CN100563863C - 一种护墙板折弯机 - Google Patents

Abstract

本发明是一种改进的建筑物护墙板，该建筑物护墙板具有增加的强度和刚度，因此降低了现有的对于彼此连接的护墙板构成的建筑物的设计的限制。该建筑物护墙板包括连接到两个分开的倾斜侧壁部分的新的弯曲中央部分，该新的弯曲中央部分代替了直线的中央部分：用弯曲的部分代替该直线弯曲的中央部分提供了具有增加的强度和刚度的建筑物护墙板，从而允许建筑物护墙板承受增加的正的和负的弯曲转矩。因此由具有这样的弯曲中央部分的护墙板构造的建筑物将降低现在的设计的限制并且增加了由这样的护墙板构成的建筑物的尺寸和形状。

Description

一种护墙板折弯机

技术领域

本发明涉及一种建筑物护墙板和建筑结构，其包括多个相互连接的建筑物护墙板。本发明还涉及护墙板的成形设备，更具体地说涉及在该护墙板成形设备中的折弯机。

背景技术

大多数建筑物包括柱状物(圆柱)和梁，这些柱状物和梁覆盖有胶合板或者一些种类的金属或者塑料的护板。然而为了降低整体建造时间，承包商通常用预制的建筑物护墙板建造建筑物特别是建筑物外墙。用这样的护墙板构造的建筑物提高了生产率，因为整个墙壁直接在建筑工地生产以便这些墙壁可以快速组合并被竖立。

这些预制的护墙板一般由钢板金属制造，并且构造为符合该建筑物所期望的形状。例如，如图1所示的弧形类型的建筑物100，包括多个相互连接的弧形护墙板。这些护墙板通过将它们彼此相邻设置并且在该护墙板的边缘重叠处形成密封连接而被相互连接。因此，该建筑物的长度不仅由每个护墙板的宽度决定，而且还是相互连接的护墙板的总数的函数。

除了构造弧形形状的建筑物以外，护墙板可以用来构造三角墙类型的建筑物200和双半径类型的建筑物300，例如分别如图2和3所示。尽管未示出，相互连接的护墙板也可以用于构造直线的侧面建筑物或者该建筑物的一部分。不管该建筑物是否具有弯曲或者直线的外形，用于构造这样的建筑物的该护墙板的截面有时是相类似的。

例如图4示出已知用于构造这样的建筑物的建筑物护墙板的截面。该建筑物护墙板400包括中央部分402和两个倾斜的侧面墙壁部分410和412，这两个倾斜的侧面墙壁部分从该中央部分402的对置的端部延伸。该中央部分402是直线的，并且为了增加该部分的刚度该部分402可以包括凹槽部分408。假设中央部分包括开有凹槽的加固物，则该中央部分402将被分成两个子中央部分404，406。尽管这样的特征没有被示出，但是该倾斜的侧面墙壁部分410，412还可以包括一些凹槽以便增强建筑物护墙板的这些部分。

继续参照图4，该建筑物护墙板400还包括两个分别从该倾斜侧面墙壁部分410，412延伸的翼形部分414，416。这些翼形部分414，416基本上平行于直线的中央部分402并且可以包括凹槽加强物422，424。卷边部分420从一个翼形部分416延伸，互补的弯钩部分418从另一个翼形部分414延伸。

参照附图5，示出包括两个被互补的卷边420和弯钩部分418连接的建筑物护墙板400的建筑物结构500。参照放大示出该连接的附图5A，该卷边部分420包括倾斜的卷边段430和端部段432。该弯钩部分418包括互补的倾斜段434，平行于该翼形部分的中间段436和端部段438。正如引入这里作为参考的美国专利5393173所讨论的那样，该卷边部分420的端部段432靠近该弯钩部分418的中间段436卡接到位。在该卷边部分420卡接到位之后，弯边装置将该弯钩部分418的端部段438向上和向内朝向该卷边部分420的端部段432弯曲。因此在弯曲该端部段438时，使两个护墙板400边缘连接在一起以便形成单一的建筑物结构500。

如上所述，该建筑物的长度随着相互连接的护墙板的数目而增加。该建筑物的长度还取决于每个护墙板的宽度。该建筑物的宽度另一方面是每个护墙板的长度的函数。因此该建筑物的整个尺寸取决于每个护墙板的尺寸和总数量。

随着每个护墙板尺寸的增加，其重量也增加。因为重量就是赋予该结构以扭矩的重力，因此随着每个护墙板的宽度和长度的增加，该护墙板受到更大的扭矩。尽管为了说明的目的，夸大了该扭矩，但是图6示出弧形护墙板600受到由于护墙板重量导致的正和负的弯曲扭矩。特别的，图1中示出的该建筑物护墙板100的重量在位置602和604处赋予了负的弯曲扭矩而在位置606赋予了正的弯曲扭矩。尽管该护墙板的中央部分包括凹槽加强物，但是这样的护墙板的典型设计常常导致护墙板受到更大的负的弯曲扭矩，从而增加如图6夸大示出的使该护墙板的初始结构变形的趋势。

类似地分别在图2和3中示出的该三角墙类型的建筑物200和双半径类型的建筑物300，也受到不期望的弯曲扭矩作用。如图7所示，该三角墙类型的建筑物200在区域702和704受到负的弯曲扭矩，这些负的弯曲扭矩克服了区域706的正的弯曲扭矩，从而产生了过分弯曲的建筑物护墙板700。此外如图8所示，该双半径类型的建筑物300在区域802和804处受到负的弯曲转矩，该负的弯曲转矩克服了区域806的正的弯曲转矩，从而产生了过分扭曲的建筑物护墙板800。

随着该建筑物结构的尺寸的增加，其重量也增加。因此，随着建筑物结构的尺寸的增加，该建筑物护墙板受到增加的弯曲转矩作用，该弯曲转矩的方向取决于该建筑结构的取向。该建筑物护墙板不能承受这样的弯曲转矩，从而导致对于建筑的设计的限制，从而限制了建筑物的整体尺寸和形状。因此需要提高该护墙板承受更大的弯曲扭矩的能力。

发明内容

本发明的目标是提高建筑物护墙板承受增加的弯曲扭矩的能力。

本发明的另一个目标是使由护墙板构成的建筑物的设计限制最小化。

本发明的另一个目标是增加由护墙板构成的建筑物的尺寸。

本发明的进一步的目标是增加由护墙板构成的建筑物的多种形状。

本发明的进一步的目标是增加该建筑物护墙板的强度和刚度。

本发明进一步的目的是开发出一种能够生产改进的建筑物护墙板的机器。

本发明是一种改进的建筑物护墙板，该建筑物护墙板能够承受增加的弯曲转矩。该建筑物护墙板包括代替直线中央部分的弯曲中央部分。该弯曲中央部分具有凹形形状，该形状为建筑物护墙板提供了相对于该直线中央部分来说高的刚度。该护墙板的改进的刚度和强度甚至超过了具有直线中央部分的建筑物护墙板的强度和刚度，其中该直线中央部分具有开有凹槽的加强物。因为该弯曲的中央部分为该建筑物护墙板提供了增加的强度和刚度，所以该建筑物护墙板可以承受增加的正的和负的转矩。因此，由具有这样的弯曲中央部分的护墙板构成的建筑物降低了现有的设计限制，从而允许承包商增加由这样的护墙板构成的建筑物的尺寸和形状。

因此本发明涉及一种建筑物护墙板，该护墙板包括弯曲中央部分，一对从该弯曲的中央部分的对置端部延伸的侧面墙壁部分和一对互补的从所述的侧面墙壁部分延伸的翼形部分。

通过将多个护墙板边缘结合，本发明护墙板可以用作构造建筑物。因此，本发明还涉及一种建筑物结构，该建筑物结构包括多个相互连接的护墙板，每个护墙板包括弯曲的中央部分，一对从该弯曲的中央部分的对置端部延伸的侧面墙壁部分和一对从该侧面墙壁部分延伸的翼形部分，其中一个翼形部分从一个侧面墙壁部分延伸，另一个翼形部分从第二侧面墙壁部分延伸，其中该互补的翼形部分在该护墙板的对置侧面彼此靠近设置时彼此连接。

如果需要使该改进的建筑物护墙板波纹化，该折弯机最好设计用于形成具有径向弯曲的中央部分的护墙板。因此，本发明还涉及一种护墙板折弯机，该折弯机使本发明的改进的建筑物护墙板波纹化。该护墙板折弯机包括一组凹形的和凸形的折弯辊，其中每个折弯辊包括多个从其相应的轮毂径向伸出的多个折弯刀。此外，凸形和凹形的折弯刀的形面包括互补的弯曲形状。特别地，该凸形折弯刀的形面具有凸形形状，该凹形折弯刀的形面具有互补的凹形形状，其中凸形和凹形形状的组合对应于本发明的建筑物护墙板的形状。因此当该护墙板的中央部分在被驱动的折弯辊之间经过时，该折弯辊和刀相交并且使中央弯曲的部分波纹化。

因此该护墙板折弯机包括一对彼此偏置并且设置在该护墙板折弯机内的折弯辊，以便当护墙板进入到该护墙板折弯机中时，该护墙板的弯曲中央部分在该折弯辊之间通过，成对的折弯辊包括凸形折弯辊和凹形折弯辊，该凸形折弯辊包括轮毂和多个从该轮毂径向延伸的凸形折弯刀，每个凸形折弯刀具有凸形形面，该凹形折弯辊包括轮毂和多个从该轮毂径向延伸的凹形折弯刀，每个凹形折弯刀具有与该凸形折弯刀的凸形形面互补的凹形形面，该护墙板折弯机还包括用于驱动该成对的弯曲辊的装置，使得该折弯辊旋转，从而导致该凸形折弯刀和凹形折弯刀交替相交并且折弯该护墙板的弯曲的中央部分。

根据附图参照下面的示范性实施例详细说明上述的本发明的特征和优势。

附图说明

图1是由多个建筑物护墙板构成的弧形建筑物的截面端视图；

图2是由多个建筑物护墙板构成的三角墙类型的建筑物的截面端视图；

图3是由多个建筑物护墙板构成的双半径类型的建筑物的截面端视图；

图4是已知建筑物护墙板的一个实施例的截面视图；

图5是由多个在图4中示出的建筑物护墙板构成的建筑物结构的实施例的截面端视图；

图5A是示出连接在图5中的建筑物护墙板的接头的放大视图；

图6是受到正的和负的弯曲转矩的图1中示出的弧形类型建筑物与没有受到这样的弯曲转矩的图1的建筑物100相比的夸大的截面端视图；

图7是受到正的和负的弯曲转矩的图2中示出的弧形类型建筑物与没有受到这样的弯曲转矩的图2的建筑物200相比的夸大的截面端视图；

图8是受到正的和负的弯曲转矩的图3中示出的弧形类型建筑物与没有受到这样的弯曲转矩的图3的建筑物300相比的夸大的截面端视图；

图9是包括本发明的建筑物护墙板的一个实施例的截面视图；

图10是由多个图9示出的建筑物护墙板构成的建筑物结构的实例的截面图；

图10A是图10中示出的建筑物护墙板的接头的放大视图；

图11是一对用于折弯图9示出的本发明的建筑物护墙板的中央部分的折弯辊的实施例的平面视图；和

图12是图11中示出的折弯辊的截面视图。

具体实施方式

参照图9，示出由单个ASTM标准A653钢板金属卷形成的建筑物护墙板，该钢板的厚度范围在24规格-16规格。将理解到该护墙板900可以由多个规格和其它的材料例如铝或者塑料构成，只要该材料具有期望的工程条件并且提供必须的结构整体性。该护墙板900包括中央部分902，从该中央部分902的两端延伸出一对向外分开的倾斜侧面墙壁部分904，906。该护墙板900还包括两个从倾斜侧面墙壁部分904，906的外端部延伸的翼形部分908，910。最好在该翼形部分908，910中还包括凹槽912，914，以便增加这些部分的刚度。类似地，尽管它们没有在图9中示出，最好包括在每个倾斜侧面墙壁部分中的凹槽加强物。

并不象图4中示出的具有直线的中央部分402的护墙板那样，如图9示出的本发明的护墙板包括弯曲的中央部分902。与现有技术的中央部分的直线形面相比，本发明弯曲的中央部分为该护墙板提供了更大的刚度。因此增加的刚度允许了该护墙板更好的吸收正的和负的弯曲转矩。因为该护墙板可以承受更大的力，例如重力，所以本发明的设计将允许承包商使用增加的护墙板尺寸构造建筑物，从而去除了本发明的一些设计限制。

从在倾斜的侧面墙壁部分904，906之间的立体图看来，该弯曲的中央部分902具有凹形形状。换句话说，该中央部分902具有类似于弧形的弯曲形状，其中，弧形是圆形的整个圆周的一部分。该弧形在中央部分902与倾斜的侧面墙壁部分904，906相交的点处开始和结束。该弧形的顶点(即圆的中心)位于该弧形的凹陷侧面上面并且在倾斜的侧面墙壁部分之间。因此，倾斜侧面墙壁部分904，906从中央部分相切地延伸。

为了为该护墙板提供其最大的刚度，该弯曲的中央部分902最好具有半径在4英寸-25英寸的范围内的弧形。该弯曲的中央部分902最好具有直径在4英寸-12英寸范围内的半径，假想的半径最好在5英寸-8英寸范围内。此外，在最优选的范围中，6英寸是用于该弧形的优化的半径。

这些特别的半径长度可以与用于弧形的角度范围相关，其中该角度范围在该弧形的假想的顶点之间测量。例如，具有4英寸-25英寸的半径的弧形最好分别使用130°-15°的弧形。另外，当该弧形的半径是4英寸-12英寸时，该相应的角度最好在130°-40°范围内。此外，6英寸的半径可以理解为85°的弧形。

继续参照附图9，在一个翼形部分910的末端设置卷边部分918，在另一个翼形部分908的末端设置可以容纳该卷边部分918的互补弯钩部分916。参照图10，特别是图10A，该弯钩部分916包括倾斜段934，中间段936和向下边缘段938。类似的，该卷边部分918包括倾斜段920和端部段922。

该弯钩部分916的倾斜段934平行于该卷边部分918的倾斜段920。该弯钩部分916的中间段936平行于该卷边部分918的端部段922，中间段936和端部段922与翼形部分908，910平行。因此当两个护墙板900彼此靠近时，该来自一个护墙板的弯钩部分916和来自另一个护墙板的卷边部分918紧密配合并且形成它们之间的接头。因此形成建筑物1000并且附加的护墙板900可以通过连接另一个护墙板被加入到该结构中。

如上所述，这些护墙板一般在建筑工地制造。因此正如在引入这里作为参照的美国专利5249445和5359871中所述，能够制造本发明的护墙板的机器最好安装在可移动的拖车上。这提供给承包商直接在特定的建筑工地上设置机器的能力，在该建筑工地中可以竖立起使用这样的护墙板的建筑物能力。

该机器包括多个元件，例如护墙板成形装置，剪刀和折弯机，它们都设置在拖车上的不同位置处。该护墙板成形装置和剪刀一般设置在该拖车的一个侧面上，而护墙板折弯机设置在另一个侧面上。该护墙板成形装置的元件包括用于保持合适的规格的板材金属卷的卷保持架，由该板材金属卷构成了该建筑物护墙板。该护墙板成型装置还包括卷成型机，该卷成型机包括多个金属成形卷，以便将板材金属成形为期望的参照图9所述的构造。

在新的形状的金属护墙板从该卷成型机出来之后，该护墙板进入到液压操作的剪刀中，该剪刀位于该卷成形工位的末端。当测量该金属的期望的尺寸时，该剪刀将护墙板切割成合适尺寸的护墙板。为了将压力流体提供给剪刀，该拖车还通常具有安装在其底座上的液压泵。该液压泵不仅供给该剪刀流体，还作为用于该机器中的其它马达的能量源。为了完全可移动，该液压泵最好用内燃机提供动力，最好是安装在拖车上的柴油机提供动力。

在该护墙板成形为期望的形状并且切成合适的长度之后，该护墙板进入到护墙板折弯机中，该折弯机一般位于该拖车的与护墙板成形装置相对的侧面上。该护墙板折弯机使该护墙板波纹化以便进一步增加其强度和刚度。该护墙板折弯机包括多组折弯辊。一组折弯辊折弯中央部分，其它组折弯辊折弯辊侧面墙壁部分。用于使该护墙板的中央部分波纹化的该折弯辊通常称作主折弯辊。因此，当护墙板进入到折弯机中，该弯曲中央部分在主要的折弯辊组之间通过。

参考图11和12，该主要的折弯辊组包括一对凸形的和凹形的使该建筑物护墙板900的中央部分波纹化的折弯辊1102，1104。该折弯辊1102，1104被设计为适合于该护墙板900的弯曲中央部分的形状，从而允许该弯曲的中央部分从它们之间通过。特别地，该凸形的和凹形的折弯辊1102，1104包括多个从相应的轮毂1106，1108径向延伸的折弯刀1110，1112。该凸形的折弯刀1110和该凹形的折弯刀1112的形面互补，因为该凸形的折弯刀1110具有凸形形状，而该凹形折弯刀1112具有凹形形状。因此当该护墙板900通过该折弯机，特别是在该折弯辊1102，1104之间通过时，该折弯刀1110，1112彼此相交并且使该护墙板的中央部分波纹化。特别地，该凸形的成形折弯刀1110与该护墙板900的中央部分902的凹形侧面接触，该凹形的成形折弯刀1112与该护墙板的凸形的侧面接触。

当该护墙板900在该折弯辊1102，1104之间通过时，该折弯辊也可以在该中央部分建立弯曲形状。换句话说，当该护墙板离开上述的护墙板成形机时，该护墙板的中央部分可以具有直线形面。在这个情况中，该直线中央部分将被供给到该折弯辊中，该折弯机同时将赋予该中央部分弯曲形状并且折弯该部分。因此随着该护墙板离开该折弯机，该护墙板将具有形成在其中的波纹的弯曲中央部分。

每个折弯辊1102，1104连接到相应的轴1114，1116上，这些轴连接到用于驱动该折弯辊的装置中。正如引入在这里作为参考的美国专利4364253，4505143和4505084中描述的那样，具有多种可用于驱动该折弯辊的驱动系统。该驱动系统可以构造为使得一个折弯辊被驱动的同时其它折弯辊从动，但是最好驱动所有的折弯辊。

该折弯辊一般被马达驱动，因为该护墙板成形机和/或者剪刀被公共的液压系统提供动力，最好该折弯机马达也用液压马达代替。如上所述，该折弯辊1102，1104连接到轴1114，1116上。因此该机械驱动系统将轴连接到马达上。该机械驱动系统可以包括轴，齿轮，链轮，滑轮，链条，皮带等的组合。例如一个驱动系统可能包括将齿轮安装到该穿过凸形的折弯辊1102延伸的轴1114上和将另一个齿轮安装到穿过该凹形折弯辊1104延伸的轴1116，使得两个齿轮彼此配合。该驱动系统还包括与连接到轴上的齿轮中的一个配合的从动链轮，其中该被连接的马达轴连接到所述的从动齿轮上并且驱动它，该从动齿轮然后旋转其它齿轮，从而旋转凸形的和凹形的折弯辊。

还可以最好在该马达和从动蜗杆之间包括一离合器，特别是反向离合器，以便保持在凸形的和凹形的折弯辊之间的恒定的速度。另外还可以最好调整在两个折弯辊1102，1104之间的间隙。如果这样的话，将希望包括用于该折弯机上的间隙调整机构。

尽管本发明已经通过示范性实施例被描述并且图示了，但是本领域技术人员应该明白在不脱离本发明的精神和范围下可以进行上述的和其它的不同变形，省略和增加。例如代替上述方式驱动折弯机，还可以期望直接将马达轴与齿轮中的一个连接。因此可以在本发明范围内考虑其它已知的能够驱动互补的凹形的和凸形的折弯辊的驱动系统。

Claims (7)

1.一种护墙板折弯机，其特征在于，包括：

(a)一对彼此偏置的并且设置在所述的护墙板折弯机中的折弯辊，使得当护墙板进入到所述的护墙板折弯机中时，该护墙板的弯曲中央部分通过所述的折弯辊之间，所述的成对的折弯辊包括：

(i)凸形的折弯辊，包括：

(A)第一轮毂；和

(B)多个从所述的第一轮毂沿相同长度位置延伸的凸形的折弯刀，每个所述的凸形的折弯刀具有凸形形面；

(ii)凹形折弯辊，包括：

(A)第二轮毂；和

(B)多个从所述的第二轮毂沿相同长度位置延伸的凹形的折弯刀，每个所述的凹形的折弯刀具有与所述的凸形的折弯刀的所述的凸形形面互补的凹形形面；和

(b)用于驱动所述的成对的折弯辊的装置，使得所述的折弯辊旋转，从而导致所述的凸形的折弯刀和所述的凹形的折弯刀交替相交并且折弯该护墙板弯曲中央部分。

2.根据权利要求1所述的护墙板折弯机，其中所述的用于驱动所述的成对的折弯辊的装置包括马达和将所述的马达连接到所述的折弯辊上的机械驱动链。

3.根据权利要求2所述的护墙板折弯机，其中所述的机械驱动链驱动所述的折弯辊中的一个并且允许所述的折弯辊中的另一个从动。

4.根据权利要求2所述的护墙板折弯机，其中所述的机械驱动链驱动所述的两个折弯辊。

5.根据权利要求1所述的护墙板折弯机，其中所述的用于驱动所述的成对的折弯辊的装置包括：

(a)穿过所述的凸形的折弯辊延伸的第一轴；

(b)穿过所述的凹形的折弯辊延伸的第二轴；

(c)安装在所述的第一轴上的第一齿轮；

(d)安装在所述的第二轴上的第二齿轮，所述的第二齿轮与所述的第一齿轮配合；

(e)与所述的第二齿轮配合的从动链轮；和

(f)连接到所述的从动链轮并且驱动该从动链轮的马达，该从动链轮然后旋转所述的第一和第二齿轮，从而旋转所述的凸形的和凹形的折弯辊。

6.根据权利要求5所述的护墙板折弯机，其中护墙板折弯机还包括位于所述的马达和所述的从动链轮之间的离合器。

7.根据权利要求6所述的护墙板折弯机，其中所述的离合器是反向离合器。

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