JPH11514928A - 格子状ブロック材料 - Google Patents

格子状ブロック材料

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JPH11514928A
JPH11514928A JP9507133A JP50713397A JPH11514928A JP H11514928 A JPH11514928 A JP H11514928A JP 9507133 A JP9507133 A JP 9507133A JP 50713397 A JP50713397 A JP 50713397A JP H11514928 A JPH11514928 A JP H11514928A
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Abstract

(57)【要約】 ワイヤ格子構造や形状を持つ、構造材料が開示される。この構造材料は織機構造物上で最初に織り込まれた連続的なワイヤによって製造できる。ワイヤが平行なワイヤの列に織り込まれた時に、それは固定され要素に分離される。それから、要素は枠に配置される。それらが列やクモの巣状や網目を形成するように、相対的な角度で、この枠は要素を配置する。製造の最後の段階では、例えば、鍛造プレスを使用して、ワイヤは一緒に溶接される。代わりとして、最初はワイヤ要素は一対の枠に保持され、それから一緒に溶接されることで、材料を製造することができる。本発明に係わる構造材料は、多層構造の材料の形態で層に、又は単独で使用することができる。

Description

【発明の詳細な説明】 格子状ブロック材料 発明の背景 この発明は1993年3月18日出願の米国特許NO.08/033,111 と、これに関連して出願された部分的に継続している出願に基づいている。 本発明は、建築材料あるいは構造物の要素とこれらの製造方法に関するもので ある。より正確には、本発明は多次元の格子状構造物を持つ構造材料や建築材料 とその製造方法に関するものである。 先行技術の説明 材料学の分野では、より軽量でより堅固な材料の研究は多年に渡る主な目的と なっていた。一般には、この分野の研究は主として金属やプラスチックやセラミ ックの使用に集中してきた。この研究は現在の技術の改良を導いた。その上、こ の研究は、近代社会の経済的な要求や工学の変化を達成するために、新しい材料 や方法をもたらしてきた。 材料学の分野の極最近の活動は、重量に対する強さの比率におけるよい性質に 関係する限りでは、主として炭化水素の重合体とこれに対応した化学作用に集中 してきた。たとえ、選ばれた条件下の研究を基礎として発展した材料と方法は便 利で且つ有用または効果的であるにしても、典型的にはより高い等級(オーダー )の構造の改良の問題には関係していない。なお、炭素に基づく化学式の技術を 使用した金属的な、力学的な性質の反復や再現が、多くのこれらの材料と方法の 目的のままで残っている。結果として、これらの材料の多くはより容易に利用で きる金属的な建築材料や構造要素に比べて名前ばかりの改良がなされただけであ る。 発明の概要 本発明の目的は、高強度、軽量の建築材料を利用できるようにすることである 。 提供する本発明に係わる建築材料は、ワイヤ格子によって特徴付けられる。代 表的なものでは、ワイヤ格子は3次元配列で一様に積み重ねたピラミッドの形状 に組み立てられる。通常、各ピラミッドは横断や交差する点で互いに連結されて いる8本ワイヤ部分で成り立っている。ワイヤ要素は連続したワイヤの部分であ る。材料の構造が肉眼では堅固で強固に見えている場合でさえも、実際は細いワ イヤの3次元の網状組織から成り立っている。これらのワイヤは典型的には真鍮 やステンレスから成り立っている。好ましくは、この材料は径が約0.005イ ンチから0.1インチ〔0.1mm−2.5mm〕で、長さが0.03インチか ら0.09インチである構造部品で組み立てられる。本発明に係わる材料は、し かしながら、上述した材料やワイヤ径に限定されるものではない。特に、本発明 の意味における「ワイヤ」の言葉は、金属製ワイヤのみならず、実際の使用目的 だけが材料の選択に制限をもたらしていて、それらを構成している材料に関係な く、引き伸ばされたフィラメント全てを含んだものを意味することを意図してい る。しかしながら、上述した金属製ワイヤよりも機械的により弱い金属に対して もまた、材料を例えば、均質の固体材料の形状である他の既知の構造物と比較し た時に、本発明の構造物は重量に対する格子状構造物の金属の機械的な強度に関 して明瞭な改良をもたらす。また、ワイヤの指示された好ましい径の範囲は10 の要因によって容易に超過されたり、または下回ったりする。10μmから25 0μmの径の範囲内の非常に細いワイヤでさえ、非常に堅固ではあるが軽い薄壁 の成分の製品のために、できる限り応用の興味深い分野が生み出される。 本発明に係わる鋼製ワイヤから生産された材料は、固体鋼の密度の約5分1で それに匹敵する強度を持っている。これらの性質は、多様な要因に依る。例えば 、材料に働く力は、従来の寸法の骨組みや支持構造物内の力と同じように伝搬す る。更に、ワイヤの小さな横断面積が大きな表面:体積の比の原因となる。その 上、要素の分離は、材料を通じてのクラックや多くの欠陥の進展を減少させ、ま た同様に荷重の均等な分散と伝搬に貢献する。最後に、好ましくは0.01イン チ〔0.25mm〕より小さい径を持った材料を製造するのに使用されるワイヤ の小さな横断面は、ワイヤの小さな粒子サイズはクラックの進展を妨げるので、 より優れた強度の原因となる。 最も一般的な形状では、材料は3次元の格子状構造物を形成していることに特 徴があり、初めは使用されている材料の化学的及び物理的性質にだけ関係してい る。本発明は、建築材料の構造が可能な限り好都合な、構造材料の重量に対する 曲げ強さの剛性比を備えているという考えから始まった。構成要素言い換えれば 建築材料を構成するワイヤは、勿論良い圧縮−引張強度を持っている。ここで、 「ワイヤ」は必ずしも金属材料で形成される必要はなく、むしろ、それに応じて 、互いに溶接や接着剤で接合したプラスチックや天然繊維から形成される。実際 に、一般に金属製ワイヤはより高い強度を達成しているが、他方、プラスチック 又は天然繊維等の他の建築材料を使用しても、おそらく、非常に軽い重量で、そ れにもかかわらず十分な強度を達成できる。これに匹敵する低い重量は金属材料 では達成できない。 本発明に係わる方法は、少なくともワイヤ又はフィラメント(非金属材料が含 まれている)が10°と90°の間の角度で互いに関係させて並べられ、各グル ープ内では平行に配列され、続いて重ねられ、そして、ワイヤや他のフィラメン トのこのグループはなるべくは溶接や接着によってそれらの交差点が互いに連結 されているように用意される。この方法で生産された平坦即ち平らな材料で、平 行なワイヤあるいはフィラメントの3つのグループが領域を覆うように接触して いる三角形の構造物を形成する。これらは、おそらく折り返し線を規定する平行 なワイヤのグループの一つのワイヤで、同一の間隔で走る平行な線に沿って、折 り返すことができる。限定する意図ではなく、単に記述を単純にするために、こ のワイヤという言葉が非金属製の材料を含むことや類似のやり方では非金属材料 を意味することを意図しながら、以下ではワイヤだけが引用される。 好ましい実施例では、平行ワイヤの3つのグループから製造された三角形の格 子が楽器のコンチェルティナのやり方でそのグループの一つから隣接したワイヤ に沿って交互に折り返される。このように折り返された格子は、その側面図で、 より良い区別をするために上側と下側の面としてここで明示される、折り返し線 の2つの平行な面を伴うジグザグ形状に見える。 三角形格子の構造物によって、完全に特別な折り返し角度が推奨される。ここ では折り返し角度は、面の折り返し線の一つに交差し、これに隣接する他の面の 2つの折り返し線を貫いて走る2つの面の間の角度を示す。 特に、上側面の隣接した折り返し線の間隔とまた下側面の隣接した折り返し線 の間隔とが折り返し線に沿ったワイヤの節点又は交差点の内部節点距離に正確に 等しいように、または、少なくとも折り返しと節点の間のこれらの距離が互いに 関して小さな整数と関係するように、折り返し角度が選ばれている、本発明の変 形が好ましい。このことにより、2つのそのような折り返し格子は一方を他方の 上に置くことができ、互いに関して90度回転することができ、また、一つの格 子の下側面の全ての節点またはともかく多数の複数の節点が他の格子の上側面の 節点と一致でき、これらの隣接する格子の間の連結がこれらの節点内で行われる 。このことは特に堅固な3次元構造物をもたらす。 本発明の特に好ましい実施例において、平坦な格子は、正三角形から組み立て られている。言い換えれば、ワイヤの2つのグループがお互いに60°で交差す る。好ましくは平行なワイヤの3番目のグループが他の2つのグループの交差す る点に沿って正確に走るように、その配置がなされる。しかしながら、さもない と、この配置は、必ずしも、強制的にその状況にならない。 そのような実施例では、一つの面の連接した折り曲げ線の間隔は、折り返し線 に沿った節点の間隔と等しい、選択された折り返し角度は約51.3°に等しく なる。 これから外れた他の実施例は、特別な使用条件に合わせられたものであるが、 両辺が底辺よりも長い、非正三角形の二等辺三角形が形成されるように互いに関 して並べられたワイヤの3つのグループから組み立てられている。これは、ワイ ヤの2つのグループが互いに60°よりも鋭い角度で交差し、ワイヤの第3のグ ループが最初の2つのグループと60°よりも大きい角度を形成して、最初の2 つのグループの交差する点を通過することを意味する。そうすることで、ワイヤ の後者の第3のグループは折り返し線を形成する。この折り返し線内で、まさに 既に記述した実施例と同じように、折り返しの後にピラミッドの3次元構造物が 製造される。そこからは2つの相対する基部側面だけが無くなる。選択された折 り返し角度を持つ後者の実施例では、結果としてのピラミッドはより高く、鋭い 。また、上側と下側の面は正三角形で組み立てられた、前に記述した実施例より もさらに離れて置かれる。また、この場合に、各々の平坦な格子が組み立てられ る三角形の正確な形状に依存する、上述の選択された折り返し角度が維持される 時に、お互いに関して垂直に回転された2つの格子が続いて置かれて、それらの 節点に一致させて連結させることができる。斜めに一方が他方の上に置かれた2 つのそのような折り返し格子構造物の連結の後で、周囲全体に行き渡る基部の端 を持つ望まれたピラミッドが製造される。続いて置かれた折り返された格子に関 係なく、しかしながら、平坦な格子を折り返された格子に、即ち、折り返された 格子の上側と下側の節点の構造を正確に持つように意図されたこれらの平坦な格 子に、溶接することができる。上述された三角形の格子において、各場合に上側 と下側の面内での折り返しの後で、四角の格子構造物、選択された折り返し角度 を伴う、四角形の格子の構造物が製造される。特に、本発明によれば、任意の平 坦な格子、例えば、長方形の格子のそろった層をそこの間に結合できる、構造物 を折り返された格子の幾つかの層から製造できる。もしも、平坦な格子が2つの 折り返された格子の間に置かれるならば、お互いに関して90°折り返された格 子の回転を除外でき、この場合には、選択された折り返し角度を維持することを 命令することもない。 本発明の実施例は、最終の格子状ブロックの材料を形成するために、最初の要 素、つまり、折り返しが可能で、幾つかの層内で互いに連結される平坦な格子の 特別な製造に関係する。 平坦な格子の製造を単純化するために、この実施例に従って、織物材料の残り の部分が、結合力のある網状構造即ち格子構造を形成するように、そこから材料 の一部分を、パンチング(穴あけ)、エッチング(食刻)、ドリリング(きり穴 あけ)や他の方法によって取り除く、例えば、板金のような、平坦なつまり平ら な織物状材料(くもの巣状の材料)が使用される。そして、既に記述された実施 例を意味するものとして、「ワイヤ」として考えられるこの織物の残りの部分が 、格子を形成し、継ぎ目無しでお互いに連結される。 既に記述した実施例に比較して、後者は特に以下の長所を持つ。 1.製造された平坦な格子はいたる所等しい厚さである。言い換えれば、「ワ イヤ」の「交差する点」で、材料がこれらの交差する点や節点の間で同じ厚さと なる。 2.製造において、互いに交差して互いの上に、層内で平行なワイヤの幾つか のグループを配置し、それらの交差する点で互いにそれらを連結するステップ( 手順)が除外される。この連結が結合力のある織物中に最初から存在する。 3.織物内の相当する穴のパンチングやエッチングの後に残った織物の個々の 横木(桟)即ち「ワイヤ」は必ずしも連続的な直線に沿って走る必要はなく、む しろ、個々の節点で織物面で互いに関して曲げられている。それ故、節点は、3 つのグループが互いに交差する、平行な線の3つのグループに必ずしも配置され る必要がなく、より複雑な構造が考えられる。この構造では、実際に順番に個々 の節点が平行な真直ぐな線に沿って配列されるが、すべての節点の位置を記述す るために、おそらく平行な線の3つより多いグループが必要である。言い換えれ ば、この構造では、平行なワイヤの3つのグループから製造される材料に比較し て節点の間隔が、より小さくあるいはより大きくなっている。対応するより複雑 な構造物は例えば、正三角形からなるワイヤ格子から進んで、互いに交差するワ イヤのグループの2つが、正確に直線ではなく、むしろ節点で各ケース内におい て傾いて、僅かにジグザグした線に沿って走らせることを考えた時に、生産され る。そこでは、一つのグループの与えられたワイヤに対して、全ての他のワイヤ だけが同じジグザグ線に沿って平行に走るように、各ケース内の同じグループの 隣接したワイヤが正確に反対方向に角度を持っている。そこから生じる三角形格 子はもはや正三角形から組み立てられず、その頂点が、むしろ、より大きなスケ ールで正三角形の格子の対称性をなおも持っている、斜めの角度の三角形から組 み立てられる。 4.織物から生産された格子が組み立てられる「ワイヤ」やフィラメントは、 それらの全長上に一様な断面を持つ必要はなく、むしろ、より広くすることがで き、それ故例えば節点で強化することができる。 さらに、しかし、それにもかかわらず、それに沿って織物状材料が折り返され る、平行な節点ラインを持つように、また、折り返した後に、これらの節点ライ ンが2つの平行面を規定するように、そして更に、これらの面内で、連結面内に コンパチブルな節点構造物を持った、他の格子と連結されるように、可能な限り 発展してきた平坦な格子状構造物即ちネットワーク(網状構造)において、さら に発展する可能性が数多くある。連結された2つの格子の隣接した格子面の節点 が、互いに一致するように、お互いが同じ対称性と節点から同じ距離を持つ格子 状構造物を、ここでは、「コンパチブル」と見なす。或いは、この格子状構造物 は、隣接する格子の節点の考えうる割合、言い換えれば、例えば、少なくとも1 0%が、一致して互いに連結されるような、対称性と節点距離を少なくとも持っ ている。勿論、互いに連結された隣接した格子の節点だけではなく、むしろ、各 ケースにおいて他の格子の2つの隣接した節点の間の連結する横木(桟)を伴う 一つの格子の一つの節点である時に類似の方法で適用される。これに続く使用の 間、材料に作用する力が一様に分散して脇に逸らされるように、また、連結点が 連結面の上にできるだけ一様に分散されるように、対称性と間隔の特別な条件が ここでは満たされなければならない。 さらに、追加して、2つの方法が正三角形から組み立てられた平坦な格子と、 相当する折り返された格子の製造について以下に記述する。 第1の方法によれば、本発明に係わる方法は、一連のスライディングプーリー とこのスライディングプーリーを配置する織機(ルーム)枠体を支持することが できる装置を役立てることを含んでいる。次に、細いワイヤは織機枠体に固着さ れ、それから織りこまれる。織り込みの後に、ワイヤは一緒に溶接される。そこ から生じる織物あるいは織物状材料は、それから、希望する方法で使用したり、 波形材料を生産するために必要な形状にすることができる。本発明に係わる方法 の別の実施例では、固着しまたは溶接された上部構造を組み合わせる使用方法と 共に、引き伸ばされた区域で生産できる。これらの引き伸ばされた断面を波形形 状に、又は希望するように形作ることができる。本発明に係わるこれらの方法の 個々の段階が詳細に更に以下で議論される。 本発明に係わる第1の方法に対して説明する。ここの第1段階では、枠即ち張 り付け枠と多様なスライディングプーリーが据え付けられる。これらの装置は、 溶接する前にワイヤを張力下に保ち、また、正確な配置に保つのに役立つ。この 張り付け枠は、120°の間隔で配置されたT型の隙間(スリット)を有する向 かい合う織物の3つのセットを持つ実質的に平坦なリング(輪)である。織物、 レール、張り枠に調和するような寸法と形状である、スライディングプーリーの 上部構造物は、ワイヤを捕まえて位置を厳格にたもつために、平行な溝を持って いる。次の段階では、回転する三角形の台座の上の3つの溝のあるスタンド(台 )からなる織機枠が用意される。より厳密には、ワイヤが巻き枠から巻き戻され る前に、スライディングプーリーの上部構造物が固着される位置決めを持つ、3 つの柱(コラム)やスタンドを備えているように、織機枠が用意される。巻き枠 又は織機枠とスタンドも回転する間、ワイヤは一回転の後でワイヤが次の深い溝 内に走りこむように、スライディングプーリーの溝を通して下方に走り続ける。 ワイヤがルーム枠又は巻き枠上に配置されるや否や、ワイヤはスライディングプ ーリーに沿って分かれる。それから、ワイヤの網組織即ちマトリックス(行列) が形成されるように、スライディングプーリーは予め用意された枠の上に載せら れる。その後、このワイヤマトリックスの節点、言い換えれば、ワイヤが互いに オバーラップ即ち互いの上に置かれた点が鍛造プレスを使用して互いに接続され る。全ての節点が接続されるとすぐに、材料はスライディングプーリーと張り枠 から取り外される。本発明の方法を使用してこのように製造される、平坦な材料 は建築材料として単独で使用することができる。代わりとして、波形の織物、即 ち、楽器のコンソルティナのように折り返された織物を形成するために、プレス 、プレスラムとダイ(打ち抜き型)を使用して、あるいは、鋸歯のローラーのセ ットを通することにより、結果として生じる材料を、曲げたり、捩じったりする ことができる。この後者の材料は、より薄い3次元材料を形成するために、材料 の平坦な織物に交互に積み重ねて接続されることができる。 本発明に係わる別の方法の最初は、ワイヤのセットが第2の支持枠上に位置決 めされる。次に、ワイヤは第1の支持枠に配置される。それから、第1と第2の 支持枠が第2の支持枠のワイヤが第1支持枠の上のワイヤに約60°の相対角度 で配置されるように、互いに向かいあって横たわりなから、動かされる。交差す る点において、第2枠のワイヤは第1枠上のワイヤと溶接される。希望に従って 、溶接は1ワイヤずつ、あるいはグループで行われる。溶接が完了した時に、第 1枠内のワイヤは隣接した溝内に動かされることができるように、ワイヤは第2 の枠内に引き出される。それから、第2ワイヤは第1枠内に配置され、溶接工程 が繰り返される。希望する寸法の構造物が溶接されたワイヤの2セットから製造 されるまで、この工程が継続される。 本発明のこの方法の次の段階では、ワイヤの3番目のセットは、上述した、2 つのワイヤの構造物に溶接される。かわるがわる、ワイヤは第1の支持枠内に配 置される。それから、第1と第2支持枠が、ワイヤ全てが約60°の相対角度で 並べられるように、互いに向かいあって横たわる位置に動かされる。それ故、こ れは、正三角形のシリーズが形成されることを意味する。交差する点において、 ワイヤが順番に互いに溶接される。上述したように、全くの希望どおりに、1ワ イヤずつ、あるいはグループで溶接は行うことができる。ワイヤの溶接が完了し た時に、最終の材料が支持枠から開放される。 本発明の別の方法を使用して製造される材料は、また、構造用材料や建築材料 や工事用材料として、それ自身で独立して使用することができる。このように製 造される材料は、波形や歯の有る、或いは鋸歯状の織物を形成するように、プレ ス、プレスラムとダイ(打ち抜き型)を使用して、あるいは、鋸歯のローラーの セットを通することにより、結果として生じる材料を、曲げたり、捩じったりす ることができる。この後者の材料は、より薄い3次元材料を形成するために、材 料の平坦な織物に交互に積み重ねて接続されることができる。 ワイヤのグループ間の角度か60°に限定されていない、格子状材料の製造の ための他の方法においては、それらの長手方向に平行に溶接装置を通過して前に 出すことができる一連の平行なワイヤが締めつけられる。これに対応する装置は 、更に追加して、ワイヤの第1のグループを平行に保つために案内と締め付けの 何方か一方または両方の装置と、この角度が10°と90°の間にあるワイヤの 第1に述べたグループのための案内及び締め付け装置を含んでいる。最後に、こ れに対応する装置はまた、第2のグループが第1のグループと共に形成する、好 ましくは第1グループと同じ角度で、即ち、10°と30°の間の角度で2つの 第1に述べたグループまで、それが延びるように、平行なワイヤの第3グループ による、ガイド(案内)要素又は締め付け装置を持っている。ここでは、ガイド (案内)及び締め付け装置は、各ケースのワイヤの3つのグループが共通な交差 する、即ち、オーバーラップする点を持っている。溶接は連続して、言い換えれ ば、最初に第1と第2のグループのワイヤの間を、それから、第3と第2のグル ープを行うことができる。しかし、3つのグループ全てを同時に、あるいは個々 のワイヤで溶接を行うこともできる。それから、ワイヤは対応するガイドから持 ち上げられて、溶接装置の作業範囲に相当する距離だけ動かされる。 そうすることで、ワイヤのグループは、他方に一方が層を成して単純に配置で きる。しかし、要求があれば、勿論、製造方法はより複雑になるが、それらを互 いに織り込むこともできる。 しかし、本発明に係わる原則を基礎として、平坦な構造材料が製造されるだけ ではなく、例えば、管(チューブ)やその類似品のような、3次元に曲がった物 も製造できる。このためには、例えば、上述した折り返された格子の一つを製造 して、それから管や管断面に曲げることができる。しかしながら、この場合に、 さらに折り返された格子や一つ又は二つの平坦な格子を伴う別の格子と連結する ことが、曲げた後でだけ管に曲げられ、折り返された格子の内部が外部の一方又 は両方で行われる。特に、この場合に、曲面のために、曲げられ、折り返された 格子の内側面上の節点の間隔が外側とは異なるように注意がなされる。便宜上は 、それ故に、平坦な格子と折り返された格子は、与えられた管径のために、曲げ られた、折り返された格子の節点と厳密に一致するようにすることができる、異 なった格子寸法で製造される。それ故に、特別な、固定された管径の製造が選択 される。このために、それに相当して非常に多くの数の折り返された格子と平坦 な格子の適合(マッチング)が生み出される。 本発明の他の一般的な目的と特別な目的は、部分的に明白であり、さらに以下 のところで部分的ではあるがより明確になるであろう。 従って、本発明は、段階、構成の特徴と、以下の詳細な開示の例によって記述 されたような段階(ステップ)をもたらすために示された部品の配列と要素の結 合、クレームによって指示された本発明の保護の範囲を持つ方法と装置を有して いる。 図面の簡単な説明 本発明の特性と物体のより完全な理解のために、以下の的確な記述と関連した 図面を参照する。 図1は、本発明の構造材料の実施例の斜視図である。 図2は、図1に係わる構造又は建築材料の1部分を上から見た拡大上面図であ る。 図3は、波形又は溝を有する断面構造を持つ、本発明の構造材料の別の実施例 の斜視図である。 図4は、図1〜3に示した本発明の実施例の別の層を持つ、本発明の構造材料 の別の実施例の斜視分解図である。 図5は、組み立て状態における、図4に示した本発明の構造材料の実施例の斜 視図である。 図6は、スライディングプーリーとワイヤフィラメントが一か所で鍛造される 、本発明の第1の方法が使用された本発明の構造材料の製造に使用される枠即ち 張り枠の斜視図である。 図7は、スライディングプーリーの部分の上でワイヤが織られ、また、本発明 の第1の方法が使用された本発明の構造材料の製造に使用される、織機(ルーム )即ち巻き取り枠の斜視図である。 図8Aと図8Bは、本発明の別の方法と共に使用され、また、本発明の構造材 料の製造に使用される第1と第2の支持枠を上から見た上面図である。 図9は、小さな鋭い角度の二等辺三角形からなる平坦な格子である。 図10は、折り返し工程に連結する構造物の変化を示す輪郭図である。 図11は、一つの面の節点が四角の格子を形成するように、選択された折り返 し角度で折り返された格子の上面図である。 図12は、図11の部分の斜視図である。 図13は、織物状材料から製造される格子を示す。 選択された実施例に関する記述 最初に、図1〜8について参照する。この図1〜8においては、同じ参照番号 は同じ部分を参照し、本発明によって実現化される構造材料10が示される。こ の構造材料は、それらの節点14で互いに連結された細いワイヤ部分12の格子 や網状組織(ネットワーク)から製造される。この細いワイヤ部分は連続的なワ イヤ16の部分である。 図1〜図5に示すように、この構造材料10は細いワイヤ部分12の格子によ って特徴付けられる。図1〜図3に示すように、この構造材料10は計画された 技術の応用によるものであるが、断面が平坦あるいは波形あるい鋸歯状にするこ とができる。本発明のより広範で、より複雑な実施例においては、図4と図5に 示すように、この構造材料10は3次元の配列で、均質に積み重ねたピラミッド 18から形成された多層の構造物である。各ピラミッド18はそれらの節点14 で互いに連結されているワイヤ部分12から形成される。この実施例の全てにお いて、ワイヤ部分12は0.005インチと0.01インチ〔0.125〜0. 254mm〕の間の径である。更に、ワイヤ部分12は代表的なものでは、0. 02インチと0.1インチ〔0.5〜2.5mm〕の長さである。一般的に選ば れたワイヤ材料は0.08インチ〔約0.2mm〕の径であり、ステンレススチ ールから製造される。 本発明は構造材料10の製造のための別の方法を考慮に入れている。最初の方 法は、以下の部分でより詳細に記述する枠又は張り枠の上部構造22と織機(ル ーム)上部構造26を使用する。別の方法では、本発明に係わる材料を製造する ために、図8Aと図8Bに示す支持枠(フレーム)70と72を使用する。 本発明の材料の製造のための第1の方法の初めは、一連のスライディングプー リー24を受けるために設計された枠22が用意される。その上、スライディン グプーリー24を最初の織り込みの間配置できる織機(ルーム)26が用意され る。本発明の方法の次の段階では、連続的なワイヤ16が織り込みのために据え 付けられる。ワイヤ16はそれから織機26内で引っ張られ、要求に従って織り 込まれる。織り込みの後で、単数のワイヤあるいは複数のワイヤ16が枠22内 に位置決めされ、ワイヤ要素12の節点即ち交差する点14で、代表的なもので は溶接で互いに接続される。そこから生じる織物即ち薄板は、多層な材料を製造 するために、希望通りに使用でき、要求に従った形状に形成できる。本発明に係 わる製造の個々の段階は以下で更に詳細に説明される。 本発明に係わる方法の最初の段階において、枠22とスライディングプーリー 24が据え付けられる。図6と図7に示すように、これらの装置は溶接する前に 、正確な操作と、ワイヤ又はワイヤフィラメント16を張った状態で保持するの に役立つ。一般に、枠22は、T字形状のスリット35を持つ、3組の向い合っ たレールやガイド30を持つ平坦なリング28である。このレール30は120 °の角度差即ち間隔で配置される。それ故、そこから延びるワイヤやワイヤフィ ラメント16を有する、3組のスライディングプーリー24が枠22内に配置さ れる時に、互いに重なり合うワイヤ要素12が多数の正三角形を形成するように この角度が選択される。 ワイヤ16を受け取り、それらを正確にそれらの場所に保持するために、一連 の平行な溝34を有する表面33を伴う第1部分32を各ケース毎にスライディ ングプーリー24が持っている。各々のスライディングプーリー24の見える側 に配置された第2表面37は、以下でより正確に説明される織機26のスタンド 38の上に据え付けることができるように組み立てられる。各スライディングプ ーリー24はまた第1部分32に組み入れられるように組み立てられる。第2部 分36は以下に説明される織り込みが完成した時に、ワイヤ内で使用するように 寸法と形状が作られる。第1と第2部分32と36は、例えば、専門家がよく知 っている機械的なネジやボルトや他の固着手段を使用して連結される。 次に、図7に示されている、回転する三角形の台40上の3つのスタンド28 からなる織機26が用意即ち製造される。ワイヤ16が織機26内に引き込こま れる前に、スライディングプーリー24の第1部分32が固着されている位置決 め表面42を持っている。スタンド38上のこの位置決め表面42は、それらが スライディングプーリー24と溝を備え外側に回転するそれらの表面33を固着 するように組み立てられる。操作上は、スライディングプーリー24上の第1部 分32の第2表面37の各々は、織り込みのための織機を用意するために、スタ ンド38の一つの表面に接触して配置される。このスライディングプーリー24 は、例えば、専門家がよく知っている機械的なネジやボルトや他の固着手段を使 用してスタンド28に連結される。 本発明の方法の次の段階は、織り込み枠26とここでまたスタンド38とがス ライディングプーリー24の溝34上にワイヤ16を引くために回転する。特に 、回転の後で、ワイヤ16が各スライディングプーリー24の次のより底の方の 溝34内を走るように枠26は回転する。この手順はスライディングプーリー2 4の全ての溝34がワイヤ16の一部分を含むまで継続される。織り込みの間、 ワイヤフィラメント16は好ましくは0.05と0.2オンス〔1.4〜6g〕 の間の張力で維持される。この方法が実施される時に、ワイヤやワイヤフィラメ ント16の平行な領域が全てのスタンド38の間にこのようにして形成される。 ワイヤが平行な配置で織機26又は巻き枠上に配置された時に、それから各スラ イディングプーリー24の第2部分36が各第1部分の上に並べられる。ワイヤ 16はそれから次の工程のためにその場所に固定される。その後で、ワイヤ16 は分離される。より正確には、ワイヤ16は例えば、溶接トーチを使用してスタ ンド38の沿って分けられる。この工程でワイヤ部分48の各端部でスライディ ングプーリー24を伴う3つの独立した部分46が作られる。それから、スライ ディングプーリー24は位置決め表面42から開放され、枠22に運ばれる。 本発明に係わる方法の次の段階は、スライディングプーリー24とワイヤ部分 48は枠22に据え付けられ、ワイヤ部分48は鍛造プレスを使用して互いに連 結される。特に、スライディングプーリー24はレール30のT字形状スリット 35に位置決めされる。同様なT字形状スリット35、スライディングプーリー 24とワイヤ部分48は120°の相対角度で枠22に据え付けられる。このよ うな配置は、多数の同じ三角形50の形状を持つ、ワイヤ要素12の三角形状格 子を生み出す。各三角形50は隣接した三角形50と共通な3つの節点14を持 つ。全てのワイヤ要素12は正確に即ち適正に正しい方向に置かれる時に、同時 に全ての節点14に熱と圧力を加えるために、この分野の専門家には良く知られ ている鍛造プレスが使用される。このプレスは約50ポンド/平方インチの圧力 と華氏1250度の能力を備えていることが好ましい。ワイヤ要素12の溶接は 真空下で行われるのが好ましい。全ての節点14が互いに連結されるとすぐに、 そこから生まれた構造材料10は枠22あるいはサイドブロック24からも取り 外すことができる。 図8Aと図8Bは、本発明の材料を製造するために、本発明の別の方法のため に使用できる支持枠70と72を示している。図8Aによれば、支持枠70は概 略長方形の形状をしている。一連の溝74は枠70の表面76に刻まれている。 溝74の寸法は本発明に従って材料と格子の構造物のために使用されるワイヤの 寸法によって決められることはこの分野の専門家には明白である。溝74は、互 いに間を開けて、表面76上に一様に分散される。一般に、この溝74の間隔は 製造される材料と格子に望まれる性質によって決まる。典型的なものでは、この 溝74は互いに約0.03インチと0.07インチ〔0.75mm〜1.8mm 〕離される。好ましくは、この溝74は互いに約0.05インチ〔約1.27m m〕離される。この溝74は平行に走る。図示されていない溶接電極の利用を確 保するために、スリット78は枠70の端部80に刻まれている。 図8によれば、支持枠72は、互いに関してある角度で配置された少なくとも 2つの側部82と84を持つ多角形の形状をしている。支持枠72の側部82と 84の間の角度は、枠72にワイヤが配置された時に、このワイヤが支持枠70 に配置されたワイヤに対して約60°で配列されるようにここでは選択される。 同様に枠72は表面88の一つに刻まれた一連の溝86を有している。ここでは また、溝86の寸法は、本発明に従って材料と格子の構造物のために使用される ワイヤの寸法によって決められることは、順にこの分野の専門家は認めている。 溝86は、表面88で互いに一様な間隔を開けて配置されている。この溝86の 間隔は製造される材料と格子に望まれる性質によって決まる。典型的なものでは 、この溝は互いに約0.03インチから約0.07インチ〔約0.75mm〜1 .8mm〕離される。好ましくは、この溝86は互いに約0.05インチ〔約1 .27mm〕離される。この溝86は平行に走る。ネジ92によってその位置に 保持されるフランジ90は、支持枠72の表面88の一部分の上に延びている。 使用に際しては、フランジ90とネジ92は枠70の上に配置されたワイヤを確 保即ち固定するように互いに共同で働く。 本発明に係わる別の方法に最初の段階では、ワイヤの第1のセットが枠72の 溝86に配置される。これらが配置されるとすぐに、フランジ90がワイヤの上 に配置され、ネジ92を使って固定される。次に、ワイヤ枠70の端部80に最 も近接して置かれた溝74にワイヤが配置される。それから、ワイヤが重なり合 い互いに約60°の相対角度で配置されるように、第1枠と第2枠70と72が 互いに隣接した接触位置に持ち込まれる。好ましくは、枠72に保持されたワイ ヤが枠70に保持されたワイヤに重なり合う。それから、ワイヤは交差する点で 互いに溶接される。希望する方法に依存するが、溶接はワイヤ毎やグループで実 行される。 枠70と72に保持されているワイヤの溶接が完了した時に、枠70内のワイ ヤが端部80又は一つおいた溝から進んだ溝に今や置かれるように、部分的なあ るいは基礎の構造物が動く。それから、新しいワイヤが端部80に最も近くに置 かれた溝74に配置され、溶接工程が再び始まる。このように、第1枠70に保 持された連続したワイヤが、第2枠72に保持されたワイヤ上に配置される。本 発明に係わる方法の次の段階では、ワイヤの第3セットは上述された方法によっ て製造されたワイヤ構造物の上に配置される。この組み立て工程を実施するため に、ワイヤは再び枠70の端部80に最も近く置かれた溝74に配置される。第 1と第2の枠70、72は、全てのワイヤが互いに重なり合い、約60°の相対 角度で配置されるように、再び、接触して互いに隣接しながら動く。また再び、 ワイヤはそれから交差する点で互いに溶接される。溶接は、要求に従ってワイヤ 毎またはグループで実施される。 ワイヤの溶接が完了した時に、本発明の材料10は枠から取り外される。この 材料10は要求に従ってさらに進展させることができる。 本発明に係わる方法を使用して製造された構造材料10は、図1に示すように 、個別に使用することができる。オプションとして、波形や折り返しを伴う織物 を形成するために、例えば、プレス、プレスラムと型を使用するか、歯付きロー ラのセットを通過させて、図3に示すように、その構造材料を波形に又は折り返 しすることができる。おそらく、図3に示した折り返し又は波形の構造材料は、 図1に示された平坦な構造材料をロールプレスに通過させることで製造される。 ロールプレスは実質的に平らな突出部分と曲がった折り返し部分とを有している 。曲がった戻り部分は、単一ラインに沿って接線方向に平らな突出部分に接して いる。操作上は、構造材料10は、プレスの突出部分と折り返し部分の間の接触 ラインに沿って曲げられる。この構造材料10は曲げられるか捩じられる間、構 造材料10が互いに引張られることを可能にするので、この構造が選択される。 本発明に係わる方法を使用して製造された構造材料は、図4と5に示されたよ うに、より大きな多層の構造を形成するために使用できる。この実施例では、図 1に応じた平坦な構造材料10の別の層が、図3に応じた波形又は折り返された 構造材料10と接続される。この材料を形成するために、図4に示すように、層 は最初互いに積み重ねられる。次に、構造材料10の個々に薄板(シート)を形 成するための方法に関連した上述した方法に従って、未結合の材料10は鍛造プ レスに配置され、溶接される。 以下は、本発明に係わる材料を製造するための、例証的な、また、非限定的な 手順の例である。 例1 製造上の工程の最初は、ワイヤ部分の第2支持枠(フレーム)(図8B)の表 面に刻まれた溝内に各ケース毎に挿入された。単一のワイヤが(図8A)の第1 溝内に配置された。両方の枠内に配置されたワイヤはステンレススチールから製 造され、0.008インチ〔0.2mm〕の径で、Massachusetts のHingham の All Stainless Co.によって製造された。次に、真直ぐな端部(エッジ)を使用 して、第2枠に配置されたワイヤの端部が、各ワイヤが枠の端部より約0.01 インチまで延びるように、配列された。第2枠に配置されたワイヤはそれから第 1枠に配置された単一のワイヤに接触させられる。特に、ワイヤは第2枠のワイ ヤが第1枠のワイヤに対して60°の相対角度で走るように一定方向に向けて置 かれる。 工程の次の段階では、電極が第2枠のワイヤと第1枠の単一のワイヤに接触さ せられる。より正確には、交差する点の各々で、電極が各ワイヤ遷移上に5ポン ドの圧力が働くように配置される。1サイクル刻みで1サイクルから70サイク ルの範囲内で調整された60ヘルツサイクル数(各サイクルが約16.7msと なった)のための、言い換えれば電極は1%刻みで、1から90パーセントの範 囲内で調節されたパーセントの公称電流を利用できる電流源に接続された。電流 供給源を使用して、標準の公称電流の55%の電流が1サイクルの間で交差する 点に供給された。この工程はすべての交差する点が互いに溶接されるまで繰り返 された。 組み立て工程の最後の段階では、第1と第2の部分的な構造物は第2枠に再び 配置され、それから、第3枠が第1枠に配置される。交差する点の各々でで順番 に、電極が各ワイヤ遷移上に5ポンドの圧力が働くように、ワイヤに接触して配 置される。標準の公称電流の約65%の電流が、上述した電流供給源を使用して 、1サイクルの間交差する点に供給された。この工程はすべての交差する点が互 いに溶接されるまで繰り返された。本発明は、それ故、上記の記述から明らかで ある全ての他のものの間で、上述した目的を効果的な方法で達成することが理解 できる。特に、現在の発明は低重量性を持つ高強度構造材料とこれを製造するた めの効率的な方法を提示する。 本発明の枠組みを外れることなく、上記構造物と上記操作或いは製造の順序を 交替することができることが理解できる。従って、上記の記載に含まれたことや 関係する図面に図示されたことの全ては、例としてのみを意味し、また、限定さ れる意味に理解されないということを意味している。 そしてまた、以下のクレームはここで記述した本発明の固有のもの全てであり 、特別な特徴とまた同様に表現方法に基づいてその間に置かれた、本発明の枠組 みの説明や保護の範囲の全てをカバーすることを意図していることも理解される 。 図3は、パンチングやエッチングで規則的な三角形格子を与えられた平坦な織 物状材料の一部分を例として輪郭だけを示す。取り除かれた領域は、概略、上面 図でコーナーが丸まった二等辺三角形の形状を持っている。その結果、節点を形 成しているフィラメントに関連して補強された、節点あるいは節点面が作り出さ れる。そのような格子を折り返す可能なねじれ線は一点鎖線で示される。 織物状材料の窪みは、全ての構造物が平行なワイヤのグループと共に製造され る、全ての構造物が製造できるだけでは無く、むしろ、更に、より複雑な格子と 網目構造物も製造できるように、基本的には如何ようにも希望の形状と配列を持 てることが理解できる。そのような平坦な格子あるいは網目構造物からつづいて 、そこからブロック状の材料を製造するために、これを折り返えし、似た格子ま たは、他の折り返され平坦な格子を持つ他のものと連結して層状に積み重ねられ る。 図9に平坦な格子の一部分が示されている。ワイヤの3つのグループ1,2と 3は、各々が互いに平行に配列され、グループ2と3が約40°の角度で互いに 交差し、両方が約70°の角度を各ケースとも3番目のグループ1と形成する。 もしも、このグループから折り返された格子が製造されるならば、折り返しラ インは、むしろ、ワイヤの第2と第3のグループ2、3と共にピラミッド構造を 形成している第1のグループ1に沿って走る。 図10には、折り返された格子の上側と下側の面4,4’に構造物の折り返し 工程における効果が示されている。 最初に、図10は下方の左に正三角形から構成された平坦な格子を示している 。 平行なワイヤのグループの一つからのワイヤ1,1’が折り返しラインとして 選択される。この折り返しはロール、曲げ装置やプレスによって実施できる。図 10の上側の左に、折り返された側面の輪郭が示されている。ワイヤ1が上側の 格子面4を定め、ワイヤ1’が下側の格子面4’を定めている。図10にはまた 、上側の右に、折り返しラインの一つに交差して、別の面の次に隣接した折り返 しラインを通過して走る平面と共に、2つの交差する面の角度として限定された 折り返し角度αが示されている。 図10の右に、折り返された格子が上から見た上面図で示されている。平坦な 格子とより良い比較をするために、上側面4を定めるワイヤ1の4つの格子点が 丸印を付けて平坦な格子内で強調されている。折り返しライン1の方向に間隔が 変化していないが、しかし、折り返しライン1,1’に対して垂直な間隔は変化 している、同じく丸印を付けた格子点が、折り返された格子内の右に見える。実 際に、折り返された格子のこの水平方向の距離は折り返し角度αに依存するだけ である。正三角形で構成され、六角構造をしている平坦な格子と共に、約51. 3°の折り返し角度αで、図1にaで示された、格子点の水平間隔、言い換えれ ば、同じ平面4又は4’の隣接する折り返しラインの間隔が、折り返しライン1 ,1’に沿った格子点の間隔bと等しくなる状況を達成できる。そのようなケー スは図11に示されている。 図11で、選択された角度の回りに折り返した後に、上側格子面の節点が四角 の格子を形成し、また、丸で同じ点に印付けされた下側格子面の節点もまた同一 の四角格子を形成することを見ることができる。3次元構造物のより良い説明の ために、下側格子面の折り返しラインが点線でのみ描かれ、形成されたピラミッ ドの両側端部のように、上側格子面の折り返しラインは連続線で示される。 図11の5によって描かれた領域は、図12に斜視図で再び示されている。図 12においては、全部で12のピラミッドが見える。各ケースの下側面4’のワ イヤ1’がピラミッドの下側面の平行な両側端部を定めている一方で、そのピラ ミッドの頂点はワイヤ1によって互いに連結されている。この形状においては、 この構造は一方向に曲げられるのに対して抵抗するだけではなく、折り返しライ ンに垂直な面4又は4’内を走る軸の回りの曲げに対しても高い抵抗力を持って いる。しかしながら、そのような格子は、最初は、図12で水平方向に走ってい るこれらのピラミッドの下側の端部がピラミッド上でなお失われているので、折 り返しラインに平行な軸の回りに曲げることに対してはまだ殆ど抵抗力が無い。 しかしながら、同一の折り返し格子を取り上げて、図11と12に示された一つ に関して90°回転して、それから、最初の格子上にそれを置いたならば、その 折り返しラインは図示した格子の折り返しライン1,1’に正確に垂直に走り、 2つの格子を、ピラミッドの頂点又は下側のコーナーを形成する節点が正確に一 致するように、互いに対して配置することができる。この格子がこの形状で互い に溶接されるならば、その時はピラミッドの点即ち底部の点は水平方向に互いに 連結されて、捩じりに対する大きな抵抗力となる構造物を形成する。ここで、幾 つかのそのような層を互いに関して90°で交互に互い違いにして溶接できる。 各々の下側の層の上に、ピラミッドの底辺の点としての同じ格子寸法を持ってい る、一方の単純な平坦な四角の格子を溶接できるか、あるいは、折り返しライン 1’に垂直に走り、また、(そして、それ故、ピラミッドの下側のコーナーの点 のように)支持ライン1’と同じ間隔を互いから保っている、引張られているワ イヤの単純なグループだけを、節点で下側面4’の上に溶接できる。 勿論、同じことが、四角の格子や平行なワイヤの対応するグループによって水 平方向に互いに連結されている、ワイヤ1によって一方向にお互いに既に連結さ れているピラミッドの点と共に、幾つかの層で構成されるそのようなブロック格 子の最も上側のピラミッドの点に行われる。その上、各ピラミッドの下側のコー ナーの点もまた、同時に、図12の助けで実質的に容易に実行できるように、逆 ピラミッドの点を形成することを指摘しておく。ピラミッドの点の連結は、従っ て、ピラミッドの下側のコーナーの点の連結に対するのと完全に等しい工程であ る。 そのような折り返された格子の幾つかの層が互いに連結された時に、勿論、隣 接した折り返された格子の隣接した面4,4’内の節点がお互いに対して正確に 置かれる。格子の折り返しを相当する正確な方法で、前もって行わなければなら ない。2つの格子が互いに正確に配置された時に、2つ格子のみのケースでは、 格子の1側面からピラミッドの点にそれぞれ係合する、鍛造プレスによってだけ 溶接が行われる。しかしながら、幾つかの層の上部構造においては、そのような 操作方法は容易に可能とはならない。しかし、もしも、格子が非常に正確に製造 され、正確な据え付け方法で互いに置かれるならば、残された材料より大きな電 気抵抗を持つそれらの遷移点で互いに2つの格子が溶接されるように、適当な電 流が通過する格子の2つの外側側面に大きな面積を持つ電極を置いて溶接を行う ことができる。 勿論、例えば、金線などの半導体チップの結線で良く知られているような機械 的連結の技術が使用される。 一つかそれ以上の平坦な格子の代わり又はこれらに追加して、勿論、板や箔を 折り返された格子の底辺の点とピラミッドの点の上に溶接することや接着するこ とができる。このことは特に、外側の層や単一や多層の格子に適用される。本発 明に係わる構造材料は、それから、気密や液密の隔壁や容器に対して使用できる 。 おなじく、格子の中間の空間部は表面の範囲とは独立してあるいは表面の範囲 に追加して、例えば、合成樹脂や他の流動性があり好ましくは硬化する物質で満 たされる。
【手続補正書】特許法第184条の8第1項 【提出日】1997年7月16日 【補正内容】 明細書 格子状ブロック材料 発明の背景 この発明は1993年3月18日出願の米国特許NO.08/033,111 と、これに関連して出願された部分的に継続している出願に基づいている。 本発明は、建築材料あるいは構造物の要素とこれらの製造方法に関するもので ある。より正確には、本発明は三次元の格子状構造物とその製造方法に関するも のである。 先行技術の説明 材料学の分野では、より軽量でより堅固な材料の研究は多年に渡る主な目的と なっていた。一般には、この分野の研究は主として金属やプラスチックやセラミ ックの使用に集中してきた。この研究は現在の技術の改良を導いた。その上、こ の研究は、近代社会の経済的な要求や工学の変化を達成するために、新しい材料 や方法をもたらしてきた。 材料学の分野の極最近の活動は、重量に対する強さの比率におけるよい性質に 関係する限りでは、主として炭化水素の重合体とこれに対応した化学作用に集中 してきた。たとえ、選ばれた条件下の研究を基礎として発展した材料と方法は便 利で且つ有用または効果的であるにしても、典型的にはより高い等級(オーダー )の構造の改良の問題には関係していない。なお、炭素に基づく化学式の技術を 使用した金属的な、力学的な性質の反復や再現が、多くのこれらの材料と方法の 目的のままで残っている。結果として、これらの材料の多くはより容易に利用で きる金属的な建築材料や構造要素に比べて名前ばかりの改良がなされただけであ る。 アメリカ合衆国特許のUS−A−3,298,402によって、格子状構 造物とその製造方法が知られている。ここでは、ワイヤの幾つかの層が十字かつ 全部で6層に続けて重ね合わせて、また、下側の4層と上側の4層が全ての第2 格子点で互いに交互に交差している。これらの交差している点のみに、互いに連 結された6層のそれぞれの4つの下側又はそれぞれの4層の上側がある。それか ら、互いに連結されている上側の4層のこれらの格子点は、格子の面に垂直に上 方に押され、4つの下側の層が互いに連結されている格子点は、反対方向に下向 きに押される。その中で、各場合とも、四角格子に形成されている2つの上側と 2つの下側の層は、それらの位置と構造で支持される。一方では、互いにそこで 斜めに走っている中央の層は、格子の上側と下側の連結点のばらばらに押圧され る範囲に従って、より大きなあるいはより小さな引張りを受け、そして、その中 で、ジグザクパターンで互いに上側と下側の層が連結する。 勿論、このような格子状構造物やその製造方法は、非常に限られた範囲の材料 が使用できるだけであるという無視できない不利な点を有している。つまり、こ れらの材料は、その結果として生じる3次元格子状構造物の十分な強度と量を達 成するために重要な展張をすることができ、そして、アメリカ合衆国特許のUS −A−3,298,402に実際に示された実施例の約100%に相当する。こ こでは、その上、斜めに走るワイヤは次第にこの大きな展張の間に少なからぬ量 の強度を失うということを考慮しなければならない。この大きな展張は、今度は 逆にその結果として生じる3次元格子状構造物の強度に不利な効果をもたらす。 この製造方法は、また、平坦な格子とその間を斜めに走る格子とが何回か交互す るなお多くの層の構造を有する構造物を使用するために実施することができない 。更に、平坦な格子を引張る際に、個々の連結点が相当な力を受けて、その上更 に部分的に破断することもある。 先行技術に比較して、本発明は、個々のフィラメント又は格子要素が製造の間 に小さな力にさらされるだけであり、特に展張がおこなわれるか又は実質的な展 張が行われず、その結果、格子構造物は改良された強度を有し、その上、個々の フィラメントための材料選択が殆ど制限を受けることがなく、更に、互いに関連 して伸ばされたフィラメントの実際の角度が大きな範囲で選択できる、3次元格 子状構造物とその製造方法を創造する問題に基づくものである。 この問題は請求の範囲1の特徴によって格子状構造物に関しては解決される。 方法に関しての本発明に係わる問題は請求の範囲17の特徴によって解決され る。 発明の概要 本発明を通して、高強度、軽量の建築材料が利用できるようになる。 本発明に係わる建築材料は、個々のフィラメントで構成される格子やワイヤ格 子である。代表的なものでは、ワイヤ格子は3次元配列で一様に積み重ねたピラ ミッドの形状に組み立てられる。通常、各ピラミッドは横断や交差する点で互い に連結されている8本ワイヤ部分で成り立っている。ワイヤ要素は連続したワイ ヤの部分である。材料の構造が肉眼では堅固で強固に見えている場合でさえも、 実際は細いワイヤの3次元の網状組織から成り立っている。これらのワイヤは典 型的には真鍮やステンレスから成り立っている。好ましくは、この材料は径が約 0.005インチから0.1インチ〔0.1mm−2.5mm〕で、長さが0. 03インチから0.09インチである構造部品で組み立てられる。本発明に係わ る材料は、しかしなから、上述した材料やワイヤ径に限定されるものではない。 特に、本発明の意味における「ワイヤ」の言葉は、金属製ワイヤのみならず、実 際の使用目的だけが材料の選択に制限をもたらしていて、それらを構成している 材料に関係なく、引き伸ばされたフィラメント全てを含んだものを意味すること を意図している。しかしながら、上述した金属製ワイヤよりも機械的により弱い 金属に対してもまた、材料を例えば、均質の固体材料の形状である他の既知の構 造物と比較した時に、本発明の構造物は重量に対する格子状構造物の金属の機械 的な強度に関して明瞭な改良をもたらす。また、ワイヤの指示された好ましい径 の範囲は10の要因によって容易に超過されたり、または下回ったりする。10 μmから250μmの径の範囲内の非常に細いワイヤでさえ、非常に堅固ではあ るが軽い薄壁の成分の製品のために、できる限り応用の興味深い分野が生み出さ れる。 本発明に係わる鋼製ワイヤから生産された材料は、固体鋼の密度の約5分1で それに匹敵する強度を持っている。これらの性質は、多様な要因に依る。例えば 、材料に働く力は、従来の寸法の骨組みや支持構造物内の力と同じように伝搬す る。更に、ワイヤの小さな横断面積が大きな表面:体積の比の原因となる。その 上、要素の分離は、材料を通じてのクラックや多くの欠陥の進展を減少させ、ま た同様に荷重の均等な分散と伝搬に貢献する。最後に、好ましくは0.01イン チ〔0.25mm〕より小さい径を持った材料を製造するのに使用されるワイヤ の小さな横断面は、ワイヤの小さな粒子サイズはクラックの進展を妨げるので、 より優れた強度の原因となる。 最も一般的な形状では、材料は3次元の格子状構造物を形成していることに特 徴があり、初めは使用されている材料の化学的及び物理的性質にだけ関係してい る。本発明は、建築材料の構造が可能な限り好都合な、構造材料の重量に対する 曲げ強さの剛性比を備えているという考えから始まった。構成要素言い換えれば 建築材料を構成するワイヤは、勿論良い圧縮−引張強度を持っている。ここで、 「ワイヤ」は必ずしも金属材料で形成される必要はなく、むしろ、それに応じて 、互いに溶接や接着剤で接合したプラスチックや天然繊維から形成される。実際 に、一般に金属製ワイヤはより高い強度を達成しているが、他方、プラスチック 又は天然繊維等の他の建築材料を使用しても、おそらく、非常に軽い重量で、そ れにもかかわらず十分な強度を達成できる。これに匹敵する低い重量は金属材料 では達成できない。 本発明に係わる方法は、少なくともワイヤ又はフィラメント(非金属材料が含 まれている)が10°と90°の間の角度で互いに関係させて並べられ、各グル ープ内では平行に配列され、続いて重ねられ、そして、ワイヤや他のフィラメン トのこのグループはなるべくは溶接や接着によってそれらの交差点が互いに連結 されているように用意される。この方法で生産された平坦即ち平らな材料で、平 行なワイヤあるいはフィラメントの3つのグループが領域を覆うように接触して いる三角形の構造物を形成する。これらは、おそらく折り返し線を規定する平行 なワイヤのグループの一つのワイヤで、同一の間隔で走る平行な線に沿って、折 り返すことができる。限定する意図ではなく、単に記述を単純にするために、こ のワイヤという言葉が非金属製の材料を含むことや類似のやり方では非金属材料 を意味することを意図しながら、以下ではワイヤだけが引用される。 本発明に係わる方法は、最初に平坦で折り返された格子が製造される。言い換 えれば、それらは互いに「コンパチブル」(互換性のあるもの)である。節点の 間の同じ距離と同じ対称性とを互いに持つ構造物をここでは、「コンパチブル」 とみなす。連結された2つの格子に隣接した格子面の節点は互いに一致するので 、あるいは、この構造物は少なくともそのような対称性とそのような節点距離を 持つので隣接する格子の節点相当な割合が、言い換えれば少なくとも10%が、 一致し、互いに連結される。これは同じような方法で互いの連結された隣接した 格子の節点だけではなく、むしろ、各場合とも別の格子の2つの隣接した節点の 間の連結横木(桟)を伴う一つの格子の一つの節点に、適用される。連結点が連 結面上に出来る限り均一に分散するように、また、その後の使用に際して材料に 作用する力が一様に分散および転換するように、ここではまた対称や間隔の特別 な条件が満たされなければならない。 これらのコンパチブルな平坦で折り返された格子はそれから好ましくは溶接で 互いに連結されて、3次元格子状構造物を形成する。 好ましい実施例では、平行ワイヤの3つのグループから製造された三角形の格 子が楽器のコンチェルティナのやり方でそのグループの一つから隣接したワイヤ に沿って交互に折り返される。このように折り返された格子は、その側面図で、 より良い区別をするために上側と下側の面としてここで明示される、折り返し線 の2つの平行な面を伴うジグザグ形状に見える。 三角形格子の構造物によって、完全に特別な折り返し角度が推奨される。ここ では折り返し角度は、面の折り返し線の一つに交差し、これに隣接する他の面の 2つの折り返し線を貫いて走る2つの面の間の角度を示す。 特に、上側面の隣接した折り返し線の間隔とまた下側面の隣接した折り返し線 の間隔とが折り返し線に沿ったワイヤの節点又は交差点の内部節点距離に正確に 等しいように、または、少なくとも折り返しと節点の間のこれらの距離が互いに 関して小さな整数と関係するように、折り返し角度が選ばれている、本発明の変 形が好ましい。このことにより、2つのそのような折り返し格子は一方を他方の 上に置くことができ、互いに関して90°回転することができ、また、一つの格 子の下側面の全ての節点またはともかく多数の複数の節点が他の格子の上側面の 節点と一致でき、これらの隣接する格子の間の連結がこれらの節点内で行われる 。このことは特に堅固な3次元構造物をもたらす。 本発明の特に好ましい実施例において、平坦な格子は、正三角形から組み立て られている。言い換えれば、ワイヤの2つのグループかお互いに60°で交差す る。好ましくは平行なワイヤの第3のグループが他の2つのグループの交差する 点に沿って正確に走るように、その配置がなされる。しかしながら、さもないと 、この配置は、必ずしも、強制的にその状況にならない。 そのような実施例では、一つの面の連接した折り曲げ線の間隔は、折り返し線 に沿った節点の間隔と等しい、選択された折り返し角度は約51.3°に等しく なる。 これから外れた他の実施例は、特別な使用条件に合わせられたものであるが、 両辺が底辺よりも長い、非正三角形の二等辺三角形が形成されるように互いに関 して並べられたワイヤの3つのグループから組み立てられている。これは、ワイ ヤの2つのグループが互いに60°よりも鋭い角度で交差し、ワイヤの第3のグ ループが最初の2つのグループと60°よりも大きい角度を形成して、最初の2 つのグループの交差する点を通過することを意味する。そうすることで、ワイヤ の後者の第3のグループは折り返し線を形成する。この折り返し線内で、まさに 既に記述した実施例と同じように、折り返しの後にピラミッドの3次元構造物が 製造される。そこからは2つの相対する基部側面だけが無くなる。選択された折 り返し角度を持つ後者の実施例では、結果としてのピラミッドはより高く、鋭い 。また、上側と下側の面は正三角形で組み立てられた、前に記述した実施例より もさらに離れて置かれる。また、この場合に、各々の平坦な格子が組み立てられ る三角形の正確な形状に依存する、上述の選択された折り返し角度が維持される 時に、お互いに関して垂直に回転された2つの格子が続いて置かれて、それらの 節点に一致させて連結させることができる。斜めに一方が他方の上に置かれた2 つのそのような折り返し格子構造物の連結の後で、周囲全体に行き渡る基部の端 を持つ望まれたピラミッドが製造される。続けて置かれた折り返された格子に関 係なく、しかしながら、平坦な格子を折り返された格子に、即ち、折り返された 格子の上側と下側の節点の構造を正確に持つように意図されたこれらの平坦な格 子に、溶接することができる。上述された三角形の格子において、各場合に上側 と下側の面内での折り返しの後で、四角の格子構造物、選択された折り返し角度 を伴う、四角形の格子の構造物が製造される。特に、本発明によれば、任意の平 坦な格子、例えば、長方形の格子のそろった層をそこの間に結合できる、構造物 を折り返された格子の幾つかの層から製造できる。もしも、平坦な格子が2つの 折り返された格子の間に置かれるならば、お互いに関して90°折り返された格 子を回転することを除外でき、この場合には、選択された折り返し角度を維持す ることを命令することもない。 本発明の実施例は、最終の格子状ブロックの材料を形成するために、最初の要 素、つまり、折り返しが可能で、幾つかの層内で互いに連結される平坦な格子の 特別な製造に関係する。 平坦な格子の製造を単純化するために、この実施例に従って、織物状材料の残 りの部分が、結合力のある網状構造即ち格子状構造物を形成するように、そこか ら材料の一部分を、パンチング(穴あけ)、エッチング(食刻)、ドリリング( きり穴あけ)や他の方法によって取り除く、例えば、板金のような、平坦なつま り平らな織物状材料(くもの巣状の材料)が使用される。そして、既に記述され た実施例を意味するものとして、「ワイヤ」として考えられるこの織物の残りの 部分が、格子を形成し、継ぎ目無しでお互いに連結される。 既に記述した実施例に比較して、後者は特に以下の長所を持つ。 1.製造された平坦な格子はいたる所等しい厚さである。言い換えれば、「ワ イヤ」の「交差する点」で、材料がこれらの交差する点や節点の間で同じ厚さと なる。 2.製造において、互いに交差して互いの上に、層内で平行なワイヤの幾つか のグループを配置し、それらの交差する点で互いにそれらを連結するステップ( 手順)が除外される。この連結が結合力のある織物中に最初から存在する。 3.織物内の対応する穴のパンチングやエッチングの後に残った織物の個々の 横木(桟)即ち「ワイヤ」は必ずしも連続的な線に沿って走る必要はなく、むし ろ、個々の節点で織物面で互いに関して曲げられている。それ故、節点は、3つ のグループが互いに交差する、平行な線の3つのグループに必ずしも配置される 必要がなく、より複雑な構造が考えられる。この構造では、実際に順番に個々の 節点が平行な真直ぐな線に沿って配列されるか、すべての節点の位置を記述する ために、おそらく平行な線の3つより多いグループが必要である。言い換えれば 、この構造では、平行なワイヤの3つのグループから製造される材料に比較して 節点の間隔が、より小さくあるいはより大き くなっている。対応するより複雑な構造物は例えば、正三角形からなるワイヤ格 子から進んで、互いに交差するワイヤのグループの2つが、正確に直線ではなく 、むしろ節点で各ケース内において傾いて、僅かにジグザグした線に沿って走ら せることを考えた時に、生産される。そこでは、一つのグループの与えられたワ イヤに対して、全ての他のワイヤだけが同じジグザグ線に沿って平行に走るよう に、各ケース内の同じグループの隣接したワイヤが正確に反対方向に角度を持っ ている。そこから生じる三角形格子はもはや正三角形から組み立てられず、その 頂点が、むしろ、より大きなスケールで正三角形の格子の対称性をなおも持って いる、斜めの角度の三角形から組み立てられる。 4.織物から生産された格子が組み立てられる「ワイヤ」やフィラメントは、 それらの全長上に一様な断面を持つ必要はなく、むしろ、より広くすることがで き、それ故例えば節点で強化することができる。 さらに、しかし、それにもかかわらず、それに沿って織物状材料が折り返され る、平行な節点ラインを持つように、また、折り返した後に、これらの節点ライ ンが2つの平行面を規定するように、そして更に、これらの面内で、連結面内に コンパチブルな節点構造物を持った、他の格子と連結されるように、可能な限り 発展してきた平坦な格子状構造物即ちネットワーク(網状構造)において、さら に発展する可能性が数多くある。 さらに、追加して、2つの方法が正三角形から組み立てられた平坦な格子と、 相当する折り返された格子の生産のために以下に記述する。 第1の方法によれば、本発明に係わる方法は、一連のスライディングプーリー とこのスライディングプーリーを配置するルーム(織機)枠体を支持することが できる装置を役立てることを含んでいる。次に、細いワイヤはルーム枠体に固着 され、それから織り込まれる。織り込みの後に、ワイヤは一緒に溶接される。そ こから生じる織物あるいは織物状材料は、それから、希望する方法で使用したり 、波形材料を生産するために必要な形状にすることができる。本発明に係わる方 法の別の実施例では、固着しまたは溶接された上部構造を組み合わせる使用方法 と共に、引き伸ばされた区域で生産できる。これらの引き伸ばされた断面を波形 形状に、又は希望するように形作ることができる。本発明に係わるこれらの方法 の個々の段階が詳細に更に以下で議論される。 本発明に係わる第1の方法に対して説明する。ここの第1段階では、枠即ち張 り付け枠と多様なスライディングプーリーが据え付けられる。これらの装置は、 溶接する前にワイヤを張力下に保ち、また、正確な配置に保つのに役立つ。この 張り付け枠は、120°の間隔で配置されたT型の隙間(スリット)を有する向 かい合う織物の3つのセットを持つ実質的に平坦なリング(輪)である。 補正請求の範囲 1.折り返された格子(10)の外側の境界面の各ケースにおいてコンパチブル な格子状構造を持つ平坦な格子(10)が、お互いに対して最小で10°最大で 90°の角度を形成する個々のグループのフィラメント(12)を伴って、それ らの構造に従う接合方法で一緒に配置されて、少なくとも2つの平坦な格子とそ の間に配置された折り返された格子とからなる格子状構造物に連結されると共に 、平坦な格子と折り返された格子(10)の各々がグループ内で平行に走るフィ ラメント(12)から組み立てられた、少なくとも二つの平坦な格子と少なくと 一つの折り返された格子(10)から形成された三次元格子状構造物。 2.平坦で折り返された格子の各々が平行なフィラメント(12)の少なくとも 3つのグループから成り立っており、この個々のグループのフィラメントが互い に最小10°で最大90°の角度を形成していることを特徴とする請求の範囲1 に係わる格子状構造物。 3.折り返された格子(10)が楽器のコンチェルティーナのやり方で折り返さ れていることを特徴とする請求の範囲1又は2に係わる格子状構造物。 4.折り返された格子の折り返しラインがフィラメント(12)の交差する点( 14)の平行な列に沿って走ることを特徴とする請求の範囲3に係わる格子状構 造物。 5.折り返された格子の一つの面内に置かれたフィラメントの交差する点(14 )の格子寸法が、平坦で折り返されていない格子(10)の交差する点(14) の格子寸法と一致するように、折り返された格子の折り返し角度と、折り返しラ インに垂直に測った折り返されて重なった部分の長さとが、選択されたことを特 徴とする請求の範囲4に係わる格子状構造物。 6.折り返された格子の一つの面内の交差する点(14)の格子寸法が、平坦で 折り返されていない格子(10)の交差する点(14)の格子寸法に対して小さ い整数の比となることを特徴とする請求の範囲4に係わる格子状構造物。 7.折り返しライン上の交差する点(14)の間隔が、互いに関して隣接する折 り返しの山又は谷の間隔と等しくなるように、平坦で未だ折り返されていない格 子に関して、個々のグループのすべての2つのフィラメントの間の角度が60° であることと、折り返しラインが平行なフィラメントのグループからフィラメン トに沿って走ることと、折り返し角度が約51.3°になることを特徴とする請 求の範囲1から6の何れか一つに係わる格子状構造物。 8.平坦および/または折り返された格子(10)が0.125から2.5mm の厚さを持つワイヤから形成されたことを特徴とする請求の範囲1から7の何れ か一つに係わる格子状構造物。 9.格子が穴を開けた織物状材料、特に穴を開けたシート状金属から形成された ことを特徴とする請求の範囲1から7の何れか一つに係わる格子状構造物。 10.前記穴がパンチング又はエッチングによって形成されたことを特徴とする 請求の範囲9に係わる格子状構造物。 11.前記穴が三角形の形状であることを特徴とする請求の範囲9又は10に係 わる格子状構造物。 12.前記穴が、好ましくは丸められたコーナー部分を持つ三角形の形状を持ち 、この三角形が少なくとも2つのグループ内に配置されると共に、各ケースでグ ループ内の三角形の方向が同一であり、2つのグループの間では異なっていて、 特に他のグループの三角形に関して180°回転していることを特徴とする請求 の範囲9から11のいずれか一つに係わる格子状構造物。 13.幾つかの折り返された格子(10)が、平坦な格子に互い違いに続けて積 み重ねられ、互いに連結されたことを特徴とする請求の範囲1から12のいずれ か一つに係わる格子状構造物。 14.2つのコンパチブルな、折り返された格子が互いに直接連結されたことを 特徴とする請求の範囲1から13のいずれか一つに係わる格子状構造物。 15.共通の底辺を持ち、平坦な格子状構造物によって互いに連結されている頂 点を持つピラミッドから形成されたことを特徴とする請求の範囲1から14のい ずれか一つに係わる格子状構造物。 16.ピラミッドの斜辺と底辺が実質的に等しい長さであることを特徴とする請 求の範囲15に係わる格子状構造物。 17. a)互いに10°〜90°の角度を形成しているグループ内の平行なフィラメン ト(12)から構成されている平坦な格子(10)を製造する工程と、 b)折り返された格子の外側の境界面の格子点の構造が、前記工程a)に従って 製造された平坦な格子の格子状構造物とコンパチブルになるように、折り返され た格子の構造と折り返し角度とが選択されると共に、個々のグループのフィラメ ントが互いに最小10°で最大90°の角度を形成して、グループ内の平行なフ ィラメントから構成される折り返された格子を製造する工程と、 c1)平坦な格子に折り返された格子の外側の境界面を連結する工程と、 d1)第2の平坦な格子を製造し、これを折り返された格子の第2の外側の 境界面に連結する工程か 又は、 e1)前記b)工程に従った別の折り返された格子をできるだけ製造して、 折り返された格子に既に連結された平坦な格子の一つの開放された側面に、別の 折り返された格子の外側の境界面を接続すると共に、第2の折り返された格子の 開放された外側の境界面に別の平坦な格子を製造して、そして、連結する工程と 、 f1)別の平坦で折り返された格子に関して前記e1)工程を繰り返す工程 の、 いずれか一方と、 あるいは、 c2)平坦な格子に折り返された格子の外側の境界面を連結する工程と、 d2)前記工程b)に従って別の折り返された格子を製造して、第1の折り返さ れた格子の開放された外側の境界面に別の折り返された格子の外側の境界面を連 結する工程と、 e2)第3の別の折り返された格子に関する前記d2)工程を繰り返す工程と、 f2)最後の折り返された格子の開放された外側の境界面に平坦な格子を連結す ることによって、前記d1)工程を繰り返す工程と からなることを特徴とする三次元の格子状構造物の製造方法。 18.ステップd2)とe2)において、互いに連続する折り返された格子がそ れぞれ互いに関して90°回転されていることを特徴とする請求の範囲17に係 わる方法。 19.各ケースにおける格子が、平行なグループ内に配置されて平坦な格子に互 いに溶接されるワイヤから製造されることを特徴とする請求の範囲17又は18 に係わる方法。 20.少なくとも格子の一つが穴を開けることによってと織物状材料の可能な折 り返しによって製造されることを特徴とする請求の範囲17又は18に係わる方 法。 21.シート状金属が織物状材料として使用されていることを特徴とする請求の 範囲20に係わる方法。 22.面積範囲が材料から打ち抜かれることを特徴とする請求の範囲21に係わ る方法。 23.面積範囲がエッチング薬剤によって材料から取り除かれたことを特徴とす る請求の範囲21に係わる方法。 24.エッチング除去された領域の構造物が写真石版技術によって製造されるこ とを特徴とする請求の範囲23に係わる方法。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE, DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,IT,L U,MC,NL,PT,SE),AU,BG,BR,C N,CZ,HU,JP,KR,MX,NO,NZ,PL ,RO,RU,SG,SK,UA (72)発明者 プリラック,ジョナサン アメリカ合衆国、マサチューセッツ 02135−1326、ブライトン、ガードナー ストリート、42

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.連続的なワイヤ部分の第1、第2と第3のグループを有するワイヤ、特に細 いワイヤの格子状構造物であって、前記ワイヤ部分はこれらのワイヤ部分で互い に溶接されており、ワイヤ要素の第1、第2と第3のグループの少なくとも2つ が他のシリーズに関して約60°の角度で配置され、更に、ワイヤ要素の第1、 第2と第3グループが、これらが三角形構造物の連続領域を形成するように互い に固定や固着され、しかも、この三角形構造物が一連の正三角形の形状であるワ イヤの格子状構造物。 2.第1、第2と第3のワイヤ要素が、真鍮、ステンレススチールとEDMワイ ヤからなるグループから選択された材料で形成された請求の範囲1に係わるワイ ヤ格子。 3.第1、第2と第3のワイヤ要素を形成する材料が約0.005インチと約0 .01インチの間〔0.125mm〜2.5mm〕の径を持つ請求の範囲2に係 わるワイヤ格子。 4.第1、第2と第3のワイヤ要素を形成する材料が約0.008インチ〔0. 2mm〕の径を持つクレーム3に係わるワイヤ格子。 5.第1、第2と第3のワイヤ要素の交差する点の間の間隔が約0.01インチ と0.1インチの間〔0.25mm〜2.5mm〕である請求の範囲1に係わる ワイヤ格子。 6. a)スライディイングプーリーを支えることができるような、各々のレールが 寸法と形状を持っており、この向かい合うレールのセットが120°の互いの相 対角度で配置される、少なくとも3セットの向かい合うレールと環状の形を持っ ている枠を用意する工程と、 b)第1表面上の一連の平行な溝を持つ第1部分と、第1部分の第1表面と係 合することができるように構成された第2部分とを持つスライディイングプーリ ーを用意する工程と、 c)堅固に固定できる方法でサイドブロックの各々の第1部分の一つを支持す るように構成された位置決め用の面を持っていて、回転する三角形台上に溝を備 えている少なくとも3つのスタンドを持つ織機を用意する工程と、 d)スライディイングプーリーの第1部分の表面の織機と溝に細いワイヤフィ ラメントを張る工程と、 e)スライディイングプーリーの第2部分をスライディイングプーリーの第1 部分の第1表面に係合して配置して、スライディイングプーリーに隣接するワイ ヤを分離することによって、スライディイングプーリーにワイヤを固定する工程 と、 f)正三角形の上部構造物の領域を形成し、枠上に固着されたワイヤが、約1 20°の角度で互いに交差するように枠上に据え付けられるスライディイングプ ーリーを、ワイヤフィラメントからワイヤマトリックスを形成するために、枠上 のレールの向かい合ったセット上に固着する工程と、 g)平坦な構造を持つワイヤ格子を形成するために、ワイヤを一緒に溶接する 工程とを、 有するワイヤ特に細いワイヤの格子の製造方法。 7.更に、波形構造や折り込まれた構造物を持つワイヤ格子を形成するためにワ イヤ格子を曲げる工程を含む請求の範囲6に係わる方法。 8.更に、平坦な構造を持つワイヤ格子の第1部分が、波形や折り返された構造 を持つワイヤ格子の一側面上に溶接される工程を含む請求の範囲7に係わる方法 。 9.更に、平坦な構造を持つワイヤ格子の第2部分が、波形や折り返された構造 を持つワイヤ格子の第2側面に溶接され、そして、波形構造を持つワイヤ格子の 第2側面が、波形構造を持つワイヤ格子の第1側面の反対側に置かれる工程を含 む請求の範囲8に係わる方法。 10. a)細いワイヤの第1グループを支持するための一連の溝を持つ第1枠を用意 する工程と、 b)細いワイヤの第2グループを支持するための一連の溝を持つ第2枠を用意 する工程と、 c)第2枠の溝にワイヤグループを配置してそれらの位置にワイヤのこのグル ープを固着する工程と、 d)第1枠の溝にワイヤ要素を配置する工程と、 e)第2枠のワイヤグループが第1枠のワイヤ要素に対して60°の相対角度 で配列されるように、互いに接触させて第1と第2枠を動かす工程と、 f)第1枠のワイヤ要素と共に第2枠のワイヤグループを溶接する工程と、 g)第1枠内にワイヤ要素を連続的に挿入して、また、溶接されたワイヤの基 部を形成するために第2枠のワイヤグループにワイヤ要素を溶接する工程と、 h)第2枠に保持されたワイヤグループと、第1枠に保持されたワイヤ要素を 持ち、第2枠に溶接されたワイヤの構造を配置する工程と、 i)第1枠にワイヤ要素を配置する工程と、 j)第1枠に配置されたワイヤ要素にワイヤの部分的な構造を溶接する工程と 、 k)第1枠にワイヤ要素を連続的に挿入して、また、平坦な構造を持つワイヤ 格子を形成するために、溶接されたワイヤの部分的な構造物にこのワイヤ要素を 溶接する工程と、 l)第1と第2枠からワイヤ格子を取り除く工程とを、 有するワイヤ格子の製造方法。 11.更に、波形や折り返された構造をこれによって形成するために、ワイヤ格 子が曲げられる工程を含む請求の範囲10に係わる方法。 12.更に、平坦な構造を持つワイヤ格子の第1部分が、波形や折り返された構 造を持つワイヤ格子の一側面上に溶接される工程を含む請求の範囲11に係わる 方法。 13.更に、平坦な構造を持つワイヤ格子の第2部分が、波形構造を持つワイヤ 格子の第2側面に溶接され、そして、波形構造を持つワイヤ格子の第2側面が、 波形構造を持つワイヤ格子の第1側面の反対側に置かれる工程を含む請求の範囲 12に係わる方法。 14.格子が少なくとも各々が互いに平行な3つのグループを持つことと、個々 のワイヤが互いに最小10°で最大90°の角度を形成することと、ワイヤがそ れらの交差点で互いに溶接されることを特徴とする平行なワイヤの幾つかのグル ープを持つワイヤ格子。 15.各ケースで、3つのグループの各々からの一つのワイヤが各々交差する点 を通って走るように、各グループ内のワイヤの間隔と、異なったグループのワイ ヤとの間の角度が選択されることを特徴とする請求の範囲14に係わる格子。 16.格子が楽器のコンチェルティーナのやり方で織り込まれることを特徴とす る請求の範囲14又は15に係わるワイヤ格子。 17.折り返しラインが交差する点の平行な列に沿って走ることを特徴とする請 求の範囲16に係わるワイヤ格子。 18.折り返された格子の一面内に置かれた交差する点の格子寸法が、平坦な、 折り返されていない格子の交差する点の格子寸法に一致するように、折り返し角 度と、折り返しラインに垂直に測定した折り返し部分の長さとが選択されること を特徴とする請求の範囲17に係わるワイヤ格子。 19.折り返された格子の一面内の交差する点の格子寸法が、平坦な、折り返さ れていない格子の交差する点の格子寸法に対して小さな整数比であることを特徴 とする請求の範囲17に係わるワイヤ格子。 20.折り返しライン上の交差する点の間隔がお互いに関して隣接した折り返し の山又は谷の間隔と等しくなるように、平坦で、未だ折り返されていない格子に 関して各ケースで異なったグループの間の角度が60°になることと、折り返し ラインが平行なワイヤのグループのワイヤに沿って走ることと、折り返し角度が 約51.3°になることを特徴とする請求の範囲16又は17から19の何れか 一つに係わるワイヤ格子。 21.フィラメントがグループ内で平行に配置されると共に、異なったグループ のフィラメントが互いに最小10°で最大90°の角度を形成するフィラメント の格子状構造物であって、少なくともフィラメントの一部分が織物状材料の規則 的に配置された面積領域の除去によって平坦な織物状材料から製造されることを 特徴とするフィラメントの格子構造。 22.除去される面積領域が、好ましくはコーナー部分を丸めている概略三角形 状であることを特徴とする請求の範囲21に係わる格子材料。 23.三角形が少なくとも2つのグループに配置され、各ケースのグループ内の 三角形の方向が同一であるが2つのグループの間では異なっており、特に他のグ ループの三角形に対して180°回転されていることを特徴とする、請求の範囲 22に係わる格子材料。 24.少なくとも一つの第1の格子はシート状の金属材料から製造されることを 特徴とする請求の範囲21から23のいずれか一つに係わる格子状構造物。 25.平行なワイヤの3つのグループが続いて置かれて、互いに織り込まれ、更 に、一つのグループのワイヤが他のグループのワイヤと共に、最小10°で最大 90°の角度を形成し、異なったグループのワイヤがそれらの交差する点で互い に溶接されていることを特徴とするワイヤ格子の製造方法。 26.各交差する点が3つのワイヤ、言い換えれば各ケースで異なったグループ の各々からひとつを持つようにワイヤの配列を行うことを特徴とする請求の範囲 25に係わる方法。 27.ワイヤ格子が楽器のコンチェルティーナのやり方で織り込まれることを特 徴とする請求の範囲25又は26に係わる方法。 28.平坦か折り返された幾つかの格子が、幾層にも続いて配置されて、少なく ともそれらの接触点の一部分で互いに溶接されることを特徴とする請求の範囲2 7に係わる方法。 29.2つの折り返された格子が、互いに関して90°回転した折り返しの配列 を伴って好ましくは溶接により互いに連結されることを特徴とする請求の範囲2 8に係わる方法。 30.規則的に配置された面積領域が織物状材料から除去されることを特徴とす る請求の範囲21から24のいずれか一つに係わる格子材料の製造方法。 31.前記面積領域が前記材料から打ち抜かれることを特徴とする請求の範囲3 0に係わる方法。 32.前記面積領域がエッチング薬剤によって取り除かれることを特徴とする請 求の範囲31に係わる方法。 33.エッチングするべき領域の構造を写真石版技術によって作ることを特徴と する請求の範囲32に係わる方法。 34.シート状の金属材料が織物状材料として使用されることを特徴とする請求 の範囲30から33のいずれか一つに係わる方法。 35.規則的な格子や網目構造の後に残された計画領域の除去の後に、織物状材 料が、隣接する節点の連結ラインに沿って走る平行な節点ラインの結果的な格子 や網目に沿って折り返されることを特徴とする請求の範囲30から34のいずれ かに一つに係わる方法。
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