CN1267670C - 用于机械连接建筑构件的连接件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及将各种建筑构件和成套房屋部件有效连接到建筑物或框架的墙壁面、顶棚面及地板面上的连接件，它有两个通过对接运动相连的并能通过固定装置被固定在待接建筑构件或成套房屋部件上的半接头。如此选择两个半接头和固定装置的尺寸，即在操作力作用下，始终确保接合的建筑构件或成套房屋部件的预定机械稳定状态。根据本发明，在两个半接头内设有连接液体管线、气体管线、电线或信号线的管线半接头，在操作状态下，管线半接头与待接管线端部相连，管线半接头有凹槽，管线经凹槽伸到外面。在取决于操作的连接状态下，两个半接头成用于管线半接头的外壳的形式。该外壳被构造成能保护管线半接头和待接管线端部不受危险操作的影响或环境的影响。

Description

用于机械连接建筑构件的连接件

技术领域

本发明涉及用于有效连接建筑构件且尤其是如被用于成品房屋结构中的建筑构件如墙壁件、顶棚件及地板件的连接件。成品房屋结构可被理解为应长时间使用的建筑物以及只短暂使用的建筑物，如地震后的紧急住房、军队营房、用于贸易市场等的建筑物。

背景技术

为了连接墙壁件、顶棚件及地板件，已经从成品房屋结构中公开了各种连接结构。因此，墙壁件经常被接合起来，然后，用螺丝拧紧接合组件。在成品房屋结构中，越来越多地采用了被拧到要连接位置上的所谓角板。现有技术已充分公开了这种角板，因此例如只参见美国专利US5284311。

人们将来希望尽可能降低现场操作成本，因为通常必须在现场雇佣可能缺乏培训或报酬高的当地工人。另外，几乎不能在现场实现自动装配，由此一来，很难降低现场成本。另外一个问题是建筑时间，在工人费力安装墙壁件的情况下，建筑时间只能有限地缩短。

因此，存在这样的问题，即在成品房屋结构中，建筑构件制造可以高度自动化地实现并且也可以获得高的加工质量，相反，在现场安装成品件时，只能对安装速度及操作质量施加有限的影响。

但是，人们永远希望降低建筑成本并提高组装建筑物的质量，在这里，“组装建筑物”指现场组装预制件而成的各种建筑，其中所需劳动基本上由合格的工人手工完成。

本发明也涉及将各种不同的成套房屋部件有效连接到建筑物或框架的墙壁面、顶棚面及地板面上的装置。下列成套房屋部件的列举不是穷尽的并且只被用来说明本发明宽广的应用范围。

供暖、通风及空调领域的成套房屋部件：壁式散热器、包括煤气炉或电炉、烤炉的整体厨房设施、壁挂式空调、包括热水贮槽和热水生产单元以及各种附加装置如滤水器的家用工程组件。

卫生领域的成套房屋部件：包括脸盆、厕所或淋浴室的组件。

发明内容

在上述组件的情况下，与建造成品房屋时相似地出现了这样的问题，即现场有效可靠地安装的问题，尤其是在成套房屋部件有许多连接点和如用于水、煤气、电或/及电话及数据处理装置的管线的情况下。由于成套房屋部件越来越复杂，所以现场安装需要高素质的技术工人。这样，安装成本日益增加。不使用合格人员导致如由电或信号技术装置的错误接通而引起的故障增加，消除这样的故障同样带来高成本。

因此，本发明的任务是在土木工程领域有效地进行成套房屋部件和苟简的安装，从而即使是素质差一些的工人，也能快速无误地完成复杂的安装操作。

为了完成该任务，本发明提供一种用于机械连接建筑构件或成套房屋部件的连接件，所述连接件具有两个通过对接运动而能相互接合的半接头，所述两个半接头能通过固定装置被固定在待连接的建筑构件或成套房屋部件上，其中所述两个半接头及所述固定装置的尺寸是如此选取的，即在操作力作用下，始终确保相连的建筑构件或成套房屋部件的预定的机械稳定状态，其特征在于，在所述两个半接头内设有用于连接液体管线、气体管线、电线或信号线的管线半接头，在操作状态下，所述管线半接头与待接管线的端部相连，所述两个半接头具有凹槽，所述管线经所述凹槽伸到外面，并且在取决于操作的连接状态下，所述两个半接头被设计成用于该管线半接头的外壳的形式。

就是说，本发明提供一种用于机械连接建筑构件或成套房屋部件的连接件，该连接件有两个可通过接合运动而连接的半接头。两个半接头可通过固定装置如螺钉或粘结剂被固定在待接建筑构件或成套房屋部件上。两个半接头及固定装置的尺寸是如此选择的，即在根据操作出现的力的作用下，长时间确保相连的建筑构件或成套房屋部件的机械稳定状态。管线半接头用于连接液体管线、气体管线、电线或信号线，如用于电话装置或视频装置。管线半接头与待接管线的端部相连。管线通过凹槽伸到外面或在建筑构件或成套房屋部件中受引导。

根据本发明，在取决于操作的连接状态下，半接头被设计成用于管线半接头的外壳的形式。由对接的半接头构成的外壳是如此形成的，即保护所述管线半接头和待接管线的端部不受危险操作的影响或环境的影响。由于可能出现截然不同的操作影响和环境影响，所以本领域技术人员必须根据所介绍的技术教导来如此设计半接头，即与某种应用场合相关地，所述半接头充分保护了管线半接头以及待接管线的端部。因此，例如在某些操作条件下，必须设置一个气密外壳，以避免该管线半接头被腐蚀。在这种情况下，在连接状态下的管线半接头被四面封闭起来并且可以具有在连接状态下防止湿气或水进入的密封。本领域技术人员例如从电线的潮湿房间设施领域中充分知道了这种密封的各式各样的实施形式。

要注意的是，半接头的尺寸选取及其设计的过程如下：

a.依照预计的机械操作力并在考虑了管线半接头的安装条件和占地大小的情况下，选取尺寸；

b.依照预计的有危险的操作影响或环境影响来选定尺寸，其中在这种情况下，也要考虑具体的安装条件。因此，如果一个半接头设置在一个待连接建筑构件的一凹槽内，则该半接头可以不考虑密封要求地背面开口。在这种情况下，通过建筑构件来实现背面的封盖和密封。

因此，本发明的基本构想在于，提供机械固定件，它具有用于提供能量和提供信号的半接头。与传统的角板相似地使用这种机械固定件，即，它们通过固定机构如螺丝被固定在待接建筑构件或成套房屋部件的预定位置上。所述机械固定件是这样构成的，即，用于能量管线和信号线的管线半接头在连接状态下被如此包套住，即它们受到充分保护而不会损坏。

本发明的主要优势在于，第一次提供一种万用连接件，可以根据需求并与传统角板相似地使用它，可以不太费力地把它安装在待接建筑构件或成套房屋部件的任选位置上。就象在传统的角板中那样，本发明的连接件可以被埋头安置在槽或盲孔中。

因此，不必在建筑构件组装起来后单独地进行独立的供应管线和信号线的连接，从而节省了宝贵的安装时间。因为不再需要技术工人来连接供应管线及信号线，所以可以明显提高连接部位的功能可靠性。在接受建筑物管理系统控制的现代建筑物中，本发明被证明是特别有利的。此外，这种建筑物管理系统需要许多传感器，所述传感器与电控装置相连，这导致大量配线。当配线已被集合到墙壁、顶棚等中并且它们在墙壁、顶棚等的安装过程中自动无误地连接时，可以降低成本并且提高质量。

本领域技术人员清楚地知道，可以通过各种各样的结构来实现总的发明构思。通过对以下实施形式及实施例的描述，描绘出基本的构造，从而对本领域技术人员来说，本发明被充分公开了。

根据本发明的连接件可以如此设计，即所述两个半接头的对接运动方向与用于连接该管线半接头的接合运动方向是重合的，即当组装机械半接头时，管线半接头也在同一方向上被组装起来。此实施例有一个简单的结构。

根据本发明，可以如此设计连接件，即所述两个半接头的对接运动方向与用于连接管线半接头的接合运动方向是不同的，即接合运动的方向是不同的。当待连接部件的结构尺寸只允许无法通过上述实施例来实现的有限空间条件时，此实施例是有利的。

根据本发明，连接件是如此设计的，即所述管线半接头与两个半接头同时接合，即当机械半接头被完全接合起来时，该管线半接头也被接合在一起。此实施例可以实现简单经济的结构。

根据本发明，连接件是如此设计的，即在连接时，两个半接头首先完全连接在一起，随后，所述管线半接头被接合在一起。此实施例尤其在安装条件艰苦的情况下是非常有利的。因此，例如管线半接头可以留在一个受保护的位置中，直到半接头已完全封合。只有在一个受到彻底保护的外壳内，才进行管线半接头的连接。

根据本发明，连接件是如此设计的，即管线半接头可以借助一个连接机构单独地或一起进行连接，该连接机构有一个滑动机构，以便把所述管线半接头并接在一起。就此而言，本领域技术人员可以把滑动机构理解为导向机构，半接头可在该导向机构之上或之内沿轨道滑动。这样的导向机构或滑动结构可以从有关的设计理论的教科书中找到，因此不再做进一步描述。为驱动该滑动机构，设有一驱动机构，在这里，以下两种驱动机构是可行的实施方式。

就是说，驱动机构有一个弹簧机构，其中一个被卡住的预张紧弹簧在自动或手动解除弹簧的卡挡后操纵该滑动机构。如此实现阻挡的自动解除，即例如使一个卡住弹簧的销在连接机械半接头时移动并由此消除了弹簧的卡挡。这样的结构完全可由相关的教科书中找到或属于建筑师的现有技术常识，因此，这不需要付出创造性劳动。

或者，该驱动机构被设计成可用手操作。例如，可以用一个钥匙来操作该驱动机构，即当该半接头完全接合时，一个钥匙状工具被插入一个类似于钥匙孔的槽中。通过旋转该工具，操作该滑动机构。因此，可以接合该管线半接头并且再次分开。在这里，本领域技术人员熟悉完成该任务的各种结构，如锁领域的结构或具有齿条和齿轮的简单结构，在这里，使用工具使齿轮转动并由此使与该滑动机构连接的齿条运动。本领域技术人员也要熟悉液压或气动式解决方案，其中把液体或空气输入缸中，使一个与滑动机构连接的活塞移动。

此外，该连接件可以是如此设计的，即所述半接头具有内设的槽和与之匹配的凸起，它们在所述连接件的连接状态下相互接合并用于保证或确保机械连接状况。在相互嵌合的槽和凸起中，设有触点件。通过这个实施例，可以减小电线半接头的占地需求，因为电触点与各半接头连接成一体。

该连接件还可以是如此设计的，在所述半接头内设有平面部分，它们在半接头连接状态下相互紧贴。在所述表面部分上，设有用于产生信号连接的触点件。在半接头的接合状态下，对置的触点件相互接触并接通触点。因为在信号接线中只有少量电流流动，所以触点件可以被设计得小。可以通过该实施形式减小信号工程线路半接头的占地需要。

还可以设有一个连接件，其半接头有一个矩形插座部，在插座部中设有把所述半接头固定在待连接建筑构件的一表面上或一矩形凹槽内或一个槽内的固定孔。在矩形插座部上，设有许多楔形或锥形的啮合件和与之匹配的楔形或锥形的凹槽。矩形插座部可以轻松地被固定在一表面、一凹槽或一槽内。本领域技术人员可自由选择啮合件形状并使其适应于各种要求，而不需要为此付出创造性劳动。

还可以提供一个连接件，其中至少一对啮合件被设计成可以形成液体管线或气体管线的连接的可插接的管线接合部的形。此实施例的成本非常低，因为通过使啮合件对具有双重功能而省略了一独立的管线半接头。

此外，在介质供应连接件成管状的情况下，设有一个可借助压力操作的内锁定装置和内密封装置，它们在承受液体或气体的压力时产生接合部的锁定和密封。此实施例的优势在于，在一次性完成介质连接部的安装后，可以通过压力传播来密封所有介质连接部。

最好如下所述地形成连接：在工厂中，一种压力激活型粘结剂被涂到连接部位的压接面上。本领域技术人员都知道这种粘结剂。它们例如包括粘结剂嵌入其中的小球。当施压地进行连接时，例如在表面压合时，小球破裂并释放出粘结剂，所以压接面被粘结在一起。通过该措施，产生非常稳定的连接。

此外，在压接面上设有一个不对称的浅齿，所述压接面在接合时位于压力接触中，所述浅齿在压合后形成一单面作用的、刚性传力的形状配合连接。

本领域技术人员可以不用考虑挑选适用于布置粘结剂或浅齿的位置，因为为此只需要知道具体建筑物结构的强度或静态特征。

另外，电连接件的触点被包裹起来。所述包封成插头或接头的形式。一个薄膜分别绷紧在接合区域上，所述薄膜气密封闭电触点并由此防止湿气侵入并进而防止腐蚀。在组装插头和接头时，薄膜被破坏。但是，只有在通过插头和接头的连接而重新产生气密密封时，薄膜破裂才会进行。在一个实施例中，描述了一个具体的实施形式。

另外，在插头和接头中，可以加入一种与湿气结合的物质，它长时间吸收在组装插头和接头时仍然可能侵入的环境湿气。

附图说明

参照实施例及优选的应用例并结合附图来详细描述本发明。

图1a-图1c表示本发明第一实施例的原理图。

图2a-图2d表示本发明第二实施例的原理图。

图3a-图3d表示有一压力操纵的锁定装置的本发明第三实施例的原理图。

图4a-图4c表示具有压力激活型粘接的本发明第四实施例的原理图。

图5a、图5b表示有一保护膜的本发明第五实施例的原理图。

图6a-图6d表示具有刚性传力形状配合效锁定连接的本发明第六

实施例的原理图。

图7a、图7b表示本发明第七实施例的原理图。

图8表示本发明第八实施例的原理图。

图9表示本发明第九实施例的原理图。

图10表示本发明第十实施例的原理图。

图11a、图11b表示本发明第十一实施例的原理图。

图12表示本发明第十二实施例的原理图。

图13-图17表示本发明的应用例。

具体实施方式

图1是本发明的第一实施例的原理图，在这里，符号1a和1b表示其中设有连接管线的墙壁部(建筑构件)，所述连接管线由许多插头2a(管线半接头)和数量与之匹配的接头2b(管线半接头)组成。插头2a被固定在一个装配座3a(半接头)中，接头2b被固定在一个装配座3b(半接头)中。这些装配座被固定在墙壁部内的相应凹槽中。凹槽是如此形成的，即墙壁部可以相互插接在一起并在接合状态下形成一个完整的墙壁部。图1a示出了两个带凹槽的墙壁部1a和1b的侧视图，装配座3a和3b通过螺纹连接被固定于其中。本领域技术人员清楚地知道，装配座3a和3b的固定可以通过各种方式实现，因此，可以省略关于这方面的进一步说明。图1b示出了本发明的俯视图，其中可以看见三个管线插头2a和三个管线半接头2b。在此例子中，管线插头2a和管线半接头2b之间的密封由一个O形圈4来完成。当两个墙壁部1a和1b如图1c所示在箭头方向上被合并起来时，管线插头2a和管线半接头2b开始接合。为了补偿制造公差，浮动即可横移地安装管线插头2a和管线半接头2b。这个措施保证了非强制性的可靠连接。图1d示出了最终状态，其中三条管线可靠而密封地相连。通过附加的建筑工程措施，确保两个墙壁部1a、1b如图1d所示地被固定到位。

图2示出了本发明第二实施例的原理图，其中装配座3a和3b有一个对中装置5a、5b，它保证了可靠的接合。如此选择对中装置的尺寸，即在接合墙壁时，可靠地阻挡住产生的横向力，从而插头或接头没有因倾斜安放而受损。图2类似于图1，由此，对本领域技术人员来说，重复描述是多余的。

图3示出了本发明第三实施例的原理图，其中设有一个锁定装置6，它可靠地防止了建筑构件如墙壁再次分开并且接头或插头因而变松脱，或防止了插头或接头因无法再确保密封而受损。在本例子中，锁定装置6具有一个压力活塞缸结构6a以及一个锁定活塞缸结构6b，它们通过一条水压管线6c相连。当建筑构件及插头和接头被可靠连接起来时，一个力施加在压力活塞缸结构6a的压力活塞上，这个力使活塞移动，由此一来，锁定活塞缸结构6b的锁定活塞通过水压管线6c被压入一个凹槽6d中，结果，建筑构件被牢固可靠地连接在一起。如此进行把力传递给压力活塞，即利用在把接合建筑构件时所用的力。在图3d中看到，锁定活塞已嵌在凹槽6d中。

图4示出了一个产生长期稳定的连接的措施。对中装置的所有接触面被涂上特殊的粘结剂7。当接触面在大压力下被压合在一起时，激活粘结剂7并且使接触面牢固连接。本领域技术人员知道这种压力活化型粘结剂，所以不必对其进行详细说明。

为防止插头和接头被腐蚀，这例如在电连接情况下是特别不利的，插头和接头覆有如图5所示的保护膜8。在接合时，保护膜8被目标明确地破坏，从而一直是气密密封的即未被腐蚀的插头和接头被连接起来。在另一个实施例中，设有在接合后重新产生气密密封的密封件。

图6表示一个简单但很有效的可靠长久连接的措施。对中装置的接触面成多键槽形浅齿的形状。当接触面在接合时相互压接时，浅齿9的齿咬入并保持在该位置中，从而出现了形状配合的刚性传力连接。本领域技术人员知道，为此必须把多齿设计成是不对称的，以便只在一个方向上出现铆固作用，即本例子中，在接触面被压合时。

图1-图6示出了本发明的与大致相似的接合部基本形状有关的各实施例。在直观图中示出了安装的各个阶段，因而，对本领域技术人员来说，省略了重复描述。以下例子示出了，原则上也可使用其它的接合部基本形状。

图7表示一个有两个半接头3a、3b的接合部的实施例，在此实施例中，只有一条水管10。当半接头插接起来时，两个管段10a、10b重叠。为了密封，设置一个密封装置11a、11b。

图8表示一个半接头3a，一弯水管10可移动地设置于其中。该水管在其表面上有齿12，所述齿与一个齿轮13啮合。水管10通过一背撑块14被压在齿轮13上。齿轮13与一个可转动地设置在一支承16内的杆15相连。因此，借助一个工具17，可以使水管在其纵向上移动。当半接头3a被插装到与之匹配的半接头上时，待接水管的半接头还未处于接合状态。只有通过使工具17转动并由此使第一水管移向另一半接头的水管，才能完成这种接合。

图9示出一个与图8相似的半接头3a。水管10也可移动地支承着并且在箭头方向上借助一弹簧18受压。当半接头3a被插装到一个与之匹配的半接头上时，因为一个阻销19防止水管移动，所以待接水管的半接头也未被接上。只有通过用拉绳拉出阻销19，才能解除止挡21，从而使水管在箭头方向上移动并且与其配合部连接。为此所需的密封结构最好具有O形环。

图10表示一个有一整体成形的水管接头22的半接头3a。通过整体结构，省掉了用于水管的单独的连接件。如图所示，水管接头形成一个坚固的中心件，它也能够承受较高的机械力。符号23示意表示一个有弹性的定位片，它在组装时沿箭头方向被压到配合部上并且在最终状态下迅速卡入配合部的一个凹槽内。由此有效防止了接合部分开。

图11a也表示一个有一整体成形的水管接头22的第一半接头3a。另外，输送电能的电触点24被设置在接合槽内。另外，在矩形插座部25上有一行小的触点件26，它们例如可以被用来传送传感器信号如温度。图11b示出了与之匹配的第二半接头。

图12表示本发明的另一个实施例。半接头成楔形异型杆27、28的形状，第一半接头有一个外楔29，第二半接头有一个内楔30。另外，设有一个形状配合地操作的连接装置31a、31b，图12示出了其操作方式。当异型杆开始接合时，连接装置31a套住连接装置31b。不再详细描述连接装置31的尺寸选择，因为这种卡接已充分公开了并且可以根据需要来设计。在连接装置内，设有管线连接件32-35，它们在异型杆27、28接合时相互连接。

图13表示本发明可被应用在供暖设施和供水设施领域中。各种成套部件被安置在一底板36上。在墙壁内设有四个根据本发明的接合部37、38(39、40未示出)，它们与各个布设于墙壁内的走线相连。在底板36上，设置与接合部37-40匹配的对应部。因此，生产厂家可以完全或甚至自动地建造出底板36。底板在现场被简单悬挂起来。显然，由此可以明显降低现场安装成本。另外，快速进行安装并且消除了错误连接或错误接线的危险。

图14表示本发明还可被应用在厨房中。不用详细说明就可从图中看到，与图13的描述相似地，由冰箱、电烤炉及连带洗碗机的水槽构成的整套厨房组件可以被悬挂在墙壁上，在这里，用符号41-45表示可看见的接头。

图15表示本发明还可被应用在浴室中。不用详细说明就可从图中看到，与图13的描述相似地，由淋浴室、盥洗室、连带镜柜的脸盆组成的整套卫生组件可以被不费力地固定在墙壁上，在这里，用符号46-52表示接头。

图16表示本发明还可被应用在公用电话设施中。在电话装置的后面，设置两个根据本发明的接头53、54以及一个可以封闭的锁定装置55。因此，在发生故障时，可快速更换电话装置并且通过该锁定装置来防盗。

图17表示本发明还可应用在供暖领域中。在一个被固定在墙壁上的底板56上，设置接头57-60，其中接头58、59是按照本发明构成的。可以看到，在这种结构的情况下，可以很快速地安装散热器片并且在出现故障时进行更换。

最后要强调的是，根据在说明书和实施例中公开的技术特征，很广泛地公开了本发明的技术教导。本领域技术人员在知道这样的技术教导的情况下可以不必付出创造性劳动地随时改变本发明，或者使本发明适应于特殊要求。

Claims (9)

1、用于机械连接建筑构件或成套房屋部件的连接件，所述连接件具有两个通过对接运动而能相互接合的半接头(3a，3b)，所述两个半接头能通过固定装置被固定在待连接的建筑构件或成套房屋部件(1a，1b)上，其中所述两个半接头(3a，3b)及所述固定装置的尺寸是如此选取的，即在操作力作用下，始终确保相连的建筑构件或成套房屋部件的预定的机械稳定状态，其特征在于，

-在所述两个半接头(3a，3b)内设有用于连接液体管线、气体管线、电线或信号线的管线半接头(2a，2b，10，22，32，33，34，35)，在操作状态下，所述管线半接头与待接管线的端部相连，所述两个半接头具有凹槽，所述管线经所述凹槽伸到外面；和

-在取决于操作的连接状态下，所述两个半接头被设计成用于该管线半接头(2a，2b，10，22，32，33，34，35)的外壳的形式。

2、如权利要求1所述的连接件，其特征在于，所述连接件是如此设计的，即所述两个半接头的对接运动方向与用于连接所述管线半接头(2a，2b，10，22，32，33，34，35)的接合运动方向是重合的。

3、如权利要求1所述的连接件，其特征在于，所述连接件是如此设计的，即所示两个半接头的对接运动方向与用于连接所述管线半接头的接合运动方向是不同的。

4、如权利要求2所述的连接件，其特征在于，所述连接件是如此设计的，即所述管线半接头与所述两个半接头同时接合。

5、如权利要求2或3所述的连接件，其特征在于，所述连接件是如此设计的，即在连接时，所述两个半接头首先完全连接在一起，随后，所述管线半接头被接合在一起。

6、如权利要求5所述的连接件，其特征在于，所述连接件是如此设计的，即所述管线半接头能借助一个连接机构单独地或一起进行连接，该连接机构有下述特征：

-一个滑动机构(14)，用于把所述管线半接头并接在一起，和

-一个驱动机构(13，14，15，16)，用于驱动该滑动机构。

7、如权利要求6所述的连接件，其特征在于，所述驱动机构有一个弹簧机构，其中一个被卡住的预张紧弹簧(18)在自动或手动解除弹簧(18)的卡挡(19)后操纵该滑动机构。

8、如权利要求6所述的连接件，其特征在于，所述驱动机构(17)可用手操作。

9、如权利要求4所述的连接件，其特征在于，所述两个半接头具有内设的槽和与之匹配的凸起，它们在所述连接件的连接状态下相互接合，所述槽的预定部分和所述凸起相互处于紧贴的位置关系中并且在所述预定部分上设有用于产生电连接的触点件(24)。

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