CN101949405A - 用于强制锁定彼此正交定向的两个元件的装置 - Google Patents

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Abstract

用于强制锁定彼此正交定向的两个元件的装置，该装置特别适于稳定地连接和约束带有四边形或多边形截面的部分地由U形带限制的两个管状元件，管状元件在至少一个面上包括多对成形凹陷，而带相应地设有互补地形成的多对突起，所述突起在带的对置的竖直平行分支的内端上突出形成，其特征在于该装置包括在带的分支之间延伸的衬套，衬套在一端处装配在颈圈上，颈圈沿所述分支的内端突出形成，而衬套的相对端形成用于螺钉的入口，螺钉的端部接合在由颈圈限定的螺纹孔内，衬套从带的孔开始横向地在沿两个对置的面设有对准的孔的管状元件内延伸。

Description

用于强制锁定彼此正交定向的两个元件的装置
技术领域
本发明涉及一种用于强制锁定彼此正交定向的两个元件的装置。更具体地，本发明涉及如上所限定的装置，其中彼此正交定向的元件由具有四边形或多边形截面的金属管状体构成，所述金属管状体在至少两个面上通过同样由金属制成的“U”形带限制。所述管状体在至少两个相对的面上包括适当地彼此间隔开的多对成形的凹陷，其中制成在“U”形带上的相应的突起邻接于该凹陷中。
背景技术
用于制造模块化棚架的此类型的解决方案在本申请人的EP1,516,559中已知，其中所述管状体彼此正交地定向，且该解决方案中包括横向地插入到管状体的一个内的成形销以用于将带固定。所述销包括相对的圆锥形区域，所述圆锥形区域使得带在纵向和横向方向上张紧，从而消除原来设置在管状体之一的孔和带的其中插入了销自身的孔之间的移动。因此获得了长时间精确和稳定的联接。
然而，已发现此类型的锁定不排除长时间后且由于应变而在管状体之间形成很小的间隙的可能性；特别是在横向方向上，在靠近联接销头部的圆锥形区域处，管状体在另一端的推力小于在相对的圆锥形区域内产生的推力，其中所述销安放在较大的表面上。在支承结构中，必须确保载荷稳定性的两个元件之间的此类型的紧固可能导致不平衡且引起麻烦的裂缝。
此外，在EP 1,516,559中描述的解决方案中，锁定销的底端拧入在带的每一个上制成的、由向外突出的颈圈形成的座内。作为结果，由多个彼此正交的管状体的联合而形成的结构意味着存在与带一样多的突出颈圈；这样的颈圈可形成对于处理该结构的人员而言危险的点。
发明内容
本发明的目的是消除以上所提到的缺点。
更具体地，本发明的目的是提供一种用于强制锁定彼此正交定向的两个元件的装置，其中所述元件是带有四边形或多边形截面的管状体并至少部分地通过“U”形带限制，所述管状体适合于获得长时间精确和稳定的、另外均匀分布的管状体的联接。
本发明的另一个目的是提供一种强制锁定装置，所述强制锁定装置应允许将所述管状体彼此约束而不需要在管状体自身上和/或在部分地限制管状体的“U”形带上形成突出颈圈或任何类型的凸起。
本发明的另一个目的是为使用者提供用于强制锁定彼此正交定向的两个元件的装置，所述装置适合于确保长时间的高水平的阻力和可靠性，从而所述装置也容易且不昂贵地构造。
这些和其他目的通过本发明的用于强制锁定彼此正交定向的两个元件的装置实现，所述装置特别地适合于稳定地连接和约束具有四边形或多边形截面的两个管状元件，该两个管状元件部分地由U形带限制，且所述管状元件在至少一个面上包括多对成形的凹陷，而所述带相应地设有互补地形成的多对突起，所述突起在所述带的相对的竖直且平行的分支的内端上突出而形成；所述装置基本上特征在于包括在所述带的所述分支之间延伸的衬套，所述衬套在一端处装配在颈圈上，所述颈圈沿所述分支的内端突出而形成，而所述衬套的相对端形成用于螺钉的入口，所述螺钉的端部接合在由颈圈限定的螺纹孔内，所述衬套从所述带的孔开始横向地在管状元件中的一个管状元件内延伸，该管状元件在两个相对的面上设有对准的孔。
附图说明
本发明的强制锁定装置的构造和功能特征将从如下的详细描述中更好地被理解，其中参考示出了本发明的优选的且非限制性的实施例的附图，且在附图中：
图1示出了从彼此正交地定向的且通过本发明的强制锁定装置约束的管状体的两个部分的一端观察的示意性透视图；
图2示出了从使用本发明的强制锁定装置约束的管状体的所述部分的相对端观察的示意性透视图；
图3示出了根据图1的管状体的部分和相关的锁定装置的示意性分解视图；
图4示出了通过本发明的强制锁定装置彼此约束的所述部分的示意性前视图；
图5示出了从相对于图4的相对侧观察的所述部分的示意性前视图；
图6示出了根据图1的彼此约束的管状体的所述部分的细节的示意性前视图。
具体实施方式
参考所述附图，本发明的强制锁定装置应用于彼此正交定向且部分地通过“U”形带限制的两个金属管状元件，如在EP 1,516,559中所述。
分别以附图标记10和12指示的所述管状元件具有四边形截面且实际上沿构成其侧表面的面设有多个成形的凹陷14，沿每个“U”形带的对置且平行的分支18、20的内面形成的互补的突起16接合在所述多个成形的凹陷14内，每个“U”形带在图3中以附图标记22整体地示意。成形的凹陷14和突起16通过在弯曲板件之前以及在型钢条(section bar)的纵向焊接之前对板件进行模制来获得，这给出了四边形截面，且在图2中以附图标号24示意。大体上，制成在管状元件10、12的外面上的凹陷14在对置的内面上产生突起16；至于有利地由钢制成的带22，形成在分支18和20的外面上的凹陷以附图标记14’指示，且在内部形成所述突起16。
根据本发明，每个带22在与其分支18和20的自由端靠近的顶部中分别设有通孔26和向所述带自身内部形成的颈圈28。在图3的示例性实施例中，通孔26制成在带22的分支20上，而颈圈28从带自身的分支18的内端突出并环绕圆形的螺纹孔28’。
通孔26具有大体上圆形的形状，带有沿竖直轴线的略微椭圆形；形成在带22的分支18内的颈圈28具有例如在1.5mm至3.5mm之间的延伸度，如上所述，颈圈28环绕孔28’，所述孔28’设有用于与螺钉30接合的螺纹，所述螺钉30适合于通过所述带将彼此正交定向的管状元件10和12连接。
本发明的强制锁定装置进一步包括成形的金属衬套32，从所述成形的金属衬套32的一端开始安放螺钉30的螺纹杆；衬套32的相反端意图用于装配在颈圈28上。此外，所述衬套32设有纵向延伸的狭缝34以及两个间隔开的环形凹部36。狭缝34允许衬套32在管状元件10和12的强制锁定期间且在衬套32被引导为精确地装配在颈圈28上时略微打开；另一方面，环形凹部36形成为同样多的对中点，所述对中点用于将螺钉30的杆相对于由衬套32限定的孔对中。有利地，所述颈圈28在外部沿着由带22的分支18的内壁形成的区域具有带有标记边缘(marked edge)的区域和与管状元件12面对的带有圆形边缘的对置区域。这允许装配在颈圈28上的衬套32通过螺钉30以在管状元件12的方向上的移动而被拧紧。
根据本发明的另一特征，待彼此连接的两个管状元件中的一个，例如元件10，在两个对置的面上设置了同样多的孔38、40，如在图3中图示，且所述孔38、40布置在所述元件10的底端或基部附近。至少在邻近孔38和40的区域内，在所述孔38和40的上方和下方，管状元件10的相应面不存在成形的凹陷14。所述孔38和40被螺钉30穿过，且对于孔40，其也被安放螺钉自身的杆的衬套32穿过。类似于带22的孔26，孔38和40沿竖直轴线略微成椭圆形；相对于所述孔26和颈圈28的孔28’，所述孔38和40沿置于顶部处的轴线布置。在实践中，当元件10竖直地安放在元件12上时，在元件10和元件12彼此锁定之前，孔38、40的轴线与孔26的轴线和颈圈28的孔28’的轴线不对准；孔38、40位于略微更高的水平，这例如可定量表示为处于0.5mm至0.8mm之间的范围内。具有适当直径的螺钉30有利地具有平的头部，所述头部设有用于操作扳手的六边形座30’，并且紧靠上述头部，所述头部限定有圆锥形部分42；所述螺钉的长度被确定尺寸为不从颈圈28的孔28’凸出，而由于螺钉的平的头部与带22对齐因此所述螺钉在相对的端部上也不凸出。
基于以上所述的特征，用于将彼此正交定向的两个元件强制锁定的装置如下操作。
两个管状元件10和12首先按要求定位，所述管状元件10和12彼此正交地布置，例如如在图1和图2中所示，其中第一元件竖直布置而第二元件水平布置。借助于带22，所述元件被部分地限制，并且从所述带的分支18、20的内端形成的突起16插入到管状元件12的互补成形的凹陷14内。这里，在管状元件10的基部附近制成的孔38和40仅基本上与带22的孔26和颈圈28的螺纹孔28’对准，假定它们根据相对于其的顶部轴线形成。螺钉30插入到衬套32内；因此获得的组件被装配到带22的孔26内，且也穿过管状元件10的孔38。螺钉30的螺纹杆的前端被引导以使螺钉拧入螺纹颈圈28，且同时衬套32的所述螺纹杆逐渐从其处凸出的端部装配在所述颈圈上。将螺钉30拧紧，螺钉30的靠近头部的圆锥形部分42制成为邻接在管状元件10的椭圆形孔38的下半部分上，管状元件10在竖直方向上被推压在管状元件12上。通过将螺钉30的杆端拧入螺纹颈圈28的孔28’内且通过同时地将衬套32的端部装配在所述颈圈上，在对置的孔40处产生相同的向下推力。其长度被适当地预定的所述颈圈也形成了间隔器，所述间隔器确定了螺钉30的螺纹的延伸度。一旦拧紧已经完成，则形成有孔38的前部和形成有管状元件10的孔40的对置的后部接受相等的向下推力，即在管状元件12的方向上它们良好地附着。在这些情况中，孔38、40的轴线与孔26的轴线和由颈圈28限定的孔28’的轴线重合。
如可从上文中得到的，通过本发明实现的优点是清楚的。
用于强制锁定彼此正交定向的两个元件的装置确定了非常有效且均匀约束的力分布，这通过允许实现多种类型的确保绝对稳定性的支承结构的所述元件来实现。本发明的锁定装置的制造容易且不昂贵，此外，不需要从各种连接带凸出的元件或部件。
虽然已在上文中具体地参考由非限制性示例构成的本发明实施例来描述本发明，但根据以上描述，多种改变和变体对于本领域一般技术人员而言是显见的。本发明因此意图包括其落入所附的权利要求书的精神和保护范围内的任何改变和变体。

Claims (8)

1.一种用于强制锁定彼此正交定向的两个元件的装置，所述装置特别地适合于稳定地连接和约束具有四边形或多边形截面的两个管状元件(10、12)，所述两个管状元件(10、12)部分地由U形带(22)限制，并且所述两个管状元件在至少一个面上包括多对成形的凹陷(14)，而所述带(22)相应地设有互补的多对突起(16)，所述多对突起(16)在所述带(22)的对置的竖直平行分支(18、20)的内端上突出而形成，其特征在于，所述装置包括在所述带(22)的所述分支(18、20)之间延伸的衬套(32)，所述衬套(32)在一端处装配在颈圈(28)上，所述颈圈(28)沿所述分支(18、20)的内端突出而形成，而所述衬套(32)的相反端形成用于螺钉(30)的入口，所述螺钉(30)的端部接合在由所述颈圈(28)限定的螺纹孔(28’)内，所述衬套(32)从所述带(22)的孔(26)开始在沿两个对置的面设有对准的孔(38、40)的所述管状元件(10、12)内横向延伸。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，在所述带(22)的所述分支(18、20)中的一个分支上在相对于与由所述颈圈(28)限定的所述孔(28’)而言的对置位置中形成所述孔(26)。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述衬套(32)设有纵向延伸的狭缝(34)。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述衬套(32)包括至少一个环形凹部(36)，所述至少一个环形凹部(36)用于将所述螺钉(30)的杆相对于在所述衬套内延伸的孔对中。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述螺钉(30)具有平坦成形的头部，所述平坦成形的头部具有用于操作扳手的凹陷(30’)，并且靠近所述头部自身，所述头部具有用于与所述孔(38、40)协作的圆锥形部分(42)。
6.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，在把插入到所述衬套(32)内且拧入所述颈圈(28)的所述孔(28’)内的所述螺钉(30)拧紧之前，所述管状元件(10、12)的所述孔(38、40)与在所述带(22)的所述分支(18、20)上形成的所述孔(26、28’)相对于彼此不对准。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述孔(26、38、40)限定了带有沿各自的竖直轴线形成的略微椭圆形的大体上圆形的构造。
8.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，装配有所述衬套(32)的所述颈圈(28)在外部沿着由所述带(22)的所述分支(18)的内侧壁形成的区域具有对置的区域，所述对置的区域分别具有标记边缘和圆形边缘。
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