FI87597B - Foerbindningskonstruktion foer staellningsbottnars vaograeta stoed - Google Patents

Description

1 87597

Liitosrakenne telinepohjien vaakasuoria kannattamia varten.

- Förbindningskonstruktion för ställningsbottnars vägräta stöd.

Keksinnön kohteena on liitosrakenne telinepohjien vaakasuoria kannattimia varten muodostuen profiilista, laipasta ja liitos-päästä telineissä, joissa on pystytuet, joissa on reikälevy-kiinnitysjärjestelmää vastaavalla etäisyydellä toisistaan vaakasuoria reikälaippoja, joihin kantavana rakenteena toimivista telineen osista voidaan pistää kiiloilla varmistettavia liitos-päitä, jossa liitospäiden pystysuorat sivuseinät lähenevät kar-tiomaisesti toisiaan, päiden pystysuorassa tasossa suunnilleen keskustassa on vaakasuora rako reikälaipoille pistämistä varten ja niiden tukiosien ylä- ja alaosissa on pystysuorat aukot kiiloille.

Telineosien liitosrakenteita muotoillaan kulloiseenkin teline-järjestelmään sopivasti monenlaisiksi. Teräsosien suuren painon takia ja sen vuoksi, että palamattomia telineitä täytyy voida pystyttää ja purkaa nopeasti ja helposti myös ahtaissa olosuhteissa, ovat monenlaiset kevytmetalliset telineet tulleet tunnetuiksi. Liitospisteisiin johdettavat ja tuettavat voimat ovat • ·.. kuitenkin niin suuria, että tähän asti on käytetty lähes pel- . kästään teräksisiä liitospäitä, jotka on yhdistetty telineen osiin, kuten putkiin ja U-profiileihin, puristus- ja muovaus-! liitoksilla tai hitsausliitoksilla. Myöskin kevytmetalliputkien päihin kasaantuu tällöin suuria massoja, jotka vaikeuttavat ; . käsittelyä. Eri materiaalit erilaisine ominaisuuksineen voivat lisäksi aina aiheuttaa ongelmia. U:n muotoiset kantavat palkit on tähän asti valmistettu aina teräksestä. Kevytmetallisiin telineisiin halutaan kuitenkin tavallisesti kevytmetalliosia.

Keksinnön taustana on tehtävä luoda kevytmetalliselle kantaval-... le palkille esiintyvät voimat optimaalisesti vastaanottava ja eteenpäin johtava kevytmetallinen liitospää, jonka sopiva, myös : tilaa ja ainetta säästävä muoto sallii sen hitsaamisen U-pro- fiilin kevytmetalliin sen aineen arvoihin mahdollisuuksien mukaan vaikuttamatta.

Keksinnön mukaisesti on järjestetty siten, että liitospäät 2 87597 koostuvat valetusta kevytmetallista ja niiden liitosalueen rakenne on sopiva ylöspäin avoimen kevytmetallisen U-profiilin kanssa yhteen hitsattavaksi, jolloin U-profiilin kumpaakin seinää vasten tulee liitospään sen sisään menevä hitsauskaistale, jolloin hitsireuna on U-profiilin vahvistetun ja sisältäpäin alaspäin viistetyn tuki- ja reunaruoteen alla sen suuntaisena, ja jolloin U-profiilin alhaalla olevaa vaakasuoraa uumaa vasten olevassa liitospään päätyalueessa on U-profiilin sisään menevä hitsausta helpottava ruode, ja jolloin pään reikälaipoille tarkoitettu rako kapenee pohjaansa kohti laipan paksuutta vastaavaan mittaan ja sen ulkopinnan syvennyksiin muotoilluissa osissa on kiiloille tarkoitettujen aukkojen vieressä vahvistetut reuna-alueet.

Tekniikan tason kuvaavissa ratkaisuissa viitataan patenttijul-kaisuihin US 2 990 203, GB 2 095 783 ja CH 632 043.

Teräksisillä U-profiilei 1la ja niiden käytännössä jo kaistalein kiinni hitsatuilla teräspäillä ei ollut tarpeen kiinnittää huomiota pään kaikkien osien parhaaseen mahdolliseen muotoiluun, koska lujuusarvot ovat suuremmat kuin kevytmetallilla. Myös hitsaussaumat voitiin tämän vuoksi sijoittaa toisin. Keksinnössä on nyt löydetty kevytmetallille muoto, jossa U-profiilissa on sisäpuolelta vahvistettu tukeva reunaruode, jolle telinepoh-jien kiinnityskynnet voidaan monien vuosien ajan laittaa niiden kulumatta liikaa. Vastaavien teräsosien asennusmitoista ei ole kuitenkaan tarvinnut poiketa. Reunaruoteen alareuna on sisäpuolelta muotoiltu kulloisenkin hitsauskaistaleen yläreunan kanssa siten, että syntyy tila, jonne voidaan hitsata sopiva hitsi, erityisesti V-hitsi. Hitsauskaistaleen pituus riippuu lujuus-: vaatimuksista ja ammattimies saa sen selville hänelle tutulla tavalla. Teräksellä olivat tavallisia lyhyet kaistaleet pystysuorin hitsauksin ja reunahitsauksin, nyt taas käytetään tuki-reunan suuntaista hitsiä, joka mahdollistaa paremman tuennan ja mukautuu paremmin kevytmetallin tarpeisiin. Tällöin voidaan myös ottaa huomioon, että kevytmetallin lujuusarvot huononevat hitsauksen johdosta. Nyt etäisyys tukireunaan on suhteellisen suuri ja heikentyminen on suurinta jonkin matkan päässä kevyt-metallin suurimmasta kuormituksesta, niin että on löydetty 3 37597 hyvä tasapaino. Muutoin pää hitsataan kevytmetalliseen U-pro-fiiliin vain ulkopuolelta. Hitsauskalstaleiden kohdalla on sopivan hitsin riittävä tuki ja aineskasauma taattu. Liitospään alaosassa, joka on vasten vaakasuoraa uumaa, ei sisäpuolelle valmistuksen helpottamiseksi laiteta ollenkaan hitsiliitosta. Juoksevaksi muuttuvan aineen tukemiseksi ulkopuolelta hitsat-taessa·pään alareunaan on keksinnössä sijoitettu apuruode, joka ulottuu U-profiilin sisään ja tarjoaa sinne parhaat mahdolliset hitsausolosuhteet. Pää on muutoin vastaavaan teräksiseen verrattuna erilainen siinä, että laipalle tarkoitetun raon uloin osa on tosin varustettu tällaisille telineille tavallisella suurella, usean mm:n välyksellä, niin että liitospäät on helppo panna paikoilleen, mutta rako kapenee pohjaansa kohti, niin että pohjan välys on enää aivan pieni jä rako on käytännöllisesti katsoen tarkalleen laipan paksuinen. Näin liitospään suurimpia voimia vastaanottavalle alueelle mahdollistetaan suurempi aineskasauma kuin teräksisillä liitospäillä ja samalla vähennetään jännitystä. Myös kiiloille tarkoitettujen aukkojen viereiset reuna-alueet mukautetaan muotoilullaan entistä paremmin suuriin jännityksiin ja terästä huonompiin lujuuksiin, minkä ansiosta luodaan ulkomitoiltaan samanlainen vaakasuora kannatin kevytmetallisine liitospäineen kuin teräksestä, jollaisen toteutumista tähän asti ei ole osattu sopivan muotoilun puuttumisen vuoksi odottaa. Kevytmetalliosien hitsaamiseen edullinen muotoilu mahdollistaa nyt teräksisistä liitospäistä luopumisen, joiden kiinnittäminen kevytraetalliseen U-profiiliin olisi mahdollista vain kantavan palkin päissä olevien suurten ja pitkien tarttumisosien avulla. Nämä osat veisivät tilan, johon tavallisten telinepohjien kynnet tarttuvat. Keksinnön muita muotoja, yksityiskohtia, tunnusmerkkejä ja etuja käsitellään myös seu-raavassa, piirustuksen avulla käsiteltävässä selitysosassa.

Keksinnön yhtä sovellutusesimerkin kuvataan seuraavassa.

Kuvio 1 esittää viistosti telineen osaa, jossa on kantava palkki ja siihen kiinnitetty telinepohja, 4 87557 kuvio 2 esittää päältä puolittain esitettyyn reikälaippaan kiinnitetyn kantavan palkin, pystytuen puolikas leikkauksena, kuvio 3 esittää linjan 3-3 mukaisen pystysuoran leikkauksen reikälaippaan liittämisestä, kuvio 4 esittää viistosti kantavan palkin pään ja liitospään, osittain avattuna, kuvio 5 esittää kantavan palkin pään ja liitospään päältä, kuvio 6 esittää kuvion 5 raukaisen kantavan palkin pään ja liitospään sivulta, kuvio 7 esittää kantavan palkin pään ja liitospään alhaalta, kuvio 8 esittää kuvion 5 linjan 8-8 mukaisen leikkauksen, kuvio 9 esittää sivulta liitospäätä ilman kantavaa palkkia, kuvio 10 esittää kuvioiden 9 ja 11 linjan 10-10 mukaisen pystysuoran leikkauksen suurennettuna, kuvio 11 esittää kuvion 10 kuviota vastaavassa mittakaavassa kuvion 10 linjan 11-11 mukaisen leikkauksen liitospäästä.

Kuviossa 1 on esitetty telineestä vain osa. Pystytuissa 20 on reikälevykiinnitysjärjestelmää vastaavilla etäisyyksillä toisistaan reikälaippoja 21, jotka ovat tunnetunlaisia ja näkyvät kuvioissa 2 ja 3. Pystytukien 20 väliin on kiinnitetty kantava palkki 22. Siihen tukeutuu telinepohja 23. Sen päässä on kiin-nityskynnet 24, jotka ovat tunnetulla tavalla kantavan palkin 22 U-profiilin 26 tukireunalla 25. Telinepohjan paikoiltaan nouseminen estetään tavalliseen tapaan.

U-profiilissa 26 on kaksi ulkopuolisin pitkittäisruotein varustettua pystysuoraa haaraa 27.1 ja 27.2, joiden sisäpinnat 33.1 5 87597 33.2 ovat etäisyydellä A toisistaan. Vaakasuora haara 28 liittää pystysuorat haarat toisiinsa. U-profiili koostuu yhtenä kappaleena suulakepuristusraenetelraällä valmistetusta kevytmetal-liprofiilista. Sen molempien sivujen yläreunassa on tukeva reu-naruode 29.1 ja 29.2, joka on sisäpuolella ja muodostaa pienen pystysuoran seinän 31.1, 31.2, joka muuttuu yläreunan pyöristykseksi 25.1, 25.2 ja muutaman mmjn päässä viisteen 32.1, 32.2 kautta pystysuoran haaran 27.1, 27.2 sisäpinnaksi 33.1, 33.2.

Liitospää 30 on kokonaan kevytmetallia ja se on valmistettu sopivalla valumenetelmällä, esimerkiksi hiekka-, kokilli- tai painevalumenetelraällä. Sen perusrakenne on sama kuin teräksisten liitospäiden. Sen muotoilu vastaa kuitenkin huomattavasti tarkemmin esiintyviä rasituksia ja kevytmetallin lujuusarvoja.

Liitospäiden 30 muoto vastaa pääosin standardimuotoja, niin että sitä voidaan käyttää modulitelinejärjestelmässä. Sivureu-nat 46.1 ja 46.2 muodostavat - kuten kuvioista 2, 5 ja 7 näkyy - pystytuen ja laipan keskustaa 37 kohti kapenevan kartion, niin että syntyy kahdeksan vierekkäistä liitosmahdollisuutta. Tukipinta 50 kaartuu - kuten kuvioista 2, 5 ja 7 näkyy - pysty-tuen 20 ulkoseinän säteen 47*24 mm mukaisesti koverasti ja sen reuna-alueet 48.1 ja 48.2 muuttuvat pyöreästi sivuseiniksi 46.1 ja 46.2, niin ettei putken seinämää vasten tule teräviä reunoja, mikä on tärkeää erityisesti suhteellisen pehmeällä kevytmetallilla .

Vaakasuoran, laipalle tarkoitetun raon 49 korkeus Hl on 13 mm. teko muuttuu suurten kulmapyöristysten 51 kautta tukipinnaksi 50. Tukipinta 50 katkeaa raon 49 ja pyöristysten 51 vuoksi ja jakautuu kahdeksi tukialueeksi 50.1 ja 50.2, jotka tulevat kulloisenkin reikälaipan 21 molemmin puolin pystytukea 20 vasten.

Tukialueiden 50.1 ja 50.2 korkeus on - kuten kuviosta 3 näkyy-erilainen. Alareuna 56.1 on raon 49 vaakasuorasta keskitasosta 57 etäisyyden 58.2 alaspäin, yläreuna 56.2 etäisyyden 58.1 ylöspäin. Etäisyys 58.1 voi olla 37 mm ja 58.2 34 mm, niin että M ; ' syntyy kokonaiskorkeus 58.3*71 mm, jonka puoliväli on hieman vaakasuoran keskitason 57 yläpuolella, joten tuloksena on suunnilleen sama etäisyys 61 kuviossa 3 näkyvään kiilan tukialueeseen 60, niin että syntyvät momentit vaikuttavat putkeen ja liitospäähän samoilla vipuvarsilla ja näin ollen myös suunnilleen samoin tukivoimin. Koska kuormitukset ovat toisaalta erilaisia ja toisaalta muuttuvia eikä kyseessä ole nivelliitos, muttei myöskään kiinteä liitos, vaan suhteellisen joustava, monella tasolla vaikuttava liitos, johon myös esi jännitysvoimat tulevat, sen koon määrityksessä joudutaan pitkälti luottamaan kokemuksiin, kokeisiin ja osittain mallilaskelmiin optimaalisten muotojen löytämiseksi. Edellä mainitut mitat tyydyttävät erinomaisella tavalla kevytmetallisen liitospään 30 tällaisia tarpeita.

Liitospään 30 etupinta on pitkä ja suorakulmainen, takapääty 63 taas on tarkoituksenmukaisesti leveän U;n muotoisen suorakul» aion muotoinen, mikä vastaa U:n muotoisen kantavan palkin 22 muotoa. Sivureunat 46.1 ja 46.2 kulkevat suoraviivaisesti kartion muodostaen takapäätyyn 63, kun taas yläreuna 64.2 ja alareuna 64.1 ovat hieman kaarevia, niin että pää kapenee yleensä vähitellen siihen kiinni hitsatun kevytraetallisen U-profiilin 26 levyiseksi ja korkuiseksi. Alareuna 64.1 on hieman kovera. Yläreuna 64.2 on kantavan palkin 22 suuntaisen jotakuinkin suoran kiilan 34 ja sen niitin 68 vastaanottamiseksi hieman kupera. Niitti 68 toimii kiilan varmistimena.

Laipalle tarkoitetun raon 49 molemmin puolin jää vain litteät haarat 65, jotka näkyvät kuviossa 10. Ne kulkevat reunojen 46.1 ja 46.2 mukaisesti ja ovat 5-8 mm paksuja. Ne rajoittavat rakoa 49 ja varmistavat, ettei liitospää 30 kierry päätynsä 63 ja U-profiilin 26 keskiakselilla 57.1.

Kohtisuoraan rakoon 49 nähden kulkevat liitospään 30 läpi kiila-aukot 53, joiden leveys 67 pysyy samana pysäytysruoteisiin 66 asti. Leveys 67 on hieman suurempi kuin kiilan 34 niitin 68 leveys, niin että kiila 34 pääsee esteettä liikkumaan aukossa.

7 87557

Pysäytysruoteiden 66 välissä kiila-aukon 53.1 leveys 69 on vain hieman suurempi kuin kiilan 34 paksuus 71, mutta pienempi kuin niitin 68 pituus, niin että niitti estää kiilan putoamisen, mutta sallii toisaalta kiilan 34 ylösvetämisen raon 49 yläpuolelle. Kiilan 34 päässä 34.2 on - kuten kuviosta 3 näkyy - ko-verrus 72 kiilan 34 laittamiseksi siirtoa varten kantavan palkin 22 suuntaisesti. Liitospään päällä on tätä varten ontelo 73. Pysäytysruoteiden 66 kohdalla on vielä ulkopuolella U-pro-fiiliin 26 päin suurenevat pienet palteet 78. Liitospään 30 alaosassa on vastaavat ulkopalteet 79. Kaikki neljä palletta on muotoiltu siten, että poikkileikkaukset riittävät voiman siirtämiseen, mutta ei synny painoa lisääviä turhia ainekasau-mia. Palteiden 78 ja 79 ja haarojen 65 väliin onkin laitettu syvennykset.

U:n muotoiseen, ylöspäin avoimeen takapäätyyn 63 liittyvät sisäpuolella hitsauskaistaleet 75.1 ja 75.2 sekä alhaalla oleva • apuruode 76. Ne ovat takapäädyn 63 ulkoreunoista 77.1 ja 77.2 sisäänpäin etäisyydellä, joka vastaa sivuseinien 27.1, 27.2 ja ; vaakasuoran uuman 28 paksuutta d, ja niiden paksuus D sisään- • " : päin on noin 3,5-4 mm, niin että liitospään 30 liitosontelon : : 82 päätyseinien 80.1, 80.2 ja päätyuuman 81 seinien paksuudek- ; si tulee noin 8 mm. Seinät muuttuvat pyöristysten 89 kautta takapäätyyn 63 nähden noin 12 mm sisäänpäin olevaksi liitospään 30 päätyseinäksi 90. Raon 49 vaakasuorassa jakama päätyseinä 90 erottaa liitosontelon 82 ja kiila-aukot 53.1, 53.2 ja tekee näin koko liitospäästä 30 sen pienestä painosta huolimatta vakaan ja lujan.

. . Kohdassa, jossa rako 49 menee päätyseinän 90 läpi, rako kapenee kaltevan yläreunan 49.1 mukana mittaan H2, niin että reikälai-palla 21 on juuri tilaa mennä sinne ja jäljelle jää vain aivan pieni välys. Tällä suurien voimien alueella materiaalin kasautuminen vähentää jännityksiä. Laipan raon korkeus Hl on sisöän-vientialueella kuitenkin tarpeeksi suuri liitospään 30 pistämiseksi helposti reikälaipalle 21.

8 87597

Kuten erityisesti kuvio 4 esittää, liitospään takapääty 63 on työnnetty U-profiilin 26 suorakulmaisesti kulkevien pystysuorien haarojen 27.1 ja 27.2 päätyihin ja hitsattu ulkoapäin kiinni hitsillä 93. Takapäädyn 63 reunoissa 92 on ulkopuolella pienet pyöristykset 94, niin että syntyy pieni, suunnilleen V:n muotoinen ontelo ja hitsattaessa muodostuu V-hitsin ja päit-täishitsin sekamuoto. Koska hitsauskaistaleet 75.1 ja 75.2 ovat aivan pystysuorien haarojen 27.1 ja 27.2 sisäpintoja 33.1, 33.2 vasten, juoksevaksi muuttuva aine saa hitsattaessa hyvän tuen. Ylhäällä tukevien reunaruoteiden 29.1, 29.2 alueella on luonnollisesti tarpeeksi ainetta moitteettoman hitsin aikaansaamiseksi. Liitospään 30 ja vaakasuoran uuraan 28 välinen hitsin 93 alaosa saa tukea sisäpuolelta apuruoteesta 95, joka samalla suojaa kevytmetallin poisjuoksemiselta sen muuttuessa juoksevaksi. Näin mahdollistetaan pienimmällä mahdollisella lämpö-kuormituksella moitteeton hitsausliitos.

Hitsauskaistaleissa 75.1 ja 75.2 on ylhäällä vaakasuora hitsi-reuna 96. Se on vahvistettujen ja sisäänpäin viistojen reunaruoteiden 29.1, 29.2 alla niiden suuntaisena, niin että syntyy V:n muotoinen tila V-hitsille mutta jää toisaalta kuitenkin tarpeeksi väliä yläreunaan 25, niin ettei tämä heikkene liikaa lämmön vaikutuksesta. Hitsauskaistaleiden 75.1, 75.2 päätyreuna 98 kulkee pystysuoraan vain osalla niiden korkeutta ja muuttuu sitten viistoksi alareunaksi 99, joka ulottuu U-profiilin 26 vaakasuorasta uumasta 28 muodostuvaan pohjaan asti. Kuviosta 4 näkyy, ettei päätyreunaa 98 eikä alareunaa 99 ole kiinnitetty hitsillä. Helposti hitsattavissa oleva ylähitsi 100 riittää sisäpuolella. Hitsauskaistaleet 75.1, 75.2 eivät vie paljoa tilaa U-profiilin sisällä, niin etteivät ne estä kiinnityskynsien 24 kiinnittämistä kantavan palkin 22 päihin.

i

Claims (1)

1. 9 87597 Patenttivaatimus Liitosrakenne telinepohjien (23) vaakasuoria kannattimia (22) varten muodostuen profiilista (26), laipasta (21) ja liitos-päästä (30) telineissä, joissa on pystytuet (20), joissa on reikälevykiinnitysjärjestelmää vastaavalla etäisyydellä toisistaan vaakasuoria reikälaippoja (21), joihin kantavana rakenteena toimivista telineen osista voidaan pistää kiiloilla (34) varmistettavia liitospäitä (30), jossa liitospäiden (30) pystysuorat sivuseinät (46.1, 46.2) lähenevät kartiomaisesti toisiaan, päiden (30) pystysuorassa tasossa suunnilleen keskustassa on vaakasuora rako (49) reikälaipoille (21) pistämistä varten ja niiden tukiosien ylä- ja alaosissa on pystysuorat aukot (53.1, 53.2) kiiloille, tunnettu siitä, että liitospäät (30) koostuvat valetusta kevytmetallista ja niiden liitosalueen rakenne on sopiva ylöspäin avoimen kevytmetallisen U-profiilin (26) kanssa yhteen hitsattavaksi, jolloin U-profiilin (26) kumpaakin seinää vasten tulee liitospään (30) sen sisään menevä hitsauskaistale (75.1, 75.2), jonka hitsireuna (96) on U-profiilin (26) vahvistetun ja sisältäpäin alaspäin viistetyn tukija reunaruoteen (29.1, 29.2) alla sen suuntaisena, ja jolloin U-profiilin (26) alhaalla olevaa vaakasuoraa uumaa (28) vasten olevassa liitospään (30) päätyalueessa on U-profiilin sisään menevä hitsausta helpottava ruode (76), ja jolloin pään (30) reikälaipoille tarkoitettu rako (49) kapenee pohjaansa (49.1) kohti laipan paksuutta (35) vastaavaan mittaan (H2) ja sen ulkopinnan syvennyksin muotoilluissa osissa on kiiloille tar-! . koitettujen aukkojen (53.1 , 53.2) vieressä vahvistetut reuna-alueet (65; 78, 79). 10 87597 Förbindningskonstruktion bestäende av profil (26), fläns (21) och anslutningshuvud (30) för ställningsbottnars (23) vägräta stöd (22) i ställningar med vertikalstöd (20), som har pa ett hälplattefästsystemet motsvarande avständ frän varandra belägna vägräta hälflänsar (21), i vilka de som bärande konstruktion fungerande ställningsdelarna kan instickas med kilar (34) säkrade anslutningshuvuden (30), där anslutningshuvudenas lod-räta sidoväggar (46.1, 46.2) närmar sig varandra konformigt, i huvudenas (30) lodräta pian ungefär i centrum finns en vagrät springa (49) för instickning i hälflänsarna (21) och deras stöddelars över- och underdelar har lodräta öppningar (53.1, 53.2) för kilarna, kännetecknad därav, att anslutningshuvudena (30) bestär av gjuten lättmetall och konstruktionen av deras förbindningszon är lämplig för hopsvetsning med den uppat öppna U-profilen (26) av lättmetall, varvid mot U-profilens vardera vägg kommer förbindningshuvudets (30) in i denna gäende svetsavsnitt (75.1, 75.2), vars svetskant (96) ligger under U-profilens (26) förstärkta och pa insidan nedät avfasade stöd och kantribba (29.1, 29.2) parallellt med denna, och varvid i den mot U-profilens (26) ! nedtill belägna vägräta midjedel (28) belägna gavelzonen (30) .av förbindningshuvudet finns en in i U-profilen gäende, svetsning underlättande ribba (76), och varvid den för hälflänsarna avsedda springan (49) i huvudet (30) avsmalnar mot sitt botten (49.1) tili ett flänsens tjocklek (35) motsvarande mätt (H2) och dess ytterytas med fördjupningar utformade delar har förstärkta kantzoner (65; 78, 79) invid de för kilarna avsedda öppningarna (53.1, 53.2).