CN1046580C - 管形格栅的构成方法 - Google Patents

Abstract

一种管形格栅的构成方法，系将大小或构造相同或不相同的铝挤压纬向管材和径向管材，在其上一定距离处各连续切出一定数目的上或下嵌孔，再将该纬向及径向管材相互交错编织成一种整体性的新颖管形格栅，使其整体承受应力提高，且外观更具变化。

Description

管形格栅的构成方法

本发明涉及一种由挤压管形材料组合成一具有整体强度，同时可自由组合排列成各种外型具变化的管格栅的构成方法。

现市面一般建筑上使用的安全格栅片，大致可分三大类：

1．金属线或金属片网格：系由如图1A所示的金属线101或由图1B所示的金属片102相互交错编织而成，其优点是防撞强度高，其缺点是网体本身较弱，没有刚度易晃，各组条高低交错，外型不美观且粗糙。

2．拉网片：系如图2所示由铝挤型挤出具有诸多肋骨201和联接片202的连接体，并在联接片上穿设长孔203，最后再将之加以横向拉伸使之成为一具有菱形孔目的的网孔片，其优点是生产加工容易，其缺点是防撞力低，在撞击时联接片易破裂，同时网体本身较弱，易晃动，单调，较无立体感。

3．管格栅：请见图3、图4及图5管格栅制造方法大致分为(A)(B)二型，说明如下：

(A)型：(请见图3)由立管301和小横管302组合，先在立管上以螺丝303

   固定小角座304，插入小横管302，再以螺丝305固定而成如图五所示的

   管格栅，此种作法在管格栅上的加工繁复，螺丝外露。

(B)型：是由立管套合或组合(请见图4)凹立管401和凸立管片402分别

   钻上固定孔405，再以螺丝锁上，设有螺丝孔404的小横管403再使凹

   立管401和凸立管片402套合而成，如图5之外型。

    此二种型体，其优点是外型美观、大方，有立体感，管格栅本体刚度较好，

其缺点是加工繁复、浪费材料。

    本发明的主要目的即在消除上述缺点，而能充分利用铝挤型材的各种特

性，提供一种构成方法，使管形材能互相并合出一种具有整体强度，同时可依

需要和用途自由组合排列出各种外型和强度的管形格栅的简易加工构成方法。

    为实现本发明上述目的，将每一挤型管材作为组成至少两个或两个以上

的上、下形管的基本构件，各形管错开切出一定数目及一定距离的上、下嵌孔，

并使各该嵌孔的上或下各有一段完整的背撑形管，再将该等形管分别作为径向

及纬向排列管材，使之构成径纬相互交错排列，令各径纬向管材之上述上(下)

嵌孔和相对应的各纬径向管材的下(上)嵌孔相互交织嵌合而成一管形格栅片。

    或将各该径向和纬向管材视外型及强度上的需要作出各径向管材比纬向管

材为宽(或窄)的管材，以便各径(或纬)向管材的上(下)嵌孔互相交错嵌

合时，能构成一外观纬(径)向管材具有宽窄不同变化的管形格栅；或将上述

管形的外壁进一步设有至少一道以上纵长向的倒凸缘，各该形管可上下错开切

出一定数目的上下嵌孔及以单向切出一定数目的单向嵌孔，使该等嵌孔开口宽

度略大于倒凸缘底部的宽度，而略小于倒凸缘顶部的宽度，再将该等形管作如

前述径纬向的排列，并使之互相交织嵌合或垂直嵌合，以使上述各倒凸缘底分

别导入相对应的上下嵌孔紧迫嵌合而构成一较为密小格栅的管形格栅片。

    本发明上述及其他目的、功率及特点将配合以下附图的说明而益加明了。

图示中

图1A为现有技术中所述的金属线网格作法示意图；

图1B为现有技术中所述的金属片网格作法示意图；

图2为现有技术中所述的拉网片网格作法示意图；

图3为现有技术中所述的角铝间接式网格作法示意图；

图4为现有技术中所述的套合式网格作法示意图；

图5为现有技术中所述的木条单面开口组合式网格作法示意图；

图6A为本发明所使用管形材第一实施例断面图；

图6B为本发明所使用管形材第二实施例断面图；

图6C为本发明所使用管形材第三实施例断面图；

图6D为本发明所使用管形材第四实施例断面图；

图7为本发明构成方法第一方案管形材元件部分透视图；

图8为本发明第一至四实施例嵌织方法的示意说明图；

图9为本发明构成方法第二方案的平面示意图；

图10为本发明所使用管形材第五实施例特窄管材部分斜视示意图；

图11为本发明所使用管形第六实施例特宽管材部分斜视示意图；

图12为本发明特宽及特窄管材相互嵌合构成方法示意斜视图；

图13为本发明特宽及特窄管材所构成的管形格栅承受应力说明图；

图14为自图13的14-14线的剖视图；

图15A为本发明所使用管形材第七实施例断面图；

图15B为本发明所使用管形材第八实施例断面图；

图16为图15A管形材嵌织分解斜视图；

图17为图16导入过程中的断面示意图；

图18为图16完全组合后的部分斜视图；

图19为本发明嵌织成密小格栅孔基本格栅说明平面示意图；

图20为图19再置入单向管形材的嵌织斜视示意图。

为进一步阐明本发明的方法起见，兹配合附图说明如下：

首先请参阅图6A就本发明第一较佳实施例的管形材601说明之，其上设有上型管602、下型管603、中隔管604和锐角605，锐角主要目的是在利用冲床冲孔时，使冲孔更加方便，同时并使切口能整齐之用。

图6B为本发明第二较佳实施例所使用的管形材的剖面管形材611，其上设有上型管612、下型管613、中隔片614，中隔片614的厚度t1约为上(下)型管612、613之厚度t2的2倍，俾以在利用铣刀铣切孔时，能在铣至中心线615时能被铣切出上或下管型，保持一定完整的型管。

图6C为本发明第三较佳实施例的铝挤型窄料管形材1201的剖面示意图，其中，该矩形剖面内壁相对应处设有两对延伸突肋的加强料部1203，以提增其背撑强度；同理，在图6D中本发明的第四较佳实施例的铝挤型特宽料管形材1202的剖面示意图，其中，该矩形剖面内壁除设有类似前述实施例的加强料1206外，复於较宽两面内壁往中心延伸设置T型突肋加强料1205，以进一步增强其宽面的背撑强度。

图7为本发明使用管形材611为例来说明基本管材的管型材611，是利用挤型机挤压出有上(下)型孔612、613的铝挤型，於孔中心线615的上方或下方铣出宽度为V的上嵌孔616和下嵌孔617，各上、下嵌孔间的距离或各嵌孔的数目多寡可视需要而定，各孔可利用并排式铣刀机大量生产制作；孔宽度V的尺寸视所配合横条的宽度而定，本说明仅以同一管形作径向管材和纬向管材为例说明之，故孔宽V应较大于管宽，以便于嵌合。

兹再配合图8，就本发明径纬向管材的嵌织方法说明如下：

径向管材料801、802、803……等和纬向管材812、813……等是如图式所示，相互编织，纬向管材813的上嵌孔813′是和径向管材802的下嵌孔802′相互嵌合，而在同一纬向管材813的相邻下嵌孔813″又和另一径向管材803的上嵌孔803″相互嵌合，依此将各纬向及径向管材相互交错编织下去，便可构成一个平面管形格栅片；此种编织可以人工或机器来编织。

如下所述，本发明第一及第二实施例，其管形材均以同一管宽作为配置嵌织的管格栅，其变化形态受限。兹为使本发明的外型更具有多式多样的变化，拟将本发明上述第三及第四实施例的使用例举例说明如下：

如图9所示，径向管材1201是由特窄料作成宽度V1；纬向管材1202是由特宽料作成宽度V2；再如上所述于纬向管材1202上各切出宽V1之上(下)嵌孔而於径向管材1201上亦各切出宽V2；上(下)嵌孔(请见图7)再各(径)纬向管材1201、1202交错嵌接成如图8所示的格栅。

现因外型的需要，径向管材1201是由特殊窄料作成，故配合现有挤压技术设计出如图10的挤型，径向管材1201上设有加强料1203，使在切出嵌孔1204用以能增加切孔后的背撑强度，当然本料的剖面亦可视需要作出实心或纯空心或其它外型的剖面。同样的，特宽纬向管材1202亦因上述原因，制作出实心或其他的剖面，现以图11的剖面说明：纬向管材1202上设有加强料1206、1205，同样是用以增加切孔后的背撑强度，加强料1205上的平面可作为在径(纬)向管材1201、1202的嵌孔在交会嵌合处(请见图12)以螺丝1501或其他接合方式予以锁固，使径(纬)向管材1201、1202更加紧密接合，俾以加强格栅的整体强度，故以上述外型大、小和构造不一的纬向管材和径向管材，可组合出多式多样外观变化的管形格栅。

按铝合金挤型有二特性：一．容易加工挤制，例如一般建筑上使用的铝合金6063，在加热450℃左右时就成塑性状态，很容易以挤型机加上模具挤压出各种需要的型片、条或型管条；二．需要时效才有强度，在挤制后需加人工时效(热处理)才会达到T5或T6的强度(一般建筑上使用的强度)，如果不加热处理，则非常软弱，在夏天30℃左右，要约三星期，冬天时间更长才会慢慢有强度产生，故本发明是利用此二特性，挤压出二孔或三孔或多孔同时外型具有变化的管形材，在其未热处理前加以加工和编织，以方便编织的实施，同时在管格栅制造完成后，加以热处理或任其自然时效以达所需的强度。

本发明的优点，在於使管形材能互错编织一大型的管形栅，加上简易、外型美观、平顺，不必以螺丝固定，而且非常坚固；各管型材611(请见图7)虽然上(下)管形612、613都各以刻切出上嵌孔616和下嵌孔617……等，但各嵌孔下或上都由一长背形孔来支撑，如上嵌孔616由背形管618来支撑，而下嵌孔617则由背形管619来支撑，故本管形材在刻切后都是可视为一完整的管形材，具有完整的管形，刚度高Ⅰ值，同时也有节省材料的优点。以此管形材编织的管格栅，不只本身具有颇大的刚度，而且在受拉力或推力时各相邻的管形材能互相支撑，如图13、14管形材902在受压力P1时，相邻的水平向(因902上有嵌孔和管形材904、905支撑)相互嵌入，故水平向支撑出抗力F3、F3′管垂直向支撑出F2、F2′使其在尽量限制距离D1中变形，但因D1不大，一般以角孔20cm计只有40cm时，902本身的形管902′亦会自身反抗变形，故变形变化很小，如果是拉力(F)时则因有906作直接支撑，更不易变形。

在前述实施例中，管形材(见图6)是由外形侧面为平面管形材作成，上面再切出上嵌孔616等(见图7)，再以图8的方法加以组合而成管形格栅。

本发明的管形材尚可进一步作成如图15A及图15B所示的管形材结构，由图16可知，该下管形材1001系在其两侧面的纵长方向上加设有倒凸缘；1002，其上设有倒缘斜面1003、上嵌孔1004；同样的，本发明的上管形材1005也设有倒凸缘1006、倒缘斜面1007、下嵌孔1008；上/下管形材1001/1005倒凸缘顶部外宽度W1、倒凸缘底部外宽W2、下/下嵌孔1004/1008开口宽度W3(见图16)，此间应特别说明的是在本实施例中，嵌孔开口W3系设计成略大于W2而略小于W1，因本发明的管形材是由挤形制作，故此外形制作简易可大量生产，而且尺寸精确，故在上/下嵌孔1004、1008相互嵌合时，各上下倒凸缘斜面1003、1007可分别使上下嵌合孔1004、1008导入正确位置(见图17)，再以木椎或其他方式压入(见图18)，因在组合后，各角(四角)都出现完整全管深H的变形迫合面1201、1202，故上下管形材能互相紧迫组合。故本实施例中的倒凸缘斜面可分别令上、下嵌合孔导入正确位置，而组成后形成一完整全管深H的变形迫合面使上下管形材的机械结构更加坚牢。

当需要作出密小格栅孔，而上下管形材1001、1005(见图18)的深度H需要更深时，例如要做隔日屏时，则较具深度的管形材因深度方向强度较大，变形不易，互错的编织方法较难全部实施时，在嵌织制作上则可如图19所示方法先编出长孔格栅1300的基本格栅，其中，1301为立向管形材，其上设有倒凸缘，并切出如前述实施例的上/下嵌孔1003、1003′和单向嵌孔1304，而其横向管形材1302则可如前述实施例的管形上、下都设有嵌孔，在编织组合时，如图20所示，系以立向管形材1301上下弯曲，因立向管形材1301上的上/下嵌合孔距离L较长，而且在其中又有单向嵌孔1304，其开孔后的断面只有原管形材深度H的一半，故弯曲较容易，可方便横向管形材1302插入(横向管形材1302在本实施例中可不必弯曲)，再互相嵌合成如图19的基本格栅1300，图20所示的单向管形材1401其上也同样设有如上述的倒凸缘，在各相对位置上都设有单向嵌孔1402，再以这单向管形材1401和上述的长孔格栅1300(如图20所示)，覆盖下面，使各其上单向嵌合孔相对如前述方法以木椎或其他机械方式使两者紧迫接合成一体。

此类的单向嵌孔压合组合法，都因系在管形材的深度H较大时(见图16、18)实施，在组合后，各角都产生一个完整全管深H的迫合面，此即是由下管形材1001的上嵌合孔1004和上管形材1005的倒凸缘1006紧迫产生的迫合面1201；上管形材1005的上嵌合孔1008和下管形材1001上的倒凸缘1002紧迫，产生的迫合面1202因四个角都有出现同样些微变形的紧迫面，固有颇大的迫合力，同时，因此种单向组合都是在格孔较密时用，亦即在同一单位面积上有较多的组合点，故组合后也同样具有颇高的单位面积组合强度，当然也可因强度上的需要，每隔一定距离加上螺丝或拉钉1203予以固定使本发明所嵌织成的格栅更加坚牢。

本实施例中的单向嵌孔压合组法也可配合前述实施例中管形格栅的构成方法，在前述实施例中横向和立向交错嵌孔1303、1303′(见图20)中间的单向嵌孔1304数目多寡，系可由格栅密度和上下管形材1001、1005的深度H来决定。

由此可见，本发明不仅可组出一具有由交错嵌合方法嵌织成具有前述实施例的背撑形管的交织组合强度的基本格栅，又具有本实施例中的倒凸缘紧迫压合力，故能组合出远较前述实施例更紧密更坚固的基本格栅，同时又可因外型的需要，在基本格栅1300上又可嵌入一字数目的具有单向嵌孔的单向管形材1401增加格栅格孔的密度和整体强度，使本发明的方法所构成的管形格栅更加坚固，更具实用，外观更具有变化。

本发明人由於长期从事於铝挤型业和铝品制造业，有感于安全防资门窗、栏杆护拦等，使用的网格片等有颇多缺点，乃积从事此业廿余年的经验，经过慎密的巧思、精心研究终有本发明的提供，而由本发明构成方法所制成的制品，对建筑业来说，确实具有价值，符合发明专利申请要件。

Claims (3)

1．一种管形格栅的构成方法，其特征在于每一挤出型的管材是由至少两个或两个以上的上下形管构成的，各个形管上有相互错开的切出的一定数目的上、下嵌孔，并使各该嵌孔的上或下各有一段完整的背撑形管，然后将各该形管分别作为径向及纬向排列的管材，使之构成径纬相互交错排列，使各径纬向管材的上嵌孔或下嵌孔和相对应的各纬径向管材的下嵌孔或上嵌孔互相交织嵌合，最终构成一管形格栅片。

2．如权利要求1所述的管形格栅的构成方法，其特征为，一其上设有配合纬向管材宽度的上或下嵌孔的径向管材和一其上设有配合径向管材宽度的上或下嵌孔的纬向管材；各径向管材和纬向管材可视外型及强度的需要而作出各径向管材比纬向管材为宽或窄的管材，而各管材的剖面构造可作成实心、空心或在实心内设有可增强管材在切孔后背撑强度的加强构造。

3．如权利要求1所述的管形格栅的构成方法，其特征为，所述上下形管的外壁上还设有至少一道以上纵长向的倒凸缘，各形管可上下错开切出一定数目的上下嵌孔，及以单向切出一定数目的单向嵌孔，该等嵌孔开口宽度W3略大于倒凸缘底部的宽度W2，而略小于倒凸缘顶部的宽度W1，再将该等形管作径纬向排列，并使之互相交织嵌合或垂直嵌合，以使上述各倒凸缘底分别导入相对应的上下嵌孔紧迫嵌合而构成一较为密小格栅的管形格栅片。

Images