CN115559486A - 建筑面板的安装系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种对自由形式的建筑面板、特别是由诸如混凝土、树脂和石膏之类的纤维复合材料制成的模制面板进行支承的安装系统。该安装系统包括能在浇铸期间牢固地嵌入面板中的承窝。该安装系统还包括夹持在承窝中并允许将面板附接于支承结构的球接头。

Description

建筑面板的安装系统

以下对本发明的实施例的详细描述旨在充分详细地描述本发明的各个方面，以使本领域技术人员能够实践本发明。在不脱离本发明的范围的情况下，可以利用其他实施例并且可以进行改变。因此，以下详细说明不应被认为是限制性的。本发明的范围仅由在本申请中提出的权利要求以及这些权利要求有权获得的等同物的全部范围来限定。

在本说明书中，对“一个实施例”、“一种实施例”或“实施例”的引用意味着所引用的一个或多个特征包括在本技术的至少一个实施例中。在本说明书中对“一个实施例”、“一种实施例”或“实施例”的单独引用并非必定指相同的实施例，并且也不是互相排斥的，除非如此陈述和/或除非对于本领域技术人员而言从说明书中是显而易见的。例如，在一个实施例中描述的特征、步骤等也可以被包括在其他实施例中，但是并非必定被包括。因此，本技术可以包括本文中描述的实施例的各种组合和/或集成。

技术领域

本发明涉及一种用于建筑面板的安装系统。更具体地，本发明涉及一种安装系统，该安装系统构造成用于将自由形式的复合面板和其他非平面的面板安装于建筑物和其他结构。

背景技术

玻璃面板通常作为覆层安装于建筑物和其他结构。球接头型连接件通常用于安装面板，因为它们在平移方面固定面板，从而防止面板在连接点处的任何局部弯曲。这允许玻璃面板的更高负载。然而，由于它们的设计，目前的球接头连接件仅适用于玻璃面板和其他平面面板，这些面板不需要在它们的安装接头处进行许多旋转，并且对于需要显著旋转以适应各面板的形状或形式变化的面板是不适用的。此外，目前的球接头型连接件需要在面板形成之后对面板进行钻孔或切割以开孔，通过这些开口将面板固定。

因此，需要一种面板安装系统，该面板安装系统能够容纳更宽范围的面板几何形状，并且该面板安装系统在面板成形之后不需要钻孔或切割。

非平面的面板通常安装于建筑物、艺术品和其他结构，以用于装饰目的。这种面板通常被称为“自由形式的面板”，并且可由手工铺设或喷涂的纤维复合物和/或诸如混凝土或石膏之类的其他浇铸或可固化材料形成。如上所述，这种非平面的面板可能比平面玻璃面板更难安装。

存在现场浇铸连接件(通常称为“嵌入件”)用于将这种非平面的面板附接到建筑物或其他结构。嵌入件通常在浇铸过程期间被放置在这些面板中，并且在嵌入件周围施加额外的材料进行加固。这在行业中被称为焊盘(bonding-pad)或封装(encapsulation)。这些连接件大多是嵌入式承窝或通道，其目的和设计仅用于固定，不考虑膨胀收缩的力。

更具体地，嵌入件大多具有平面的连接表面，尽管它们可用于非平面的自由形式的面板，但是它们的形状和构造使得其附接困难且复杂。必须使用其他硬件来解决面板与支承结构之间的任何几何形状差异并解决由于面板中的复合材料的热膨胀或内源性收缩差异而导致的面板与结构之间的运动差异。

一种类型的嵌入件包含L形支架。这种嵌入件必须与面板的表面垂直地附接。在自由形式的面板的情况下，这需要遵循面板的曲线的复杂的背框。这种背框生产成本较高，安装难度较大。

此外，不可能以精确相同的定向轴线嵌入所有这种支架，特别是在具有自由形式的几何形状的面板中。尽管均匀对齐的嵌入件放置是可能的，但是在实践中几乎是不可能的，从而会导致一些错位的面板，并且在运动自由受到限制的焊盘中产生应力。这些未预见的应力最终会导致焊盘处开裂，从而可能导致重要的面板和/或安装系统故障。在小面板或具有平面的几何形状的面板中，这种错位可以忽略、或者不会造成问题。然而，在较大的面板或具有复杂的几何形状的面板中，错位的可能性较高，造成的后果较严重。在多个面板接合在一起以形成单个表面的面板系统中，由于错位而对焊盘产生的应力与接合表面的尺寸成比例地增加。此外，难以对由这种错位而引起的应力进行预测、建模或计算，因为错位是组装期间的手工劳动的结果。

因此，仍需要一种面板安装系统，该面板安装系统能够适应自由形式的面板几何形状，并且能够以可预测、可计算的方式将热膨胀、内源性收缩或其他负载产生的应力转移到焊盘或其他安装点。此外，即使在放置过程期间出现未知的偏差和制造公差，这种安装系统必须能执行上述操作。

发明内容

本发明的实施例通过提供一种用于非平面的面板、比如由浇铸材料形成的面板的改进的安装系统来解决上述问题和相关问题。本发明的实施例适应于将自由形式的面板几何形状安装于直线结构，并且允许完全的旋转自由，使得在面板中，不会由于各面板中的材料的热膨胀差异或内源性收缩而产生弯曲应力。

附图说明

图1示出了根据本发明实施例构建的安装系统的纵剖示意图。

图2是安装系统的端视图。

图3是安装系统的分解图。

具体实施方式

图1示出了通过根据本发明的实施例构建的安装系统M附接到支承结构S的复合面板P。安装系统M的一部分嵌入面板内，并且由与面板P相同材料的焊盘B封装。安装系统可以用于任何面板和任何支承结构。

如图3中最佳地示出，安装系统M的实施例一般包括板组件1、珠组件2、锁定套环3和附接结构4。

板组件1附接到面板P，并且包括板5和承窝6，上述板5构造成嵌入面板内，上述承窝6从板正交地延伸，并且构造成从面板的一侧伸出。

板5的实施例由不锈钢或其他金属或复合物形成，并且是平坦的和圆形的。在一个实施例中，板的厚度约为1/8－1/2”，直径约为3－8”。可以在板中形成槽或孔7，以允许用于形成面板的材料的流动，从而使通过面板及其焊盘的力更好地分布。

承窝6从板5的一面延伸，并且具有半球形内表面8和圆柱形的带外螺纹的外表面9。可以在承窝中放置橡胶部件10，以便在动态负载的情况下提供吸震，并在面板安装过程期间对面板旋转提供额外的摩擦。

珠组件2包括构造成嵌套在板组件的承窝6中的球形珠11以及从球形珠起延伸的带螺纹的螺栓12。在一个实施例中，球形珠的直径在1－4”之间。球形珠11可以用弹性塑料套管13或涂层来封装，使得珠与承窝之间的接头是自润滑的。塑料套管13或涂层还通过对实施例中的各部件(一些部件由不锈钢制成，其他部件由其他材料制成)进行隔离来防止双金属反应。例如，在一些实施例中，板组件1由不锈钢制成，而珠组件2由较便宜等级的金属制成。此外，弹性塑料套管可以吸收一些来自动态负载的冲击。

锁定套环3是带内螺纹的，并且构造成旋拧在承窝6上，以将球形珠11捕获在承窝6中。锁定套环3允许珠抵抗和传递平移力，同时仍然允许珠相对于板组件自由旋转。在优选实施例中，球形珠11可以相对于承窝6在任何方向上旋转90°°，使得面板P可以安装于直线结构S，而不管面板与支承结构之间的期望角度如何。然而，在不脱离本发明范围的情况下，安装系统及其其他实施例可以具有其他旋转程度。

附接结构4将珠组件2附接到支承结构5，使得面板P可以相对于支承结构5在任何方向上旋转，但是不能相对于支承结构平移。

附接结构4的实施例包括L形支架14，该L形支架14具有带第一槽16的第一锯齿状腿部15以及带第二槽18的第二腿部17。第一腿部和第二腿部相对彼此正交地延伸。附接结构还包括用于将珠组件的带螺纹的螺栓12固定在支架的第一腿部的第一槽中的紧固件(下面描述的实施例)以及用于将支架的第二腿部附接于支承结构的紧固件。

在一个实施例中，带螺纹的螺栓12通过槽16插入支架14的第一锯齿状腿部15中，并且经由腿部一侧上的锯齿状垫圈19、隔离垫圈20和螺母21以及腿部相反侧上的锯齿状垫圈22、隔离垫圈23和螺母24锁定在竖直位置。这允许在安装期间相对于支承结构对面板P进行竖直调节。当上紧螺母21、24时，面板P相对于支架14固定。这仅是许多可能的紧固件的一个示例，这些紧固件允许在安装期间对面板进行竖直调节，随后将珠组件竖直地锁定到位，使得一旦确定了正确的位置，支架就可以承受负载。

支架14的第二腿部17经由螺栓26与隔离垫圈27和锁定螺母28的结合固定于支承结构S的槽25。这允许相对于支承结构对支架14、以及因此面板进行水平调节。这也是许多可能的紧固件的一个示例，这些紧固件允许面板水平运动，随后将支架固定到位。

本发明的另一个实施例是将非平面的建筑面板安装于支承结构的方法。该方法的实施例包括：由复合材料形成面板；随着面板形成，将板组件部分地嵌入非平面的面板内，使得板组件的扁平的圆形板完全地嵌入面板内，并且板组件的承窝从面板的一侧正交地伸出，承窝具有半球形内表面和圆柱形的带外螺纹的外表面；将珠组件的球形珠插入承窝的半球形的内表面中；将锁定套环旋拧在承窝的带外螺纹的外表面上，以将球形珠捕获在承窝中，但是允许球形珠相对于承窝旋转；以及将珠组件附接于支承结构，使得面板可以相对于支承结构在任何方向上旋转，但是不能相对于支承结构平移。

尽管已经参考特定实施例描述了本发明，但是要指出的是，在不脱离本发明的范围的情况下，可以在其中使用等同物并且进行替换。

Claims (4)

1.一种安装系统，所述安装系统用于将面板连接到支承结构，所述安装系统包括：

板组件，所述板组件包括板和承窝，所述板构造成嵌入所述面板内，所述承窝从所述板起正交地延伸并且构造成从所述面板的一侧起延伸，所述承窝具有半球形内表面；

珠组件，所述珠组件包括嵌套在所述承窝的半球形内表面中的球形珠以及从所述球形珠起延伸的轴；以及

附接结构，所述附接结构用于将所述珠组件的所述轴固定地附接于所述支承结构，使得所述面板能相对于所述支承结构在任何方向上旋转，但是不能相对于所述支承结构平移。

2.一种安装系统，所述安装系统用于将非平面的建筑面板连接到支承结构，所述安装系统包括：

板组件，所述板组件包括：

扁平的圆形板，所述板构造成嵌入所述面板内；以及

承窝，所述承窝从所述板起正交地延伸，并且构造成从所述面板的一侧起延伸，所述承窝具有半球形内表面和圆柱形的带外螺纹的外表面；

珠组件，所述珠组件包括嵌套在所述板组件的所述承窝中的球形珠以及从所述球形珠起延伸的带螺纹的螺栓；

带内螺纹的锁定套环，所述锁定套环构造成旋拧在所述承窝上，以将所述球形珠捕获在所述承窝中；以及

附接结构，所述附接结构用于将所述珠组件的带螺纹的螺栓固定地附接于所述支承结构，使得所述面板能相对于所述支承结构在任何方向上旋转，但是在相对于所述支承结构平移方面是固定的，所述附接结构包括：

L形支架，所述L形支架具有带第一槽的第一腿部和带第二槽的第二腿部，所述第一腿部和所述第二腿部相对于彼此正交地延伸；

用于将所述珠组件的带螺纹的螺栓固定在所述支架的所述第一腿部的所述第一槽中的紧固件；以及

用于将所述支架的所述第二腿部附接于所述支承结构的紧固件。

3.一种将面板安装于支承结构的方法，所述方法包括：

形成所述面板；

随着所述面板形成，将板组件部分地嵌入所述面板内，所述板组件具有从所述板的一侧正交地伸出的承窝；

将珠组件的球形珠插入所述承窝中；以及

将所述珠组件附接于所述支承结构，使得所述面板能相对于所述支承结构在任何方向上旋转，但是不能相对于所述支承结构平移。

4.一种将非平面的建筑面板安装于支承结构的方法，所述方法包括：

由复合材料形成所述面板；

随着所述面板形成，将板组件部分地嵌入非平面的面板内，使得所述板组件的扁平的圆形板完全地嵌入所述面板内，并且所述板组件的承窝从所述面板的一侧正交地伸出，所述承窝具有半球形内表面和圆柱形的带外螺纹的外表面；将珠组件的球形珠插入所述承窝的半球形内表面中；

将锁定套环旋拧在所述承窝的带外螺纹的外表面上，以将所述球形珠捕获在所述承窝中，但是允许所述球形珠相对于所述承窝旋转；以及

将所述珠组件附接于所述支承结构，使得所述面板能相对于所述支承结构在任何方向上旋转，但是不能相对于所述支承结构平移。

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