邻近建筑板片的环部分60a上，如本文进一步描述。
[0069]建筑板片40是由薄片材料形成，所述薄片材料例如为厚度范围在约0.035英寸到约0.080英寸的结构性钢金属薄片。建筑板片40也可由其它薄片材料形成，例如其它类型的钢、镀铝锌、优耐板、铝，或适合于建筑的其它建筑材料。建筑板片40的厚度可一般范围在约0.035英寸到约0.080英寸(±10%)，其取决于所使用的薄片材料类型。当然，可使用其它厚度以及使用其它薄片建筑材料形成建筑板片40，只要薄片材料拥有强度、韧性、可使用性等的合适工程设计性质即可。举例来说，在使用厚度在约0.035英寸到约0.080英寸的范围内的结构性金属薄片的情况下，连接部分60与62之间的板片40的宽度可在约12到30英寸(直线距离)的范围内，且管状环部分60a的横截面的宽度可在约1/2英寸到2英寸的范围内。钩扣部分62a的大小和形状与环部分60a的大小和形状相称，使得钩扣部分62a可搭扣配合在环部分60a上。
[0070]如图3中所示，建筑板片40还包含多个片段42、44、46、48、50、52和54。这些片段沿着建筑板片40的长度在纵向方向上延伸。还可将这些片段称为纵向变形、纵向肋状物、加固肋状物等，且用以加强建筑板片40抵抗在载荷下弯折和弯曲的能力。在此实例中，片段42、44、46和48的横截面向外延伸，且片段50、52和54的横截面向内延伸。出于参考目的，如本文中所使用的“向内”是指更接近建筑板片的横截面的几何中心，且“向外”是指更远离建筑板片的横截面的几何中心。如图3中所示，邻近片段在相反方向上延伸(例如，片段52向内延伸，而邻近片段44向外延伸)。在图3的实例中，给定片段相对于邻近片段的深度是深度d。直的建筑板片的片段的深度可全部相同，如图3的实例中所说明，或片段的深度可彼此不同。
[0071]图3中所说明的示范性直的建筑板片40包含三个向内延伸的片段(50、52和54)和四个向外的片段(42、44、46和48)，但可使用其它数目的向外延伸的片段和向内延伸的片段。举例来说，向外延伸的片段的数目可大于或小于向内延伸的片段的数目。可使用片段的各种大小和数目的组合，其取决于建筑板片中所要的横截面形状。
[0072]在某些实施例中，可如此形成环以使得可使所述环与邻近建筑板片的钩扣弹性偏置地啮合。换句话说，一个板片的钩扣可紧密地搭扣在邻近板片的环上，进而提供紧固连接。图4a说明与邻近第二板片67的互补环68弹性偏置地啮合的示范性第一板片65的钩扣66的示范性接合。在此示范性实施例中，环68的形状将钩扣66保持在适当位置中,直到可形成永久接缝为止。所属领域的技术人员将了解，可使用例如本文其它地方所描述的缝合装置来形成此类永久接缝。在图4b的实例中，钩扣66在环68上卷曲以提供紧固接缝。
[0073]有利的是，根据示范性实施例的具有钩扣和环连接部的互连板片可提供具有额外结构完整性和对弯曲矩的抵抗性的板片。举例来说，本发明人已通过使用美国钢铁协会顺应的冷成形钢分析软件执行模拟而确定，与使用标准钩扣32a和褶边34a的类似建筑板片(例如，图1中所示)相比，图6中所示的建筑板片40可具有增加了多达15%的抵抗正力矩和负力矩的强度。发明人的关于根据本实用新型的示范性实施例的新颖的钩扣和环配置可显著增加建筑板片的强度的确定是意外和惊人的结果。
[0074]建筑板片可纵向弯曲以形成多种建筑结构(如下文所描述)。图5a说明示范性直的建筑板片40，其可沿着纵向方向L弯曲以形成如图5b中所示的示范性弯曲建筑板片40a。如本文中所描述，可通过一过程形成纵向弯曲的建筑板片40a:所述过程包含向建筑板片施加扭矩和/或强制使纵向延伸的片段变形以形成如下文所描述的建筑板片的横截面形状。
[0075]建筑板片40和40a沿着其长度在纵向方向上延伸。对于直的建筑板片40,纵向方向L平行于建筑板片的长度。建筑板片40a沿着其长度弯曲,且那种情况下的纵向方向在建筑板片40a的任何特定位置处与建筑板片40a的纵长曲线相切。建筑板片40a在纵向方向上弯曲，而不在其中具有横向皱折。
[0076]直的局域网板片40和弯曲的建筑板片40a在垂直于纵向方向L的平面中的横截面中具有弯曲形状。在图5b中说明建筑面板40a的一侧处的示范性平面P和纵向方向L。在图5a的说明中，直的建筑板片40具有线性长度C2。然而，从板片40得到的纵向弯曲的建筑板片40a与在其上部部分处的线性长度C2相比在其下部部分处具有更短的线性长度Cl，因为Cl处的底部部分实际上归因于纵向弯曲而被缩短。换句话说，建筑板片40的线性长度在连接部分60和62的区处在纵向方向上未被缩短。术语上部和下部仅出于方便起见结合图5a和5b中所说明的定向而使用，且绝非意欲为限制性的。
[0077]图6以横截面(例如，在图5b中所示的平面P处)展示在纵向弯曲过程(在下文描述)之后的建筑板片40a的横截面形状。直的建筑板片40的横截面形状(即，在纵向弯曲过程之前)出于说明目的在图6中被展示为虚线轮廓。如图6中所说明，建筑板片40a包含弯曲中心部分64、从横截面中的弯曲中心部分64延伸的一对侧部部分56和58，以及在横截面中分别从侧部部分56和58延伸的一对连接部分60和62,所述横截面类似于直的建筑板片40的横截面。这些连接部分60和62包含如先前所描述的环60a和钩扣62a。通过弯曲虚线C说明弯曲中心部分64的整个外形。所述弯曲中心部分可具有半圆形形状或其它弓形形状。
[0078]然而，作为弯曲过程的结果，多个片段的横截面轮廓经受改变。具体来说，由于直的建筑板片40拥有如图3中所示的均匀深度d的片段，所以在纵向弯曲之后，弯曲的建筑板片40a的各个片段将具有不同的整体深度。示范性纵向弯曲的建筑板片40a包含向内延伸的片段50a、52a和54a和向外延伸的片段42a、44a、46a和48a。如图6中所说明，归因于纵向弯曲，纵向弯曲的建筑板片40a的特定片段将已经受比其它片段的深度改变大的深度改变。在图6的实例中，片段52a的深度在横截面中向内改变一量Adl，且相邻片段50a和54a的深度向内改变一量Ad2，其中Adl大于Ad2。类似地，片段44a和46a的深度在横截面中向外改变一量Λ d3，且相邻片段42a和48a的深度向外改变一量Ad4，其中Λ d3大于Ad4。片段52a定位在弯曲中心部分64的中间处，且具有图6的实例中所说明的片段中的任一者的最大的深度改变。
[0079]鉴于以上阐释，将了解，为了实现纵向弯曲的建筑面板片段根据本实用新型全部具有大致相同深度，将需要以具有非均匀的片段深度的直的建筑板片开始(例如，将需要一种直的建筑板片，其在中间附近具有较浅的片段且在其边缘附近具有较深的片段)。对此种直的建筑板片的适当起始片段深度的识别处于所属领域的技术人员的眼界内，例如通过鉴于本文中所提供的信息进行有限的试错测试。
[0080]如本文其它地方更详细地论述，随着图3中的横截面中所说明的直的建筑板片40纵向弯曲为图6中的横截面中所说明的建筑板片40a，各个片段的深度发生改变，从而适应纵向弯曲的形成。相对于深度改变Λ d2的更大的深度改变Adl通过以下方式适应建筑板片40a中的纵向弯曲的形成:通过结合与建筑板片40a上的展现出较少的纵长缩短的其它位置相比，在纵向弯曲期间纵长缩短在那个位置处的建筑板片40a，而准许薄片材料积聚到片段52a中。类似地，相对于深度改变Ad4的更大的深度改变Ad3也通过以下方式适应建筑板片40a中的纵向弯曲的形成:通过结合与建筑板片40a上的展现出较少的纵长缩短的其它位置相比，在纵向弯曲期间纵长缩短在那个位置处的建筑板片40a，而准许薄片材料积聚到片段44a和46a中。如图5b中所示，与连接部分60和62的(上部)区处的建筑板片的较长长度C2相比，通过(下部)位置处的建筑板片40a的相对较短的长度Cl来说明片段52a附近的建筑板片40a的纵长缩短。
[0081]如上文所述，因为纵向弯曲的建筑板片40a是从具有类似横截面形状和均匀长度的直的建筑板片40得到，所以出现线性长度Cl与C2之间的差异。在本文中所描述的纵向弯曲过程中，各个片段的深度发生改变，从而适应建筑板片40a中的纵向弯曲，而不需要将横向皱折赋予到建筑板片40a中。对应于更小的弯曲半径的更大程度的纵向弯曲伴随有片段深度的更大改变。位于归因于纵向弯曲而引起的板片的相对更大的线性缩短的区域处的片段展现出相对更大的深度改变。
[0082]例如图3到6中所说明以及如本文中所描述的建筑板片可用于通过将一个建筑板片的环60a连接到邻近建筑板片的钩扣62a而构造各种形状的示范性建筑结构。图7到9说明可使用如本文中所描述的建筑板片制造的建筑物的示范性形状。这些示范性建筑物形状包含山墙风格建筑物(其实例展示于图7中)、圆形风格建筑物(其实例展示于图8中)，以及双半径(或二半径)风格建筑物(其实例展示于图9的实例中)。在图7到9中所说明的示范性建筑物中，纵向弯曲的建筑板片用于形成屋顶区段，且直的板片用于构造平坦端墙壁区段。还可制造其它形状，例如一侧比另一侧高的“单坡”建筑物、具有成角度的侧壁的山墙或二半径建筑物，以及使用具有各种半径的纵向弯曲的部分的建筑板片与具有直的部分的建筑板片的组合的其它变化形式。
[0083]现在将描述用于制造本文中所描述的类型的建筑板片的示范性系统。在图1Oa和IOb (分别是右侧视图和左侧视图)中说明示范性板片成形和弯曲系统70。系统70包含支撑结构72，支撑结构72在此实例中被展示为移动拖车平台，其可被拖在卡车后方，使得可容易地将系统70运输到工作地点。卷固持器74(开卷机)受支撑结构72支撑以用于支撑薄片材料(例如，钢金属薄片)的卷75。卷固持器74准许卷75围绕平行于垂直方向Z的轴A旋转，使得可将薄片材料馈送到板片成形设备80中。卷固持器74可包含任何合适的机构(例如，推压卷75的径向表面的惰轮)以防止卷75的非受控的拆开。将了解，可将卷固持器74放置在适合于从卷75馈送薄片材料的任何所要位置中，且其位置不限于图1Oa和图1Ob中所说明的位置。还提供电力供应器76(例如，柴油机)以为系统70的各种功能供电。可将液压热交换器78安装在支撑结构72上以为液压系统提供冷却。还可提供控制系统，例如操作员控制台312 (例如，例如个人计算机等计算机)以及人机接口 316 (例如，触敏显示器屏幕)，如本文其它地方更详细地描述。
[0084]支撑结构72还支撑板片成形设备80，板片成形设备80包含经配置以产生建筑板片的多个板片成形组合件80a到80d，所述建筑板片沿着其长度是直的且具有所要的横截面形状。系统70还包含板片弯曲设备100，板片弯曲设备100包含多个弯曲组合件102、104、106、108和110。在控制系统300 (例如，手动控制系统或基于微处理器的可编程逻辑控制器)的控制下，多个弯曲组合件102、104、106、108和110经配置以接收直的建筑板片40(例如，图3中所说明的建筑板片)。板片弯曲设备100随后对那个建筑板片进行纵向弯曲，且输出纵向弯曲的建筑板片40a(例如，图5b中所说明的建筑板片)。
[0085]在图1Oa和IOb中所示的示范性配置中，图5a中所示的板片40和40a的方向K与图1Oa中所说明的垂直方向Z对准。这也在图1la和14a中展示，其以更大的放大率说明板片成形设备80和板片弯曲设备100的若干部分。因此，在此示范性配置中，卷固持器74、板片成形设备80a到80d以及弯曲组合件102、104、106、108和110全部垂直定向，使得从起初通过板片成形设备80形成直的建筑板片40的时间到纵向弯曲的建筑板片40a退出板片弯曲设备100的时间，建筑板片40和40a的方向K将与垂直方向Z对准。此配置产生“单步”过程，因为不必从位于一个位置处的板片成形设备移除直的建筑板片40，且随后运输到另一位置处的板片弯曲设备进行纵向弯曲。
[0086]虽然在图1Oa和IOb中所说明的实例中，卷固持器74、板片成形设备80和板片弯曲设备100全部被说明我垂直定向，但不需要使用这些设备的共同垂直定向。举例来说，板片成形设备80和合适的卷固持器可水平定向，即，以相对于图1Oa和IOb中所示的定向的90度的角度进行定向。水平卷固持器可靠近水平定向的板片成形设备80而定位，例如定位在共同支撑结构(例如，移动拖车平台)上的同一点处，使得将来自卷的薄片材料馈送到板片成形设备中。随后，在“两步”过程中，在第一步骤中，可产生且从板片成形设备80移除纵向直的建筑板片40，且随后，在第二步骤中，可将直的建筑板片40运输到定位于不同的支撑结构上的垂直定向的板片弯曲设备且馈送到其中。
[0087]现在将描述板片成形设备的示范性实施例。图1la和Ilb更详细地说明板片成形设备80。入口引导件82靠近开卷机74定位在板片成形设备80的进入侧处，以从卷75接收平坦材料薄片84。入口引导件82通过安装到结构72上所支撑的框架的一组辊而将建筑材料84的薄片引导到第一板片成形组合件80a中。每一板片成形组合件80a到80d还包含由相应的框架支撑的多个辊，其中每一连续板片成形组合件80a到80d的辊经配置以向正形成的纵向直的建筑板片递增地赋予额外形状。
[0088]图12说明板片成形设备80的辊可如何经配置以将建筑材料84的薄片形成为具有(例如)图3中的横截面中所说明的建筑板片40的横截面形状的横截面形状的直的建筑板片。板片成形组合件80a的一组辊90靠近入口引导件82而安放以接受建筑材料的平坦薄片。用于板片成形组合件80b、80c和80d的一组辊92、94和96分别连续形成图3中所示的建筑板片。具体来说，例如，板片成形组合件80d的辊的子组96a、96b、96c、96d和96e经布置以使得薄片84的一个边缘形成为以圆形形式延伸回到在横截面中与薄片的外面接触，使得所述薄片的末端部分界定如图3中所示的环60a。板片成形设备80的板片成形组合件80a到80d可由液压电动机驱动，例如，由电力供应器76供电，且可使用所属领域的技术人员已知的方法和设计用可编程逻辑控制器进行控制。
[0089]图13说明示范性花图式，其演示板片成形设备80的辊可如何将薄片材料84形成为图3中所不的建筑板片40。如图所不，通过使薄片84的成为环60a的末端向后弯曲约180°弧度以与薄片84的内边缘接触而使所述末端连续形成为向外弯曲。有利的是，本发明人已发现，以图13中所示的方式将薄片84向外弯曲，而不是试图将薄片的末端向内弯曲360°弧度，会对薄片84和辊90、92、94和96施加较少的应力，进而实现板片成形期间薄片84的较低的滑动速率。
[0090]现在将描述板片弯曲设备的示范性实施例。可将第一示范性实施例视为与被动变形方法相关，因为某些辊定位成在其间具有间隙以随着纵向弯曲形成于建筑板片中来容纳建筑板片的薄片材料的积聚。可将下文所描述的第二示范性实施例视为与主动变形方法相关，因为板片弯曲设备的某些辊自身经定位以便强制使建筑板片的某些片段变形且增加所述片段的深度，以促进建筑板片的纵向弯曲。然而，应了解，按照本文中的教示，不需要将“主动”方法和“被动”方法视为相互排斥，且这些弯曲方法上的变化可并入两种方法的若干方面。
[0091]如本文其它地方更详细地论述，随着直的建筑板片40纵向弯曲为图6中的横截面中所说明的建筑板片40a，各个片段的深度发生改变，从而适应纵向弯曲的形成。相对于深度改变Ad2的更大的深度改变Adl通过以下方式适应建筑板片40a中的纵向弯曲的形成:通过结合与建筑板片40a上的展现出较少的纵长缩短的其它位置相比，在纵向弯曲期间纵长缩短在那个位置处的建筑板片40a，而准许薄片材料积聚到片段52a中。类似地，相对于深度改变Λ d4的更大的深度改变Λ d3也通过以下方式适应建筑板片40a中的纵向弯曲的形成:通过结合与建筑板片40a上的展现出较少的纵长缩短的其它位置相比，在纵向弯曲期间纵长缩短在那个位置处的建筑板片40a，而准许薄片材料积聚到片段44a和46a中。
[0092]如上文所述，因为纵向弯曲的建筑板片40a是从具有类似横截面形状和均匀长度的直的建筑板片40得到，所以出现线性长度Cl与C2之间的差异。在本文中所描述的纵向弯曲过程中，各个片段的深度发生改变，从而适应建筑板片40a中的纵向弯曲，而不需要将横向皱折赋予到建筑板片40a中。对应于更小的弯曲半径的更大程度的纵向弯曲伴随有片段深度的更大改变。位于归因于纵向弯曲而引起的板片的相对更大的线性缩短的区域处的片段展现出相对更大的深度改变。现在将描述采用用于产生图6中所说明的板片的被动方法的示范性弯曲设备。
[0093]图14a和14b分别说明根据示范性实施例的示范性板片弯曲设备100的右侧视图和左侧视图。板片弯曲设备100包含:设备100的进入侧处的第一弯曲组合件110 ;第二弯曲组合件108，其邻近于第一弯曲组合件110而定位；第三弯曲组合件106，其邻近于第二弯曲组合件108而定位；以及第四弯曲组合件104，其邻近于第三弯曲组合件106而定位。第五弯曲组合件102位于设备100的退出侧处且邻近于第四弯曲组合件104而定位。可添加额外的弯曲组合件以在实现更小的弯曲半径的潜在益处下提供对弯曲过程的更大的控制。另外，虽然已发现在板片弯曲设备100中使用五个板片弯曲组合件是有利的，但在需要时可使用多于五个或少于五个板片弯曲组合件。
[0094]板片成形设备80可将直的建筑板片40直接馈送到板片弯曲设备100中。或者，入口引导件(未图示)可定位在板片弯曲设备100的进入侧处且邻近于第一弯曲组合件110而定位，以将直的建筑板片引导到板片弯曲设备100中。如上所述，正进入板片弯曲设备100的直的建筑板片在垂直于纵向方向的平面中的横截面中具有一形状，其包含弯曲中心部分64、从弯曲中心部分延伸的一对侧部部分56和58，以及从所述侧部部分延伸的一对连接部分60和62，其中所述连接部分分别包含环60a和钩扣62a。
[0095]如图14a和14b中所示，弯曲组合件102、104、106、108和110各自包含框架114。弯曲组合件102、104、106、108和110的框架114包含一对板116和将任何给定的弯曲组合件102、104、106、108和110的板116接合在一起的各个横梁118。举例来说，可由0.75英寸厚的钢或其它强材料制成板116和横梁118。板116为待安装的组合件102、104、106、108和110的各个组件提供一结构且实现刚性框架。已发现图14a和14b中所示的框架114的示范性配置是有利的，但是用于板片弯曲设备100的合适框架不限于任何特定配置。
[0096]图15a展示弯曲组合件102的右侧透视图，且图15b展示弯曲组合件102的左侧透视图。如图15c和16中所示，弯曲组合件102包含由框架114支撑的多个辊170、172、174、176、178、180和182 (例如，出于方便起见使用“第一”作为标记的多个“第一”辊)。所属领域的技术人员将了解，可使用硬件和支撑部件的许多变化来支撑多个辊170、172、174、176、178、180和182，且可使用支撑部件、轴、轴承等的任何合适组合。多个辊包含接触建筑板片40的外侧的外部辊176、178、180和182，以及接触建筑板片40的内侧的内部辊170、172 和 174。
[0097]图15c还说明其中辊170、172和174是由呈D环形式的支撑部件190支撑的实例，支撑部件190可由(例如)0.75英尺厚的钢或其它强材料制成。多个辊170、172、174、176、178、180和182布置在预定位置处(例如，“第一”预定位置，使用“第一”作为便利标记)，以在建筑板片在纵向方向上沿着多个辊170、172、174、176、178、180和182通过时接触建筑板片。其它弯曲组合件104、106、108和110类似地包含框架114以及由框架支撑的多个辊，其中这些弯曲组合件的多个辊布置在预定位置处，以在建筑板片在纵向方向上沿着多个第二辊通过时接触建筑板片。在图16中更详细地展示多个辊170、172、174、176、178、180和182的示范性相对位置，其将在下文更详细地描述。
[0098]板片弯曲设备100还包含定位机构，所述定位机构准许改变弯曲组合件102、104、106、108和110之间的相对旋转定向。举例来说，所述定位机构可包含邻近的弯曲组合件之间的可旋转连接，例如图15a和15b中所说明的公枢轴块150和母枢轴块154。枢轴销(未图示)连接公枢轴块150和母枢轴块154，且准许改变并控制邻近的弯曲组合件的相对旋转定向。所述定位机构还可包含机械致动器132来致使一个弯曲组合件(例如，102)相对于邻近的弯曲组合件(例如，104)旋转。图14b中所示的示范性定位机构还包含经由皮带驱动传动装置134而连接以驱动机械致动器132的伺服电动机136。虽然出于示范性目的展示了机械致动器，但可使用任何合适的致动器，例如液压致动器、旋转致动器或其它致动机构。所述定位机构还可包含滚珠传送机构120，滚珠传送机构120提供几乎无摩擦的移动以促进弯曲组合件102、104、106和108的定位。在示范性弯曲组合件110中，例如支架等固定支撑件122紧固到框架，以提供相对于板片成形设备80的固定入口定向。
[0099]将了解，定位机构不限于上文所描述的实例，所述实例利用连接邻近的弯曲组合件的公枢轴块和母枢轴块以及致动器来提供改变和控制邻近的弯曲组合件之间的相对旋转定向的能力。可使用任何其它合适类型的精确定位机构来改变和控制邻近的弯曲组合件之间的相对旋转定向。举例来说，每一弯曲组合件可安装在其自身的计算机控制、平移/旋转平台上，其中用合适的传感器来连续地监视弯曲组合件102、104、106、108和110的位置和定向以提供对其的控制。可使用将所感测的位置和定向用作反馈的任何合适的反馈控制系统(包含合适的伺服机构)来控制弯曲组合件102、104、106、108和110的移动，从而实现所要时间处的所要的相对旋转定向。
[0100]板片弯曲设备100还包含驱动系统，以用于沿着弯曲组合件102、104、106、108和110的多个辊纵向地移动建筑板片。举例来说，驱动系统可包含位于每一弯曲组合件处的液压电动机124来驱动齿轮系，所述齿轮系致使辊转动。液压电动机124的轴上的齿轮将与齿轮系126啮合，且进而提供弯曲机器的辊的旋转运动。使用滑动板116来安装所有驱动和机械组件。为了获得足够的牵引来纵向地平移建筑板片40，可在辊172和/或182上提供氨基甲酸乙酯涂层。这将提供足够的力来驱动建筑板片穿过板片弯曲设备100。将了解，可使用除了氨基甲酸乙酯涂层之外的方法来增强这些辊上的摩擦，例如可利用其它涂层、金属处理、经机械加工表面等来提供添加的摩擦。
[0101]板片弯曲设备100受控制系统300 (参看图18)控制，控制系统300可包含基于微处理器的控制器302 (例如，例如个人计算机等计算机)和人机接口(例如，触敏显示器屏幕316)，以用于控制致动器132 (或更一般来说，用于控制定位机构)，以便在建筑板片沿着多个辊170、172、174、176、178、180和182纵向地移动时控制弯曲组合件102、104、106、108和110之间的相对旋转定向，从而形成建筑板片中的纵向弯曲。可使用较不复杂的控制系统，例如用户操纵的手动控制，但据信，接收传感器反馈的基于微处理器的控制器将是有利的。在这方面，合适的传感器(例如，线性和/或旋转编码器)可合适地定位在组合件102、104、106、108和110中的一者或一者以上处，以监视所处理的建筑板片40的长度。可合适地放置旋转传感器(例如，在公枢轴块152和母枢轴块154处)来监视邻近的弯曲组合件之间的相对旋转定向。或者，可使用(例如)放置于致动器132处或附近的线性传感器来监视邻近的弯曲组合件之间的指定点之间的距离上的改变，其中线性位移上的改变可与邻近的弯曲组合件之间的旋转的量相关。可将来自这些各种传感器的信息反馈到控制系统300中，以连续地监视和调整板片弯曲设备100和整个系统70的机能。将在本文其它地方描述关于控制系统的额外细节。
[0102]板片弯曲设备100经配置以在不将横向皱折赋予到建筑板片中的情况下形成建筑板片40中的纵向弯曲。第一弯曲组合件110和第二弯曲组合件108的多个辊170、172、174、176、178、180和182经布置以允许在通过邻近的弯曲组合件将扭矩施加到建筑板片时建筑板片40的多个片段中的特定片段的深度的增加，从而适应建筑板片40a中的纵向弯曲的形成。
[0103]弯曲的建筑板片和板片弯曲组合件可具有适合于所要应用的任何尺寸，且此类参数将取决于所要的纵向弯曲的建筑板片的特定大小和形状。在示范性实施例中，所述板片可为(例如)24’’宽以及10-1/2’’深。用于具有这些尺寸的纵向弯曲板片的示范性板片弯曲组合件的高度可为约60’ ’，深度为30’ ’，以及长度为16’ ’。这些示范性板片弯曲组合件的枢轴组合件之间的距离可为约24’ ’。此些板片弯曲组合件的大致重量将各自为约2000膀。[0104]在被动变形方法中，板片弯曲设备100不利用自身将额外变形强加到建筑板片40的现有片段中的辊。而是，多个辊170、172、174、176、178、180和182经配置以包含与建筑板片的现有片段对准的位置处的各种间隙。当在建筑板片纵向地移动时在邻近的弯曲组合件102、104、106、108和110之间强加相对旋转定向时，经由多个辊将扭矩施加到建筑板片40。与多个辊170、172、174、176、178、180和182的引导动作组合的弯曲组合件之间的此扭矩和相对旋转导致薄片材料在建筑板片40弯曲时进行位移(且在更大纵向弯曲的区中线性地收缩，如先前所论述)。此经位移的薄片材料倾向于移动到多个辊170、172、174、176、178、180和182中的各者之间设计的间隙中。现在将参考图15c和16更详细地描述此。
[0105]图16展示存在于弯曲组合件102、104、106、108和110中的多个辊170、172、174、176、178、180和182的示范性配置的横截面视图。根据一个示范性方面，特定辊176邻近于上部相对辊170和下部相对辊170而定位。辊176经配置以冲击片段52的多个侧，以便准许片段16的中心部分朝向相对辊170变形，进而增加其深度。而且，特定辊176邻近于相对辊170而定位，以使得特定辊176的接触表面部分和相对辊170的接触表面部分在接触区处接触建筑板片40的相对侧，其中特定辊176以及邻近于接触区的相对辊170的相对表面之间存在间隙。
[0106]图15c中的横截面还展示在将纵向弯曲赋予其之前的直的建筑板片40。既定通过板片弯曲机器100使建筑板片40转变为例如图15和16中所说明的纵向弯曲的建筑板片40a。举例来说，考虑到在建筑板片沿着弯曲组合件110和108的多个辊170、172、174、176、178,180和182纵向地移动时，弯曲组合件108相对于弯曲组合件110(其为静止的)而旋转。在建筑板片40开始纵向弯曲时，辊176与辊170之间的间隙184将为其中片段52 (图3)将进一步通过吸收经移位的薄片材料而变形以形成片段52a的区域。辊176具有略微凸起的形状，此有助于将片段52引导到间隙184中。安装到支撑部件190(例如，D形环)的辊170将有助于支撑片段52a并提供片段52a的最终形状。在片段52进一步变形以吸收经移位的薄片材料之后，其将类似于图6中所示的片段52a。邻近的片段50和54类似地通过吸收经移位的薄片材料而结合纵向弯曲进一步变形，以便形成建筑板片40a中的片段50a 和 54a。
[0107]如先前所述，中间片段52a的深度改变Λ dl大于纵向弯曲的建筑板片40a的邻近片段44a和46a的深度改变Λ d3。这是因为建筑板片40a在建筑板片40a的中间部分处在变形52a附近纵向弯曲到更大的程度，且实际上在其中建筑板片40a具有更大的纵向弯曲的区中使其线性长度缩短到更大的程度，最大量的纵向弯曲出现在建筑板片40a的中间处，在片段52a附近。在建筑板片40a弯曲时，必须在某处吸收归因于纵向线性收缩而位移的“多余”薄片材料，且经移位的薄片材料积聚并被吸收在若干片段中。因为与片段52a相t匕，片段44a和46a位于建筑板片40a的较少线性收缩的点处，所以作为弯曲过程的结果，片段44a和46a比片段52a较少变形且没有片段52a深。
[0108]如图16中所示，多个辊经配置以具有各个辊之间的间隙，所述间隙具有与上文所描述的不同位置处的预期量的板片变形相一致的大小和形状。具体来说，准许片段52变形到辊176与170之间的间隙184中以最终形成片段52a。通过辊170的形状来操纵由间隙184容纳的片段的形状。如上所述，辊176具有略微凸起的形状，其有助于将经移位的薄片材料引导到间隙184中。间隙184是图16中所示的最大间隙。上部和下部间隙186略微小于间隙184，因为在那里出于上文所论述的原因而预期有薄片材料的较少位移。准许图3中所示的片段44和46变形到间隙186中以最终形成图6的片段44a和46a。辊170具有小凸起部分，其有助于将经移位的薄片材料引导到间隙186中。通过辊176和178的形状来操纵由间隙186容纳的片段的形状。
[0109]上部和下部间隙188略微小于间隙186，因为在那里出于上文所论述的原因而预期有薄片材料的较少位移。准许片段50和54变形到间隙188中，以最终形成片段50a和54a。辊170具有小凸起部分，其有助于将经移位的薄片材料引导到间隙188中。通过辊170和178的形状来操纵由间隙188容纳的片段的形状。
[0110]除了上文所描述的多个辊170、172、174、176、178、180和182之外，补充性辊(未图示)可定位在邻近的弯曲组合件102、104、106、108和110之间。补充性辊可定位在弯曲组合件102、104、106、108和110之间，且可由支撑部件190 (例如，D形环)支撑，支撑部件190是由框架116支撑，如图15c中所示。补充性辊可用以支撑建筑板片40a，且维持片段42a、44a、46a、48a、50a、52a和54a的最终形态。在没有这些补充性辊的情况下，建筑板片40a可能倾向于在主要辊170、176和178之间的未被支撑区域中变弯或过多形成。此类变弯在美学上和结构上是不合意的。
[0111]现在将参考图17a到17f描述包括多个弯曲组合件102、104、106、108和110来纵向弯曲建筑板片的板片弯曲机器100的整体操作。图17a到17f展示用于向建筑板片40赋予纵向弯曲的示范性序列的俯视图。图17a展示在发生建筑板片的任何弯曲之前的板片弯曲机器100。直的建筑板片40被插入到板片弯曲机器100的第一弯曲组合件110中。电动机124和相关联的驱动机构以及驱动辊170、172、174、176、178、180和182将建筑板片40移动到穿过所有五个弯曲组合件102、104、106、108和110的位置，而起初不向建筑板片40赋予纵向弯曲。一旦将建筑板片40插入到弯曲组合件102、104、106、108和110中，控制系统300便可自动开始纵向地平移建筑板片40且开始弯曲过程。
[0112]如图17b中所示，当建筑板片40正纵向地平移时，控制系统300致使致动器132相对于弯曲组合件108将弯曲组合件110旋转一角度Θ I。弯曲组合件110固定在适当位置中，且弯曲组合件108旋转。可使用传感器(例如，例如本文先前所描述的用于测量旋转和/或平移的任何合适的光学或电子位置变换器)来精确地测量每一弯曲组合件102、104、106,108和110的位置。如图17b中所示，建筑板片40的在弯曲组合件110与108之间的部分192开始在由弯曲组合件108和110的多个辊170、172、174、176、178、180和182施加到建筑板片40的扭矩的影响下弯曲。在建筑板片40移动穿过板片弯曲机器100时赋予纵向弯曲，而不需要横向皱折且不会导致变弯。在发生弯曲时，建筑板片40的片段将在经移位的薄片材料倾向于移动到间隙184、186和188中时进一步变形，如先前所论述。
[0113]接下来，如图17c中所示，当建筑板片40正纵向地平移时，且当起初弯曲的部分192到达弯曲组合件106时，控制系统300致使另一致动器132相对于弯曲组合件108将弯曲组合件106旋转大于Θ I的角度Θ 2。建筑板片的区194在由弯曲组合件106和108的多个辊170、172、174、176、178、180和182施加到建筑板片的扭矩的影响下弯曲额外量。Θ I和Θ 2大致角度范围可例如从0°到15°。根据非限制性实例，对于由0.060厚的钢金属薄片制成的24英寸宽的板片，Θ I可在0°与10°之间的范围内，且Θ 2可在0°与15°之间的范围内。[0114]如上文所描述的纵向弯曲过程将在需要时以此方式继续，以产生弯曲的建筑板片40。图17d说明额外弯曲部分196在由另一致动器132驱动的弯曲组合件104与106之间的Θ 3的相对旋转。且图17e说明额外弯曲部分198在由另一致动器132驱动的弯曲组合件102与104之间的Θ 4的相对旋转。角度Θ3可在0°与20°之间的范围内，且Θ4可在0°与25°之间的范围内。如可看到，建筑板片40在其横越弯曲组合件102、104、106、108和110时变得在纵向方向上逐渐更弯。
[0115]如图17e中所示，建筑板片的源自弯曲组合件102的部分200是直的，因为存在必须起初插入到板片弯曲设备100中以起始如图17a中所不的弯曲过程的建筑板片40的最小长度。此些直的部分(其与弯曲部分连续连接)有时是合意的，以提供用于山墙风格建筑物或双半径(二半径)风格建筑物的直壁区段，例如图7和9中所示。可在需要时在建筑工程方案中丢弃或利用直的区段200。图17f说明从第五弯曲组合件102露出的板片40a的完全弯曲部分202。可使用完全弯曲的建筑板片来制造例如图8中所示的拱形风格建筑物的弯曲部分。
[0116]合适的切断装置130(例如，剪断机)可定位在弯曲组合件102附近，以针对给定建筑工程方案以所要长度切断建筑板片40，且切断装置也可由控制系统300控制。切断装置130可由液压缸140或任何其它合适的电源(例如，液压或机械致动器)驱动。
[0117]如图14b和17a中所说明，示范性切断装置130可安装在附接到浮动连杆138的框架137中，浮动连杆138跟踪从第五弯曲组合件102露出的板片，以便将切断装置维持在与从第五弯曲组合件102露出的建筑板片的纵向方向垂直的定向中。在“被动”变形方法中，安装在框架137上的内部跟随辊204和外部跟随辊206在板片弯曲时沿着板片的通过切断装置130的部分而骑跨，进而迫使框架137致使浮动连杆138跟随建筑板片的当前末端。或者，在如下文所描述的“主动”变形方法中，控制器(例如，图18的控制系统300)可驱动致动器维持切断装置与从第五弯曲组合件102露出的建筑板片的纵向方向垂直。此致动器可为(例如)伺服机械致动器、液压致动器、旋转致动器，或任何其它合适的致动器。控制器300可通过任何合适的传感器来跟踪建筑板片与切断装置的相对定向。举例来说，可将合适的模拟位置变换器或数字光学编码器安装在框架137的顶部上的枢轴上，以测量从第五弯曲组合件102露出的建筑板片与框架137之间的相对定向。
[0118]可在一个或一个以上位置处使用例如先前所描述的传感器以对正形成的建筑板片40a进行长度测量，且可将这些测量值馈送到控制系统300，使得控制系统300可控制切断过程来实现所要长度的建筑板片40a，且实现具有多个半径的建筑板片(那应该是所需的)。
[0119]除了先前所描述的“被动”变形方法之外，示范性实施例还可使用“主动”变形方法，如第2010-0146789号美国专利公开申请案中所描述，其以引用的方式并入本文中。虽然可将上文所描述的示范性板片弯曲设备100视为与“被动”变形方法相关，因为某些辊定位成其中具有间隙以容纳在建筑板片中形成纵向弯曲时建筑板片的薄片材料的积聚，“主动”变形方法强制使建筑板片的各个区段变形。
[0120]图18说明根据示范性方面的可与板片弯曲系统的其它方面相关的示范性控制系统300。在示范性实施例中，控制系统是闭环反馈系统，其经配置以在建筑板片沿着弯曲组合件的多个辊纵向地移动时连续地监视和调整弯曲组合件之间的相对旋转定向，使得纵向弯曲形成于建筑板片中，如上文所描述。控制系统通常是由具有与各种组件的接口的基于微处理器的中央处理单元(CPU) 302 (例如，Windows OS计算机)管理。可使用较不复杂的控制系统，例如用户操纵的手动控制，但据信，能够接收传感器反馈的基于微处理器的控制器将是优选的。CPU执行存储于存储器304中的程序指令，存储器304可包含计算机可读媒体，例如磁盘或其它磁性存储器、光盘(例如，DVD)或其它光学存储器，RAM、ROM，或例如快闪存储器、存储器卡等任何其它合适的存储器。
[0121]用户经由输入/输出(I/O)装置与CPU交互，其可在本文中统称为人机接口。这些I/O装置可包含(例如)触敏显示器接口 316、键盘308和鼠标310。CPU302还连接到CPU电力供应器306。
[0122]CPU302经由总线(例如，串行外围接口 (SPI)总线)附接到接口板320。接口板320包含例如模/数转换器和数/模转换器等外围接口组件，以用于将输出发送到板片弯曲系统的各种其它方面且从板片弯曲系统的各种其它方面接收输入。接口板320可为(例如)由CPU302驱动的简单的I/O控制器，或为包含其自身的板载CPU和存储器的与CPU302通信的独立微控制器。接口板320与一组机器控制按钮318通信以接收各种输入。另外，接口板320与引擎控制接口 314通信，引擎控制接口 314控制电力供应器76(例如，图1Oa的柴油机)。
[0123]接口板320具有用于控制系统70的组件的若干接口。举例来说，接口板320包含板片驱动电动机控制334以用于沿着弯曲组合件的多个辊纵向地移动建筑板片。其还包含设备控制336以用于控制图14b的致动器132 (例如，伺服机械致动器、液压致动器、旋转致动器或其它致动机构)。如先前所论述，致动器132控制板片弯曲组合件的相对角度。还可包含用于液压电源的压力和/或容量控制338。最终，可提供用于操作图14a的切断130的切断控制340。
[0124]所述接口板还从系统70的组件接收系统参数。板片弯曲组合件之间的相对角度是由位置传感器332 (例如)通过测量致动器中的每一者的位置来监视。位置传感器可为能够将指示致动器的位置的电信号提供给接口板的任何合适的组件，例如任何合适的模拟位置变换器或数字光学编码器。位置传感器332的输出被反馈到接口板320。板片驱动电动机334提供扭矩以将建筑板片平移穿过弯曲组合件，同时板片测量编码器330将指示被处理的板片的长度的信号发送到接口板320。负载传感器324、流量传感器326和压力传感器328也可提供电力供应器76和/或液压设备的状态的指示符。
[0125]按照以上描述，根据示范性方面，一种将平坦材料薄片形成为建筑板片的方法可包括各种步骤，包含从卷接收平坦材料薄片；沿着多个第一辊和多个第二辊纵向地驱动所述薄片；在所述薄片在纵向方向上沿着多个第一辊通过时冲击所述薄片，以使得所述薄片形成为横截面中的第一形状，且随后在所述薄片在纵向方向上沿着多个第二辊通过时冲击具有所述第一形状的所述薄片，以使得所述薄片形成为横截面中的第二形状，所述第二形状具有第一面和相对的第二面，以及在第二形状的最外端处的一对边缘。此外，所述多个第二辊的子组可经布置以在横截面中以弯曲方式弯曲所述薄片的一个边缘部分，以使得所述薄片的所述边缘部分包括环。如本文其它地方所描述，所述第二形状包括具有从横截面中的中心部分的相应端延伸的第一侧部部分和第二侧部部分的建筑板片，第一连接部分从所述第一侧部部分延伸，所述第一连接部分包括横截面中的环，且第二连接部分从所述第二侧部部分延伸，所述第二连接部分包括横截面中的钩扣。在某些方面中，所述第一形状和所述第二形状是弓形的，且所述第二形状具有比所述第一形状大的弯曲半径。
[0126]现在将描述用于接合具有钩扣和环连接部分的示范性缝合设备。图19展示缝合设备500的侧面正视图，缝合设备500包括主支撑框架504、呈安装在支撑框架504上的电动齿轮电动机502的形式的电源，和一般呈两组辊的形式的板片啮合组合件。
[0127]如图20a和20b中所说明，第一组辊包含下部电力驱动辊506和上部电力驱动辊516。下部电力驱动辊506可包含氨基甲酸乙酯接触表面以增强对建筑板片的牵引，而上部电力驱动辊516可为未被涂覆的钢。水平上相对的辊506、516是第一成形辊508。第二组辊包含下部电力驱动辊518和上部电力驱动辊528。下部电力驱动辊518还可包含类似于辊506的氨基甲酸乙酯。水平上相对的辊518、528是第二成形辊510。电动机502经由任何合适的机构(例如，齿轮和链驱动系(其一般被封闭在外壳512内))耦合到两组电力驱动的上部和下部辊。
[0128]上部电力驱动辊516、528在缝合设备沿着接缝向前移动时引导缝合设备。两个底部电力驱动辊(还被称作底部驱动辊)506,518与成形辊508、510组合地抓住板片，且驱动缝合设备。若干辊通常被可调整地安装，以使得其能够独立于其它辊沿着其轴垂直移动。具体来说，某些辊可经由带螺纹的调整螺栓和齿轮而耦合到手柄514，使得辊可移动以适应在各种建筑板片上安装缝合设备。
[0129]在图20a中，两个建筑板片520、522的互补连接部分被展示为接合在一起以形成接点524。建筑板片522包含具有垂直边缘526a的钩扣连接部分526，且建筑板片520包含环连接部分528。缝合过程涉及使垂直边缘526a弯曲到环528的底部部分下方以形成紧
密接缝。
[0130]为了开始缝合过程，将缝合设备500安装在待缝合的板片上。在安装之后，底部驱动辊506与建筑板片522的边缘成稳固摩擦接触，且成形辊508与其它建筑板片520的垂直部分526a稳固地啮合。当电动机502被啮合时，驱动辊506、518向前驱动缝合设备500。相对的成形辊508、510随后迫使垂直边缘526a向内以在环528周围密封，进而形成紧密接缝，其中成形辊510导致了大多数的弯曲动作。
[0131]有利的是，本文中所描述的钩扣和环连接部分可与多种建筑板片一起使用，且不限于具有例如图3到6中所示的横截面的建筑板片。图21a到21d说明可使用钩扣和环连接部分的若干其它示范性建筑板片的横截面形状。图21a说明示范性建筑板片600。板片600包括中心部分604，一对向外分叉的倾斜侧壁部分603、605从中心部分604的末端延伸。被配置为环的连接部分602从一个倾斜侧壁部分603延伸，且被配置为与所述环互补的钩扣的连接部分606从另一倾斜侧壁部分605延伸。
[0132]图21b展示在横截面中具有平坦中心部分626的示范性建筑板片620。侧壁部分624,628从平坦中心部分626的两个边缘垂直地延伸。包括环的连接部分622从侧壁部分624的末端延伸，且包括钩扣的连接部分630从侧壁部分628的末端延伸。
[0133]图21c说明包括中心部分641的不范性建筑板片640, —对倾斜侧壁部分644、656优选以45°角度从中心部分641的末端延伸。环部分642位于一个侧壁部分644的末端处。能够接收环部分642的互补钩扣部分658位于另一侧壁部分656的末端处。带凹口的部分646、654包含在倾斜侧壁部分644、656内，分别位于优选在中性轴与中心部分(即，在中性轴下方)之间的位置处。更优选的是，带凹口的部分646、654包含在倾斜侧壁部分644、656内，位于大致在中性轴与中心部分641之间的中间处。建筑板片640还包含中心部分641内的带凹口的中心部分650，进而产生两个子中心部分648、652。
[0134]图21d说明示范性建筑板片660，示范性建筑板片660包含中心部分661和从中心部分661的相对端延伸的两个倾斜侧壁部分664、672。中心部分661包含带凹口的部分668,进而将中心部分661分离为两个子中心部分666、670。环部分662从一个侧壁部分664延伸，且互补钩扣部分674从另一侧壁部分672延伸。
[0135]在某些实施例中，图18的控制系统300可实施对驱动系统的自适应控制，例如2011年6月14日申请的标题为“用于使用自适应控制通过薄片材料制成板片的系统和方法(Systems and Methods For Making Panels From Sheet Material Using AdaptiveControl)”的第13/159，752号美国专利申请案中所描述，所述申请案的全部内容以引用的方式并入本文中。在自适应控制系统中，在建筑板片沿着图1Oa的板片成形设备80和/或板片弯曲设备100移动时,可响应于来自负载传感器和任选的速度传感器的信号来控制驱动系统，以便控制电力供应器(例如，柴油机)上的负载。负载传感器和任选的速度传感器的目的是提供信号来辅助在形成和弯曲建筑板片的操作期间确定电力供应器是否在负载下方过大。如果电力供应器在负载下方过大，那么其可能停转或出故障。
[0136]为了实施自适应控制，图1Oa的系统70可包含负载传感器以用于产生指示在系统70的操作期间置于电力供应器76上的负载的信号。在电源是电动机或包含电动机(例如，柴油机或电动机)的情况下，负载传感器可为任何合适的转速计或其它装置(例如，具有合适的电子解码器(例如，频率-电压信号调节器)的振荡器)，以用于产生指示电动机轴的旋转速度(例如，与其成比例或与其相关)的信号。在一些例子中，例如，在液压设备用于驱动系统的情况下且在液压系统利用固定位移液压泵的情况下，可将监视液压流体的流动速率的流量计用作负载传感器(来取代转速计或作为转速计的补充)，因为在此些例子中，如果将过多负载置于电源上，则预期液压流体的流动速率会降低。或者，在使用电子控制的引擎的情况下，可直接从引擎的产生此类信号的引擎控制单元(ECU)获得所述负载信号(例如，指示引擎的旋转速度或指示引擎的功率输出的电子信号)。当电源是电动机时，负载传感器可替代地为测量到电动机的输入电流的安培计，且可通过测量所述输入电流来监视电动机上的负载。在这些实例中的任一者中，可考虑负载传感器来测量或提供指示负载参数的信号，所述负载参数是指示置于电源上的负载的参数。在上文所描述的实例中，负载参数可为(例如)指示电动机轴的旋转速度的信号、指示液压流体的流动速率的信号，或指示到电动机的输入电流的信号。应理解，负载传感器和负载参数不限于这些实例。
[0137]系统70还可包含用于在建筑板片通过图1Oa的实例中的板片成形设备80或板片弯曲设备100时测量建筑板片的速度的速度传感器。所述速度传感器可提供指示建筑板片的线性速度的信号以便能够控制使板片成形的线性速度。所述速度传感器可包含测量轮，所述测量轮经弹簧加载以便压在经过的建筑板片上且根据建筑板片的线性速度而旋转。速度传感器还可包含编码器，所述编码器提供指示建筑板片的线性速度或测量轮的旋转速度的信号，所述信号在任何情况下可与建筑板片的线性速度相关。速度传感器可经由安装支架而附接到任何合适组件的框架(例如，板片成形设备80或板片弯曲设备100的框架)，使得测量轮经定位以接触经过的建筑板片。当然，速度传感器不限于此实例，且可使用提供指示建筑板片的线性速度的信号(例如，包含可与建筑板片的线性速度相关的信号)的任何合适的速度传感器。
[0138]参看图18，控制系统300可经配置以响应于来自负载传感器以及任选地来自速度传感器的信号来控制驱动系统，以便控制驱动参数(例如，液压流体压力或流动速率，其可控制液压驱动电动机的速度)，且进而控制建筑板片沿着板片成形设备80和/或板片弯曲设备100移动的速度。此反馈可防止系统70变得过载且在过分负载下停转。
[0139]图22说明用于实施自适应控制来使建筑板片成形的示范性方法700的流程图。所述方法在步骤702处开始，且在步骤704处，通过电源(例如，本文先前所论述的电力供应器76)将电力提供给驱动系统(例如，包含液压泵、液压电动机等的液压驱动系统)。电力供应器起初经调整以在所要的操作速度(例如，例如对于例如所属领域的技术人员常规已知的在节速器的控制下的柴油机，2500转/分(RPM))下标称地运行。在步骤704处，啮合驱动系统(例如，包含抓住板片的经氨基甲酸乙酯涂覆的驱动辊)以在给定目标速度下沿着板片成形设备80或板片弯曲设备100移动板片。
[0140]在步骤708处，在板片穿越板片成形设备80和/或板片弯曲设备100时使用负载传感器来检测置于电源76上的负载。本发明人已发现，将转速计或具有频率-电压信号调节器的振荡器(或其它旋转类型传感器)用作用于检测电动机轴的旋转速度的负载传感器是有利的。
[0141]任选地，在步骤710处，可使用速度传感器来检测板片沿着成形机器移动的速度。应理解，检测板片的速度不一定意味着必须以每单位时间的长度为单位来产生实际速度值。而是，为了检测板片速度，用速度传感器产生指示速度(例如，经由任何合适的校准或相关而与速度成比例或相关)的信号(例如，电压信号)便已足够。
[0142]在步骤712处，响应于来自负载传感器以及任选地来自速度传感器的信号来控制驱动系统，以在板片在对板片进行处理期间移动时控制电源76上的负载(例如，通过减小板片的速度来减小电源上的负载)。举例来说，可使用处理系统(例如，先前结合图18中所说明的控制信号300而描述的CPU302)来控制驱动系统。可以多种方式实施对驱动系统的控制，其取决于手边的系统配直。在各种实例中，CPU302可控制驱动系统以在电力供应器上的负载超过目标(所要的)水平的情况下减小电源76上的负载，以便防止电力供应器76变得过载或停转。在一个实例中，电力供应器76可为柴油机(或由发电机供电的电动机)，负载传感器可为转速计或具有频率-电压信号调节器的振荡器(在此情况下，负载参数可为电动机轴的旋转速度)，驱动系统可包含可变压力液压设备来驱动液压电动机，且驱动参数可为液压流体压力。
[0143]CPU302可通过起初增加对液压板片驱动电动机的液压流体压力以逐渐斜升板片速度，同时通过监视电动机轴的旋转速度来监视电源76上的负载，而控制驱动系统。可通过增加液压流体压力直到实现目标板片速度，或直到实现电源上的所要负载(即，直到负载参数达到目标值)，来增加板片速度。举例来说，可增加液压流体压力直到电动机轴的旋转速度(负载参数)从无负载值(例如，2500RPM——在未处理板片时所确定)下降某一预定量(例如，下降200RPM到2300RPM)为止。在此实例中，负载参数的目标值将为2500RPM-200RPM=2300RPM。当已实现负载参数的目标值时(例如，旋转速度已从无负载值下降预定量(例如，200RPM))，不进一步增加液压流体压力。在那时，处理系统(例如，CPU302)可控制系统70以便将负载参数的值维持在此目标值(例如，2300RPM)处或略高于此目标值。如果在操作期间，电力供应器经历太大的负载(例如，引擎速度下降到目标值(例如，在此实例中是2300RPM)以下)，那么可进一步将驱动参数改变合适的量(例如，根据预定步长)，例如，液压流体的压力可减小步进量(对应于较慢的板片速度)，直到电源上的负载减小到目标值以下(例如，引擎旋转速度返回到2300RPM以上)。举例来说，可将液压流体压力改变通过试错测试而已知的增量(步进量)，从而在典型环境下将引擎RPM增加5、10、15、20或30RPM。在某些实施例中，处理系统(例如，CPU302)可经配置以将负载参数维持在容许值的某一目标范围内，例如在目标值的指定范围内，例如土5RPM、土 10RPM、±15RPM、±20RPM、±25RPM等，其中将电动机轴的旋转速度用作负载参数。
[0144]在步骤714处，CPU302确定是否继续将板片成形。举例来说，如果CPU302检测到已发生停止条件(例如，是否已啮合驱动系统停止开关)，那么成形过程在步骤716处结束，其中驱动系统被暂停。否则，如果尚未发生停止条件，那么过程返回到步骤704，其中继续将电力提供给驱动系统，且其中如上文所描述执行剩余步骤。可以任何合适的速度重复所述循环。举例来说，本发明人已发现，每隔50毫秒重复此循环处理是有利的。
[0145]虽然已依据示范性实施例描述了本实用新型，但所属领域的技术人员将理解，在不脱离如权利要求书中所陈述的本实用新型的范围的情况下，可对本实用新型作出各种修改。
【权利要求】
1.一种由薄片材料形成的建筑板片，所述建筑板片沿着其长度在纵向方向上延伸且在垂直于所述纵向方向的平面中的横截面中具有一形状，所述建筑板片包括: a.横截面中的中心部分； b.第一连接部分，其连接在所述中心部分的一侧处，所述第一连接部分包括横截面中的环；以及 c.第二连接部分，其连接在所述中心部分的相对侧处，所述第二连接部分包括横截面中的钩扣； d.其中所述环和所述钩扣的大小和形状是互补的，以用于将所述建筑板片接合到邻近建筑板片。
2.根据权利要求1所述的建筑板片，其进一步包括从所述中心部分的相应端延伸的第一侧部部分和第二侧部部分，其中所述第一连接部分从所述第一侧部部分延伸，且所述第二连接部分从所述第二侧部部分延伸。
3.根据权利要求2所述的建筑板片，其中所述中心部分在横截面中弯曲。
4.根据权利要求3所述的建筑板片，其中所述弯曲中心部分包含横截面中的多个片段，所述多个片段包括多个向外延伸的片段以及多个向内延伸的片段，所述多个片段在所述纵向方向上延伸。
5.根据权利要求4所述的建筑板片，其中所述建筑板片沿着其长度在所述纵向方向上弯曲，而不在其中具有横向皱折，且其中所述多个片段中的特定片段具有比其它片段的深度大的深度，以适应所述建筑板片中的所述纵向弯曲。
6.根据权利要求1所述的建筑板片，其中所述环和所述钩扣可以与所述邻近建筑板片弹性地偏置啮合。
7.根据权利要求1所述的建筑板片，其中所述薄片材料包括具有在约0.035英寸与约0.080英寸之间的厚度的金属薄片。
8.根据权利要求1所述的建筑板片，其包括弯曲中心部分，所述弯曲中心部分具有横截面中的弯曲形状，所述弯曲中心部分包含在所述薄片材料中形成的多个加固肋状物，所述加固肋状物沿着所述建筑板片的长度纵向地定向，且定位在所述弯曲形状的区内，所述加固肋状物在横截面中相对于所述弯曲形状突出。
9.一种包括多个互连的建筑板片的建筑结构，每一建筑板片沿着其长度在纵向方向上延伸且在垂直于所述纵向方向的平面中的横截面中具有一形状，每一建筑板片包括: a.横截面中的中心部分； b.第一连接部分，其连接在所述中心部分的一侧处，所述第一连接部分包括横截面中的环；以及 c.第二连接部分，其连接在所述中心部分的相对侧处，所述第二连接部分包括横截面中的钩扣； d.其中所述环和所述钩扣的形状是互补的，以用于将所述建筑板片接合到邻近建筑板片。
10.根据权利要求9所述的建筑结构，每一建筑板片进一步包括从所述中心部分的相应端延伸的第一侧部部分和第二侧部部分，其中所述第一连接部分从所述第一侧部部分延伸，且所述第二连接部分从所述第二侧部部分延伸。
11.根据权利要求10所述的建筑结构，其中每一建筑板片的所述中心部分在横截面中弯曲。
12.根据权利要求11所述的建筑结构，其中所述弯曲中心部分包含横截面中的多个片段，所述多个片段包括多个向外延伸的片段以及多个向内延伸的片段，所述多个片段在所述纵向方向上延伸。
13.根据权利要求12所述的建筑结构,其中每一建筑板片沿着其长度在所述纵向方向上弯曲，而不在其中具有横向皱折，且其中所述多个片段中的特定片段具有比其它片段的深度大的深度，以适应所述建筑板片中的所述纵向弯曲。
14.根据权利要求9所述的建筑结构，其中可使每一建筑板片上的所述环和所述钩扣与所述邻近建筑板片弹性地偏置啮合。
15.根据权利要求9所述的建筑结构，其中所述薄片材料包括具有在约0.035英寸与约0.080英寸之间的厚度的金属薄片。
16.根据权利要求9所述的建筑结构，其包括弯曲中心部分，所述弯曲中心部分具有横截面中的弯曲形状，所述弯曲中心部分包含在所述薄片材料中形成的多个加固肋状物，所述加固肋状物沿着所述建筑板片的长度纵向地定向，且定位在所述弯曲形状的区内，所述加固肋状物在横截面中相对于所述弯曲形状突出。
17.—种经配置以将平坦材料薄片形成为建筑板片的系统，所述建筑板片沿着其长度在纵向方向上延伸且在垂直于所述纵向方向的平面中的横截面中具有一形状，所述系统包含板片成形设备，所述板片成形设备包括: a.入口引导件，其适 于接收平坦材料薄片； b.邻近于所述入口引导件而定位的第一成形组合件，以及邻近于所述第一成形组合件而定位的第二成形组合件， c.所述第一成形组合件包含第一框架和由所述第一框架支撑的多个第一辊，所述多个第一辊经布置以在平坦材料薄片在所述纵向方向上沿着所述多个第一辊通过时冲击所述薄片，以使得所述薄片形成为横截面中的第一形状； d.所述第二成形组合件包含第二框架和由所述第二框架支撑的多个第二辊，所述多个第二辊经布置以在具有所述第一形状的所述薄片在所述纵向方向上沿着所述多个第二辊通过时冲击所述薄片，以使得所述薄片形成为横截面中的第二形状，所述第二形状具有第一面和相对的第二面，以及在所述第二形状的最外端处的一对边缘；以及 e.驱动系统，其用于沿着所述多个第一辊和所述多个第二辊纵向地移动所述薄片； f.其中所述多个第二辊的子组经布置以在横截面中以弯曲方式弯曲所述薄片的一个边缘部分，以使得所述薄片的所述边缘部分包括环； g.使得所述第二形状包括具有从横截面中的中心部分的相应端延伸的第一侧部部分和第二侧部部分的建筑板片，第一连接部分从所述第一侧部部分延伸，所述第一连接部分包括横截面中的环，且第二连接部分从所述第二侧部部分延伸，所述第二连接部分包括横截面中的钩扣。
18.根据权利要求17所述的系统，其进一步包括: a.支撑结构； b.卷固持器，其由所述支撑结构支撑以用于固持一卷薄片材料，卷固持器靠近所述板片成形设备；以及 C.板片弯曲设备，其由所述支撑结构支撑且靠近所述板片成形设备而定位，以从所述板片成形设备接收直的建筑板片，所述板片弯曲设备经配置以沿着所述建筑板片的长度向所述建筑板片赋予纵向弯曲。
19.根据权利要求18所述的系统，其中所述板片弯曲设备包含安装在浮动连杆上的切断装置，其中所述浮动连杆经配置以跟踪从所述板片弯曲设备露出的所述建筑板片，以便将所述切断装置维持在与所述建筑板片的所述纵向方向垂直的定向中。
20.根据权利要求17所述的系统，其中所述第一形状和所述第二形状是弓形的，所述第二形状具有比所述第一形状大的弯曲半径。
21.一种用于将由薄片材料制成的建筑板片缝合在一起的缝合设备，其中所述建筑板片具有连接部分，所述连接部分包括钩扣部分和环部分，所述钩扣部分和环部分形成相邻建筑板片之间的接缝，所述缝合设备包括: 框架； 电源；以及 板片啮合组合件，所述板片啮合组合件包括第一组辊和第二组辊； 其中所述第一组辊包括第一驱动辊和第一成形辊，所述第一成形辊与所述第一驱动辊相对； 其中所述第二组辊包括第二驱动辊和第二成形辊，所述第二成形辊与所述第二驱动辊相对； 其中所述第一驱动辊和所述第二驱动辊经配置以驱动所述缝合设备向前；且 其中所述第一成形辊和所述第二成形辊经配置以推动所述钩扣部分的边缘环绕所述环部分，从而形成紧密接缝。
22.根据权利要求21所述的缝合设备，其中所述电源包括电动齿轮电动机。
23.根据权利要求21所述的缝合设备，其中所述第一驱动辊包括第一牵引增强表面。
24.根据权利要求23所述的缝合设备，其中所述第二驱动辊包括第二牵引增强表面。
25.根据权利要求24所述的缝合设备，其中所述第一牵引增强表面和第二牵引增强表面是氨基甲酸乙酯。
26.根据权利要求21所 述的缝合设备，其中所述辊中的至少一些辊可调整地安装，以使得其能够沿着所述辊的垂直轴独立地移动。
【文档编号】E04B1/61GK203452257SQ201320098092
【公开日】2014年2月26日 申请日期:2013年3月4日 优先权日:2012年3月2日
【发明者】陶德·E·安德森, 弗雷德里克·莫雷洛 申请人:M.I.C.工业公司