專利名稱：構(gòu)成支承架的結(jié)構(gòu)件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種構(gòu)成支承架的結(jié)構(gòu)件，它由支承桿和至少一個(gè)連接件組成，該連接件有多條互相平行的、一邊開(kāi)口的槽隙，支承桿端部的比槽隙寬的懸掛頭被抱住在槽隙內(nèi)，并被蓋住槽隙自由端的蓋板限定在槽隙內(nèi)。
已有的這類支承架(DE-GM8330969)用于構(gòu)成腳手架。該已知的結(jié)構(gòu)件是一個(gè)球體形的連接件，它有四個(gè)互以90°角交接的外表面，在各該外表面上有一個(gè)向一側(cè)開(kāi)口的槽隙，該槽隙向里形成一個(gè)T形的擴(kuò)展空間。在該槽隙內(nèi)可以嵌入一個(gè)與該T形相配的懸掛頭，該懸掛頭裝設(shè)于支承桿的端部。連接件的中心孔沒(méi)有螺紋，使同心地安裝在支承管中的螺栓得以旋入。當(dāng)垂直的支承桿的懸掛頭已嵌入其槽隙以后，裝上一個(gè)蓋板，該蓋板有一個(gè)中間塊，它一方面將懸掛頭的位置固定住，另一方面又防止從垂直方向旋入的支承管上的螺栓松動(dòng)。用這種方式建造的腳手架只能由垂直方向和水平方向布置的互成直角的支承桿件構(gòu)成。要建造這樣一個(gè)腳手架是很費(fèi)時(shí)的，因?yàn)橛写罅勘匦璧臄Q螺絲工作量要完成。此外，整個(gè)結(jié)構(gòu)由于大量必需的構(gòu)件和必須在相對(duì)方向同時(shí)安裝而費(fèi)用很高。
另外還有一種用于桿形構(gòu)件組成的結(jié)構(gòu)的連接件(DE-OS2457674)，它可用于支承型框架，如腳手架或骨架等結(jié)構(gòu)，它不限于直角相交的支承桿。在這種結(jié)構(gòu)中使用的連接件是由空心半球體組成，它的沿著大圓周布置的槽隙可以在各種角度嵌入帶螺母的螺桿或裝在支承桿端部的螺絲頭。使用這樣的連接件可以構(gòu)成拼裝成支承架所需的四面體或者甚至是正六面體的基礎(chǔ)件。對(duì)于這樣構(gòu)成的支承架其建造所需的基礎(chǔ)件的費(fèi)用相對(duì)較高，其安裝工作比較繁瑣并需一定條件，這些條件包括其作為連接件的空心半球體的內(nèi)部為了能固定住螺栓頭或螺母應(yīng)該是可以及到的，或者當(dāng)支承管的橫銷或懸掛頭插入槽隙以后需要有附加裝置來(lái)防止支承管隨后的轉(zhuǎn)動(dòng)。這樣一種系統(tǒng)的安裝需要對(duì)每一根支承桿進(jìn)行緊螺絲的工作，因而是費(fèi)時(shí)而且是繁復(fù)的工作。
最后，還有一種已有的裝置(《德國(guó)建筑報(bào)導(dǎo)》，1967年第3期，226頁(yè))，它使用端部扁平的管形桿件，該桿件用鋁制成，當(dāng)需要高強(qiáng)度時(shí)也可用鋼制成，其端部具有缺口心便壓入連接件的槽隙后被其卡住。它的安裝由于必須找到其被夾緊的位置而是費(fèi)工的。為了不同的使用目的，必須配置不同的擠壓成型的連接件和與之相配的桿件。
本發(fā)明的任務(wù)是創(chuàng)造出一種可用于博覽會(huì)展廳支承架的構(gòu)件，它的設(shè)計(jì)要簡(jiǎn)單，并在簡(jiǎn)易地組裝和拆卸的條件下具有最大可能的穩(wěn)定性，該構(gòu)件所用的支承桿也要能在偏離90°的角度下裝配起來(lái)。
本任務(wù)的解決是采用本說(shuō)明書開(kāi)頭時(shí)所述的結(jié)構(gòu)件，其特征是所述的槽隙與平行延伸于連接件內(nèi)的圓柱形的空腔相通，所述的懸掛頭是在支承桿的壓扁的端部處形成的長(zhǎng)度與空腔相同、斷面與空腔相配的加粗體。采用這些措施后該支承桿可以很簡(jiǎn)單地使它的端部以被緊緊抱住的方式插在所述的連接件的圓柱形空腔內(nèi)，通過(guò)相對(duì)來(lái)說(shuō)很大的接觸面的抱緊作用使局部受力很小。在這樣的條件下有可能使用比在常規(guī)結(jié)構(gòu)中使用者強(qiáng)度較小的材料來(lái)制造連接件和支承桿而不致影響支承架的穩(wěn)定性。
當(dāng)該加粗體是由管子端部壓扁段的自由端卷制而成的隆起體時(shí)，它更具有優(yōu)點(diǎn)。采用這一措施后該支承管及其端部的懸掛頭可以是一體構(gòu)成的。因此它的制造工藝將是簡(jiǎn)單的，而且在支承管本身與懸掛部分的連接處不會(huì)發(fā)生問(wèn)題。
所述的隆起體可以與支承桿的軸線成90°或不等于90°的角度，這樣就可以用一個(gè)共用的連接件把位于不同平面內(nèi)的支承桿連接起來(lái)，這樣就以很簡(jiǎn)單的方式使得有可能組成角錐體的或四方體的基礎(chǔ)單元來(lái)構(gòu)成支承架。在所有的條件下都只需將由壓扁的管子自由端卷制而成的隆起體從連接件的空腔的一端插入，并用一個(gè)以螺絲緊固的蓋板將其保持在空腔內(nèi)。所述的連接件是拔制而成的、在縱向截平并具有穿透的空腔的異形件，所述的空腔兩端可由用螺絲緊固于該異形件的蓋板蓋住。蓋板中至少有一個(gè)具有滾花的周邊，其行撓幸桓齬套龐諂瀋系穆菟?，该螺丝供旋入连接件端部的一个螺孔。它脡q慕峁茍際翹乇鵂虻サ摹 本發(fā)明為了使能輕便地用手將圓柱形的隆起體插入相應(yīng)的空腔內(nèi)，在隆起體和空腔之間留有相對(duì)較大的游隙。在一個(gè)支承架內(nèi)，按照它的部件承受的是拉伸力或是壓縮力，在所有的連接點(diǎn)上，例如在上弦桿或下弦桿的連接點(diǎn)上，這些游隙都是疊加起來(lái)的，這樣不管支承架是否承受附加的外力，它總是不可避免地會(huì)有撓度。為了彌補(bǔ)這一缺點(diǎn)，本發(fā)明的特征是采用兩種連接件，即拉伸型連接件和壓縮型連接件，拉伸型連接件的空腔加上容差后的尺寸靠向連接件的中心，而壓縮型連接件的空腔加上容差后的尺寸則靠向連接件的外緣，其結(jié)果是連接件上各空腔軸線所在的直徑在拉伸型連接件上要比在壓縮型連接件的相應(yīng)的直徑小些。這些連接件根據(jù)其類型裝設(shè)在支承架內(nèi)承受拉力或壓力的連接點(diǎn)上。這種所謂的拉伸型或壓縮型連接件的設(shè)計(jì)使得支承桿的隆起體與空腔內(nèi)壁相壁相靠的著力面處不留公差。這樣，雖然為了便于隆起體插入圓柱形而仍然留有足夠的游隙，但可避免由于公差引起的支承架的撓曲。
下面結(jié)合附圖所示的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說(shuō)明

圖1是由5個(gè)連接件和8根支承桿構(gòu)成的用于支承架的基礎(chǔ)單元的側(cè)視圖，圖2是圖1中的基礎(chǔ)單元的俯視圖，圖3是圖1所示的基礎(chǔ)單元底層內(nèi)的一根支承桿的俯視圖，圖4是圖3中的支承桿的側(cè)視圖，圖5是圖1所示的基礎(chǔ)單元的對(duì)角斜面上的支承桿的俯視圖，圖6是圖5中的支承桿的側(cè)視圖，圖7是同連接件相連的兩根支承桿端部的透視示意圖，圖8是圖7中的連接件連同一根裝入的支承桿的俯視圖，圖9是采用圖1和圖2所示的根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)件構(gòu)成的支承架。
圖1和圖2示出了用于構(gòu)成支承架的基礎(chǔ)單元，該支承架是采用了以本發(fā)明的結(jié)構(gòu)件組成的多個(gè)同樣的基礎(chǔ)單元構(gòu)成的(如圖9所示)。在圖1和圖2所示的基礎(chǔ)單元的角錐體有一個(gè)正方形的底層和四個(gè)等腰三角形的邊面，其底層有4根支承桿(1)，這些支承桿的端部都各自固定于一個(gè)異形連接件(3)內(nèi)，該連接件的構(gòu)造示于圖7和圖8。從這些位于方框四角的異形連接件(3)伸出4根支承桿(2)斜著向上連到角錐體的中心，在該處位于垂直于底面的中線(11)上有第5個(gè)異形連接件(3)。支承桿(2)與底面形成一個(gè)角度(α)，該角度在本實(shí)施例中為37.5°。在圖2的俯視圖中的角度(β)為45°。
從圖3和圖4可見(jiàn)，每根支承桿(1)是由管子制成的，其兩端壓扁形成一個(gè)平面段(1a)，然后在端部制成一個(gè)形似圓柱體的隆起體(8)。該兩個(gè)隆起體(8)的軸線(12)與管子的軸線(1′)是垂直的。隆起體(8)是將管子(1)的平面段(1a)卷制而成(見(jiàn)圖8)。這樣一種結(jié)構(gòu)具有的優(yōu)點(diǎn)是管子(1)連同它的連接部是一體構(gòu)成的。當(dāng)然也可以在壓扁的平面段(1a)鉚上與平面段(1a)同樣高度的兩個(gè)用板材制成的半圓柱體，或者將平面段(1a)分開(kāi)向兩側(cè)模壓成半球形或橢圓形，使之在俯視圖上具有圖3中所示的那種圓形的斷面。它是用來(lái)裝在異形連接件(3)的圓柱形空腔(6)內(nèi)的，對(duì)此在后面還要述及。
圖5和圖6示出的斜向支承管(2)的結(jié)構(gòu)具有類似的原理。這些支承管(2)的端部也是壓扁的，但它的平面段(2a)是與支承管(2)的軸線(2′)成一個(gè)角度(α)的。它的自由端也是卷制成一個(gè)圓柱形的隆起體(8′)，該隆起體的軸線也與支承管(2)的軸線(2′)形成夾角(α)。在本發(fā)明的實(shí)施例中該角度(α)為37.5°。
圖7和圖8表明，要構(gòu)成圖1和圖2所示的基礎(chǔ)單元，并且再拼裝其他支承桿以構(gòu)成一個(gè)支承架，只需將具有隆起體(8)的支承桿(1)或相似的支承桿(2)的端部插入圓柱形空腔(6)，即可保證支承管(1)與異形連接件(3)的連接。
本凳├械囊煨瘟蛹 )是一個(gè)拉拔成型的異形件，它的軸向長(zhǎng)度為(h)，與支承桿(1或2)的隆起體(8，8′)的高度(h)相同。沿著此拉拔異形件(例如用鋁制成)的圓周開(kāi)有均布的槽隙(4)，這些槽隙通向各自的圓柱形空腔(6)，空腔(6)的軸線平行于槽隙(4)，也與該圓柱形的異形連接件(3)本身的軸線(13)平行。從空腔(6)導(dǎo)向外側(cè)的槽隙(4)的寬度比支承管(1或2)的端部壓扁段(1a)的寬度稍大，空腔(6)的直徑與支承管自由端壓扁段卷制成的隆起體(8或8′)的直徑大致相當(dāng)。采用這樣的結(jié)構(gòu)時(shí)雖然留有少量的游隙以使該隆起體易于插入空腔，但當(dāng)隆起體(8或8′)裝到異形連接件(3)去以后，由于形狀引起的抱緊作用足以使得支承桿(1或2)在連接件(3)內(nèi)被固定住。在抱緊狀態(tài)下隆起體(8，8′)和空腔(6)之間互相接觸的面積相對(duì)來(lái)說(shuō)是很大的。這就使得由此造成的表面擠壓可保持在較小的范圍，因而也可以用鋁制的支承管(1和2)。這樣，用本發(fā)明的結(jié)構(gòu)件構(gòu)成的支承架可以相對(duì)地做得較輕。這種結(jié)構(gòu)對(duì)于例如博覽會(huì)或展覽會(huì)的建筑物是很有價(jià)值的，因?yàn)檫@類建筑物的構(gòu)件在組裝前或拆卸后往往需要運(yùn)往它處。此外，輕型構(gòu)件也便于操作。
異形連接件(3)，如圖7所示，在其底面有一個(gè)與其直徑相同的蓋板(5a)將其蓋住。當(dāng)組裝所需的所有支承桿(1或2)的隆起體(8或8′)都已插入異形連接件(3)以后，其頂面也可用另外一個(gè)與(5a)相同的蓋板(5)將其蓋住。為此，蓋板(5)在其中心有一個(gè)固著于其上的螺絲(9)，它可以旋入在異形連接件(3)內(nèi)的一個(gè)對(duì)應(yīng)的螺孔(14)。蓋板(5)以及相應(yīng)的蓋板(5a)的外周滾有花紋(15)以便方便和快速地用手將螺絲(9)旋入螺紋(10)。在蓋板頂部開(kāi)有一個(gè)供插入工具的凹陷(16)(它可以是一個(gè)內(nèi)六角孔)，以供最后用工具將蓋板旋緊。
從圖1和圖2可清楚地看出，可以用圖中所示的基礎(chǔ)單元構(gòu)成如圖9所示的那種支承架。可以在作為基礎(chǔ)單元的角錐體的底面的支承桿(1)旁邊平排地拼上另外一個(gè)角錐體，而將兩個(gè)相鄰角錐體的頂部用一根連接桿(17)連起來(lái)，該連接桿實(shí)際上也是一根支承桿(1)，但為了清楚地表達(dá)起見(jiàn)，此處用了代號(hào)(17)而不用(1)。
顯然，為了加強(qiáng)圖1和圖2中的作為基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)單元的角錐體的底面內(nèi)的強(qiáng)度，也可以加裝對(duì)角的斜撐，這些斜撐在圖2的俯視圖中正好在向上的支承桿2的下方，其每根長(zhǎng)度等于正方形底面對(duì)角線的一半。
當(dāng)然也可以采用除了底面為方形的角錐體以外的其他形狀的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)單元。在異形連接件(3)上布置的8個(gè)旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的空腔使得可以裝設(shè)多達(dá)8根位于垂直于連接件(3)軸線的平面內(nèi)的支承桿，也可以以傾斜角(α)斜向裝設(shè)，該傾斜角(α)也可改變?？傊褂脠D3至圖6的兩種支承桿(1和2)以及配有蓋板(5，5a)的異形連接件(3)，在必要時(shí)再加一些前面提到的對(duì)角斜撐，就足以構(gòu)成一般要求的所有形狀的支承架。
前已提及，在隆起體(8，8′)和它所插入的空腔(6)之間留有一定的游隙，這樣可以不需工具就把隆起體插入空腔內(nèi)。但這樣的間隙將會(huì)使如圖9那樣的支承架在其四個(gè)外角被支柱(S)各自支承在地面上，有時(shí)甚至在箭頭(B)的方向還承受一個(gè)附加載荷時(shí)，支承架的中部會(huì)撓曲向下。在大跨度的條件下，依據(jù)使用的支承桿的長(zhǎng)度和連接點(diǎn)的個(gè)數(shù)-在本實(shí)例中在縱向共有七個(gè)-其中部的撓度可能達(dá)到相當(dāng)大的程度，有時(shí)會(huì)有好幾厘米，在某些情況下甚至還可以用肉眼看出來(lái)。
為了避免這樣的撓曲，可以使用兩種不同型式的連接件，它們?cè)谠矸矫媸窍嗤?，但在圖8所示的尺寸(A和D)方面則是有差別的。例如在圖9所示的支承架(支撐屋頂?shù)闹Ъ?中，存在著所謂“拉伸型連接件”(3″)和“壓縮型連接件”(3′)，它們分別連接桁架的下弦桿(拉伸型連接件，3″)和上弦桿(壓縮型連接件3′)。如所周知的，在圖9的支承架內(nèi)所有的壓縮型連接件(3′)都承受壓應(yīng)力，而所有的拉伸型連接件(3″)都承受拉應(yīng)力。
拉伸型和壓縮型連接件的造型是這樣的在加上隆起體(8，8′)和空腔(6)之間的容差總和后，尺寸(D)以及在同樣空腔斷面尺寸下與之相關(guān)的尺寸(A)，對(duì)于拉伸型連接件(3″)來(lái)說(shuō)，要比壓縮型連接件(3′)的小些。這是因?yàn)閴嚎s型連接件(3′)的所有公差都留在向外的一側(cè)，而拉伸型連接件(3″)的所有公差都留在向中心的一側(cè)。這樣就可避免由于公差引起的支承架的撓曲。
在圖7和圖8所示的那種異形連接件的實(shí)施例中，連接件的外徑為45毫鬃笥遙煨土蛹 ″)的尺寸(D)約為31.5毫米，壓縮型連接件(3′)的尺寸(D)則為33.5毫米，空腔(6)的直徑約為9毫米，每一個(gè)連接件的總?cè)莶顬?毫米左右(每組隆起體和空腔之間的游隙約為0.25毫米)，這樣就導(dǎo)致兩種型式的連接件的直徑(D)之間具有2毫米的差別。
當(dāng)然，壓縮型和拉伸型連接件也可以有其他的尺寸偏差，從而有相應(yīng)的在尺寸(D)方面的差別。
權(quán)利要求
1.構(gòu)成支承架的結(jié)構(gòu)件，它由支承桿(1，2)和至少一個(gè)連接件(3)組成，該連接件有多條互相平行的、一邊開(kāi)口的槽隙(4)，支承桿(1，2)端部的比槽隙寬的懸掛頭被抱住在槽隙內(nèi)，并被蓋住槽隙(4)自由端的蓋板(5)限定在槽隙內(nèi)，其特征是所述的槽隙(4)與平行延伸的圓柱形空腔(6)相通，所述的懸掛頭是在支承桿(1，2)的壓扁的端部(1a，2a)處形成的長(zhǎng)度與空腔(6)相同、斷面與空腔(6)相配的加粗體(8)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的結(jié)構(gòu)件，其特征是該加粗體是一個(gè)圓柱形的隆起體(8)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1和2的結(jié)構(gòu)件，其特征是所述的隆起體(8)是將管子端部(1a，2a)壓扁段的自由端(1e)卷成的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3的結(jié)構(gòu)件，其特征是所述的隆起體(8)的延伸方向與支承桿(1)的軸線(1′)成90°。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3的結(jié)構(gòu)件，其特征是所述的隆起體(8′)的延伸方向與支承桿(2)的軸線(2′)形成不等于90°的角度(α)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的結(jié)構(gòu)件，其特征是所述的連接件(3)是拔制的、在縱向截平并具有穿透的空腔(6)的異形件，該空腔(6)兩端可由用螺絲緊固于該異形件的蓋板(5，5a)蓋住。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的結(jié)構(gòu)件，其特征是其蓋板中至少有一個(gè)(5)具有滾花的周邊，其中心有一個(gè)固著于其上的螺絲(9)，該螺絲(9)供旋入連接件(3)端部中心的螺紋(10)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6的結(jié)構(gòu)件，其特征是在異形連接件(3)上開(kāi)有8個(gè)與連接件(3)軸線旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的空腔(6)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的結(jié)構(gòu)件，其所述的加粗體的尺寸和空腔的斷面尺寸選擇得使懸掛頭可以輕便地插入空腔，其特征是它采用兩種連接件，即拉伸型連接件和壓縮型連接件，拉伸型連接件的空腔加上其容差后的尺寸向連接件的中心偏移，而壓縮型連接件的空腔加上其容差后的尺寸則向連接件的外緣偏移。
10.根據(jù)權(quán)利要求2至9的結(jié)構(gòu)件，其特征是所述的圓柱形空腔的中心軸位于一條直徑上，該直徑在拉伸型連接件上由于其空腔容差的影響而比壓縮型連接件上的相應(yīng)的直徑小些。
全文摘要
提出一種其槽隙通向互相平行延伸的圓柱形空腔的連接件，支承桿的懸掛頭做成長(zhǎng)度與空腔長(zhǎng)度相同、斷面形狀與空腔斷面相配的、在支承桿端部壓扁段內(nèi)的加粗體。此種結(jié)構(gòu)克服現(xiàn)有技術(shù)中只能用于互相垂直的支承桿、安裝在時(shí)的缺點(diǎn)，可以簡(jiǎn)化安裝，并能構(gòu)成穩(wěn)定的支承架。
文檔編號(hào)E04B1/58GK1034601SQ8810878
公開(kāi)日1989年8月9日 申請(qǐng)日期1988年12月21日 優(yōu)先權(quán)日1988年1月12日
發(fā)明者約翰內(nèi)斯·厄恩斯特·奧托·斯特格 申請(qǐng)人:奧塔諾姆建筑元件推銷股份有限公司