专利名称：具有多种功能的产品,如板上技术,例如内部具有增强系统的面板或管道的制作方法
技术领域：
本发明涉及产品的增强，大体上着眼于使产品能够以改进的方式运行或被使用。
背景技术：
“板上技术”的概念在国际专利应用号PCT/AU99/00185(WO99/47819)中介绍，这里引入其内容作为参考。
在WO 99/47819中，联系诸如建造面板等元件揭示了”板上技术”的一个方面，在建造面板时，一个面板具有突出部分，另一个凹进或凹陷，以接收该突出部分，以便一个面板能固定在另一个面板上。
本应用涉及“板上技术”的其他方面，这些方面，如下文的说明所展现的那样，有着比建造工业广泛得多的应用。
发明内容
在第一方面中，本发明提供了一种产品，该产品具有一个第一功能和一个与第一功能不同的第二功能，第二功能为从某群组中选出的两个或多个，该群组包括为了一个第一目的进行的能量传送，为了一个第二目的进行的能量传送，为了一个第一目的进行的数据传送，为了一个第二目的进行的数据传送，以及转换，其中产品中包含了这样的装置，该装置使产品能够被用作执行第二功能的介质。
本发明还提供了与该第一方面相关的一种制造该产品的方法，该方法包括下列步骤在该新产品或其一个元件中加入或合并入这样的装置，该装置使该产品能够被用作执行第二功能的介质。
本发明涉及的产品可从非常宽的范围中选取，本发明的方法具有广泛的应用。通过非限制的例子，将提到下列事物面板，建造板，镀层，结构(如墙、地板和建筑)以及管道。
这样的产品可能是一个在其上建造墙的面板，或卫星上的镀层。其他类型的产品在本发明的范围内，本领域技术熟练者将欣赏这一点。
本发明的产品的第一功能是产品的正常功能。例如，产品可能是一个面板或一条管道，而第一功能是一个面板或一条管道的通常的功能。
从指定群组中选出的第二功能能够通过使产品作为一个更大的系统的被动的或主动的部分而增强该产品，其中所述更大的系统可能包括能量和数据的传送。第二功能还能够产生产品本身到其他结构的改进装配。
关于第二功能的发送能量方面，可包括多种类型的能量发送。能够使产品被用作发送能量的介质的装置可能为应用于产品或其元件的总线，电能传送装置，以及气动或水力能量传送装置。
能量的传送可能是为了第一目的，如熔化粘合剂。能量的传送可能是为了第二目的，如激活接合件。第一目的和第二目的是不同的。
关于第二功能的发送数据方面，可包括多种数据传送装置，例如在网络环境中传送数据。数据的发送可能为了第一目的，例如解开接合件。能量的发送可能是为了第二目的，如锁上接合件。
两个或多个第二功能可通过一个介质实现，如一根电缆。
关于第二功能的转换方面，可包括产品或其一个元件在不同状态间的转换。例如，产品可能是一个可以在打开和关闭状态之间转换的管道，以便材料或液体能够或不能流过管道。转换还可能包括在产品或其一个元件上标记出如何将其固定到另一物体上的知识或逻辑，或者过程中所采取的步骤。
可选地，本发明的产品中的第二功能，也可从包括记录、存储、处理和通信的群组中选择。第二功能可包括前述的两个或多个。
记录和存储方面可包括存储器，如涉及产品或其元件的多半发生在一个随机存取存储器(RAM)中的数据记录。记录还可能涉及产品或其一个元件的存储器记录，如一种材料，该材料标记有记忆，因此其拥有回到某个特定状态或形状的能力。
处理方面可包括数据或指令的处理。例如，内置逻辑可能引起产品或其局部查阅数据(如存储器中的数据)以及执行操作。一个例子是一个第一次被服务的结构，在此次中该结构的接合件以某种特定顺序打开。产品或其一个元件可保持该顺序的记忆，以使接合件在下次结构被服务时以同样的顺序打开。
通信可能是与第三方发生，第三方可能是一个远端数据库，一个全球定位系统或一个传感器系统(感应热量、邻近、等等)。
关于本发明的方法，添加步骤宜在被看作正常制造的过程中执行，虽然添加步骤也可在制造后执行。
通过使用本发明的产品，可改进本产品的装配和/或操作或功能。通过非限制的例子，装配可通过以下方法改进从远端启动装配，或当产品或其元件位于某个特定的并置(juxtaposition)状态时触发装配步骤。
操作可通过多种方式改进，例如启用阀门或活栓的远端操作。
在第二方面中，本发明提供了这样一种产品，该产品具有一个第一功能和一个与第一功能不同的第二功能，第二功能为从某群组中选出的一个或多个，该群组包括为了一个第一目的进行的能量传送，为了一个第二目的进行的能量传送，为了一个第一目的进行的数据传送，为了一个第二目的进行的数据传送，以及转换，其中产品中包含了这样的装置，该装置使产品能够被用作执行第二功能的介质，第二功能的性能适于影响产品的形状或产品与其他产品的关系。
上述联系本发明的第一方面进行的第一和第二功能、第一和第二目的以及产品本身的讨论，也适用于联系本发明的第二方面进行。但将注意到，在本发明的这个第二方面中，第二功能只能是从所述群组中选出的功能中的一个。这样，例如，第二功能可能是引起产品的形状改变或引起产品附于另一产品的能量传送。同样地，数据传送也可实现此目的，转换也可以那样。
本发明还提供有关此第二方面的制造产品的一种方法，该方法包括下列步骤向产品或其一个元件中添加或合并入这样的装置，该装置能够使产品被用作执行第二功能的介质。
下文陈述对本发明的方法和产品的某些简要说明，然后是联系附图进行说明的更详细的例子。
关于第二方面是能量传送的本发明，该产品可为一个复合面板，该面板包括导电层，以及夹在中间的塑料层或者其他绝缘材料层。每个塑料层可能都印刷有或包括这样的电路，该电路在被一个导电接合件或其他通过面板的装置连接上时，会连接电路使其实现所需的能量发送的效果。
作为进一步的例子，可在制造计算机电路板时在其上钻孔。该板上刻印有这样的装置，这种装置使板能够与任何插入所钻的孔的材料融合。
作为能量传送的进一步说明，产品可为一条非导电材料的管道，只不过在制造过程中，管道内部或外部伸出一个或多个电线或被镀金属区域，以便当一个第二装置引起激活时，该管道能够传导电流。第二装置可能是通过管道的水(当电线或被镀金属在管道内时)。这种能量传送的方法与其他更传统的方法相比，花费更少和/或效率更高。管道也可传送数据。
关于第二方面是转换的本发明，说明如下。一个如上文所述的提供能量和/或数据传送的管道可包括能使流过管道的材料停止的装置。例如，管道可包括一个最好能够通过远端激活而打开或关闭的阀门，这种阀门的一些例子包含在WO 99/47819中。作为进一步的例子，通过管道传送的能量可为气动的，结合开关打开或关闭管道中的阀门。
附图简要说明现联系附图描述的非限制例子说明本发明，其中附图包括
图1是本发明的方法和产品的第一例子的透视图；图2和图3是第二例子的透视图，即图4所示的一个卫星的一个面板的透视图；图5和6是第三例子的端视图；图7是图6的管道的顶视图；图8是图6的管道的侧视图；图9是图5和6的管道的接合的详细图，其中涉及数据传送；图10是图5和6的管道的接合的详细图，其中涉及能量传送；图11是图7和8中的排列的变动，显示了形成“T”形截面的接合；图12是第四例子的透视图；图13显示图12的细节；图14是一个进一步例子的透视图，即一个面板的透视图；图15显示图14的面板的构造的夹入类型；图16显示图14和图15的面板的一部分，面板的一部分已被弯曲；图17是与图14中的面板相同的面板的透视图；图18显示图17中的面板成为弯曲形状；图19显示图17中的两个面板附加到结构上；图20是一个具有一个外部能量源的面板的透视图；图21是图20所包含的接合件的截面图；图22是与图20的面板相似的面板的透视图，只不过该面板具有一个内部能量供应和一个表面数据格；图23显示了与图20非常相似的一个面板的透视图，但该面板有一个内部能量源(未显示)并且展示了接合件的细节；图24通过截面图显示了图23的接合件的进一步细节；图25是一个面板产品的进一步例子的透视图，该面板的一部分已被切掉；图26是图25的面板的一部分的截面图，显示了一个接合件的细节；图27是一个进一步面板的透视图，该面板具有一个内部能量供应和一个能够通过一个广播系统寻址的接合件；图28是图27中的一个接合件的剖面细节图；图29是一个无线数据开关设备的透视图，该设备具有一个内部能量供应，一个通信设备和一个处理器/存储器；图30是根据本发明的一个产品的一个进一步例子的透视图；图31至33显示了涉及发射设备的第一形式的一个序列，该发射设备可联系图30的设备使用；图34和35显示了发射设备的第二形式；以及图36显示一个镀层的部分透视图，其中与图31至35中相同的发射设备已作为反个人设备安装。
具体实施例方式
在图1中，产品为石膏灰泥面板10，显示为制造过程。面板10的第一功能是用于建造的一个内部面板的功能。第二功能是能量传送。
在制造过程中，钙硫酸盐板12在滚轮15的帮助下沿箭头14的方向移动。此时，电线、带子、纤维或其他适当的导电材料16从卷轴18送到板12。臂22上钻头20通过电线16钻出孔23。接合件24在孔23通过头26下时被头26插入孔23中。
纸或其他适当的材料28从卷30送出以覆盖电线16和沉积物24。如果需要，纸28可包括一个总线或网络。
如果需要，面板10的下面可以以同样方式处理。
参见图2，其中面板32由适当的绝缘材料制成，并承载了板总线34和电激活接合件36。
如图2所示，面板32最初是平的，但由于电或热能的应用而改变了形状，如图3所示。有关面板32如何被引起改变形状的进一步细节在下文中联系图14至16说明。
面板32可通过激活能量供应(未显示)固定到卫星子结构38(参见图4)，使接合件36附于子结构38上的适当位置(未显示)。总线34将来自能量供应源的能量传送到接合件36。
面板32还包含板上数据网络40，天线41，存储器/处理器模块42以及通信模块43(例如，通过全球卫星定位系统操作)。本地处理器44与接触开关46通信。接合件36包括监视器(未显示)。
如图4所示，面板32可在诸如太空这样的不适合居住的环境中装配到子结构38上，以形成整个装配。每个面板32通过接合件36相继固定。遥感勘测被用于实现固定；能量通过总线34传送到接合件36，通过来自存储器/处理器模块42的软件命令上的数据网络40激活。装配的所有部件都可被监控，直到装配被分解，分解也可通过安装在面板32上的元件远程实现。
图5所示的是一个可传送能量和数据的管道。
在此例子中，管道50具有内置能量电缆52和数据电缆54。管道50通常由接合56连接。接合56包括用于连接能量关闭或供应62的连接器58和用于连接数据输入和/或输出64的连接器60(参见图6)。
图7显示了管道50上的一条线上的两个接合56，通过数据输入/输出64说明了附件，而图8显示了能量关闭/供应62的相应视图。接合56的更多细节显示在下面的图9和图10中。
现转到图9，此图更详细显示了接合56，它涉及数据的传送和“转换”，即阀门66的打开和关闭。在图9中，阀门66显示为关闭位置。
管道50的壁中包括电缆54，该电缆通过数据接触点70连接到处理器68。处理器68与连接器60通信，数据输入/输出插头64可插入连接器60中。
阀门66通过激活卷72在打开和关闭位置之间转换，在此实施例中，卷72通过处理器68由数据传送激活。
此实施例还显示了接合74，它提供热量，当接合56最初连接到管道50上时，它通过熔化粘合剂(未显示)使接合56融合到管道50上。
图10的视图与图9的成直角。
在图10中，阀门66在激活卷72的操作后以打开配置显示。
能量电缆52通过能量接触点76与连接器58通信。能量关闭或供应62可插入到连接器58中。
还将被欣赏的是，可将能量电缆52和数据电缆54合并到管道50的一个导管中。
虽然在图7和图8中接合56显示为一条直线，但也可能有一个类似的接合76，它允许管道50的截面为“T”形，这显示在图11中。这样管道50既可传送能量和数据，又可传送水(或其他液体)。
图11的排列显示为一个花园中的应用。湿度感应器78将关于土壤湿度的数据通过连接器60馈送到数据电缆54(此图中未显示)中。从感应器78接收的数据引起阀门66的转换，以便阀门66在土壤湿度降到设定值以下时打开，以允许水流向花园，并在土壤湿度超过所选择的值时，关闭阀门66。
管道50所传送的能量可用于为花园的灯提供能量，其中一个灯显示为80。
图12的下一个例子显示了一个作为面板82的产品，该面板包括一个导电条84。面板82将附于安装在轨道88上的螺栓86。每个螺栓86包括一个热融条接合件90，其细节显示在图13中。
来自源92的能量通过夹片94加到面板82中，并通过向轨道88应用夹片96接地。当面板82放置于与螺栓86相反的位置时，则完成了电路，并且来自能量源92的能量流向热接合件90，并将面板82粘合到螺栓86上。
可替换地，导电条84可通过每个导电条84(图12仅显示了一个)中的远端开关98从远端特定激活，远端开关98由来自零售商的工具或其他源100的一个信号激活。
图13显示了热融条接合件90的细节。热融粘合剂102包含在接合件90的沟道104中。当如上所述完成电路时，流过导电条84的能量加热粘合剂102，该粘合剂流过孔106以接触面板82，并实现粘合。热融粘合剂102一旦冷却，可形成永久接合或可逆接合，以便如果需要将面板82从螺栓86上移除，只需应用足够的能量，再次融化粘合剂。
现转到图14，此图说明了可允许一个面板全部或部分弯曲的原理，该面板可能是上文联系图2至4讨论的面板。在图14至16所显示的实施例中，面板108为夹层构造，如金属层110和塑料层112。位于中央的是一个热激活的粘合剂层114，当通过加热软化时，它能够使面板108弯曲和还原。
如图14所示，面板108包括电线或其他纤维106。当能量加到电线116，即产生足够软化粘合剂114的热量。
面板108还具有嵌入内部的接合件118。
当通过电线116形成的矩阵生成热量时，面板108可在其应用到所需位置之前或之时，根据需要造型，所需位置可能是图4的卫星子结构。固定可通过嵌入的接合件118进行，例如以应用WO 99/47819中所说明方式之一进行。当能量不再加到电线116上时，面板可设置为其新形状。如果需要，此过程可逆。将欣赏的是，图16中为了方便仅显示了面板108的一部分。
在图17中，面板120具有与图14中的面板108相似的电线116和嵌入式内部接合件118。但在图17的实施例中，面板120还包括加热元件122。
与图15所示的前一实施例一样，面板120是夹层构造，其中外部的金属层和内部的塑料层被一条热融粘合剂线分隔开。能量通过电线116提供给加热元件122，使面板120从图17所示和图18的虚线所示的平板形状弯曲成图18和19所示的弯曲形状。
图19显示了通过激活接合件118将两个弯曲面板120固定到下面的结构124。
现转到图20，面板126是夹层结构，具有外部的金属层110和内部的泡沫塑料层112。在此例中，面板126将来自外部源92的电能发送到接合件128。
接合件128的细节显示于图21中。接合件128以两种方式通过电激活。接合件128具有电接触点130和132，这两个接触点在接合件128安装到面板126中时，与金属层110接触。当接合件128最初插入到面板126中的洞134中时，热融加热器136可通过闭合能量源92的开关138以电能激活，以融化粘合剂137，使接合件固定在洞134中。如果融化过程不可逆，则熔丝142使加热器36不活动。然后如果开关138被关闭，在其下次打开时，将使接合件128释放或固定，这视具体情况而定。这样接合件128将锁定或释放固定元件140。接合件128可根据需要可逆或不可逆地固定或释放。
图22显示了与图20中的面板126相似的面板144，只不过面板144具有一个内部能量供应和一个表面数据格146。表面数据格146可用于根据需要指导接合件128锁定或解锁。
在图23中，面板148在一个外部能量供应(未显示)的帮助下传送数据。数据由作为“y”坐标线的数据线150和作为“x”坐标线的线152传送。接合件154位于可寻址的位于线150和152的交叉点的笛卡尔坐标系中，这样接合件154可被独立寻址。
如图24所示，接合件154包括用于与金属层110接触的电接触点130和132，用于融化热融粘合剂137的热融加热器130以及能够接合或脱离固定元件158的可从远端激活的元件156。
在图25中，面板160具有一个内部能量源，电池162。如图26所示，面板160包括几层。接合件164连接到能量层166和数据层168，层170作为地。面板160可具有一个外部塑料层172。
接合件164的锁定和解锁可由通过数据层168的数据传送指导，其能量由电池162提供电能的能量层166提供。
在图27中，面板174是金属/泡沫/塑料层夹板，它具有一个内部能量供应，电池162。能量传送由金属层110或位于其下的一个第二层176实现。
接合件178可由一个广播激活，该广播通过地址系统片180接收，系统片180依次激活开关182。
参照图29中的面板174，它包括通信设备184和处理器/存储器186以及电池162。
现转到图30，面板188中嵌入了一个或多个发射接合件190。它可能是如图31至33或图34和35中所示的类型。
在图31至33中，接合件外包装192装入了钉子194，在面板188的表面可见其顶端196。接合件外包装192底部中的高速炸药198以适当方式(如，从远端)激活，使钉子194爆炸，如图33所示。这可用于将面板188固定到其他结构(未显示)上。
作为使用钉子194的替换，接合件外包装192可包括具有涡轮式头部202的螺钉200。在涡轮式头部202下使用低速炸药可使螺钉200旋转，并上移到图35所示的位置。这可用于将面板188拧到另一结构(未显示)上。
将注意到，如图32和35所示，由于外包装192中的开口204的大小以及钉子194和螺钉200的各自头部的大小，钉子194和螺钉200被保持在外包装192中。图36显示了本发明一个版本，其中诸如钉子194和螺钉200等的发射体不保持在外包装192中。
在图36中，一个或多个面板206包括与图31至35的外包装192相似的外包装，只不过发射体将完全包含在其中，在被激活前都不会穿出表面。
所使用的发射体可包括诸如钉子194和螺钉200等的物体，也可为金属球208或其他榴散弹的物体。
外包装192中的开口204以及每种情况中的发射体的尺寸被调整为一旦发射体被点火将完全离开外包装192。
图36中的面板206可用于防止胡乱雕刻，或用作反人工装置，伤害未经允许接近所讨论的面板的人员。
发射体宜由高速炸药激活，而高速炸药则由超声或其他探测器触发。当面板处于“报警模式”且探测器探测到未被许可的接近时，发射体将向入侵者发射。
工业应用由上可见，本发明的产品和方法在工业生产多个领域具有广泛的应用。
权利要求
1.一个具有一个第一功能和一个与第一功能不同的第二功能的产品，第二功能为从某群组中选出的两个或多个，该群组包括为了一个第一目的进行的能量传送，为了一个第二目的进行的能量传送，为了一个第一目的进行的数据传送，为了一个第二目的进行的数据传送，以及转换，其中产品或其一部分中包含了这样的装置，该装置使产品能够被用作执行第二功能的介质。
2.一个具有一个第一功能和一个与第一功能不同的第二功能的产品，第二功能为从某群组中选出的一个或多个，该群组包括为了一个第一目的进行的能量传送，为了一个第二目的进行的能量传送，为了一个第一目的进行的数据传送，为了一个第二目的进行的数据传送，以及转换，其中产品或其一部分中包含了这样的装置，该装置使产品能够被用作执行第二功能的介质，其中第二功能的性能适于影响产品的形状或该产品与另一产品的关系。
3.权利要求1或2的产品，其中第二功能还包括从记录、存储、处理和通信这些功能组成的组中选出的一个或多个。
4.权利要求1的产品，其中第二功能影响另一个产品或其一部分。
5.权利要求1或2所述的产品，其中产品是一个面板、镀层、管道或门。
6.权利要求1或2所述的产品，其中第二功能是为了一个第一目的进行的能量传送和为了一个第二目的进行的能量传送。
7.权利要求6所述的产品，其中第一目的提供加热，第二目的提供激活。
8.权利要求1或2所述的产品，其中第二功能是为了一个第一目的进行的能量传送和为了一个第一目的进行的数据传送。
9.权利要求6或8所述的产品，其中两个传送都由一个单个介质实现。
10.权利要求1或2所述的产品，其中第二功能是为了一个第一目的进行的数据的传送和为了一个第二目的进行的数据的传送。
11.权利要求10所述的产品，其中第一目的是解开一个接合件，第二目的是锁上接合件。
12.权利要求1或2的产品，其中产品是一条管道，在管道的打开和关闭状态之间实现转换。
13.权利要求12的产品，其中记录是记录至一个随机存取存储器。
14.权利要求2的产品，其中第二功能是能量的传送，且第二功能的执行适于影响产品的形状。
15.权利要求2的产品，其中第二功能是能量的传送，且第二功能的执行适于将该产品附于另一产品。
16.一个用于制造权利要求1或权利要求2的产品的方法，该方法包括下列步骤在该产品或其一个元件中，添加或合并入这样的装置，该装置能够使该产品被用作执行第二功能的介质。
17.参照任何一幅附图在这里充分说明的一个产品。
全文摘要
本发明涉及一个产品，该产品可为多种形式，但以一条管道或一个面板为例。该产品具有一个第一功能，如一条管道或一个面板的通常的功能，以及一个与第一功能不同的第二功能。第二功能从以下群组中选出，该群组包括为了一个第一目的进行的能量传送，为了一个第二目的进行的能量传送，为了一个第一目的进行的数据传送，为了一个第二目的进行的数据传送，转换。产品中包含了这样的装置，该装置使该产品能够被用作执行第二功能的介质。在本发明的一种形式中，第二功能必须是从上述群组中选出的两个或多个。在本发明的一个第二形式中，如果第二功能的性能影响该产品的形状或该产品与另一产品的关系，第二功能需为从该群组中选出的一个。本发明还关系到一种制造该产品的方法。
文档编号F16B11/00GK1469808SQ01812981
公开日2004年1月21日 申请日期2001年7月19日 优先权日2000年7月19日
发明者迪克里·鲁达克, 迪克里 鲁达克 申请人:远程接合技术公司