利用磁力将力施加至材料的设备和方法技术

本发明专利技术涉及一种包括磁体的辊，该辊用于将力施加至在辊的磁体和磁敏感表面之间的材料。使用者可移动辊的手柄以在材料上滚动所述辊，从而沿材料的长度施加力。

【技术实现步骤摘要】
利用磁力将力施加至材料的设备
本公开涉及利用磁力施加力以压缩或切割材料的设备和方法。
技术介绍
为了将力施加至材料，使用者通常使用工具将力施加至材料。例如，一种方法是压缩真空袋和复合材料接合工具之间的双面胶带，从而将真空袋密封至复合材料接合工具，该方法利用了手持式铲(spatula)形设备。使用者将手持式铲形设备移至真空袋上，施加使用者施加的压缩力以迫使胶带在真空袋和复合材料接合工具之间压缩，从而将真空袋密封至复合材料接合工具。该工艺需要25磅的使用者施加的压缩力，其必须被施加至可为84英尺的复合材料接合工具的整个周界的周围。该工艺可能需要大量时间，可能增加成本，可能导致使用者疲劳，或可能导致其他类型的人体工效(ergonomic)问题。需要解决现有技术中的一个或更多个问题的设备和方法。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方面，提供一种包括磁体的辊。有利地，所述磁体被定级为产生至少100磅的引力。有利地，所述辊还包括切割构件。有利地，所述辊由非磁性材料制成。有利地，所述辊包括腔体并且所述磁体被放置在所述腔体内。有利地，所述辊包括在该辊周围延伸的凹槽。有利地，所述磁体被放置在相对的轮轴之间的辊的腔体内。根据本专利技术的进一步的方面，提供一种包括手柄、辊和磁体的设备。有利地，所述磁体被放置在辊的腔体内。有利地，手柄附连到辊。有利地，所述设备还包括至少一个轮轴，其中所述手柄附连到至少一个轮轴，其中所述至少一个轮轴附连到辊。有利地，所述设备还包括切割构件。有利地，所述磁体被定级为产生至少100磅的引力。有利地，所述辊由非磁性材料制成。有利地，所述辊包括在辊周围延伸的凹槽。根据本专利技术的进一步方面，提供一种将力施加至材料的方法。在一个步骤中，材料被放置在包括辊的设备和磁敏感表面之间。所述辊包括磁体。在另一个步骤中，通过将所述材料放置在包括磁体的辊和磁敏感表面之间并且使包括磁体的辊在所述材料上滚动，从而将力施加至所述材料。有利地，所述材料包括带状物且所述磁敏感表面包括复合材料接合工具。有利地，所述设备还包括切割构件，且所述方法进一步包括用所述切割构件切割材料。有利地，所述方法进一步包括在辊的凹槽内对齐材料。有利地，所述方法进一步包括在滚动期间借助手柄移动所述辊。参照下面的附图、说明和权利要求，可以更好地理解本公开的这些和其他的特征、方面和优点。附图说明图1示出了用于施加力的设备的一个实施例的正视图；图2示出了穿过图1中的设备的线2-2的横截面图；图3示出了在分解状态下图1的设备的侧面透视图；图4示出了用于将力施加至材料的图1的设备的正视图；图5示出了显示将力施加至材料的方法的一个实施例的流程图；图6示出了用于将力施加至材料的设备的另一个实施例的正视图；和图7示出了用来将切割构件施加的切割力施加至材料的设备的另一个实施例的正视图。具体实施方式下面的详细说明是当前所考虑的实施本公开的最佳模式。因为本公开的保护范围由所附权利要求最佳地限定，所以本说明书不作为限制意义，而是仅用于说明本公开的一般原理的目的。图1示出了用于施加力的设备10的一个实施例的正视图。图2示出了穿过图1的设备10的线2-2的横截面图。图3示出了在分解状态下图1的设备10的侧面透视图。如图1、图2和图3中总体所示，设备10包括手柄12、轮轴14和16、磁体18和辊20。手柄12包括矩形开口22、U形开口24和穿过相对部分30和32设置的洞26和28。矩形开口22允许使用者将其手指插入矩形开口22中以握牢手柄12。手柄12由尼龙制成。在其他实施例中，手柄12可以具有不同的形状、配置、取向、尺寸或材料。轮轴14包括轮毂34和杆36。轮毂34为圆柱形，其具有延伸穿过轮毂34的轴向孔38。杆36具有圆形截面。杆36通过手柄12的洞26安装至轮毂34的轴向孔38中，从而将轮毂34固定在手柄12的U形开口24内的适当位置中。轮毂34和杆36优选为由铁磁材料制成。在其他实施例中，轮毂34和杆36可以具有不同的形状、配置、取向、尺寸或材料。轮轴16包括轮毂40和杆42。轮毂40为圆柱形，其具有延伸穿过轮毂40的轴向孔44。杆42具有圆形截面。杆42通过手柄12的洞28安装至轮毂40的轴向孔44中，从而将轮毂40固定在与轮毂34的相对的位置中的手柄12的U形开口24内的适当位置中。轮毂40和杆42优选为由铁磁材料制成。在其他实施例中，轮毂40和杆42可以具有不同的形状、构造、取向、尺寸或材料。磁体18为圆柱形，并且为定级为130至135磅引力的稀土钕磁体，并且可从ArmstrongMagnetics公司得到，其零件号为22049，在如下链接中显示：http://www.armsmag.com/neodymium_stock_size.htm。在其他实施例中，磁体18可由不同的材料制成，如铁、硼或其他类型的材料。在另外的实施例中，磁体18可以定级为产生至少100磅引力。在进一步的实施例中，磁体18可包括具有不同数量、形状、构造、取向、尺寸、材料或磁场强度的不同类型的磁体。辊20是圆柱形的。圆形腔体46在辊20的相对的末端48和50之间延伸。磁体18安装在辊20的相对的末端48和50之间以及轮轴14和16的相对的轮毂34和40之间的腔体46的中心52中的辊20的圆形腔体46内。轮毂34固定在辊20的末端48处的圆形腔体46内。轮毂40固定在辊20的末端50处的圆形腔体46内。轮毂34和40紧靠辊20的圆形腔体46内的磁体18的相对的表面54和56。以这种方式，辊20由附连轮毂34和40保持在手柄12的U形开口24内的适当位置，所述附连轮毂34和40通过延伸穿过手柄12的洞26和28的附连杆36和42保持在适当的位置。辊20具有壁厚度57。可选择壁厚度57以控制磁体18施加至磁敏感表面66(下面图4中讨论)的力63(下面图4中讨论)的量。壁厚57越大，由于磁体18和磁敏感表面66(下面图4中讨论)之间的间隔距离增大，因此施加至磁敏感表面66(下面图4中讨论)的力63(下面图4中讨论)越大。在其他的实施例中，可以使用其他装置控制磁体18和磁敏感表面66(见图4)之间的间隔距离，例如相对于磁敏感表面66(见图4)移动磁体18的棘轮(ratcheting)机构或改变它们的相对位置的其他类型的移动机构。集中在腔体46的中心52的可选凹槽58在辊20的外表面60的周围延伸。凹槽58可以具有0.075英寸的深度62和0.600英寸的宽度64。辊20可以是非磁性的且可由尼龙制成。在其他实施例中，包括腔体46和凹槽58的辊20可以具有不同的形状、构造、取向、尺寸或材料。在进一步的实施例中，设备10可以具有不同的形状、构造、取向、尺寸或材料。例如，在一个可替换的实施例中，磁体18可具有延伸穿过磁体18的轴向孔，并且杆36和42可以被替换为单个杆。图4示出了用于施加力63至材料64的图1的设备10的正视图。力63可包括压缩力。材料64包括双面胶带。材料64被放置在磁敏感表面66上并紧靠磁敏感表面66。磁敏感表面66可包括由不胀钢(Invar)制成的复合材料接合工具。磁敏感表面66可具有非磁敏感层或涂层。通过将材料64放置在磁敏感表面66和构件68之间，构件68被放置在材料64上并与材料64紧靠本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种辊（20），包括磁体（18）。

【技术特征摘要】
2011.10.14 US 13/273,6761.一种利用磁力将力施加至材料的设备，包括：手柄；辊，其包括在所述辊的外表面内和外表面周围延伸的开口的凹槽；至少一个轮轴，其将所述辊附连到所述手柄，使得所述辊配置为相对于所述手柄旋转；和附连到所述辊的磁体，其中所述磁体在所述开口的凹槽下直接与所述磁体对齐，所述磁体被定级为产生进入所述开口的凹槽中的至少100磅的引力，其中所述凹槽包括底表面，该底表面设置为与所述辊的所述外表面平行，并且两个相对的侧表面在所述凹槽的所述底表面和所述辊的所述外表面之间延伸。2.根据权利要求1所述的设备，...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·V·格鲁布斯，
申请(专利权)人：波音公司，
类型：发明
国别省市：