CN1194021A - 由具有一定间隔的波纹边缘冷成形型材以及与这些型材嵌合的连结和固定装置组成的构架系统 - Google Patents

Abstract

两根或多根单体型材永久性地组装在一起,以便形成连续纵向缝隙,所述缝隙具有面向内的纵向边缘(25),并且每个边缘朝相对边缘倾斜因而它们向内会聚;固定装置(31,35)包括一个接纳基体或者说板(31)以及一个或多个锁紧塞块或者说板(35),基体形成一个带壁(31A)的沟槽,而所述壁以与所述边缘(25)相同的方式倾斜,而塞块也具有侧壁(35B),所述侧壁以与所述边缘相同的方式倾斜,这些装置可沿着缝隙(27)安装,以便用位于基体(31)和塞块(35)之间的螺旋装置夹紧边缘(25);而且单体型材的纵向边缘(25)具有多个波纹,所述波纹与出现在接纳基体(31)的壁(31A)上以及在锁紧塞块(35)侧壁上的波纹吻合。

Description

由具有一定间隔的波纹边缘 冷成形型材以及与这些型材嵌合 的连结和固定装置组成的构架系统

技术领域

本发明涉及金属支承构架，这些构架应用于包括下述类型的最广泛意义金属结构工程：I.中重型构架：

a)多层建筑物

b)带或不带桥式吊车轨道的车间

c)飞机库

d)体育设施屋盖

e)凉篷和天棚

f)楼梯、人行桥和中间层楼板

g)提升设备的单轨导向装置

h)各种天线塔

i)主供电线桥塔

l)渡槽、排水道、气管等用的支承网格构架

m)铁路线电气化用杆

n)道路牌和广告招贴板用支承柱和框架

o)主体构架

p)铁路警戒设施

q)方截面贮仓用柱

r)橡胶辊子传送带用支承构架II.支承构架(轻型)

a)框架用型材构件

b)栅栏柱(轻级：用于网格和倒刺线；重级：用于面板和大门)

c)自动和手动操纵大门用型材构件

d)工业架子

e)内部装修用轻型架子

f)工厂门用成型单轨导向装置

g)安装在带滑盖车辆上方的组合型材

h)栏杆和扶手

i)平地或带有小规模空间框架的交易会台架

l)以型材和锚栓铸入加筋混凝土中的连续锚具

m)梯子

单独和组合型材可做成具有不同几何尺寸但类型相同，从而允许使用多种固定装置，而且不再需要在这些型材上钻孔或焊接。

背景技术

上述类型的金属构架(它包括冷成形型材以及用于连结物、接头或专用片的固定装置，所述型材可以是单独的或者是基本型材的组合物)，在一些其它较早的意大利专利(1992年5月4日的CT92A000016和1994年8月19日的FI 94A 164)和相应的外国专利中已被载明。上述类型的金属构架包括：

一根冷成形型材，它可以是单独的或者是多根基本型材的组合物，这些基本型材永久性地组装在一起形成多个连续纵向缝隙，所述缝隙具有向内面对的纵向边缘并且每个边缘朝相对边缘倾斜因而它们向内会聚；

一些固定装置，它们具有一个接纳基体或者说板以及一个或多个锁紧塞块或者说板，所述基体形成一个沟槽，所述沟槽的壁以与所述边缘相同的方式倾斜，而所述塞块具有侧壁，所述侧壁也以与所述边缘相同的方式倾斜；这些装置可沿着所述缝隙安装，以便用位于所述基体和塞块之间的螺旋装置夹紧边缘，而且利用基体和塞块对多个边缘(它们本来是直的)进行初始的一次性变形加工。

对本发明的简述

根据本发明，基本型材的纵向边缘被制造成带有多个波纹，所述波纹与出现在接纳基体或者说板的壁上以及在锁紧塞块或者说板的侧壁上的波纹相吻合。因而的组装期间，这些边缘不必在基体和塞块作用下冷态变形。

实际上，所述基本型材的纵向边缘具有沿着它们整个长度的多个波纹。

所述波纹以一个不变的间隔反复出现，该间隔与出现在基体壁上和在塞块侧壁上的重复波纹间隔吻合。

波纹弯曲部分的间隔、深度和半径与该型材的厚度成正比，因此，锻件将具有接纳波纹板材(它取决于型材厚度)弯曲部分的尺寸、间隔、深度和半径。

本发明的进一步特征在权利要求书中详细阐述。

上文提及的先前解决办法形成紧固的方式为：压迫塞块进入基体直至基本型材边缘变形，从而通过这种时间长，费用大的操作形成一个一次性单独紧固件或者说楔面，这种方式受到结构制约而且一些零件尺寸偏大。

然而，根据本发明，每根单独预成形型材的边缘波纹在生产该基本型材时，也就是说在成形过程中就可直接做出，而且无需任何显著的附加成本。

这有包括下文所述的许多值得考虑的显著优点。

锻件，换句话说塞块的基体可做得较轻，因为它们不必承受在压制楔面期间产生的应力，这个楔面已事先通过使型材直边缘变形的方法做出。螺旋原先会遭到由于压制进入型材边缘的楔面所产生的应力，而现在只需承受连结力而不需承受边缘冷变形力(较大)，因此螺旋尺寸也将减到合适数值。

组装锻件(基件和塞块)花费的时间也会大大节省，这是因为不再需要压制进入型材边缘的楔面(通过将塞块、型材和基体一起夹紧的方法)然后拧出螺旋再拧回它们以便安装专用片或接头；由于多个楔面已压制在型材的变形边缘之中，这一切均可省去。

在成型过程中预成形沿着型材边缘整个长度的一定间距楔面变形，能将该塞块和基体锁紧系统的应用扩展到包括很厚的型材，因而可用于较强固的构架。

装有这些锻件的系统十分简单，并且由于锻件可做得较轻导致成本下降；由此该系统的应用得到扩展。可以制出许多类型的组合型材，其形状和尺寸几乎不受限制。为了形成组合型材而进行的基本型材组装也可单独或同时使用加强交叉支架(根据所述较早专利)，下面将要介绍的较轻锻件或冲压件、或者金属板材制成构件。

附图简述

下面结合附图，介绍一个本发明的非限制性实施例，以便对本发明有更加清楚的了解。在附图中：

图1、2和3分别是通过图3的I-I、图1的II-II和图1的III-III的视图，画出用来构成本发明型材的一根基本型材的局部；

图4是由多根基本型材构成的一根组合型材的局部透视图；

图5画出本发明基本型材的两个邻接和面对部分，这两个部分由一个搭锁槽片或者说盖片连结；

图6、7和8分别为通过图7的VI-VI、图6的VII-VII(局部剖出)和图7的VIII-VIII的视图，画出一块接纳板或者说基体；

图9、10、11和12画出一块锁紧板或者说塞块的各个视图和剖面，所述锁板被设计用来与图6、7和8所示接纳板嵌合；

图13至15画出一块带有螺栓的锚状接纳板的各个视图并局部剖出；

图16至19画出一块设计用来与图13与15所示锚状物嵌合的锁紧板或者说塞块；

图20至22以及图23至25以各个视图和局部剖出方式画出一些构件，这些构件与图6至12中所示构件类似，但用来避免使用加强交叉支架；

图26至28以各个视图和剖视方式画出一块双接纳板或者说基体；

图29和30画出一个位于多根相交型材之间的相交接头的两个视图和剖面；

图31和32画出构成图29和30所示接头用的一个塞块支架或者说锁紧支架；

图33画出用于图29、30所示解决办法中的一个带有双基体或者说双接纳板的构件；

图34画出一块“T”形板，它被设计来作为包括终饰之用；

图35至39画出基本型材的不同类型；

图40至42为一块带有终端固定凸耳的接纳板或者说基体的各个视图；

图43至45为一个锁紧塞块或者说板的各个视图，该锁紧板适宜与图40至42所示构件一起使用；

图46、47和48画出一块双接纳板或者说基体的另一种较轻的实施例；

图49和50画出一种用于型材的连结接头，所述接头包括图31、32所示或同等类型的基体构件并带有外部固定零件；

图51以横截面形式画出形成滑轨用的一根专门型材实施例，所述滑轨可应用于例如车辆盖之类；

图52与55画出用于门或窗外框壳体、滑动框架和铰接壳体的专门型材；

图56和57画出一个铰链的两个构件，所述铰链适合于用上述图样所示型材制成的多种壳体；

图58至60画出用来形成门窗壳体框架的型材拐角连结的几种可能实例。

对本发明的详细描述

根据附图所述，尤其是先参见图1至5、36至39以及51、52，被设计来构成冷成形组合型材的多根基本型材均具有纵向边缘，不同轮廓的所述基本型材被标以参考号(奇数号)11至23，而所述纵向边缘在所有情况下都用参考号25标出，这些边缘通过结合两根或多根基本型材的方法做成彼此面对并在相互之间具有一个限定间隔，从而形成多个均用27标出的纵向缝隙；而且每个缝隙的相对边缘向内会聚。其特征为，根据本发明，作为制造过程(在工厂生产期间)的结果，这些边缘已经具有一系列变形25A，变形25A实质上形成所述边缘末端边界的一个连续、均匀波纹，而且压痕25A与根据本说明书已介绍过的先前解决办法用一个基体和塞块组装时一次性形成的压痕相符合。构成所述波纹的这些压痕25A几乎沿着每个边缘25的整个长度延伸，并且在一个压痕与下一个压痕之间具有一个不变的间隔。实际上，为了形成所述波纹，带有压痕25A的边缘25的加工发生在用来成形各种基本型材(如用参考号11至23标出的基本型材及其它)的板状金属加工期间。因此，制造压痕25A没有给成形基本型材本身的成本带来任何明显的增加。

边缘25的预成形压痕25A在形状和它们的相互间隔方面都与接纳板或者说基体的轮廓(例如在图6至8中接纳板或者说基体31的相对壁31A上形成的轮廓31B，或者在图13、15中接纳板或者说锚状物或者说基体33的侧壁33A上的轮廓33B)相对应；所述波纹还与锁紧塞块或者说板的压痕相对应，所述塞块例如是图9至12中的35或图16至19中的37，它们的侧壁35A和37A分别按照与壁33A相同的方式倾斜，并具有多个分别与凹陷31B和33B相对应的凸起35B和37B。如上所述，波纹弯曲部分的间隔、深度和半径与型材的厚度成正比，因此锻件将具有多种弯曲部分尺寸、间隔、深度和半径，以便根据型材厚度接纳波纹板材。

根据上述可知，在接纳基体或者说板(例如31和33)和相应锁紧塞块或者说板(例如35和37)之间的连结，是通过将它们放置在沿着纵向缝隙27(它由基本型材相互定位形成)的任何位置来进行的，不再需要在上文提到的先前解决办法中规定并且通过基体和塞块之间夹紧来实现的一次性变形。因此，借助于接纳板或者说基体(例如31、33或者一些等效构件)和锁紧板或者说塞块(例如35和37)进行的基本型材锁紧操作不再需要使用显著的力来产生边缘压痕，这是因为压痕已经在基本型材成形期间由制造过程做出，并且在每个缝隙27的面对边缘15中互相对应。这能提供上面已经指出的所有优点，尤其是使增加基本型材的厚度成为可能，因为所述基本型材边缘的变形是由生产设备而不是由组装期间所用的装备一次性实现的。

压痕(如25A)间隔的限定尺寸为所有定位要求作好了准备，这些定位可能是组装可由所讨论型材获得的不同构架所需，不但用于不同基本型材之间的连结，而且用来形成专门构件(它们用来满足不同构架的成形需要)的固定和定位。

图5表示槽片或者说盖片52的使用方法，所述槽片能咯嗒一声盖在纵向缝隙27上；这些槽片或者说盖片可用金属板材或基本呈弹性的合成树脂制成，因此，所述槽片或者说盖片52向外凸出的端部边界52A能咯嗒一声通过缝隙27的最狭窄区域，以便在一个位置永久性地搭锁固定，所述位置由所述边界以及与边缘25形成的缝隙轮廓相匹配的“U”形盖片会聚侧面确定。盖片可有两种用途：

a.满足功能需要，盖住由于组装要求必需面朝外的一些组合型材缝隙；

b.满足美学和/或建筑风格需要，据此，盖片可具有与基本或组合型材形成对比的颜色，从而创建一种中心颜色(槽片宽度)与每根基本或组合型材不同的外观。

图6至12分别画出一块接纳板或者说基体31以及一块锁紧板或者说塞块35，它们嵌合在一起，而且其中每一个在壁31A和侧壁35A上具有许多波纹。根据这几张图，两个构件31、35的每一个分别具有两个用于螺栓或其它连结、锁紧装置的贯穿孔31F和35F。两构件31和35之一，例如31，具有一个承窝31S而另一个具有一个销子，例如35P。此外，为了允许通过纵向缝隙27的减小空间迅速、可靠地定位，可在缝隙中横向施加多对构件31和35，图6至8所示接纳板和图9至12所示锁紧板的主要目标是代替加强交叉支架来夹紧基本型材的组件；因此，它们的基本任务是将基本型材固定在一起，而且在此同时防止在该组合型材遭受应力时其中的元件沿受力方向相互滑动。这是可能的，因为在单独型材边缘上的连续预成形波纹能使这两个构件(基体和塞块)的几何形状发生变化，致使整个组件显著变轻。此外，准备销子35P(它插在盲孔31S之中)也能减少插在孔31F和35F中的钢螺栓或铆钉的尺寸；销子基本上具有承受剪切应力的功能，所述剪切应力是由试图使基本型材滑动的应力产生的，在此同时螺栓或铆钉不再受到剪切应力的作用，只具有用最小的力保持这两个构件夹紧在一起的功能。甚至在锁紧板35出现时，由于它的高度已减少，也能用图5所示槽片或者说盖片52将缝隙覆盖住。

图13至19所示构件33和37分别具有一个加工出螺栓的可捕获销子33P以及一个接纳所述销子33P的孔37F。将至少一个螺母拧在销子33P上，以便在两个构件33、37之间形成连结，或者用来另外施加外部构件，所述外部构件被连结在能用这些构件做出的复杂断面上。

图20至25描述的构件，其功能与图7至17描述的构件基本相同，但如上所述具有不同的用途。

应该指出，如同图20至25所示的这些构件可被做成具有不同数量的压痕，因而可根据被形成结构接头的需要做成具有不同的长度。

图26至28画出一块双接纳板或者说基体54，换句话说一块双接纳板具有两个相对的沟槽，所述沟槽由形成压痕54B的倾斜壁54A用一种与已介绍方法(例如，参见图23至25所示的板)类似的方法确定。参考号54F表示用来连结和锁紧螺栓的贯穿孔。

图29至33画出呈一块双接纳板56形式的一些构件，所述双接纳板与上文介绍的双接纳板类似，它能连结用参考号58标出的“C”形基本型材，并具有一个允许在相交的组合型材之间形成90°连结的轮廓。这种连结借助于多个支架60完成，支架60在其每个臂上具有一个用来连结构件56和附加塞块构件62的连结塞块或者说板60A，所述塞块构件62与构件35类似，但具有一个加长的长度，所以它们能连结相互隔开但呈对准状态的型材58X。值得注意，支架60只有一个起塞块作用的侧面60A具有插入型材58的波纹状压痕或者说楔面，而侧面60B是平的，不带波纹或者说楔面。其原因有二：(1)便于组装；(2)该面的波纹或者说楔面没有用处，因为该波纹对型材58Y和58Z的纵向不起作用，因此在这种情况下连结完全依靠螺栓，该螺栓将被设计成具有适当的尺寸。这种接头特别能用于内部装修架子之中。

图34画出一块带孔的“T”形板64，它被用来完成采用图29、30所述接头的连结；应用板64的基本目的是当不存在型材58Y和58Z时覆盖型材58X和58之间的连结端部。

图35至39画出也可以是已相互结合的多种基本型材。除比例不同之外，图35中的型材17以及图36、37和38中的型材19、23和27尺寸小，用于轻载场合，但是与在所述较早专利中指出的较大型材具有相同的形状。图36和38所示的基本型材结合(换句话说组装)是用例如图26、28、33、49和5所示的双基体来实现的。而图39所示型材最好使用在中重型构架中。

图40至42画出一种呈接纳基体或者说板66形式的构件，该基体具有一块板66A，板66A的端部做出一个穿孔凸耳66B以便施加其它构件和附件。图43至45所示的一块锁紧板(或者说塞块)或其它等效装置可以与这个基体或者说板66嵌合。

图46至48画出一块双接纳板或者说基体，它与图33所示接纳板类似，但形状有所不同以便减轻重量。

图49和50画出一种接头70，它用来连结两根直角相交并且相互邻近放置的型材(参考号为72和74)。该接头做成分别带有双接纳板或者说基体构件76和78，构件76和78被容纳在两根组合型材72和74之中并用一根穿过它们的螺栓80相互连结，带有两个倾斜凸耳的紧固件82也能用同一螺栓80连结，该紧固件可用来连结例如系杆(或者说支撑)84或其它等效构件，系杆84等也可用上文所述类型的组合型材做成。

图51画出一个形成车辆和其它装备用滑轨的实施例，而且还特别适用于(但不排他地)构成带滑盖车辆用的滑轨。在这个实施例中，标号为88的一个第一部分用一种专门方法成形，以致于形成两个相互面对呈对称轮廓的倾斜边缘88A。而标号为90的一个第二部分形成两对相互邻近并用于装有成对轮子车辆的导槽(或者说滑动或滚动轨道)92A和92B；所述部分90也具有两个相互面对呈对称轮廓的倾斜边缘90A。两个接纳基体或者说板92和两个锁紧塞块或者说板94与两个边缘88A和90A嵌合，所述边缘88A和90A已通过与上文所述相同的方法定位从而形成组件内的缝隙；如同在上述情况中一样，边缘88A、90A以及板92和94具有波纹表面。板92和94之间的连结可用普通螺钉96进行，这些螺钉用套筒头拧紧，并由弹性挡环或等效零件提供锁定。

图52画出一种用于滑动壳体外框的专用型材102。这种型材102具有边缘102A，其作用与前文所述边缘相同，因而能用基体和塞块(换句话说用接纳板和锁紧板)连结。

图53画出一根滑动框架用型材，它作为一个整体用104标出，并用两根基本型材106构成，两根型材106相对于位于其间的轮108对称布置。双接纳基体或者说板110被用来连结这两根单体型材106，并且也可能用来安装轮108，而参考号112标明一块形成滑动框架一部分的玻璃板或者其它板材或面板。

图54和55画出带有组合型材(例如型材114、118和118A)的铰接壳体用的解决办法，所述铰接壳体用双基体或其它上述类型的连结构件相互连结。参考号116标明一个搭锁槽片。

图56和57画出两个构件，即一个铰链的凸件120和凹件122，构件120和122能借助于支承部分120A和122A连结在组合型材上，所述支承部分120A、122A具有上文指出和描述类型的锁紧塞块或者说板的形状，而且用来施加(换句话说安装)该铰链构件。

图58至60画出一些用来构成壳体框架刚性拐角的专门构件。确切地说，图58画出一个用于组合型材如114、118A和118、118A(两根组合型材)之间的铰接壳体相交框架的“T”形紧固件，它能保持住搭锁玻璃固定槽片116。图59画出一个外框用的拐角紧固件，该外框用于一个带有型材102的滑动外框，而图60画出一个位于组合型材114、118A之间的铰接壳体框架用的拐角紧固件。用装置110连结的型材106将具有一个与图59和60所示紧固件相似的拐角紧固件。

不管该实施例如何，十分明显，根据本发明和下述权利要求介绍的构件安排，相对于由本专利持有人取得专利并在开头提到的先前已知解决办法而言，提供了另外和十分显著的简化，它还提供一些另外的装置来满足本发明原理的各种应用需要。

应该理解，附图只是画出一些实例，该实例只作为本发明实际说明之用，本发明在其形式和安排上都可作出变化，这些变化均未越出本发明指导原理的范围。在所附权利要求中的所有参考号具有参照说明和附图从而使阅读权利要求方便的用途，不限制由权利要求阐述的保护范围。

Claims (13)

1.一种金属支承构架，它包括一根冷成形型材以及多个固定装置(31，35)，所述型材是多根基本型材(13至23)的组合物，这些基本型材永久地组装在一起以便形成它们的多个连续纵向缝隙(27)。此处所述缝隙具有它们的向内面对的纵向边缘(25)，并且每个边缘朝相对边缘倾斜因而它们向内会聚；而所述固定装置具有一个接纳基体或者说板(31)以及一个或多个锁紧塞块或者说板(35)，所述基体形成一个沟槽，所述沟槽的壁(31A)以与所述边缘(25)相同的方式倾斜，而所述塞块具有侧壁(35B)，所述侧壁也以与所述边缘相同的方式倾斜；这些装置可沿着所述缝隙(27)安装，以便用位于所述基体(31)和所述塞块(35)之间的螺旋装置夹紧边缘(25)，而且其中基本型材的所述的纵向边缘(25)被制造成带有多个波纹(25A)，所述波纹(25A)与出现在接纳基体或者说板(31)的壁(31A)中以及在锁紧塞块或者说板(35)的侧壁(35A)中的波纹相吻合。

2.根据权利要求1所述的构架，其特征为，所述基本型材纵向边缘(25，25A)具有沿着它们整个长度的波纹(25A)。

3.根据权利要求2所述的构架，其特征为，所述波纹(25A)以一个不变的间隔反复出现，所述间隔与出现在所述接纳基体或者说板(31)的壁(31A)上和/或在所述锁紧塞块或者说板(35)的侧壁(35A)上的多个波纹或者说压痕(31B)相吻合。

4.根据上述权利要求中的至少一项所述的构架，其特征为，所述基体(31)和塞块(35)具有至少一个相互吻合的销子(35P)和一个承窝(31S)，以便在不使用加强交叉支架或其它装置的情况下方便地组装。

5.根据上述权利要求中的至少一项所述的构架，其特征为，它包括装有至少一个可捕获销子(33P)的基体或者说锚状物(33)，所述销子(33P)从所述沟槽的底面伸出以便与一个塞块(37)连结。

6.至少根据权利要求1所述的构架，其特征为，它包括一个带有多个沟槽以及多个底面贯穿孔(54F)的双接纳基体或者说板(54)，所述沟槽具有相对的倾斜壁(54A)而所述贯穿孔是所述多个沟槽共用的。

7.根据权利要求1至3中至少一项所述的构架，其特征为，它包括用来连结处于直角位置、呈一个“T”形并带有另外的交叉口和/或会聚度的多根型材的支架塞块(60)，所述塞块(60)的宽度不超过所述纵向缝隙的宽度。

8.至少根据权利要求6所述的构架，其特征为，它包括使型材(72；74)的双基体(76；78)相互连结的螺杆(80)，所述型材(72；74)放置在一起呈正交排列并由两根“C”型或等效的基本型材构成。

9.根据上述权利要求中至少一项所述的构架，其特征为，它包括用于单或双“C”型材并且具有端板和凸耳(66A，66B)的接纳基体或者说板(66)。

10.根据上述权利要求中至少一项所述的构架，其特征为，为了形成可安装在带盖车辆和其它装备上的相邻滑轨，它包括两根专门型材(88，90)，其中之一具有两对沟槽(92A)，而且两者均具有倾斜的波纹边缘(88A，90A)，所述波纹边缘能用基体(92)和塞块(94)连结。

11.根据上述权利要求中至少一项所述的构架，其特征为，它包括用于门或窗壳体并且特别是用于外框架(102)、滑动框架(104)和铰接壳体(114至118)的专门型材；还包括多个能用塞块(120A，122A)固定的铰链(120，122)，所述塞块(120A，122A)能与所述接纳基体或者说板接合。

12.根据上述权利要求中至少一项所述的构架，其特征为，它包括门或窗壳体用的多个支撑塞块，所述支撑塞块形成“T”型和其它连结用的框架拐角。

13.由具有一定间隔波纹边缘的冷成形型材以及与这些型材嵌合的连结和固定装置组成的构架系统；上文所述和在附图中以举例方法描述的全部。

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