本發明係關於多層之突緣式組合懸臂彈簧耦合結構物及其製造方法與裝置。本發明特别關於包括至少一個突緣式合成物料懸臂彈簧元件之耦合結構物，懸臂彈簧元件由一多層合成物料結構物構成，其中包括至少二雙軸單向層之加有張力捻綫，每一捻綫由經可硬化液態鑄型劑浸漬之多條螺旋形態連續纖絲股構成。一内部本體元件層包括由互相對準平行之螺旋形紗股之捻綫構成並位於本體元件之一端部之一整體結構物，以提供連接於合成物料懸臂彈簧元件之一突緣元件。一外層包括横向配置並僅重疊於本體之内層及突緣元件之各預加張力捻綫。第一與第二層之方位分别與合成物料彈簧偏轉方向成交。有利之耦合結構物之一種形式包括一管狀多層合成物料本體結構物，本體一端之内表面製成正多角形及在多角形之各角隅邊緣部份開槽而提供環形排列之各向内突緣式平坦組合懸臂彈簧元件，每一懸臂彈簧元件能就一形合葉綫獨立向外偏轉而提供一突緣式彈簧鎖定耦合結構物，此結構物作為連接具有一對向外方突緣之一配合插入端部結構物之一可偏轉承窩。 有利耦合結構物之另一種形式包括一半圓形多層組合本體結構物，本體結構物之各端部包括連接於一對向内方突緣之一彎形合葉式懸臂彈簧，突緣具有由用於製造本體結構物之相同單向縱長捻綫層構成之一負荷面及表面。結構物提供二完全相同耦合器半體之一，二耦合器半體被組合並被一可取除鉗夾或管狀套筒固定在一起，鉗夾或套筒偏轉各彎形突緣式懸臂彈簧並提供在具有外力配合突緣之各端部連接結構物間之一耦合件。
背景
合成物料由嵌置於一連續相如熱定形樹脂鑄型劑中之一或多種不連續相如纖絲補强物構成。合成物料提供改善機械特性如强度，勁性，靸性及高温性能之一種方法。各種合成物料之特性深受其各種組成物料之特性，各種組成物之分配及相互作用之影響。説明一種合成物料時，除説明各種組成物料及物料特性外，需就系統説明補强物之幾何形狀。補强物之幾何形狀可藉形狀，填料及填料分配加以説明。本發明之合成物料包括各連續纖絲作為補强物或不連續相及可硬化液態鑄型劑作為連續相。用於本發明之補强物之幾何形狀能説明為均匀徑之各連續纖絲，具有數百公尺製造長度及纖絲徑一般為7μ（0.00028吋）至25μ（0.001吋）。構成本發明之合成物料之纖絲補强物之濃度一般為體積計百分之45至60。本發明之合成物料極近似稱為單向合成物之合成物。
單向合成物料之一重要機械特性及設計参數在本説明稱為「横向抗剪强度」。此項特性為由硬化之鑄型劑固定在一起之一束纖絲股之抗剪强度。此項特性亦稱為「横切紗股」抗剪强度，其值由美国标准試驗方法D-732決定，此種方法使用一衝床式剪切工具及2″×2″包括配置成大致互相平行之各纖絲股之均匀厚度之一合成物料結構物試驗様品。合成物料結構物試驗様品被夾置於衝床架之間，使各纖絲與衝床面成交配置。以美标D-732方法進行之抗剪强度試驗顯示用可硬化聚酯樹脂鑄型劑浸漬之彎曲配置玻璃纖絲加强物構成之單向捻綫之單層之横向抗剪强度為172至241MN/m2（25，000至35，000PSI）。此一强度實質上大於以美标D-3846決定之傅統補强熱定形塑膠之疊層間「平面」抗剪强度。
如欲清晰明瞭本發明，必須明瞭單向「層」與單向「疊層」之區别。先有技术之單向疊層物如先有技术之纖絲纏繞及預成形扁带式分層合成物並非自各單獨纖絲而係由包含無數纖絲之「索」或「股」構成。每一纖絲股或索包含數百且常數千條單獨纖絲，此等纖絲不確實互相平行而在施加轉變纖絲束成一股構成所謂股整體性之可溶解纖維膠粘劑後就一種鬆散不糾纏方式被扭曲，尤其在稱為「粗紡綫」之玻璃纖維股之情況中。此等玻璃纖絲股被纏繞在一夾頭上而形成便利在纖絲纏繞及放出作業中使用之初級包裝成「餅」。一般言之，此等「餅」或粗紡綫包裝為中空圓柱形而使各纖絲股能藉自包裝之中心或内部拉出被饋送，以省略在自粗紡綫包裝饋送或拉出纖絲股時對粗紡綫包裝之支撑及旋轉作用。此等中心拉出作業使包含在股中之纖絲發生進一步扭曲作用。股扭曲是由粗紡綫包裝尺度以及進行包裝所採用之「单程纏繞」（“way wind”）數控制。一般言之，「单程纏繞」數為2.7與4.1之間，係表示在6吋内徑之餅，自粗紡綫包裝拉出之每公尺股被完全扭曲360°至少一次。除加修正外，此項股扭曲用於減低可自未扭曲股製成之單向層疊物獲致之最佳抗拉强度之半數。此點係因在一扭曲股中，抵抗拉力負荷之各單獨纖絲長度並非確實相等，故僅各最短長度纖絲為主要抵抗拉力負荷之纖絲。因碳及聚酰胺纖絲補强物較玻璃纖絲補强物貴五至三十倍，故碳及聚酰胺纖絲股係就減少碳及聚酰胺纖絲股之扭曲及强度損失之方式而被製造、包裝及配送。
理想之單向合成物為由嵌置於一種鑄型劑中之平行之各未扭曲連續纖絲構成。當二或多個單向層依特定方位順序被重疊而製成一合成結構物時，產生先有技术之「層疊層」。本發明所討論之每一層單向捻綫股稱為「層」，以與傅統稱為「層疊層」之先有技术之各疊置薄層區分。本發明之「層」之定義為由加有張力及單向近似平行之一或多條捻綫構成。本發明之「捻綫」之定義為由扭曲在一起而使每一股具有彎曲波狀形狀之三或多條單向纖絲股構成。捻綫股構成之層一般具有至少50之厚度與纖絲徑比，典型之先有技术之單向合成「層疊物」則由各未扭曲平行股構成並具有10至40之厚度與纖絲徑比。本發明所説明之單向彎曲形狀捻製股構成之各層之理想方位順序為互相成0°或90°及具有約正或負10°之製造偏差。
藉傅統纖絲纏繞裝置及方法製成之先有技术單向合成管狀層疊物係利用致力於儘量減少纖絲及包含纖絲綫股之扭曲而儘量減少扭曲纖絲股補强物發生之附隨層疊物抗拉强度損失之綫股進饋，浸漬及綫股定置技術。本發明之單向捻製綫股合成層則由設計成增加而非減少單向纖絲補强物之扭曲作用而提供所需之綫股纖絲之彎曲方位之方法及裝置製成。理由極明顯，因抗拉强度雖然重要，但並非單向合成物之唯一必要特性，尤其在合成物用作彈簧或常被撓曲結構物時。本發明之捻製纖絲股之彎曲波狀配置不僅大為增加所製成之單向合成層結構物之勁性，且亦極便利製造由二或多個雙軸向層構成之管狀合成物。
遭受自由端部壓應力（美标D-1598及D-2992）之先有技术合成管狀結構物之製造方式要求管狀壁結構同時抗阻縱向及沿周應力。在例如端部封閉管之合成壓力容器中，沿周環繞應力SC必定為縱向端部負荷應力SC之二倍，並以公式SC= (PD)/(2tC) 及SC= (PD)/(4tC) 計算，其中「p」為管遭受之内部壓力，「D」為管外徑，「tC」為抵抗沿周應力之管壁物料之比例厚度，及「tL」為抵抗縱向應力之管壁物料之比例厚度。本發明揭示具有厚度「tC」及製在一不滲透性管狀膜上之沿周配置捻綫之單獨一「環形」層能使所用之管壁物料抵抗沿周環繞管應力「SC」，及具有厚度「tL」並設製在「環形」層上之縱向配置捻綫之單獨一「縱長」層能使所用之管壁物料抵抗管端負荷之縱向應力「SL」。
用作壓力器具之先有技术之合成管狀結構物顯示主要視結合各單獨層疊層在一起之鑄型劑物料之性質而定之總長度及徑變化。理論上，具有徑「D」之此等先有技术結構物之管徑變化「△D」能以下式計算：△D＝εCD，其中εC＝SC/EC及為具有等於「EC」之拉力模數之合成管物料中環繞應力「SC」所產生之沿周應變值。就相似方式，具有長度「L」之此等先有技术結構物之管長度變化「△L」理論上能以式△L＝εLL計算，其中εL＝SL/EL及為具有等於「EL」之拉力模數之合成管物料中縱向應力「SL」所產生之縱向應變值。然而，先有技术之合成管層疊層物料之拉力模數值EC及ET受用以結合各層疊層在一起之鑄型劑物料之拉力模數值及帕松比值（poisson ratio values）之無從估計之影響。因此，先有技术之合成層疊物管之長度及徑變化之位置及幅度，尤其單向纖絲之多層螺旋配置層疊帶構成者，不能可靠估計或計算。
本發明揭示利用螺旋構型紗股之捻綫，及各捻綫成相隣配置並被具有小於或等於用以浸漬及結合各螺旋形捻綫股在一起之已硬化結合鑄型劑之抗拉强度之相容界面物料分開時，加壓合成管結構物之徑及長度變化位置及幅度能被可靠估計及計算。
由多層單向纖絲層疊物製成之先有技术合成結構物之結構整體性係由用以結合各疊層在一起之鑄型劑物料之整體性控制。因此，先有技术合成結構物隨時間而變質，因鑄型劑物料之結合强度由於循環應力在鑄型劑層與疊層間所產生之微細裂隙而減低。疊層結合鑄型劑中之微細裂隙不僅減低鑄型劑之抗剝離强度及疊層間抗剪强度，且亦因疊層物之邊緣及表面曝露於液體、蒸汽或氣體而促成纖絲束之吸收作用。
本發明揭示當合成結構物由包括螺旋形紗股之捻綫層製成時，合成結構物之耐用性實質上增加。本發明所揭示之捻綫股螺旋構型提供使合成結構物與用以浸漬及結合纖絲補强物在一起之鑄型劑物料所具有之疊層間抗剪强度、抗剝離强度及微細裂隙無關之方法，因而在勁性及其他物理特性方面遭受實質上較少變質。
隨能迅速及機械方法連接而提供永久密封連接之高壓合成管之發展，管路工程師無須再完全依賴焊接鋼管作為輸送水、油、天然氣及淤漿產品之最可靠及經濟方法。除高强度與重量比及長期抵抗循環性疲勞及腐蝕之特點外，合成管具有減少流體流動摩擦之極光滑内表面，因而降低泵送產品通過管之成本。
控制相等之每綫呎成本及性能之各種管間之經濟性比較之唯一最重要特點為用以連接及密封管之方法。鋼管藉焊接連接及密封較使用螺栓固定突緣或螺紋式耦合器為經濟。另一方面，合成管利用機械性耦合器連接及密封較利用現場結合式接頭為經濟。現代合成管能被耦合與密封以及解除耦合與取除之迅速及簡易性提供較機械式耦合鋼管為有利之經濟優點。
現代合成機械式耦合器提供連接合成壓力管之一種迅速及可靠方法。現代人造橡膠物料製成之密封提供相當於結合式或焊接式接頭之密封永久性及整體性。利用螺紋接頭或螺栓固定突緣之合成機械式耦合器較採用淺無螺栓突緣者為昂貴。基於此一原因，逐漸向使用接合機器製作在合成管端部之槽之耦合結構物。此等耦合結構物一般包括有向内突緣之元件，例如維克陶立克（Victaulic）式鉗夾所採用者。用作接合機器製作在合成管接頭端之淺凹入突緣或鍵槽之撓性鍵之撓性鋼纜或塑膠桿提供一般採用之機械式耦合合成管之另一種方法。採用由機器製作在傅統疊層合成管接頭端之凹槽所提供之淺突緣之先有技术機械式耦合器在接頭抗拉强度方面受限於合成物料之視鑄型劑而定之疊層間「平面」抗剪强度，及因此限制先有技术合成管接頭與配合之合成機械式耦合結構物可逹成之接頭强度。本發明之耦合結構物提供克服先有技术耦合强度限制之一種裝置。
結構突緣為能自一主體轉送一負荷至另一主體之一凸出部份。為逹成應力分析目的，一結構突緣可視為永久連接於一主體之一短懸臂式梁，主體抵抗加於突緣之負荷。突緣式結構物極少單獨使用，一般係配合另一突緣式結構物而提供各分立結構物間之耦合及負荷交換。突緣式結構物極普遍用於轉送拉力，壓縮力及扭力負荷。加於先有技术合成結構物之扭力負荷主要受用於結合扭力突緣於扭力抵抗主體表面之合成鑄型劑物料之低抗剪强度限制。本發明之抵抗扭力耦合器利用單向縱長捻製紗股索之高横向抗剪强度而克服此等先有技术之限制。主要抵抗加於突緣面之拉力及壓縮力負荷之突緣作用時均匀負荷懸臂式梁。此等拉力及壓縮力負荷對連接突緣於抵抗負荷本體之物料產生轉矩應力以及剪應力。本發明揭示連接於一整體合成懸臂式彈簧之突緣優於先有技术之耦合結構物，所提供之突緣結構不僅減少在突緣連接處之轉矩應力，且亦增加突緣連接處之强度。因此，本發明之一目的為揭示連接於合成結構物之合成突緣如何製成，以降低加於突緣連接處之轉矩應力及同時增加突緣連接處之强度而提供優於先有技术合成耦合器之突緣式合成結構物。
先有技术合成管耦合器經發展採用與設有槽之合成管接頭端部接合之分段式彈簧負荷彎曲正方形鍵，以提供自動迅速連接式耦合器。此項彈簧作用由包含在設製於一合成管接頭内之一插座槽内之各獨立元件提供。此等彈簧作用式合成耦合器採用獨立作用成活動剪力鍵並分别自各彈簧元件製成之各突緣元件。此等先有技术自動耦合器之範圍及用途受彈簧元件可靠性以及剪力鍵與有槽突緣之平面抗剪强度之限制。
一懸臂式彈簧為當遭受一已知負荷時顯示可估計偏轉及當負荷取除時返回其原來位置之一結構元件。本發明揭示製造及利用在旣定彈簧厚度下具有較先有技术合成彈簧為大之疲勞壽命及彈簧勁性之合成懸臂式彈簧之方法。
通常無突緣之先有技术合成彈簧包括多層含有單向纖絲之薄疊層。此等合成疊層物懸臂式彈簧之勁性及因而彈力常數主要視結合各單獨層疊物層在一起之鑄型劑物料之抗拉强度及平面疊層間抗剪强度而定。因此，先有技术合成疊層物懸臂式彈簧之抗拉强度及彈力常數係視鑄型劑而定，因此等彈簧不能有效利用構成製造物料之纖絲補强物之勁性及强度。
本人發現當彎曲捻製經鑄型劑浸之連續纖絲股之索就平行方式配置在一成形表面上並在定形或成形前單獨加以張力時，產生能製造勁性高性能合成懸臂式彈簧之合成物料整體層。經發現此等合成彈簧具有實質上高於相同厚度及構型之先有技术之合成多疊層物彈簧之彈力常數及勁性。
本人進一步發現當一單層捻製縱長纖絲股用可硬化液態鑄型劑浸漬並製成具有多角形斷面之管狀合成結構物，及至少部份沿管狀多角形之各頂點依與管軸綫平行之方向設製槽縫而提供每一彈簧元件之形合葉綫時，能産生具有可估計勁性之一組獨立合成懸臂式彈簧元件。
製造加有張力縱長纖絲補强物構成之合成管狀結構物之以往技兿方法一般係採用其中每一疊層具有相互平行對準之單層纖絲股之厚度之一序列之重疊層。當用於製造需要大於單獨一纖絲股所能獲得之縱長層疊層壁厚度之合成管狀結構物時，此等方法費時、複且成本昂貴。本發明揭示製造具有由各紗股之一捻綫之斷面面積控制之單層壁厚度之管狀合成結構物之方法。
抗高温及不燃燒性之先有技术合成多層結構物一般用具有所需之抗熱及不燃燒特性之單獨一種液態鑄型劑製作。製造此等不燃燒抗高温合成物之先有技术方法一般均需使用不燃性添加劑，此等添加劑向降低液態鑄型劑之粘度而抑制纖絲補强股之充分浸漬作用，因而減低合成物料强度。為克服此一問題，先有技术之不燃燒合成物均包括摻有液態含鹵素火焰遲滯添加劑之液態聚合物鑄型劑。此等合成物在遭遇火或極高熱時不僅分解及喪失强度，且放出致命毒性含鹵素氣體，此等氣體不但防礙救火作業且可導致曝露於此等火焰產生氣體中之人員死亡。
本人發現一種不燃液態鑄型劑物料，在液態未硬化狀態時，能與大多數傅統之未硬化可燃熱定形聚合物料相容。當用可燃熱定形樹脂浸漬之纖絲股補强物與用相容之不燃性液態鑄型劑浸漬之其他纖絲股補强物捻合或用他種方法緊密合併時，能製成對火或熱變質作用具有較大抵抗性之合成結構物。
先有技术之合成耦合器如美國專利4，383，644號所説明者採用無斜面之合成突緣，突緣由夾置於包含沿周配置連續纖絲股之二合成環間之一縱長纖絲層構成，其中之一環作為突緣負荷面。此種構型之合成耦合突緣不能抵抗超過結合各夾置層在一起之樹脂鑄型劑之抗剪强度之耦合拉力負荷。此等無斜面向内合成環形耦合突緣亦不能作用成撓曲而協助耦合器總成以及提供充分壓縮一合成橡膠墊圈而逹成相接靠之各管接頭端間之端面密封所需之縱向組合力之突緣式合成彈簧元件。當遭受端向拉力負荷時，此等先有技术分段式合成耦合器不能固定及鎖定一包圍合成套筒結構物而防止遭受縱向應力時分開。
用於組合及包圍分段式合成耦合器結構物之先有技术之環形合成套筒為整體式，故不能簡易組合以及僅對每一耦合突緣之外表面施加徑向壓縮力。
先有技术之管狀合成層疊物一般均為利用夾置之紗一樹脂混合物或結構泡沫予以加强之單壁結構物。此等結構物不適於用作遭受彎曲應力之梁或結構元件，因此等結構物係依靠用以結合各疊層於夾置在疊層間之泡沫或填充物料之鑄型劑物料之疊層間抗剪特性。此等先有技术管狀合成結構物對由於改變内壁及外壁長度之熱應力所致之内壁與外壁間之脱離層疊作用之抗力不佳。
本發明克服先有技术合成耦合器結構物所受限制之目的摘要説明如下：
（a）提供連接合成板及管狀結構物之卓越耦合器。
（b）提供為合成壓力管之整體結構部份之合成插置件與承座耦合結構物。
（c）提供能簡易連接高壓管之合成耦合器結構物。
（d）提供能達成並保持所連接之各管接頭端面間之壓縮密封之合成機械式耦合器。
（e）提供在火焰下抵抗變質及强度損失之抗高温合成物料。
（f）提供能簡易連接或拆開之合成梁，桁架及板結構物。
（g）提供遭受端向拉力負荷時抵抗分開之合成耦合器結構物。
（h）提供製造具有可預估强度及密封能力特性之範圍廣大之合成耦合器結構物之裝置及方法。
本發明之主要目的為提供具有至少一個突緣式合成懸臂彈簧結構物之多層合成耦合器結構物而克服前文簡單説明之先有技术合成機械式耦合器所特有之問題及限制。突緣式合成懸臂彈簧結構物由包含螺旋構型之各連續纖絲股之多條平行捻綫之單獨一單向層構成。突緣元件之强度及結構整體性以及突緣為其一整體部份之合成懸臂彈簧之勁性係受配置成大致與突緣式合成懸臂彈簧元件所能偏轉之方向成交之螺旋構型纖絲股之各平行捻綫製成之單向層結構物之抗拉强度及横向抗剪强度特性控制。
本發明之突緣式合成彈簧結構物之管狀形式為包括至少二重疊雙向層之一整體結構物，其中每一層包括由多條螺旋構型纖絲股構成之多條平行捻綫。複層合成結構物包括至少一個彈簧支承突緣元件而提供能與具有一適宜配合突緣之結構物連接之一耦合結構物。一内層本體元件提供作為突緣式合成懸臂葉片彈簧元件之至少一個端部，並由平行對準管軸綫及構型提供本體元件以及懸臂彈簧與其相連突緣之各螺旋捻製纖絲股製成之一整體結構物構成。耦合器本體結構物及突緣亦包括置於内層上之螺旋構型連續纖絲股之沿周配置捻綫製成之一外層。耦合結構物之管狀形式可為分段式及製成二完全相同半圓形結構物，二半圓形結構物可由一包圍夾或管狀合成套筒結構物組合。
本發明之進一步目的為提供具有一系列突緣式扁平懸臂合成彈簧之合成耦合器結構物，此等合成彈簧用為與具有配合突出突緣式插座端部之結構物連接之耦合器結構物之插座端部。此等插座端部耦合結構物能製成板以及圓管或具有分别在各多角形頂點之多角式排列之扁平懸臂彈簧元件之管。
本發明之另一目的為提供具有突緣式合成懸臂彈簧元件之耦合器結構物，其中各彈簧元件之抗拉强度及勁性主要受配置成與懸臂彈簧偏轉方向大致成交之螺旋構型連續纖絲股之平行單向捻綫製成之單層合成結構物之横向抗剪强度及拉力模數控制。
本發明之另一目的為提供具有主要由一單層經鑄型劑浸漬螺旋構型連續纖絲股之各平行捻綫之厚度控制之拉力應變及伸長度之合成耦合器結構物。
製造突緣式合成彈簧結構物成所需之耦合結構物形式之方法及裝置包括製作一系列之捻製第一層經鑄型劑浸漬螺旋構型股綫圈，將各綫圈端部固定於一耦合器成形結構物之各端部之各綫圈端部固定銷，將第一層捻製股綫就平行順序放在耦合器成形結構物上而使各綫成縱向配置及與心軸軸綫平行，將第二層螺旋構型連續纖絲股之各平行經鑄型劑浸漬捻綫置於第一層捻綫上而偏轉第一層捻製纖絲股進入耦合器成形結構物之各突緣成形空腔内，硬化液態鑄型劑，在合成結構物上設置槽縫而產生所需之各突緣式彈簧元件，及自耦合心軸取下耦合器結構物。
圖1A為經可硬化液態鑄型劑浸漬螺旋構型連續纖絲股之一單獨捻綫之透視圖。
圖1B與圖1A相同，但顯示環繞一中心捻綫芯型製成之各螺旋捻製股。
圖2與圖1相同，但顯示一捻綫徑及各單獨股之螺旋盤捲之各參數。
圖3A為用於連接各外方突緣式管接頭之分段耦合器結構物總成之分解透視圖。
圖3B與圖3A相同，但各突緣製有槽縫。
圖4為管狀彈簧鎖耦合器結構物之插座端部之透視圖。
圖5為管狀彈簧鎖耦合器結構物之突緣式插入端部之透視圖。
圖6為顯示一插入端部結構物部份插入一配合彈簧鎖耦合器結構物之插座端部之透視圖。
圖7為一管狀彈簧鎖耦合器結構物連接於一配合插入端部結構物之透視圖。
圖8為連接管接頭端部之具有二插座端部之彈簧鎖耦合器之半斷面圖。
圖9為連接於有插入端部管配件之雙插座彈簧鎖管耦合器結構物之透視圖。
圖10為在一管狀插入端部結構物與一雙壁彈簧鎖耦合器結構物之插座端部間之一結構密封總成之半斷面透視圖。
圖11為雙插座抗轉矩彈簧鎖耦合器結構物之部份斷面側視圖。
圖12為連接一動力軸於一從動軸之圖11之抗轉矩耦合器結構物之透視圖。
圖13為連接於具有多個配合插入頭部之一接頭結構物之雙插座彈簧鎖耦合器結構物之透視圖。
圖14為組合插座端部彈簧鎖耦合器結構物及插入端部接頭所構成之一結構桁架之透視圖。
圖15為連接於具有多個插入端部之接頭結構物之雙插座彈簧鎖耦合器結構物之部份斷面側視圖。
圖16為扁平帶式雙壁彈簧鎖耦合器結構物之部份斷面透視圖。
圖17為圖16所示帶式雙壁板耦合器結構物之單獨一個插入及插座元件之部份斷面透視圖。
圖18為一扁平彈簧鎖耦合器結構物之一面之斷面透視圖。
圖19為二雙面扁平彈簧鎖耦合器結構物之組件之斷面透視圖。
圖20為具有雙面插座端部之U形彈簧鎖耦合器結構物之斷面透視圖。
圖21為具有雙面插座端部之工字梁形彈簧鎖耦合器結構物之斷面透視圖。
圖22為具有雙面插座端部之各正方形管狀彈簧鎖耦合器結構物之組合件之部份斷面透視圖。
圖23為用於製造所示之各分段式合成耦合器結構物之可旋轉支承心軸裝置之透視圖。
圖24為一動力心軸載具横向裝置之透視圖。
圖25為一動力心軸載具裝置之透視圖。
圖26A為往復運動捻綫圈成形裝置之一結構物之透視圖。
圖26B為支持往復運動捻綫圈成形裝置之一結構物之透視圖。
圖27為顯示包括耦合器成形裝置之縱向配置捻綫製作，浸漬，定置及定形方法及裝置之槪略透視圖。
圖28為開始定置縱向配置捻綫圈於耦合器成形裝置上之方法之第一次循環之裝置之部份斷面側視圖。
圖29與圖28相同，但顯示裝置完成第一次作業循環。
圖30與圖28相同，但顯示裝置開始回行作業循環。
圖31與圖28相同，但顯示裝置完成回行作業循環。
圖32為在耦合器成形裝置上製作之部份完成之一分段式耦合器結構物之半斷面透視圖。
圖33為在耦合器成形裝置上製作之管塞扣件式耦合器結構物之半斷面透視圖。
圖34為顯示圖26、27、28及29所示各項作業，但亦顯示動力驅動及循環控制之半斷面透視圖。
圖35為用以將一插入端部結構物插入一彈簧鎖耦合器結構物之插座端部之耦合器組合裝置之半斷面側視圖及槪圖。
圖36與圖35相同，但顯示彈簧鎖耦合器組合作業中之一後繼步驟。
圖37與圖35相同，但顯示完成耦合器組合後取除裝置。
圖38與圖35相同，但顯示處於分開耦合之各管端部之位置中之耦合器分離裝置。
圖39與圖38相同，但顯示裝置用於進行分離耦合之管之第一步驟。
圖40與圖38相同，但顯示裝置用於進行分離耦合之管之次一步驟。
圖41與圖38相同，但顯示裝置完成分離耦合之管之方法。
圖42與圖38相同，顯示可用以組合或分開所示之本發明之各耦合器結構物之可取除固定環裝置。
圖43為顯示結合成第一層並製成一彈簧鎖耦合器結構物之突緣式彈簧元件之纖絲補强物捻製股之透視圖。
圖44為槪略顯示製作，浸漬，平展及定置沿周邊配置捻綫之方法及裝置之部份透視圖。
圖45為一彈簧鎖壓力耦合器之多角形斷面插座端部之部份斷面透視圖。
圖46為具有與圖45相同之一插座端部之彈簧鎖耦合器之側視斷面透視圖，但顯示耦合器結構及一配合突緣式插座端部。
圖47為部份插入一彈簧鎖壓力耦合器之密封插座端部之一配合插入端部之放大部份斷面透視圖。
圖48為具有各向外張開分段式彈簧元件之帶式雙壁彈簧鎖壓力耦合器之半斷面側視圖，此等彈簧元件提供與一相同雙壁彈簧鎖壓力耦合器之相對插座端耦合之突緣式插入件。
圖49與圖48相同，顯示連接於配合管或配件之插入端部之包含密封彈簧鎖壓力耦合器。
圖50為由二圓柱形合成固持套筒元件所固定之二半圓形耦合器結構物予以連接之各突緣式管端部之部份半斷面側視圖。
圖51與圖50相同，但顯示圖50之分段式耦合器組合件連接能保持壓力密封及補償耦合器結構物之伸長度之各插座及插入管接頭端部。
圖52與圖50相同，但顯示分段式耦合器連接由二可壓縮密封及一可分開插入環密封之各插座端部管接頭。
圖53與圖50相同，但顯示容納一中間插座環接頭而逹成相同各插入端部管接頭間之密封之一分段式耦合器。
圖54與圖50相同，但顯示容納一中間插入環接頭而逹成相同各插座端部管接頭間之密封之一分段式耦合器。
圖55為合成耦合器結構物本體元件之一端之尺寸斷面圖，顯示製成就一形合葉綫偏轉之一合成懸臂彈簧之突緣元件之第一層端部。
圖56為一分段式合成耦合器結構物本體元件之一端之斷面尺寸圖，顯示製成在被一包圍固持套筒壓縮時就一彎曲合葉綫偏轉之懸臂彈簧之突緣元件之耦合器第一層端部。
圖57為一多段式耦合器結構物之第一層彈簧元件之放大斷面尺寸圖，顯示懸臂合成彈簧元件就其合葉綫之偏轉範圍。
圖58為一彈簧鎖耦合器之第一層彈簧元件端部之放大斷面尺寸圖，顯示其構型為提供一整體突緣元件之負荷面。
圖59為一分段式管接頭耦合器結構物之部份半斷面側視尺寸圖，顯示當被一包圍固持套筒結構物偏轉時就一彎曲合葉綫之突緣式彈簧偏轉。
圖60為製成一懸臂彈簧元件以及耦合器突緣元件之外方結構物之負荷面之一分段式耦合器第一層結構物之部份透視圖。
圖61為相同之圖，就圖60所示第一層結構物而顯示耦合器第二層結構物。
圖62為斷面尺寸圖，顯示根據本發明製成之二層合成彈簧鎖耦合器結構物之主要部份及尺寸。
圖63與圖62相同，但顯示一斜形第一層本體元件及作用於耦合器結構物之主要負荷抗力之位置。
圖64與圖63相同，但顯示包含第三層結構物之耦合器本體元件。
圖65為圖4、45及46所示彈簧鎖耦合器結構物之突緣及本體元件間之端部斷面圖，顯示各扁平懸臂彈簧元件就之而偏轉之各形合葉綫之多角形配置。
圖66為圖45及46所示耦合器結構物之側視斷面尺寸圖，但顯示與一單獨突緣式懸臂彈簧元件之作用情形相關之各主要負荷向量及尺寸。
圖67為理想化透視圖，僅顯示一彈簧鎖耦合器結構物之圓柱形本體元件之第一層端部，以展示製成提供就一形合葉綫偏轉之突緣式懸臂彈簧元件之構型之各捻製股綫之平行對準配置。
圖68為一理想化透視圖，顯示一彈簧鎖耦合器結構物在就形彈簧合葉綫偏轉時之本體，彈簧及突緣元件之位置。
圖69為半側視斷面圖，顯示特點為二不相連配合彈簧鎖壓力耦合器結構物之各本體端部之合成構型及與耦合器總成相關之負荷向量。
圖70與圖69相同，顯示一耦合器本體插入及插座端部結構之尺寸條件。
圖71與圖69相同，顯示耦合器組合力隨插入突緣之插入面角度而變化。
圖72為插入端部彈簧鎖耦合器結構物之典型抗壓力圓柱形本體元件之部份透視圖。
圖73為用作夾之長方形彈簧鎖耦合器之部份透視圖。
圖74為具有正多角形實體本體元件斷面之彈簧鎖耦合器結構物之插座端部之側視斷面圖。
圖75為長形實體耦合器結構物本體元件之突緣式插入端部之側視斷面圖。
圖76為顯示具有長形實體本體元件之耦合器結構物之插入及插座端部之連接情形之側視斷面圖。
圖77為具有一環形本體元件及環狀多角形配置突緣式合成懸臂彈簧之彈簧鎖耦合器結構物之部份斷面圖，其中各懸臂彈簧被一多角形鎖定套筒固持而提供與一合成纜結構物之插入端部接合之耦合器插座端部。
圖78為具有用以在外方連接各突緣式管靠接接頭之圓柱形固持套筒元件之活動式彈簧鎖耦合器結構物。
圖79為處於縮回位置之活動式彈簧鎖耦合器結構物之部份斷面透視圖。
圖80與圖79相同，顯示在開始各突緣式接頭管端部間之連接時之活動式彈簧鎖耦合器結構物之伸出位置。
圖81與圖80相同，顯示在活動式彈簧鎖耦合器結構物連接各突緣式接靠接頭管端部時之多角形配置之各突緣式懸臂合成彈簧被偏轉之情形。
圖82與圖81相同，顯示活動式彈簧鎖耦合器及固持套筒結構物連接具有端面密封能力之各相同突緣式接頭管端部之情形。
實例Ⅰ
本發明之較佳具體實例包括自包含含有連續纖絲補强物5之多條單向螺旋構型股4之至少一條捻綫製造合成結構物。圖1A以放大透視圖顯示包含多條螺旋構型股4之單獨一條捻綫7，各螺旋構型股4包含經可硬化液態鑄型劑6浸漬之各連續纖絲補强物5。圖1B相同，但顯示環繞一捻綫芯型元件70之捻綫結構形狀，各捻綫股4環繞芯型元件而配置。圖2之目的為顯示包含在本發明所用之捻綫股中之任一單獨螺旋構型股4所具有之近似彎曲方位在與捻綫方位平行之一想像平面中之側面投影。最準確説明自捻製股製成之合成層結構物之屬類名詞「單向彎曲合成物」。
由包含無數連續纖絲補强物5之各單向螺旋構型股4構成之單層平行捻綫提供較由包括各單向平行未扭曲纖絲補强物股之二或多個薄疊層所製成之相同形狀及斷面之一先有技术合成層為大之撓曲强度。因先有技术之層疊層之抗彎曲及撓曲强度係受用以將各單獨層結合在一起之較弱鑄型劑物料之抗拉强度及抗剪强度限制。本發明揭示包含捻綫之層具有不受鑄型劑特性而受構成每一捻綫之纖絲補强物之物料成分及螺旋構型所提供之横向抗剪强度及抗拉强度限制之勁性及抗彎曲强度。
「彎曲捻製股頻率」一詞之定義係指連續纖絲股之捻綫中所含纖絲補强物之方位。每螺旋構型股捻綫單位長度之一股之圈數或轉數愈多，「彎曲捻製股頻率」愈高及對旣定厚度之一捻綫層所提供之勁性愈大。合成層物料之與捻綫股之大致方位成交之方向之横向抗拉强度隨「彎曲捻製股頻率」增加至接近與用於捻綫股合成層相同之形及平行纖絲補强物製成之單向合成層疊層之横向抗剪强度。在本説明書中，「彎曲捻製股頻率」將稱為「捻製股頻率」及在用於其計算之數學公式中以符號“Ftw”表示。「捻製股頻率」以「每公尺轉數」量度，亦卽指在一捻綫單位長度中之一單獨股所逹成之完整螺旋轉數。圖27及44槪略顯示可用於製造及浸漬螺旋構型股4之各乾燥捻綫7A之裝置。「捻製股頻率」Ftw藉增加自紗股包裝50饋入捻綫成形漏斗管裝置53之連續纖絲補强物4A之未捻製股數而被增加。每公斤500公尺產品之E玻璃纖絲紗束之一未捻製股4A包含3200單獨纖絲5，每一纖絲具有20微米徑。此種紗束股0.3公厘厚及3公厘寬，及當自圓柱形紗股纏繞包裝50之中心或外側就與包裝軸綫50A平行之方向軸向拉出時，紗股產生螺旋構型。典型之18公斤中心拉出圓柱形紗束包裝為250公厘徑，250公厘高，及提供每公尺4.4轉之「中心拉出螺旋頻率」（以符號“Fcp”表示），此一頻率在紗股被軸向自包裝50拉出時，使每277公厘紗股長度產生一螺旋扭轉。「捻製股頻率」Ftw能自公式Ftw＝N（Fcp）計算，其中N為捻綫所包含之股數。例如，包含具有等於每公尺4.4轉之「中心拉出頻率」Fcp之9支紗股之一捻綫具有等於每公尺40轉之「捻製股頻率」。「捻製股頻率」用於計算一捻綫層之抗彎曲强度，就旣定型式之纖絲加强物紗股而言，「捻製股頻率」愈高，捻綫層抗彎曲强度愈大。計算自一單獨捻綫製成之一合成層之最小厚度“T”之經驗式為T＝ts（N）1/2，其中“ts”為纖絲補强物之一單獨股之厚度及“N”為捻綫7所包含之股數。
遭受彎曲作用之一懸臂梁元件之最高應力區域接近彎曲力矩最大之外表面處。此等應力為在一彎曲元件之凹入表面部份上之壓縮應力及凸出表面部份上之拉應力。然而，用於製造懸臂梁元件之以往技兿層疊層為鑄型劑從屬性，及因此在到逹鑄型劑物料之内方層抗拉强度時脱離層疊。因此，合成纖絲補强物料之强度不能被有效利用。用於製造此等懸臂梁之構成捻綫之纖絲補强物之螺旋配置提供增加合成懸臂梁之勁性及抗彎曲强度之一種方法。
決定合成物料之撓曲特性之標準測驗方法為美标D790測驗方法。此一測驗方法之撓曲强度等於外層物料在斷裂瞬間之最大應力。此强度由美标撓曲測驗公式決定：S＝3PL/2Bd2，其中“S”為在中段以百萬巴斯卡（Megapascals）（MPa）量度之外方纖絲中之應力，“p”為在負荷偏轉曲綫上之一旣定點之以牛頓（Newtons）（N）量度之負荷，“L”為以公厘（mm）量度之支承段之長度，及“d”為所測驗之梁之深度（mm）。為比較一合成捻綫層所包含之纖絲補强物之螺旋配置能獲致之增加之抗彎曲强度，對二合成梁進行撓曲測驗。一梁自具有依跨度方向配置之全部單向玻璃纖絲補强物之傳統先有技术型式之十層疊層物製成。使用熱凝固聚酯樹脂為鑄型劑物料。第二梁由具有500公尺/公斤產量及4.4轉/公尺之中心拉出頻率Fcp之32股玻璃絲束之一單獨捻綫製成。捻綫合成梁之特點為具有等於N×Fcp＝32×4.4＝141轉/公尺之「捻製股頻率」Ftw之一捻綫製成。每一梁具有等於5mm之厚度“d”，等於10mm之寬度“b”及100mm之長度。採用80mm之支承跨度“L”，每一梁様品被支承在15mm徑光滑鋼架及半徑20mm負荷端部上。採用美标D790方法Ⅰ及2.0mm/min之横過頭部運動。
傅統先有技术型式之層疊梁在37.1KN（8330 lb）之負荷時損壞，並顯示在二内方層之間發生脱離之損壞時之17.8MPa（2580 PSI）應力。
自32股之一捻綫製成之梁抵抗大於先有技术型式之梁所抵抗者接近四倍之負荷。捻綫梁之凹入面上在138KN（31，000 lb）之負荷產生一輕微裂痕。發生此一情況時之撓曲應力為66MPa（9604 PSI）。然而，捻綫梁仍完整及能抵抗增加之負荷。
構成本發明之合成耦合器結構物之每一層係由前文所説明並示於圖1A及1B中之一條或多條「捻綫」製成，各捻綫完全成近似平行配置並互相接靠。
表Ⅰ顯示一連續纖絲補强物5之平均强度在先被收集成一單獨紗股4A及隨後成各螺旋構型股7之一捻綫時減低。表Ⅰ亦揭示例如用於本發明之各較佳具體實例之稱為「縱長層」之縱向配置捻綫之一合成層及稱為「圓形層」之沿周配置捻綫之一合成層之各建議設計值。
實例Ⅱ
本發明之另一較佳具體實例為自至少一層平行捻綫製造合成結構物
表Ⅱ顯示自具有200至500m/kg範圍產量及經熱凝固聚酯樹脂鑄型劑浸漬E玻璃連續纖絲之螺旋構型紗股之平行捻綫製成之一單向合成層之特性。如表Ⅱ所示，一捻綫層合成物料之横向抗剪强度約為最大抗拉强度之四分之一。本發明之較佳具體實例所採取之設計方式為用捻綫層最大横向抗剪强度之約50%及捻綫層最大抗拉强度之約20%作為合成捻綫層物料之容許設計强度。表Ⅱ所示之合成捻綫物料特性為約46%纖絲補强物體積及10至100轉/公尺範圍「捻製股頻率」之捻綫層合成物料之特性。
表Ⅲ顯示用於製造代表本發明之一較佳具體實例之一合成結構物之第一層之捻綫之强度特性及設計參數。複層式具體實例之第一層由平行放置及互相隣靠且縱向配置於具有相對之各排捻綫圈固定銷之一成形心軸上之一系列捻綫索7B之圈製成。各圈端部固定銷之間隔控制選擇每捻綫索之股數，以及控制被相隣固定銷所固定並位於相隣銷間之成對圈形捻綫索之完成之層厚度。
表Ⅱ 平行單向捻綫之單獨一合成層之特性
註：1.每一捻製股具有200至500M/kg範圍之產量及4至5轉/公尺範圍之“中心拉出頻率”。
2.捻綫包含3至25股經熱凝固聚酯樹脂鑄型劑浸漬之螺旋型E玻璃纖絲補强物，纖絲體積分數＝46%，及“捻製股頻率”10至100轉/公尺。
公制值 英制值
縱向抗拉强度（美标 D638） 0.86GN/M2125，200 PSI
縱向拉力模數（美标 D638） 24.2GN/M23.51×106PSI
縱向拉力應變（美标 D638） 3.6% 0.036IN/IN
縱向抗壓縮强度（美标 D695） 0.345GN/m250.000 PSI
縱向壓縮模數（美标 D695） 24.2GN/m23.51×106PSI
縱向壓縮力應變（美标 D695） 1.4% 0.014IN/IN
横向抗拉强度（美标 D638） 1.103GN/m215，000 PSI
横向拉力模數（美标 D638） 10.3GN/m21.5×106PSI
横向拉力應變（美标 D638） 1.0% 0.01IN/IN
横向抗壓縮强度（美标 D695） 0.138GN/m220，000PSI
横向壓縮力模數（美标 D695） 8.27GN/m21.2×106PSI
横向壓縮力應變（美标 D695） 1.6% 0.0166IN/IN
横向抗剪强度（美标 D732） 0.227GN/m233，000PSI
横向剪力模數（美标 D747） 24.2GN/m23.51×106PSI
横向剪力應變（美标 D747） 0.9% 0.009IN/IN
鑄型劑抗拉强度（美标 D638） 0.09GN/m213.000 PSI
鑄型劑拉力模數（美标 D638） 2.41GN/m20.35×106PSI
縱向帕松比（Poisson′s Ratio）（美标 D638） 0.25 0.25
縱向綫型熱膨脹係數（美标 D696） 11×10-6cm/cm/℃ 11×10-6IN/IN/℃
横向綫型熱膨脹係數（美标 D696） 55×10-6cm/cm/℃ 55×10-6IN/IN/℃
實例Ⅲ
圖56及66顯示本發明之另一種較佳具體實例，並顯示二或多層單向平行捻綫如何能被製成可用於構成便利耦合作業及在遭受耦合負荷時抗阻剪力及拉應力之機械式耦合器結構物之突緣式合成懸臂彈簧。如圖56及66所示，在合葉綫“HL”具有厚度“T”之第一層捻綫1製成提供突緣式合成懸臂彈簧3之構型。第二層捻綫2提供耦合器結構物之突緣及本體元件。應予説明者，圖56所示之耦合器構型之特點為一短彎曲懸臂彈簧元件17，彈簧元件17詳示於圖57中。彎形彈簧合葉綫11為分段式半圓形耦合器結構物10之突緣式合成彈簧元件之特點。如圖56所示，耦合器結構物10僅當半圓形突緣式元件14處於偏轉位置72時抗阻耦合拉力負荷“F”。圖66所示耦合器結構物之特點為一長形突緣式扁平懸臂彈簧元件22，彈簧元件22在不偏轉位置71時抗阻耦合拉力負荷“F”及其特點為具有如圖67及68所示之形彈簧合葉綫21。圖43為顯示構成管狀彈簧鎖耦合器結構物之插座端部之典型突緣式懸臂彈簧元件3之第一層之構型之透視圖。突緣式彈簧元件3之第一層1包括由包含螺旋構型纖絲補强物5之各螺旋構型股4構成之各平行縱向捻綫9。
圖66顯示包括第一層突緣式懸臂彈簧元件22之彈簧鎖耦合器結構物，彈簧元件22就耦合器結構物本體元件28之端部之形合葉綫21偏轉並用作包括第一層扁平懸臂彈簧元件22A及圓柱形分段式突緣元件23A之一可偏轉插座端部耦合器結構物。突緣元件23A具有突緣負荷面23B，突緣基座元件23C，突緣跟部元件23D，突緣跟部帽形端部23E及第二層突緣元件部份25。
實例Ⅳ
圖4、8、9、10、11、12、13、19、20、21、22、45、46、47、48、49、73、74、77、78及82顯示本發明之較佳具體實例及下文中稱為「彈簧鎖」式耦合器結構物20之各種耦合器結構物。
圖4為圖45、46及47之透視斷面圖所示之型式之彈簧鎖耦合器結構物之插座端部20A之透視圖。如此等圖中所示，彈簧鎖耦合器結構物之插座端部包括製成圓柱形耦合器結構物本體元件30之第一層端部之多角形排列之各懸臂扁平彈簧元件31。圖46及47顯示耦合器結構物第三層本體元件27之包含密封插座端部構型44以及圓柱形本體元件20BC之插入端部。圓柱形本體元件20BC包括圓柱形密封表面40及由第二層耦合器本體元件部份26構成之圓柱形斜突緣100B而提供插入端部本體元件負荷面26B。如圖46及47所示，第一層結構物1包括構型提供第一層突緣元件之各縱向配置捻綫9;第一層突緣元件如圖43所示具有圓柱形内表面23A，突緣負荷面23B，突緣基座元件23C，突緣跟部元件23D及突緣帽23E。第一層1亦包括一扁平懸臂彈簧元件22A及一圓柱形第一層本體元件24A。第二層2製於第一層上而提供第二層突緣部份25及第二層本體元件部份26。耦合器第一層本體元件24製於第三層本體元件部份27上，及第三層本體元件製於不滲透性内襯元件45上。
圖8、9、11、12、13、14及15顯示具有由多角形配置之各扁平突緣式懸臂彈簧元件22構成之一對相反插座端部20A之彈簧鎖耦合器結構物。圖8之斷面圖所示之彈簧鎖耦合器用於接合各突緣式端部管29，每一管具有接納圓柱形插入環結構物37之環形插座端部密封槽35，及環形密封槽包含一可壓縮密封38。此種耦合器之一種細長型式示於圖13、14及15中，成用於連接包括各插入端部配件39之各突緣式桁架接頭之一桁架元件。圖8所示耦合器結構物之細長型式示於圖11及12中，成能連接具有多角形插入端部20BP之二旋轉多角形插入端部元件41如動力驅動插入端部軸41A及從動插入軸41B之抗扭力插座端部耦合器結構物42。
圖10為放大斷面圖，顯示用於連接及密封插入端部壓力配件20BC之圖9所示壓力密封耦合器結構物之一端之結構。圖10亦顯示雙壁管狀彈簧銷耦合器結構物20A之插座端部及其與合成結構物20BC之配合插入端部接合而構成二結構物間之壓力密封及實際連接。内襯45提供能抗阻内部壓力之一不滲透性膜。各縱向配置捻綫9構成第一層多角形斷面本體元件24B，第一層懸臂彈簧元件22A及第一層突緣元件23，以及第四層本體元件48。各沿周配置捻綫8構成第二層多角形斷面本體元件26A及第二層突緣元件25，以及第三層本體元件27及第五層本體元件49。例如剛性泡沫之細胞狀物料構成用於分隔雙壁彈簧鎖耦合器結構物之内壁與外壁之結構物料43。
圖48以斷面顯示能用於製造可迅速連接之扁平板以及合成管狀結構物之另一種雙壁構型之彈簧鎖耦合器。圖48所示之彈簧鎖耦合器構型採用可偏轉突緣式扁平懸臂合成彈簧元件22作為彈簧鎖耦合器結構物20B之插入端部以及彈簧鎖耦合器結構物20A之插座端部。圖48為雙壁彈簧鎖耦合器結構物之斷面圖，其一側光滑及齊平並被包含於第三層本體元件44之一槽形部份内之可壓縮人造橡膠密封38密封。當製成具有如圖48所示斷面之一管狀本體元件時，内方圓柱形本體結構物包括不滲透性襯45、第五層本體元件45、縱向配置捻綫9構成之第四層本體元件48及沿周配置捻綫8構成之第三層本體元件27。外方本體結構物具有規則多角形構型76，及為製於第一層多角形本體元件24B上之第二層多角形本體元件26A，本體元件24B係被自包含一捻綫芯型70之各沿周配置捻綫製成之各多角形環狀合成肋33支承。
圖49為具有多角形插入突緣之彈簧鎖耦合器結構物之配合端部之斷面圖，插入突緣接合多角形排列之各扁平懸臂插座端部彈簧元件31並密封具有配合之圓柱形插入及插座端部本體元件之各端部之圓柱形耦合器本體元件31而提供二本體元件間之壓力密封38A。圖72顯示如圖49所示包含壓力圓柱形耦合器本體元件之另外結構細節。
圖16、17、18、19、20、21及22顯示包括扁平突緣式合成彈簧元件22之彈簧銷耦合器結構物之扁平板構型。
圖16及17顯示帶狀中空雙壁彈簧鎖耦合器結構物34，結構物34具有間隔之各縱向捻綫肋36，各肋36之構型具有插入及插座端部元件並提供較壓緊縱向捻綫構成之單壁結構物為大之剛性及絕熱作用。
圖18顯示具有綫型排列之各突緣式彈簧元件3之扁平板32之結構細節。此種板能製成任何長度，並能如圖19所示背對連接而構成兩側具有齊平外表面之任何厚度之中空壁板，且能連接於具有相同插入及插座端部之其他板。亦能製成各角隅件（未示），以使此等板提供迅速構成隔室，組合運輸容器及類似物之裝置。
圖20、21及22為用作結構元件之彈簧鎖式耦合結構物之斷面透視圖。圖22所示之長方形管狀梁元件73具有夾置於外方第二層本體元件26與内方第三層本體元件結構物27間之第一層扁平突緣式合成彈簧元件22。第一層突緣部份23之構型具有平負荷面23B，並藉圖20、21及22所示之摺疊第一層突緣本體構型74而提供全部突緣本體結構物。具有本發明特點之各結構元件採用至少兩個此種扁平突緣式懸臂彈簧元件作為插座端部，各彈簧元件能被一組合工具（未示）初步偏轉而接納一長方形管狀結構物，此一長方形管狀結構物係具有與構成各扁平懸臂彈簧元件22之第一層捻綫之縱向配置成交之縱軸綫。圖22顯示由第三管狀耦合器結構物連接之二平行長方形插座端部管狀結構物之組合件，第三管狀耦合器結構物具有與二平行管狀結構物之本體尺寸配合之各插座端部而提供能在腐蝕作用、腐爛作用或白蟻將破壞其他結構物料之環境中用作屋頂或地板支架之結構物。圖70顯示結構U形梁78之形狀之合成突緣式彈簧耦合結構物之插座端部構型。圖21顯示結構工字梁79之形狀之合成突緣式彈簧耦合結構物之插座端部構型。應予説明者，U形耦合結構物78能自與圖22所示之長方形管狀耦合結構物73之縱長半體製成。亦應説明者，圖21所示之工字梁結構物能自如圖20所示之二U形元件製成。
圖73為可用作固定夾結構物之管狀彈簧鎖耦合器結構物之部份斷面透視圖。耦合器結構物之此一例包括連接偏轉成一懸臂梁之合成彈簧22之突緣23。相對之一對此種突緣式彈簧元件之構型為互相接觸而提供一夾孔75，夾孔能被結構性閉合成附着於或連接例如一纜環之另一結構物。圖73所示之合成結構物包括内部長方形管狀支承結構物83，以支承製成主本體元件24之各平行縱向配置捻綫9之層，本體元件24之至少一端部之構型提供各相配合突緣式合成彈簧22。縱向第一層捻綫9設計成提供結構物之縱向强度及突緣式合成彈簧22之抵抗超過所需之耦合端部負荷抗力之懸臂彈簧偏轉作用之必要彈簧勁性。縱向捻綫層被包容在一單獨第二層沿周纏繞捻綫8構成之一合成管内，此等沿周纏繞捻綫構成耦合器結構物本體元件26之一部份以及突緣式合成懸臂彈簧元件22就之偏轉之形合葉綫21。
圖74、75及76為用作合成纜或合成桿結構物之合成耦合器結構物之側視斷面圖。圖74另包括端部圖，顯示合成桿耦合器結構物具有例如所示之八角形之正多角形斷面並由二層式構造構成，以使縱向拉力負荷被縱向配置之各平行捻綫9構成之一縱向層抗阻。
圖74亦顯示縱向第一層1由各沿周配置捻綫8構成之多角形圓形第二層2包圍。圖74就側視斷面圖顯示用於提供彈簧鎖耦合器多角形斷面本體元件22A之插座端部之第一層捻綫1及第二層捻綫2。耦合器本體元件之插座端部20A包括第一層懸臂彈簧元件22A，連接於彈簧元件22A之第一層突緣元件23，連接於彈簧元件22A之第一層本體元件24B，及包圍多角形斷面第一層本體元件24B之第二層本體元件26。
圖75就側視斷面圖顯示構成彈簧鎖耦合器本體元件28之插入端部20B之第一層捻綫1及第二層捻綫2之構型，本體元件28用作桿結構物並具有在另一端之如圖74所示之配合插座端部結構物20A。
圖76就側視斷面圖顯示具有用作桿或纜之長形本體元件28之彈簧鎖耦合結構物之插座彈簧端部20A及插入端部20B之連接關係。
圖77為具有製成環形本體元件28之合成彈簧鎖耦合器結構物之側視部份斷面圖。環自用於製造構成耦合結構物20A之插座端部之多角形排列之各突緣式懸臂彈簧31之各單獨縱向第一層捻綫9所製之一壓實桿製成。第二層沿周配置捻綫8構成環結構物77之本體元件部份及提供各突緣式懸臂合成彈簧22就其偏轉之形合葉綫21之第二層本體元件26。圖77亦顯示沿周配置捻綫製成之一可分離合成多角形固持套筒結構物188之位置。圖77進一步顯示環形耦合器結構物20A之插座端部與如圖75所示之一合成桿或纜結構物之插入端部20B之連接。
圖5、46、47及48顯示包括作為圓柱形耦合器本體元件10之端部之插入接頭端部合成密封表面結構物40之一種較佳彈簧鎖耦合器具體實例。較佳本體元件具體實例之接頭端部由圓柱形突緣式插入件20BC構成，插入件20BC配合彈簧鎖耦合器結構物之包含密封插座構型44而在插入端部與插座端部耦合第三層本體元件部份27間之機械式連接之壓力密封。
圖6、7及47顯示根據本發明之較佳具體實例之二相同彈簧鎖耦合結構物20之配合端部間之插入及連接關係。圖47、48及49顯示由第三層本體元件部份27形成之包含環形密封之槽44之較佳構型。圖47顯示當圓柱形突緣式插入端部20BC被插入及被例如圖35及36所示之組合裝置軸向加負荷時，環狀多角形排列之每一突緣式扁平合成懸臂彈簧元件22就各自之相關形合葉綫21偏轉之方式。
圖7及19顯示較佳具體實例之彈簧鎖耦合結構物20之突緣式插入端部接頭20B與插座端部20A間之提供二者之結構連接之連接關係。
圖62顯示二層彈簧鎖耦合結構物20之較佳插座端部結構之斷面，其中第一層本體元件82為突緣式彈簧元件80之非斜形延伸部份。
圖63顯示具有製成第一層彈簧元件80之斜形延伸部份之本體元件之第一層元件82之彈簧鎖耦合器之插座端部結構，其中第一層彈簧元件80之一端製成第一層突緣元件81。
圖64顯示三層彈簧鎖耦合結構物20之較佳插座端部結構之斷面，耦合結構物具有外方突緣100A及設製在第三層本體元件端部27之接納内方插入件環形槽35A。
圖65顯示取自第一層耦合本體元件82與突緣元件81間之圖62所示合成彈簧鎖耦合結構物之管形斷面，以顯示各第一層懸臂彈簧元件80之典型較佳具體實例之多角形排列，其中每一耦合彈簧元件80之内表面為一正多角形之一邊並在各多角形頂點分開，及其中彈簧段半徑RS為在正多角形内之一圓之半徑及RB為包圍彈簧元件80之多角形排列之一圓之半徑。
圖67及68顯示較佳彈簧鎖耦合結構物插座端部結構20A之圓柱形第一層本體元件24A，第一層扁平彈簧元件22A及第一層突緣元件23A之圓柱形表面。
圖43及67顯示構成管狀彈簧鎖耦合插座端部20A之突緣式彈簧元件22之各縱向第一層捻綫9之平行配置。
圖55、58、62、63、64、65、66、67、69、70及71顯示決定具有在不偏轉位置中抵抗耦合拉力負荷之各突緣式扁平懸臂彈簧元件22之彈簧鎖耦合結構物20之設計之尺寸及負荷向量。
圖55顯示具有本發明之若干特點之一種彈簧鎖式耦合結構物之突緣部份23之第一層構型。突緣部份23之構型具有抗阻壓縮力負荷之内部突緣負荷面23B，突緣基座元件23C及外方突緣跟部元件23D，跟部元件23D具有自中心軸綫（圖55中心綫x-x指示）沿徑向外延伸逹至少等於突緣負荷面23B之高度之高度“H2”之一末端部份。突緣跟部元件23D具有一部份圓形段及突緣基座元件23C之彎形延伸部份之半徑“RF”至少等於在第一層彈簧元件22之形合葉綫“HL”21處量度之第一層厚度“T”之二倍。圖55顯示突緣跟部元件進一步製有第一層末端部份而提供突緣帽元件23E。
圖66就斷面顯示彈簧鎖耦合結構物之一種較佳具體實例，其中第一層彈簧元件22為一扁平懸臂彈簧，具有在不偏轉位置中抗阻耦合拉力負荷“F”之圓柱形第一層本體元件部份24A。第二層突緣部份25提供抵抗加於構成第一層突緣元件部份23之第一層端部所形成之突緣負荷面23B上之縱向壓縮力“F1”所需之抗壓縮强度。第一層突緣元件部份23D之另一突緣跟部末端由第一層突緣基座元件23C連接於負荷面末端，並用於包容第二層突緣元件部份25及防止其與第一層突緣元件23分離。第二層本體元件26之一端提供扁平懸臂彈簧元件22就之偏轉而接納一適宜配合插入端部結構物之形合葉綫21。
圖66及68顯示連接於彈簧鎖耦合結構物20之第一層本體元件24A之扁平懸臂彈簧元件22。此等圖例示代表本發明所説明之突緣式合成彈簧之作用之彈簧偏轉作用，及顯然可明瞭，被偏轉之各懸臂梁元件具有約等於彈簧元件單位寬度“WS”與在合葉綫21量度之彈簧元件厚度“T”之積之一梁斷面面積。就形合葉綫21成懸臂梁偏轉之各合成彈簧元件之慣性力矩“I”為就位於彈簧元件22之合葉綫21之彈簧元件22之斷面面積中心軸綫之第二力矩面積。在扁平懸臂彈簧元件22之較佳具體實例中，具有第一層厚度“T”之彈簧元件之單位寬度之慣性力矩“I”視為等於T3/12。
為明瞭用於鎖定可偏轉突緣元件23於伸出之插入突緣元件20B之圖55及58所示之負斜角“α”逹成之重要貢獻，下文之分析所揭示如何在彈簧鎖耦合器結構物之負荷過程中保持彎曲力矩等值。
圖66顯示插座端部突緣式彈簧元件22之一單位寬度所必須抗阻之主要彎曲力矩“M0”。彎曲力矩“M0”之值自式M0＝F1h計算，其中“F1”等於在合葉綫21加於彈簧元件之一單位寬度之拉力負荷“F”及“h”等於自彈簧元件22之中心綫至負荷面23B之中心之距離，拉力負荷在負荷面被與“F”相等並相反之一壓縮力“F1”抵抗。如圖66之自由本體向量圖所清晰顯示，反時針方向力矩“M0”必須與順時針方向力矩“M1”相等且相反。順時針方向力矩以公式M1＝P1L計算，其中“P1”為作用於懸臂彈簧元件22之端部之垂向量分力及“L”為自合葉綫21（“HL”）至垂向量分力“P1”之距離。垂力向量“P1”之大小自公式P1＝P2+Pv計算，其中“Pv”為偏轉彈簧元件22之單位寬度逹垂距離“H”所需之偏轉力，及“P2”為自具有如圖55及58所示「鎖定角」“α”之突緣式彈簧元件22之斜形負荷面23B產生之垂力向量。就例如圖20、21及22所示耦合結構物之特點之非斜形突緣負荷面而言，垂力向量“P2”等於0及垂向量分力“P1”將等於“Pv”。“P2”之值由公式P2＝P1tanα決定。力矩“M1”為順時針方向彎曲力矩，足以防止彈簧元件偏轉成使插座突緣與插入突緣解鎖。自此項分析可明瞭，一非斜形突緣負荷面將需要全部彎曲力矩M0＝F1h由彎曲力矩M1＝PvL抵抗。就大值之“F”而言，此擧不合實用，因“Pv”之值一般均小及使用一非斜形突緣負荷面將需要過度之彈簧元件長度“L”。
圖69、70及71為彈簧鎖耦合結構物20之插入端部20B之一種較佳具體實例之側視斷面圖。圓柱形突緣插入端部20BC之突緣長度“LF”及突緣面角度“α1”與“β”主要由插入突緣高度“HF”決定。插入端部進入突緣面角度“β”宜在5°至30°之範圍。進入突緣面角度“β”愈小，突緣式插入端部20BC插入由環狀多角形排列之各彈簧元件31產生之耦合插座端部20A愈順利。插入突緣負荷面角度“α1”宜等於圖55所示之插座端部「斜形鎖」角度“α”及宜在10°至15°之範圍。如圖70及71所示，包含插入突緣負荷面26B之插入負荷突緣26B之插入負荷突緣20B之長度“LF”被三次參數控制：（1）第二層末端2置於其上之接頭部第一層末端1之傾斜角“1a”;（2）第二層突緣式本體末端26在遭受耦合拉力負荷“F”時抵抗在斜形第一層突緣式本體末端上縦向移動所需之抗拉環强度;（3）用作第一層突緣式本體末端1之捻綫物料之横向抗剪强度。根據經驗決定一插入端部突緣之較佳總長度“LF”為插入端部突緣高度“HF”之6至8倍。
圖58為彈簧鎖耦合結構物第一層突緣部份23之突緣負荷面23B之放大斷面圖。此圖協助説明成為第一層彈簧元件22之延伸部份之突緣負荷面層23B作用成在第二合葉綫21A連接於主懸臂彈簧元件之第二懸臂彈簧元件。當突緣負荷面層23B之構型提供與一插入端部突緣負荷面之錐形表面符合之錐形負荷面表面時，第二合葉綫21A為彎形及負荷面層23B成為作用與圖57所示分段式耦合結構物之彎形懸臂彈簧元件17相似之第二懸臂彈簧元件。
圖58顯示突緣負荷面23B包含與包含連接主懸臂彈簧元件22及第一層突緣部份23之負荷面23B之横向垂平面“y-y”構成一負（順時針方向）突緣斜角“α”之一切綫。自圖58亦可明瞭作用於具有斜鎖定角“α”之突緣面23B上之水平反作用力向量“F1”產生一垂力向量“P2”。
遭受等於突緣面力“F1”之懸臂負荷之負荷面懸臂末端23B之一單位寬度之最大偏轉“df”能自公式df＝F1（Hf）3/3EI計算，其中“Hf”為偏轉元件之有效梁長度、“I”為等於T3/12之第二懸臂突緣元件23B之慣性力矩（在21A）及“E”為構成突緣元件23B之捻綫物料之彈性拉力模數。角度“θ1”之偏轉為圖58所示第二懸臂偏轉曲綫之斜度，及在所有情況下均應保持小於斜鎖定角“α”c用於決定角“θ1”，亦卽以弧度量計之未偏轉負荷表面與偏轉負荷面間之角度之公式為θ1＝arctan df/Hf＝arctanF1（Hf）2/3EI。
對具有圖58所示構型之一例示性突緣式耦合彈簧，假定Hf＝N1T及θ1＝α。能在角“θ1”等於“α”之前記錄之最大單位負荷能自公式F1＝3EI（Tanα）/（Hf）2＝3E（T3/12）（N1T）-2Tanα＝0.25ETTanα/（N1）2決定。此一彈簧元件亦遭受横向剪應力“Ss”（＝F1/T）。較佳具體實例中所建議之設計為採用0.5至3.0範圍之“N1”值及自公式T＝3F×N1/ST所決定之第一層厚度“T”值，其中“ST”為第一層捻綫物料之容許拉應力、“N”為突緣高度乘數（＝Hf/T）及“F”為耦合器應抵抗之單位拉力負荷。所例示之管狀耦合結構物具有8吋内徑及構型與圖47之透視斷面所示者相同之插入端部及插座端部。耦合器結構物遭受3.45MPa（500PSI）最大使用壓力，此一壓力產生11，423kg（25，132 lb）總耦合負荷及357kg（783 lb）單位拉力負荷“F1”於配置成10吋徑多角形排列之32個25.4mm（1 in）寬懸臂彈簧元件之每一個上。等於1之突緣高度乘數值“N1”及等於103.5MPa（15，000PSI）之容許拉應力“ST”控制選擇第一層厚度“T”，厚度“T”係自公式T＝3F1N1/ST＝3×785×1/15000＝0.16 in（4mm）計算。自表Ⅵ可明瞭在厚度4mm、長度79mm及偏轉高度13mm之突緣式彈簧，必須產生每彈簧187牛頓（42 lb）之偏轉力“Pv”。自公式KT＝NsK＝Ns（PvTanβ），其中“Ns”為彈簧元件22之總數及“β”為30°之進入端部進入角，經決定推送插入端部進入插座端部所需之耦合組合力“KT”約等於32（42 Tan30°）＝831 lb（3696N）。自表Ⅵ可明瞭，偏轉一懸臂彈簧元件所需之垂力“Pv”成彈簧長度“L”之立方而減低。為便利插置產生旣定突緣偏轉高度“H”之一突緣式插入端部結構物20B，僅必須略增加彈簧元件22之長度“L”。
表Ⅳ、Ⅴ及Ⅵ顯示可用於設計製造本發明之較佳具體實例之突緣式扁平合成懸臂彈簧元件。此等彈簧元件假定用於構成具有多角形排列之各彈簧元件形成之一插座端部。及多角形排列包含具有一致彈簧寬度並配置成如圖65所示正多角形之各彈簧元件之一彈簧鎖耦合結構物。
表Ⅳ使設計者能選擇所需之第一層厚度“T”而提供能抵抗加於彈簧元件之單位寬度之旣定單位拉力負荷“F”之彈簧鎖耦合結構物。表Ⅳ假定合成物料具有104MPa（15，000 lb）之容許設計强度並顯示反應於斜形突緣負荷面23B之垂力“P2”。表Ⅳ亦顯示如圖62及66所示之彈簧元件22所需之最小長度“L”，以提供所需之與就壓縮負荷偏置距離“h”加於突緣負荷面23B之中心壓縮負荷“F1”所產生之單位彎曲力矩“M0”（＝F1h）相等之最小單位彎曲力矩“M1”（＝LP1）。
表Ⅴ提供對具有例如圖46所示本發明之較佳具體實例之突緣式插入端部構型之壓力密封合成彈簧鎖耦合物之設計指導。表Ⅴ顯示具有2至30吋範圍内徑“D”之密封耦合結構物所能抵抗之最大内部壓力“P”。表Ⅴ亦顯示能抵抗每25.4mm（1吋）彈簧元件22寬度之拉力負荷“F”之第一層合葉綫厚度“T”。拉力負荷“F”復被加於如圖66所示突緣元件23之負荷面23B中心之相等大小之壓縮力“F1”抵抗。
表Ⅵ提供對管狀彈簧鎖耦合結構物之設計指導。如圖66所槪略顯示，在本發明之突緣式彈簧具體實例中有二項合成彈簧特性特别重要。一項特性為偏轉彈簧元件之突緣連接端部逹一旣定距離“H”所需之力“Pv”。第二項特性為在彈簧合葉綫“HL”加在彈簧元件物料之應力。表Ⅵ亦顯示偏轉一扁平突緣式懸臂彈簧元件22逹一距離“H”所需之垂力“Pv”之大小。表Ⅵ所示之各“Pv”值係自公式Pv＝3HEI/L3計算，其中垂彈簧偏轉力“Pv”以牛頓（N）量度、彈簧偏轉高度“H”以mm量度、自合葉綫“HL”21至突緣面之施加垂力點之彈簧長度以mm量度、“E”為以十億巴斯卡（GPa）量度之彈性拉力模數及“I”為具有25.4mm（1吋）單位寬度及以mm量度之一致厚度“T”之一彈簧元件斷面之慣性力矩。表Ⅵ中之“E”值為24GPa（3.5×106PSI）。單位寬度彈簧之“I”值為T3/12mm4。表Ⅵ之各值亦根據每一彈簧元件22具有等於7H之長度“L”之假定及最大容許彈簧偏轉高度“H”係根據公式H＝N′T，其中“N”為控制插置突緣式插入端部20B所需之插座端部彈簧偏轉量之一臆斷數字乘數。偏轉力“Pv”用於決定推送突緣式插入端部進入具有各偏轉彈簧元件22之多角形排列31之插座端部20A所需之總力“KT”。
表Ⅶ提供偏轉每一彈簧元件逹等於4T之量“H”所需之軸向力“K”。總偏轉力“KT”能自公式KT＝NsK＝NsPvTanβ決定。例如，使用表Ⅵ所示之如圖45、46及65所示各彈簧元件22之八邊正多角形配置之各值，單獨彈簧厚度“T”等於4mm及偏轉“H”等於13mm之八個79mm長彈簧元件所產生之總垂偏轉力為8Pv＝8×187N＝1496N（336 lb）。具有30°進入突緣面角“β”之突緣式插入端部20B將需要約864N（194 lb）之軸向耦合組合力KT（＝8PvTanβ）。
表Ⅶ及Ⅷ提供用作壓力管及具有圖4及9所示結構特點與構型之典型管狀彈簧鎖耦合元件之尺寸及性能特性。表Ⅶ及Ⅷ中各欄之標題為代表下述設計參數之符號：
“F”＝每吋圓周耦合拉力負荷（LB/IN）
“NS”＝相同數目之一吋單位寬度之扁平插座端部耦合彈簧元件所形成之正多角形之邊數
“T”＝在合葉綫量度之每一懸臂合成彈簧元件之厚度（IN）
“L”＝自合葉綫至突緣負荷面元件中心所量度之合成彈簧元件之長度（IN）
“Ds”＝等於在具有“Ns”個一吋寬邊之正多角形内所繪之圓之徑之耦合内部彈簧徑（IN）
“D”＝用作壓力管之彈簧鎖耦合本體元件之内徑（IN）
“P”＝具有等於2T管壁厚度之耦合結構物所抵抗之最大内部壓力（PSI）
“K”＝在耦合器組合過程中偏轉每一插座端部突緣式彈簧元件所需之最大軸向力（LB）
“P2”＝突緣鎖定力（LB）
“α”＝突緣負荷面鎖定角（度）
“H”＝最大彈簧元件偏轉（IN）
“ST”＝彈簧元件之最大偏轉在合葉綫產生於彈簧元件之最大拉應力
表Ⅶ及Ⅷ均根據104MPa（15，000PSI）之容許第一層抗拉强度，並假定插入突緣高度“HF”等於“H”及“H”假定等於4T。彈簧元件物料在偏轉“H”量時所遭受之最大拉應力自公式ST＝Mvc/I計算，其中“Mv”為由於偏轉力“Pv”所致並以公式Mv＝PvL計算之彎曲力矩。斷面模數c/I自公式c＝T/2及I＝T3/12計算。具有一吋單位寬度之彈簧元件之最大應力“ST”自公式ST＝6PvL/T2計算。如表Ⅷ所示，具有所示尺寸之一彈簧元件所遭受之最大應力小於表Ⅱ所示彈簧元件物料之最大抗拉强度之30%。下述公式用於計算耦合彈簧徑“Ds”，Ds＝Ws（180/Ns），其中“Ws”＝1吋。表Ⅶ及Ⅷ顯示防止突緣元件由於單位拉力負荷“F”而「解鎖」所需之最小斜形鎖定角“α”。因“F”＝“F1”，故最小負荷面斜形鎖定角“α”等於具有等於比率P2/F之一正切值之角。示於表Ⅶ之最大使用壓力自公式P＝4F/D計算。“K”值自公式K＝PvTanβ計算，其中“β”為一斜形插入突緣之前導插入端部之斜角，為逹成例示説明目的，此角在表Ⅶ所示各值經選定等於20°。
表Ⅳ
彈簧鎖耦合器插座端部元件之設計參數
表Ⅴ
彈簧鎖耦合器插座端部元件設計參數
表Ⅶ
壓力管彈簧鎖耦合器元件之設計參數
表Ⅷ
彈簧鎖耦合器插座端部元件設計參數
實例Ⅴ
圖3A、3B、50、51、52、53及54顯示代表本發明之較佳具體實例及下文中稱為「分段式」耦合器10之各種耦合結構物。圖3A及3B為每一端部均具有突緣式彈簧元件之二半圓形分段式耦合結構物元件之分解透視圖，各端部被組合並由一對固持套筒固定在一起。圖3A顯示分段式耦合結構物10包括雙重壁突緣式半圓形耦合結構物12，結構物12包括連接於第一層突緣元件13及第一層本體元件19之第一層彈簧元件17。二耦合結構物12被圓形固持套筒元件18固定在一起。圖3B顯示分段式耦合結構物12之第二種構型，結構12包括成圓柱形排列之各平行均匀間隔突緣式彈簧元件13A，各彈簧元件13A在組合過程中被固持套筒元件18偏轉。圖3B所示耦合結構物之一種替代結構（未示）包括將第二層半圓形本體元件16製成一系列單獨第二層箍環而提供能就耦合結構物中心軸綫76A依任何方向彎曲至少5°之一撓性耦合結構物。
圖50為本發明之一種較佳具體實例之側面透視斷面圖，並顯示圖3A及3B所示耦合結構物之結構細節。分段式耦合結構物10連接例如根據美國專利4385644號製成之二配合突緣式接頭管端部29。管之各接頭端部之構型製成包含一可壓縮環形面密封38A，如圖56所示。固持套筒結構物18壓縮半圓形彈簧元件17而使其就彎形合葉綫11成懸臂彈簧偏轉。
圖32為在耦合器成形裝置上製造過程中之雙突緣式耦合結構物10之斷面圖。
圖33顯示製造過程中之單突緣半圓形耦合結構物。此種型式之耦合結構物具有用作包容例如用於密封壓力器具端部之一壓力塞之結構突緣之一端部。
圖53及54與圖50相同，係關於用以連接各突緣式管接頭29之耦合結構物10。然而，此等圖顯示特殊管端部接頭環57，環57由包含置於縱向捻綫9上之沿周捻綫8之合成物製成。此等接頭環57之構型能密封完全相同並採用如圖50所示之密封製置之各管接頭端部。
圖51及52顯示可被圖3A及3B所示之半圓形分段式耦合結構物10連接及密封之合成管29之他種接頭端部。
圖56、57及59顯示控制具有在偏轉位置72抵抗耦合拉力負荷“F”之各突緣式半圓形懸臂彈簧元件17之分段式半圓形耦合器之設計之主要尺寸及負荷向量。
圖60為包含分段式耦合結構物之突緣式彈簧及本體元件之各主要管之透視圖。
圖61顯示構成根據本發明之分段式耦合結構物之彎形懸臂彈簧元件17之特點之彎形合葉綫11。
圖56顯示分段式耦合結構物10之突緣部份之第一層構型。此一突緣部份13之構型具有内部突緣負荷面末端13B，負荷面末端13B抵抗壓縮負荷“F1”並包括突緣基座元件13C以及突緣跟部元件13D，跟部元件13D之結構為其末端自中心軸綫76A沿徑向外延伸逹至少等於突緣負荷面元件13B之高度之一高度。突緣跟部元件13D之構型具有一部份圓形段及突緣基座元件13C之彎形延伸部份之半徑以“RF”指示，此半徑至少等於在彎形合葉綫11所量度之第一層厚度“T”之二倍。
圖59以斷面顯示一種較佳具體實例，其中第一層彈簧元件17為半圓形及在被一包圍固持套筒結構物18所加之彈簧偏轉負荷“PR”偏轉時抵抗耦合拉力負荷“F”。半圓形第二層本體部份16之終端提供半圓形彎曲合葉綫11，半圓形彎曲彈簧元件17在安裝合成固持套筒結構物18A之過程中及之後就合葉綫11偏轉。合成固持套筒結構物18A之寬度“WR”至少等於第二層突緣元件15之寬度“WF”，並具有小於二連接半圓形耦合結構物10之外突緣表面之未偏轉外徑“DU”之内徑“D2”。耦合結構物連接包含一可壓縮環形表面密封38A之二配合突緣式接頭管端部29。當具有錐形斜突緣負荷面13B之分段式耦合結構物遭受耦合拉力負荷時，固持套筒結構物18抗阻外突緣表面之沿徑成長。耦合結構物突緣面表面之沿徑成長愈小，則突緣接頭管端部間之分離作用愈小及伴生之面密封壓縮力損失愈小。
下文之分析係關於圖3A所示之型式之一典型耦合結構物，並槪略示於圖56及59中。此等耦合結構物包括由一包圍固持套筒18連接之二半圓形分段式耦合結構物10，套筒18偏轉每一突緣元件而將其壓靠於一管接頭29之突緣。各半圓形耦合結構物具有一對相反突緣元件14，突緣元件14之構型具有成45°角傾斜之負荷面表面13B。此種斜形突緣耦合結構物用於連接及提供具有適宜環形面密封裝置之各合成管接頭29間之完整密封作用。此等管接頭之壓力密封依靠對具有未壓縮密封寬度“DC”之一環形面密封38A之壓縮力。用於連接各半圓形耦合器半體10之各固持套筒18不僅偏轉及施加預壓力於各半圓形彈簧元件17，且亦施加預負荷壓縮力於各管接頭合成突緣元件29。經成對固持套筒18連接在一起之耦合結構物之設計為耦合結構物10之最大容許伸長“△L”不超過可壓縮密封寬度“DO”之20%。温度及其他使用負荷合併產生之最大容許伸長由下式表示：△L＝0.2DO＝△K+△DR，其中△K等於耦合器第一層本體部份19由於第一層本體物料之温度升高以及由於第一層本體部份19抵抗之拉力負荷所致之長度變化，及△DR為連接及包圍二耦合結構物之每一固持套筒結構物18之徑“DR”之平均增加。
參閲圖56，計算△K及△DR之值之最簡易方法為計算每單位圓周長度之耦合拉力負荷“F”，然後計算在第一層彈簧元件17及本體元件17及本體元件19物料中產生之總應變。下述程序顯示如何對具有遭受等於559200牛頓（125，663 lb）耦合拉力負荷之第一層本體元件19之分段雙突緣式耦合結構物12進行計算。本體元件之内徑“DB”為254mm（10in）。由本體元件19傅至突緣式彈簧元件17之單位沿周耦合拉力負荷“F”如下述計算：（1）本體元件圓周＝3.1416×DB＝3.1416×254＝798mm;（2）每單位圓周長度耦合拉力負荷“F”＝559，200/798＝700N/mm（400 lb/in）。假定第一層物料之容許抗拉强度“σA”等於227GPa（33，000PSI）之物料横向抗剪强度之半。如此，第一層之容許抗拉强度＝113.5GPa。第一層物料之拉力彈性模數“E”假定為24.3GN/m2（3.51×106PSI）。如此，第一層物料在等於最大容許强度“σA”之應力之應變值“ε1”自下式決定：ε1＝σA/E＝0.0047mm/mm（0.0047 in/in）。進一步假定耦合本體元件19之長度“Lc”為152mm（6 in）。在最大拉力負荷下，經計算耦合本體元件19將伸長一量△K1，△K1＝ε1Lc＝0.0047（152）＝0.716mm（0.028 in）。進一步假定耦合本體物料之温度增加“△T”為93℃（200°F），及綫型熱膨脹係數“eT”等於11×10-6cm/cm/℃。在此一温度增加下，經計算耦合本體物料19將遭受熱應變εT＝△T eT＝93×11×10-6＝0.001cm/cm，及152mm之耦合器本體元件長度將增加一量“△KT”，△KT＝0.001（152）＝0.155mm（0.006 in）。因總耦合伸長“△K”等於△K1+△KT，故△K之值經計算等於0.871mm（0.034 in）。
就45°之斜形突緣角“α2”而言，700N/mm之單位負荷“F”對等於F/WF之固持套筒18之單位沿周寬施加一反作用壓力“PE”，“WF”係等於接觸固持套筒之突緣寬度。如果假定突緣寬度“WF”等於76mm（3 in），經決定反作用壓力“PE”等於700/76＝9.2MPa（1333 PSI）。反作用壓力“PE”對固持套筒施加一箍環應力，此應力等於“σR”並自公式σR＝PEDR/2TR決定，其中“TR”等於抵抗反作用壓力所加箍環應力之固持套筒物料之厚度。“TR”值決定固持套筒18之應變量及因而增加套筒徑。因此，套筒徑變化“△DR”能藉增加套筒厚度“TR”而予以控制。固持套筒物料中之箍環拉應力“σR”及固持套筒物料之拉力模數“ER”自公式εR＝σR/ER決定容許固持套筒應變“εR”。在例示之計算中，假定固持套筒物料與第一層物料相同。
容許應變“εA”以公式εA＝△DR/DR自固持套筒内徑之容許變化“△DR”求得。如果△DR應等於或小於△K，及假定套筒内徑“DR”等於“DB”＝254mm時，則容許應變“εA”等於0.871/254＝0.0034mm/mm。然後求得固持套筒容許應力“σA”等於E×0.0034＝24，300（0.0034）＝83MPa（12，000 PSI）。因如果固持套筒徑變化“△DR”應等於“△K”時，σR必須等於σA，故固持套筒沿周配置捻綫物料8之厚度“TR”自公式TR＝PEDR/2σA決定。自前述計算，TR＝（9.2×254/2（83）＝14mm（0.55 in）。在此例中之總耦合伸長“△L”等於△K+△DR＝0.871+0.871＝1.74mm（0.068 in）。
如果最大耦合結構物伸長不超過一可壓縮“O”形環面密封38A之徑之20%時，自此例計算之“O”形環徑必須至少等於5△L或9mm（0.343 in）。
因第一層本體元件19之厚度控制容許强度值“σA”，故可明瞭，本發明提供可靠控制二拉力負荷分段式半圓形耦合結構物10之組合件之伸長度之一種簡易方法。提供容許强度“σA”之第一層1之厚度“T”自公式T＝F/σA決定。在上述例中，第一層厚度“T”等於700/113＝6.19mm（0.24 in）。耦合器伸長度“△L”能藉簡單增加第一層1之厚度而被減少。
圖56、57及59顯示連接於被一固持套筒元件18組合及預加負荷之半圓形分段式耦合結構物10之彎形懸臂彈簧元件17之彎形突緣元件14之偏轉72。用於設計圖57所示彎曲圓段彈簧元件17及與圖3A及3B所示者相似之半圓形分段式耦合結構物之計算係根據各經驗衍生式及使用表Ⅱ所示之捻綫合成物特性。決定圖56及57所示之最大容許彎形彈簧偏轉角“θ”之公式為θ＝8.8×10-7×σA，其中“θ”係以弧度量計及“σA”為以PSI計之第一層彈簧物料之容許拉應力。決定彎形彈簧元件17之每單位寬度最大容許彈簧偏轉力“F2”（示於圖57）之公式為F2＝0.2T×σA。加於一固持套筒元件18之單位安裝力“FK”約等於0.07F2。圖57為用於本發明之分段式耦合器之短圓段彎形彈簧元件17之放大圖。圓段彎形彈簧元件具有等於彈簧角“φ”與彈簧之内半徑“R”之乘積之長度“L”，彈簧角“φ”係以弧度計。建議用於較佳具體實例之分段式耦合結構物之彎形彈簧元件之彈簧角為π/4弧度（45°）。此種彎形懸臂彈簧之端部偏轉為就二件式分段圓形耦合結構物之中心軸綫沿徑向内。參閲圖57，沿徑偏轉之角度大小為“θ”，“F2”為偏轉彎形懸臂彈簧17逹量“θ”所需之力向量之大小，及“T”為在合葉綫11量度之第一層彈簧元件之厚度。經決定彎形懸臂彈簧之小於一度之角度偏轉（θ＝1°或較小）提供牢固鎖定固持套筒18於位置中之適宜預荷力，以當耦合結構物不處於拉力負荷“F”時，防止套筒被移動或順利取向。一例示性耦合組合件使用約等於每0.2in第一層厚度10 lb之單位安裝力“F”。等於0.2時之第一層厚度產生等於286 lb之彈簧偏轉力“F2”及等於7150 PSI（σ＝5F2/T）之彈簧元件應力。所產生之彈簧偏轉“θ”為0.0063弧度或0.4°。在此例中，彈簧半徑“R”等於第一層彈簧元件厚度“T”及第一層物料拉力模數“E”等於3.5×106PSI。自此例可明瞭，圓段彎形彈簧元件17就圖56及57所示方式之偏轉將彈簧預加應力，並確保耦合突緣負荷面元件13B與被耦合結構物連接之一突緣式接頭元件29之配合負荷面間之緊密接觸。圖3A及3B所示之二件式分段耦合作用依靠圓形固持套筒元件逹成耦合器整體性及最適宜之耦合結構物性能。如圖57所示，半圓形突緣式懸臂彈簧元件17抵抗耦合器拉力負荷“F”所產生之相等軸向剪力“Fs”。此項剪力在彎形懸臂彈簧元件產單位横向剪應力“Ss”，横向剪應力能自公式Ss＝Fssinφ/T計算，其中“φ”為圓形彈簧段之角度長度。在0.2吋之第一層圓形彈簧厚度“T”及45°之彎形彈簧角“φ”，耦合本體元件之每吋圓周2，000磅之拉力負荷“F”將在第一層圓段式耦合彈簧元件產生等於約7071 PSI（48.8 MPa）之單位横向剪應力。自表Ⅱ可明瞭，此一值小於典型第一層合成物料之最大横向抗剪强度之25%。建議將固持套筒元件18製成充分厚及堅固，以承受安裝力及減小套筒在偏轉彎形彈簧元件17時之徑加大。
實例Ⅵ
圖72為與用作突緣式彈簧鎖耦合結構物之抵抗壓力本體元件30者或由本發明揭示之圓段式合成耦合結構物10連接之突緣式合成管29相似之不滲透性管狀合成結構物之部份斷面透視圖。突緣式管狀本體元件30包括例如脲酯人造橡膠之聚合物樹脂製成之不滲透性内襯45，内襯具有在被拉伸及同時遭受沿周及縱長方向之至少等於0.020mm/mm之拉力應變值時保持不滲透之能力。内襯對管狀合成結構物提供能抵抗高逹100百萬巴斯卡（15，000 PSI）壓力之一壓力密封膜。抵抗遭受端部負荷及/或内部壓力時產生之沿周及縱向應力之管狀合成結構物包括連續螺旋纏繞「環形」捻綫8之内方第三層27，其上覆蓋有在管狀元件之每一端部之張開或他種構型之平行縱向配置「縱長」捻綫之第一層1而提供插入或插座端部耦合突緣結構物。平行「縱長」捻綫層被外方第二層2之合成本體結構物覆蓋，此一合成本體結構物可由例一單層之沿周纏繞纖絲捻綫8製成。如圖72及椭圓形放大圖所清晰顯示，合成管結構物30之「縱長」層捻綫9及「環形」層捻綫8包括由用以浸漬連續纖絲補强物5之螺旋構型紗股之可硬化液態鑄型劑6A結合之各單獨捻綫7，各捻綫被捻綫塗覆層47單獨覆蓋及包圍。構成覆蓋每一捻綫之捻綫塗覆層47之物料一般為用以浸漬螺旋構型捻製紗股相同之可硬化液態結合鑄型劑物料6。除鑄型劑物料6外，捻綫塗覆物料6B亦可包括另一層相容性鑄型劑物料6C。此另一層可具有可變厚度及亦可用於提供控制分開各相隣捻綫之距離之裝置。捻綫塗覆層47之主要功能為當管狀合成結構物就產生管狀結構物之徑或長度變化之方式遭受應力時，便利實際分開構成「環形」及「縱長」層之至少若干捻綫。由於捻綫塗覆層47在剪力及拉力方面均較構成捻綫7之纖絲補强合成物料為弱，故可發生此種情況。當構成沿周纏繞「環形」層或縱向配置「縱長」層之各單獨捻綫實際分離而適應合成管狀結構物遭受應力所致之管尺寸變化時，内襯45之不滲透及彈性性質防止管狀結構物洩漏或損失壓力。當管狀結構物被設計成在淹沒，埋入或曝露於氣候下之情況使用時，合成管外方第二層本體元件26應製成不滲透性。
構成「環形」層2或「縱長」層1之各單獨捻綫間之分開距離47A能小自0.1微米大至一單獨層捻綫7之厚度之二十倍。各相隣捻綫間之分開距離或空間47A可藉捻綫塗覆層47及構成捻綫塗覆層之物料68之物理特性及尺寸而予以控制。因此，在同一合成層結構物中之各相隣單獨捻綫間之分開距離47A不僅適應管狀合成結構物30因自壓力、扭力及端部負荷產生之應力所致之尺寸變化，且亦因增加一或二管狀捻綫層之慣性力矩“I”而增加合成壁結構物之勁性。
實例Ⅶ
圖23、24及25顯示能用於製造代表本發明之較佳具體實例2合成耦合結構物之裝置。圖27、32及33顯示用於製造圓段式耦合結構物之耦合器成形裝置58。圖23為其上能製造圓段式半圓形耦合器10及管狀彈簧鎖耦合結構物20之可旋轉圓柱形心軸結構物51之透視圖。心軸51被耳軸元件52及54支承。耳軸元件52為永久式連接於心軸並具有鏈齒輪52A之一轉動端部軸。耳軸元件54連接於心軸之可取除段51A。當一管狀彈簧鎖式耦合結構物在心軸51及鏈輪端部耦合器成形結構物（未示）上製成時，將可取除心軸部份51A取下而取下在心軸上製成之管狀彈簧鎖耦合結構物。心軸51支承一對銷環55，銷環之一為能沿心軸表面滑動之活動銷環55A，故二銷環間之距離能被減小。每一銷環55支持環形排列之各捻綫圈固定銷56，各銷56成等間隔並自心軸中心軸綫51B沿徑向外延伸。固定銷環55B連接於可取除並構成可取除軸元件54之一結構部份之心軸部份51A。可用於製造具有圖32或33所示構型之圓段式耦合結構物之耦合器成形裝置58被支承在銷環55間之心軸51上。
圖24為動力綫型横向裝置66之透視圖，裝置66包括安裝於地板之動力鏈輪驅動器67，鏈輪驅動器67沿安裝於地板之形軌道68移動“L”形横動結構物69，軌道68之長度為横動結構物69之長度之至少二倍。軌道宜自1″×1″×1/4″角鋼製成，並包括至少一個活動段68A而容許心軸載具脚輪59A通過軌道。横動結構物之構造為能連接於如圖25所示之活動心軸載具結構物65。横動結構物69及載具結構物65均設有將載具65固定於横動結構物69之載具連接裝置65A，以使載具在軌道68上進行横動。横動結構物設有永久式連接於横動結構物之從動側之形鏈輪鏈69A，及具有至少三個支承“V”形槽脚輪59A，其中至少兩個脚輪在軌道68上滑動。横動裝置66係用於移動心軸載具65及支承於其上之心軸51通過例如圖44槪略顯示之一固定捻綫浸漬裝置（未示），藉以能將沿周配置捻綫放置於耦合器成形裝置58上。
圖25為在各脚輪59上之活動心軸載具結構物65之透視圖。心軸載具結構物65包括例如由一對重型輥軸承形成之心軸耳軸支架60，當被馬逹61驅動時旋轉心軸51之鏈輪驅動鏈62，容許自心軸取下完成之管狀合成耦合器結構物之合葉式耳軸支架結構物64，及在取下管狀彈簧鎖式耦合器結構物之過程中支承心軸51之一對可調整心軸支承輪63。
實例Ⅷ
圖27槪略顯示製作用於製造本發明之突緣式彈簧耦合器結構物之纖絲補强物5之螺旋構型紗股4之經鑄型劑浸漬捻綫7之裝置及方法。圖27亦槪略顯示用以在成形裝置58上將各捻綫圈成形，拉緊及定位之裝置。
圖27進一步顯示用於製造在耦合器本體之每一端部具有突緣式彎形合成彈簧元件而提供本發明之較佳具體實例之圓段式耦合器之成形裝置。製作包含單向纖絲補强物之鑄型劑浸漬螺旋構型紗股之捻綫之方法及裝置包括下述順序步驟：
1.將經螺旋纏繞而形成具有中心軸綫50A之一圓柱形紗股包裝50之至少三個連續纖絲股包裝較佳者成隣靠關係放置成一排。
2.在較佳者成一排之每一紗股包裝上方放置一圓形紗股導環90。
3.自每一紗股包裝之内側及/或外側依與包裝圓柱軸綫50A平行之方向拉出一紗股端部。
4.將每一紗股端部穿過位於紗股包裝50上方之紗股導環。
5.將紗股端部拉向位於成排紗股導環一端之紗股收集漏斗管53，使未捻製之紗股4A穿過構成對紗股收集漏斗91之成排紗股導環中之每一相隣紗股導環而形成包含各螺旋構型乾燥纖絲股4之一乾燥捻綫7A。
6.拉動乾燥捻綫7A通過漏斗管53之紗股收集漏斗91，漏斗管53為彎形而導引乾燥捻綫索向包括液態可硬化結合鑄型劑6之一容器。
7.使乾燥捻綫索通過漏斗管進入鑄型劑容器84A並在位置接近鑄型劑容器底部之一光滑圓柱形浸漬桿84B下通過，以使液態鑄型劑6浸漬各乾燥捻綫紗股4。
8.將經浸漬捻綫向上拉出容器通過一對光滑平行壓擠桿92，二桿固定式位於容器上方並成足以自捻綫除去任何多餘液態鑄型劑之緊密間隔。
9.使捻綫7進入具有出口端部孔之一漏斗形捻綫索壓縮單位93，此單位能接納並壓縮經相同或他種相容性液態鑄型劑6C同様浸漬之多條捻綫。
10.拉動捻綫索7B通過漏斗管出口孔進入捻綫摩擦單位94，此單位包括一組三支光滑相隣平行水平圓柱形桿，各桿配置成每一桿之軸綫均與漏斗管出口孔之軸綫成交及第一捻綫摩擦桿之上方表面略低於出口孔之底部。
11.拉動濕捻綫索7B在固定及剛性第一摩擦桿94A上通過及在可垂向調整而控制捻綫滑動摩擦作用之中央摩擦桿94B下通過。
12.繼續拉動捻綫索7B在固定之第三摩擦桿94C上通過及在一光滑“U”形圓柱式張力桿95下通過，張力桿95具有至少等於所需之捻綫索圈46之長度之重量之一重量，並提供當捻綫圈成形裝置86在往復横動操作之回程上靜止或運動時保持捻綫索7B之張力之一裝置。
13.拉動捻綫索7B通過出口孔軸綫與捻綫索壓縮單位93之出口孔之軸綫成一綫之剛性捻綫導引出口孔96之漏斗形端部。
14.拉動捻綫索7B通過往復運動捻綫圈成形及拉動裝置86，裝置86具有圖26A及26B所示之構型及結構並懸吊於動力式捻綫配放裝置97，配放裝置包括由各鏈輪97B在每一端部支持之一連續鏈輪鏈97A，鏈輪之一由可逆馬達97C驅動。捻綫圈成形及拉動裝置86包括捻綫漏斗形入口單位87及位於撓性管88之端部之一捻綫出口孔，撓性管88具有光滑内部及能在包含漏斗形入口87之平面中彎曲180°而提供等於捻綫索7B之平均斷面徑之至少四倍之一管彎曲半徑。
15.將捻綫端部固定在位於適宜耦合器成形裝置58之一端部之固定銷環55B之一固定銷56上，固定銷係位於捻綫導引出口孔96下方並與孔成約一公尺之距離。
16.引動鏈輪馬達97C而將綫圈成形裝置86移向活動固定銷環55A之位置約與出口孔96之軸綫平行之第二固定銷56，同時製作及自捻綫出口孔96拉出新浸漬之捻綫7B。
17.形成一拉緊捻綫圈46，同時增加捻綫圈46之長度並將彎曲撓性管88所形成之綫圈拉向第二固定銷56。
18.手動停止綫圈成形裝置86於如圖29及34所示之一點，此時彎管88之出口端部已通過第二固定銷56，故捻綫圈能在綫圈成形裝置86依相反横動方向移動之前繞過銷。另一種方式，使用一位置感測器98引動一遥控替繼器99，以在開始馬達反方向旋轉之前停止馬達運轉經一固定時間。
19.在綫圈成形裝置86靜止期間，將捻綫圈端部固定於安裝在支承耦合器成形裝置58之可旋轉心軸51上之活動銷環55A之第二固定銷56，如圖27、28、29、30、31、32、33及34所示。
20.旋轉安裝在心軸51上之耦合結構物成形裝置58，以將第三固定銷56移至第一固定銷56先前所佔之位置，同時暫時停止製作及拉出經鑄型劑浸漬捻綫索7B並利用三桿摩擦單位94鎖定捻綫46A之横動回程部份於第二固定銷56與三桿捻綫摩擦單位94之間，如圖30及31所示。
21.引動一逆向横動馬達開關而激勵其上連接有綫圈成形裝置86之鏈輪鏈97A及開始將綫圈成形裝置移向第三固定銷56，同時降低垂往復運動捻綫圈成形單位89而保持捻綫索圈46A之回行部份之張力。
22.繼續沿捻綫圈46之回行部份移動處於降低位置之綫圈成形裝置56，同時將跟隨在後之撓性管88伸，如圖34所示。
23.當後隨撓性管之捻綫出口孔如圖31所示越過第三捻綫圈固定銷時，例如藉步驟18中所述之自動感測及開關裝停止綫圈成形裝置於其原來開始點。
24.在綫圈成形裝置靜止期間，將捻綫索7B繞過第三固定銷56而固定捻綫圈46A之回行部份。
25.激勵鏈輪馬達97C而就反方向驅動鏈輪鏈97A，同時升高往復運動綫圈成形單位89，以當捻綫圈成形裝置86進行製作捻綫索之第二綫圈46及如圖28及29所示移向第四固定銷56而自出口孔96拉出捻綫索時，以容許撓性管彎曲180°及脱離成形裝置之表面58。
26.重複上述步驟17至25，至固定銷支承環55A及55B之全部固定銷均已用於固定捻綫索7B。
27.停止綫圈成形裝置於其原來開始位置，將回行部份端部繞過及定於第一固定銷56而使其永久固定，自撓性管之出口端部拉出一短長度之額外捻綫並在固定銷切斷捻綫而提供伸出形撓性管之端部外之一段捻綫。
圖26A及26B為用於上述方法之捻綫圈成形及拉出裝置86之透視圖。此一裝置包括連接於撓性捻綫導引管88之漏斗形捻綫入口單位87，撓性導引管88能彎曲180°而產生及拉出由纖絲紗股補强物之各縱長捻綫構成之一捻綫圈。捻綫導引管88固定於垂向往復運動元件89，元件89被導銷89A連接於具有銷導引槽89C之槽式支架結構物89B，銷導引槽89C係與水平平面成45°角之方位並向下延伸脱離漏斗形捻綫入口單位87。
實例Ⅸ
圖44槪略顯示將纖絲補强物之各單獨紗股4A製成螺旋構型及浸漬而形成各捻綫7之方法及裝置，各捻綫在被置於縱向配置捻綫9之下方層上成各沿周配置捻綫8而構成本發明之較佳具體實例之突緣式懸臂合成彈簧元件之多層式結構之前被合倂及壓平。如圖44所示，未捻製紗股4A在就與紗束包裝圓柱軸綫50A平行之方向自各紗束包裝50拉出後被饋送通過各紗股導引環90。乾燥紗股捻綫7A被饋入構成捻綫成形裝置53之一部份之一紗股管收集漏斗。乾燥紗股捻綫7A被導入捻綫浸漬裝置84，浸漬裝置包括液態浸漬鑄型劑容器84A及圓柱形浸漬桿84B。各濕捻綫7在浸漬桿84B下被拉動通過包括捻綫寬度控制元件91A，一對光滑鋼壓擠桿92及捻綫扁平帶饋送桿91B之捻綫扁平帶成形裝置85，以提供自每公斤500公尺產量之紗束製成之捻綫具有一般自0.75至1.0mm之最小厚度之捻綫扁平帶7C。
實例Ⅹ
圖35、36及37顯示插置一彈簧鎖式耦合結構物之插入端部本體元件20B至一彈簧鎖耦合結構物20之插座端部20A内之方法及裝置之簡化槪略形式。槪略示於圖35、36及37之耦合器組合裝置包括一可取除插座端部固定環101，環101藉例如鉗夾裝置或藉與製成插座端部耦合結構物本體元件之整體部份之外方斜形突緣100A接合而被牢固固定於耦合結構物本體元件之插座端部。耦合器組合裝置亦包括拉動裝置103，藉之插座端部固定環101及插入端部固定環102能用足以克服突緣式合成彈簧3被偏轉至容許插入端部20B進入之高度時所產生之單位彈簧偏轉力之一力置於一起。
圖38、39、40、41及42就簡化槪略形式顯示自配合之彈簧鎖耦合結構物之插座端部20A分離一耦合結構物本體元件之插入端部20B之方法及裝置。將一可取除插座端部固定環101牢固固定於耦合結構本體元件之插座端部。將一可取除插入端部固定環102牢固固定於耦合結構物本體元件之插入端部。二固定環藉例如拉動裝置103之裝置而被拉置在一起。具有排列成能接合並支承每一彈簧元件之突緣邊緣之各扁平斜形邊緣之一可取除多角形環結構物104藉一圈寬度小於每一彈簧元件及數目等於構成耦合插入端部之突緣式彈簧元件之數目之各單獨楔形塊105而被移動及固持於位置中。各楔形塊係被一包圍楔形塊索106鬆弛連接。
實例Ⅺ
圖78、79、80、81及82顯示能製成包圍具有適宜容納一可壓縮環形面密封38A之各突緣式接頭端部之合成管結構物29之一端部之活動彈簧鎖耦合結構物20。
圖78為透視圖，顯示活動彈簧鎖耦合結構物20處於圖79之側視斷面透視圖所示之完全收回位置時之位置。具有本發明之實例Ⅴ所説明之圓段式耦合結構物之活動彈簧鎖耦合結構物能連接具有能容納一環形面密封38A之相同端部之各突緣式端部管接頭29。活動彈簧鎖耦合結構物之特點為圓柱形本體元件30包括置於圓柱形第一層本體元件24A上之第二層本體元件部份26，本體元件之一末端之構型包括具有由第二層多角形本體元件末端26A所產生之多角形排列之各形合葉綫21之多角形排列之各懸臂扁平彈簧元件31。每一懸臂彈簧元件之第一層突緣部份23之構型提供與一管接頭29之突緣接合之圓段形第一層突緣元件23A。
圖80顯示在被連接過程中之活動彈簧鎖耦合結構物與各管接頭端部29之關係位置。在此位置中，活動耦合器完全伸出而提供彈簧鎖耦合結構物之插座端部20A。
圖81顯示當整組突緣式合成懸臂彈簧22被完全偏轉而容許突緣式管端部29插入時之各突緣式管端部29之位置。
圖82顯示被一活動彈簧鎖耦合器連接之各相抵靠突緣式管端部之連接及密封位置。就與前文實例Ⅴ所説明者相似之方式使用包圍之一圓柱形合成固持套筒元件18A，以偏轉斜形突緣負荷面而提供壓縮面密封38A之預加應力壓縮負荷並提供偏轉力及預應力於較佳者具有摺疊式第一層突緣本體構型之第一層突緣元件23A。