KR0138523B1 - 지지골조 제작용 키트 - Google Patents

Abstract

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Description

지지골조 제작용 키트

제1도는 5개의 연결매듭과 9개의 지지봉으로 구성된 지지골조용 기초요소의 측면도이고,

제2도는 제1도의 기초요소의 평면도이고,

제3도는 제1도의 기초요소의 저평면에 뻗어있는 지지봉의 평면도이고,

제4도는 제3도의 지지봉의 측면도이고,

제5도는 제1도의 기초요소의 대각선 평면에 위치한 지지봉의 평면도이고,

제6도는 제5도의 지지봉의 측면도이고,

제7도는 연결매듭내에 배치시키려는 두 지지봉의 말단부의 개략적 투시 부분도이고,

제8도는 한 지지관이 삽입되어 있는, 제7도의 연결매듭의 평면도이고,

제9도는 제1도 및 2도에 표시된 기초요소를 사용한 본 발명에 의한 키트로부터 최종적으로 조립된 지지골조의 개략도이다.

본 발명은 특허청구의 범위 제1항의 대개념에 의한 지지골조 제작용 키트(제작세트)에 관한 것이다.

비계를 만드는데 사용되는 상기한 종류의 지지골조는 공지되어 있다(DE-GM 83 30 969). 공지의 키트에 있어서는 각각 90°의 각도로 서로서 있는 4개의 외면을 가진 구모양의 연결매듭(옹이)이 제공되어 있어, 각 외면에는 내측으로 갈수록 T자 모양으로 확장되는 일측이 개방된 슬릿(홈)이 있다. 지지봉의 정면에 각각 설치되어 있는 T홈형상에 적합한 삽입헤드들이 상기 개방 슬릿내에 삽입될 수 있다. 연결매듭은 중심에 암나사를 갖고 있어, 연결매듭은 이 암나사에 의해 암나사와 같은 직선상에 뻗어 있는 지지관에 설치되어 있는 나사볼트의 도움으로 상기 지지관내에 삽입될 수 있다. 수직지지봉의 삽입헤드가 삽입된 뒤에는 폐쇄원판이 배치되는데, 이 원판은 연결매듭이 소속된 직각의 지지관에 나사결합될 때 나사볼트가 회전하는 것을 억제하는 것을 도우는 역할도 동시에 하는 중간재(애덥터)에 의해 삽입헤드를 고정한다. 이런 방식으로 조립되는 비계는 상호 직각인 수직 및 수평봉 만으로서 구성될 수 있다. 그러한 비계의 조립은 나사작업이 요구되기 때문에 시간이 많이 걸린다. 그 위에 전체배열은 필요한 부재수가 많기 때문에 또한 (그 부재들을) 서로서로 조립해야 하기 때문에 비용이 많이 든다.

사실상 봉의 조립건설을 위한 연결매듭도 또한 알려져 있는데(DE-OS 24, 57,674), 이 매듭으로 서로 직각으로 뻗어 있는 봉만으로 구성되어 있지 않은 비계 또는 뼈대건설을 위한 지지골조의 조립이 가능해진다. 이 건설법에 의하면 연결매듭으로서 중공 반구모양으로 생긴 요소가 설치되며, 그 요소내에는 대원을 따라 슬릿들이 뻗어 있고, 그 슬릿내에 대응하는 볼트와 너트 또는 나사헤드가 있는 지지봉들의 말단이 여러가지 각도로 삽입될 수 있게 되어 있다. 그리하여 그러한 연결매듭을 사용하면 지지골조를 위한 사면체상 또는 입방체상 기초요소가 만들어질 수 있는 것으로, 지지골조는 그러한 다수의 기초요소들로부터 조립될 수 있다. 그러나 그런 지지골조의 경우에는 한편으로는 필요한 건설요소를 제작하는데 비교적 비용이 많이 들며, 조립은 번잡하고, 연결매듭부 역할을 하는 반구의 내부가 나사헤드나 너트까지 접근결합되는 것, 또는 나중에 지지관이 봉상헤드와 함께 슬릿뒤로 이동될 때 이 관이 회전하는 것을 방지하는 조치가 취해질 것이 요구된다. 그런 시스템의 조립은 일일이 각 지지봉에 대한 나사조입과정이 필요하기 때문에 시간이 걸리고 복잡화된다.

끝으로 알루미늄 또는 경성의 바람직하게는 강철로 된 관상봉의 납작해진 말단부에 노치가 설치되어 연결매듭의 대응 슬릿내에 축방향으로 또한 쇄적적으로 꽉 끼어지는 배열(Deutsche Bauzeitung, Heft 3, 1967, S. 226)도 또한 알려져 있다. 꽉 끼어넣기가 힘이 들기 때문에 조립에 비용이 많이 든다. 사용목적에 따라 여러가지의 압출된 연결매듭 및 거기에 적합하는 봉도 또한 제공되어야만 한다.

본 발명의 목적은 그 개념이 간단하고 가능한 최대 안정성을 갖고 지지골조의 간단한 조립 및 해체를 가능케하며 지지봉이 90°에서 벗어난 각도로도 조립될 수 있게 하는, 특히 정기시에 사용되기에 적합한 지지골조 제작용 키트를 제공하는 것이다.

이 목적은 모두에 지적한 종류의 키트의 경우 특허청구의 범위 제1항의 특징부의 특징에 의해 달성될 수 있다. 이 대책에 의해, 지지봉은 대단히 간단한 방식으로 그의 말단부로 연결 매듭부의 원통상 챔버내에 쇄적적으로 삽입될 수 있고 비교적 큰 면에 나타나는 쇄정력(클램핑력)에 의해 지역적으로 나타나는 힘은 작게 억제될 수 있다. 이런 방법에 의해 지지골조의 안정성을 손상시킴이 없이 연결매듭부에 대해서나 지지관에 대해서 통상적으로 지지시스템에 사용되는 것보다 더 작은 강성을 가진 재료를 사용하는 것이 가능하다.

특허청구의 범위의 제3항의 특징에 따라 지지관의 납작하게 압착된 단부에 자유단을 말아서 로울을 형성시키는 것이 유리하다. 즉 이 대책에 의해 지지관은 그의 삽입부를 포함하여 말단부재가 원통상인데도 불구하고 일체적으로 형성될 수 있다. 그리하여 제작이 용이하되며 또한 삽입부와 지지관 본체 사이의 연결부에 있어 아무런 문제가 발생하지 않을 수 있다.

특헝청구의 범위 제4항 및 5항의 특징에 따라 지지봉들은 한 공통 연결매듭부를 이용하면서 연결매듭부로부터 바깥으로 여러 평면에 위치될수 있고, 그리하여 피라미드상 또는 입방체상으로 조립된 지지골조용 기초요소를 대단히 간단한 방식으로 만들 수 있다. 모든 경우에 있어 납작하게 압착된 자유단을 감음에 의해 생기는 로울을 한쪽으로부터 이쪽으로 연결매듭의 챔버내에 도입하고, 그런 뒤 특허청구의 범위 제6항 및 7항의 특징에 따라 특히 간단한 방식으로 형성될 수 있는 나사가 형성되어 있는 원판에 의해 상기 챔버내에 상기 로울을 고정시키기만 하면 충분하다.

본 발명에 있어서는 원통상 로울을 대응하는 챔버에 용이하게 손으로 삽입할 수 있기 위해 로울과 함께 챔버사이에 비교적 큰 유격이 허용된다. 그러나 지지골조에 있어서는 나타나는 인장력 또는 압축력에 따라 예컨대 상부재 및 하부재의 모든 연결매듭부에서의 공차가 집중하고 그리하여 별단의 추가 부하와 상관없이 처짐이 피해질 수 없다. 여기에 있어 도움을 제공하기 위해, 본 발명은 특허청구의 범위 10항의 특징에 따라 그때그때 인장력 또는 압축력에 노출되는 지지골조의 연결부위에 사용될 두 종류의 연결매듭을 제공한다. 이 소위 인장매듭 또는 압축매듭은 봉의 로울이 접하는 챔버의 쪽에는 전혀 공차(유격)가 생기지 않도록 설계된다. 그럼으로써 원통상 로울이 연결매듭의 챔버내에 용이하게 도입될 수 있도록 충분한 유격이 허용되고 있지만, 공차에 기인하는 지지골조의 처짐은 회피될 수 있다.

본 발명은 한 실시예에 따라 도면에 표시되어 있으며 다음에 설명될 것이다.

제1도 및 2도에는 지지골조를 만들기 위한 기초요소가 표시되어 있는데, 이 골조는 본 발명에 의한 키트로부터 만들어질 수 있고 제9도와 관련하여 상술될 것이지만 그것은 다른 유사한 기초 건설요소와 조합되어 지지골조를 구성할 수 있다. 제1도 및 2도의 기초요소에 있어서는, 정방형 저면과 이등변 삼각형 모양의 네 측면을 가진 피라미드의 저평면에 배치되어 있는 네 지지봉(1)이 있으며 이 봉은 그 끝이 각각 연결핀(형상재)(3)에 고정되어 있다. 형상재의 구조에 대해서는 제7도 및 8도에서 상술될 것이다. 네 지지봉(2)이 정방형의 꼭지점에 놓인 연결편(3)으로부터 피라미드의 중심쪽으로 대각선 방향으로 위로 뻗으며, 저면에 수직으로 놓인 피라미드의 중심축(11)에 다섯번째 연결편(3)이 위치한다. 지지봉(2)은 저면에 대해 일정각도(α)에 뻗고 있는데 실시예에서 이 각도는 37.5°이다. 제2도의 평면도에 있어서의 각(β)은 45°이다.

제3도 및 4도로부터, 각 지지봉(1)은 관으로 구성되어 있고 그 관은 그 양단부에서 납작하게 압착되고 거기에는 납작한 영역(1a)이 있고 이 영역은 대략 원통상 로울(8)로 천이된다는 것을 알 수 있다. 두 로울(8)의 축들(12)은 관(1)의 축(1')에 대해 수직이다. 로울(8)은 관(1)의 납작한 말단영역(1a)의 자유단(1b)(제8도)을 말아서 형성된다. 이것은 그 연결영역을 포함하여 관(1)을 단일편으로(일체적으로) 간단하게 만들 수 있는 이점을 갖는다. 그러나 납작하게 압착된 영역(1a)에 영역(1a)의 높이를 가진 반원통상 스트립을 리베트 접합시키거나, 또는 영역(1a)에 반구상 도는 계란상 형상물을 그때그때 양 측면 뒤로 멀리 설치하여 제3도에 의한 평면도에서 원모양의 단면이 생기고 그것이 나중에 설명되는 것처럼 연결편(3)의 원통상 챔버(6) 내에 삽입되게 하는 역할을 하도록 할 수도 있다.

제5도와 6도는 대각선 방향으로 위치한 지지관(2)도 원리상으로는 위와 유사하게 형성됨을 보여준다. 이 지지관(2)도 또한 그 단부에서는 납작하게 압착되어 있으나 영역(2a)에 있어서는 지지관(2)의 축(2')에 대해 각(α)으로 뻗어 있다. 그리하여, 여기서도 자유단은 지지관(1)의 경우와 비슷하게 로울상으로 말아져 있어 그 축이 역시 지지관(2)의 축(2')에 대해 각(α)로 뻗고 있는 대략 원통상의 로울(8')이 얻어진다. 전술한 바와 같이 이 각(α)은 실시예의 경우 37.5°이다.

제7도 및 8도에 나타나 있는 바와 같이, 제1도와 제2도의 기본요소를 조립하려면-또한 물론 지지골조에 추가지지봉을 조립하려 할때도-그때그때 지지봉(1) 또는 지지봉(2)의 로울(8)을 원통상 챔버(6) 내에 정면 쪽으로 삽입하기만 하면 충분하고 그러면 지지관(1)은 연결편(3)에 바로 고정되어 버린다.

연결편(3)은 실시예에 있어서는 지지봉(1 또는 2)의 로울(8,8')의 높이(h)에 해당하는 축 길이(h)를 가진 압출된 형상편으로 구성되어 있다. 예컨대 알루미늄으로 구성될 수 있는 이 압출된 형상편에 있어서는, 각가 해당 원통상 챔버(6)에 연통되는, 주위에 균일히 분포된 슬릿(4)이 배치되어 있는데, 챔버의 축은 슬릿(4)에 평행하게 또한 대체로 원통상으로 형성된 연결편(3)의 축(13)에 평행하게 뻗고 있다. 또한 챔버(6)로부터 외부로 연장된 슬릿(4)의 폭은 지지관(1 또는 2)의 납작하게 압착된 말단 영역(1a)의 폭보다 넓게 형성되어 있다. 챔버(6)의 직경은, 납작히 압착된 말단영역(1a)의 자유단이 말아져 생긴 로울(8 또는 8')의 직경과 대략 일치한다. 이러한 방식으로, 로울리 챔버내에 용이하게 삽입되게 하는 역할을 하는 가벼운 유격(놀음)에도 불구하고 로울(8 또는 8')이 연결편(3) 내에 삽입된 후 지지봉(1 또는 2)이 연결편(3)에 고정될 수 있게 하기에 충분한 확실한 클램핑 결합이 이루어지는 것이다. 그리고 서로 맞닿아 결합하는 로울(8,8')과 챔버(6)의 면은 상당히 크다. 따라서 면 압력이 비교적 작게 유지될 수 있고, 따라서 지지관(1 및 2)을 알루미늄으로 만들 수도 있다. 그래서 본 발명에 의한 키트로 만들어진 지지골조는 비교적 경량으로 만들어질 수 있다. 이것은 예컨대 건조에 필요한 구성부재들이 조립전 및 해체후 그때그때 다시 다른 장소로 운반되어야 하는 정기시건조물 및 박람회건조물의 제조시 의미가 있다. 구성부재가 가벼워 취급도 간단하다.

연결편(3)은 제7도가 보여주는 것처럼 그 저면에서 연결편(3)과 같은 직경을 가진 원판(5a)에 의해 폐쇄되어 있다. 조립에 필요한 지지봉들(1 또는 2)의 모든 로울들(8 또는 8')이 형상편내에 삽입되었을 때는 상부에도 원판(5a)과 동일하게 형성된 다른 원판(5)에 의해 폐쇄될 수 있다. 이 목적을 위해 원판(5)에는 그 중심부에 고정설치된 나사(9)가 있고, 이 나사(9)는 연결편(3)을 통해 뻗는 구멍(14)의 대응 암나사내에 나사결합될 수 있다. 원판(5)-그리고 마찬가지로 원판(5a)-에는 그 둘레에 요철부(15)가 있어, 손에 의해 용이하고 신속히 그 원판들은 암나사(10)에 나사결합될 수 있다. 공구가 적용될 수 있도록 외부에 형성된 요부(16)(이것은 인버스오우프닝의 형으로 형성될 수도 있음)에 의해 최종적으로 견고한 나사조립이 가능하다.

더 이상의 설명없이도 제1도 및 2도로부터 명백한 바와 같이 거기에 표시되어 있는 기초요소로부터 출발하여 제9도에 따른 지지골조가 만들어질 수 있는 것으로, 기초 요소인 피라미드의 저면에 놓인 지지봉(1)에 이어서 또한 이것과 정렬되어(같은 선상에) 이웃 피라미드의 지지봉(1)이 놓여질 수 있고 두 이웃하는 피라미드의 꼭지점들은 역시 지지봉(1)으로 구성되어 있는 연결재(17)에 의해 연결될 수 있다. 그런데 여기서는 명백히 하기 위해 부재번호(1) 대시에 부재번호(17)가 채택되었다.

제1도와 2도에 따라 기초요소로서의 기능을 하는 피라미드는, 제2도의 평면도에 있어 대각선 방향으로 위로 뻗는 지지봉(2) 아래에 위치하고 그 길이는 정방형 저면의 대각선 길이의 반과 같은 보다 짧은 대각 지지재를 추가로 피라미드의 저면에 설치함으로써 더욱 보강되는 것도 당연히 가능하다.

물론 피라미드 형태 대신에 정방형 저면을 가진 다른 형태의 기초 건축요소를 실시하는 것도 또한 가능하다. 연결편(3)에 회전대칭적으로 배치된 8개의 챔버에 의해 연결편(3)의 축에 대해 직각인 평면에 또는 각도(α)(이 각도(α)도 가변유지될 수 있음)하에 8개까지의 지지봉을 배치할 수 있다. 물론, 제3도 내지 6도에 의한 두 지지관(1 및 2) 및 원판(5,5a)을 갖춘, 경우에 따라서는 앞서 언급한 대각선 지지재를 갖춘 형상편(3)으로 구성된 키트가 통상 소망되는 모든 지지골조건조 형태를 다실현시키기에 충분하다는 것이 밝혀졌다.

이미 설명한 바와 같이 로울(8,8')과 소속된 챔버(6) 사이에는 로울이 공구의 보조없이도 챔버내에 용이하게 삽입될 수 있도록 확실한 유격이 있다. 그러나 그와같이 공구사용중지를 위한 공차로 인해, 제9도에 표시된 바와 같이 지지골조는, 각 지지기둥(S)으로 바깥 네 모퉁이에서 바닥위에 직립하고 경우에 따라서는 화살표(B)의 방향으로 추가적으로 부하될 때, 중앙부가 내려 처지게 된다. 그리하여 경간폭이 큰 경우에는 사용된 봉의 길이 및 연결매듭부의 수-실시예에 있어서는 길이방향을 따라-에 따라 지지골조는 그 중앙부가 심하게 처질 수 있다. 이 처짐은 수 cm가 될 수 있고 상황에 따라서는 시각적으로도 감지될 수 있다.

그러한 처짐을 방지하기 위해, 실제 제8도에 표시된 치수(A와 D)는 서로 다르나 원리에 있어서는 같이 만들어지는 다른 두 종류의 연결 매듭(부)가 제공된다. 그래서 예컨대 하부가 지지된 지붕의, 제9도에 의한 지지골조에 있어서는, 소위 인장연결재(3)와 압축연결재(3')가 사용되어 있으며, 인장연결재(3)는 지지골조의 저부재에 설치되고 압축연결재(3')는 지지골조의 상부재에 설치된다. 더 상세한 설명없이도 명백한 것처럼 제9도에 있어 지지골조의 모든 압축 연결재(3')는 압축력을, 그에 반하여 인장연결재(3)는 인장력을 받게 되어 있다.

인장연결재와 압축연결재의 형상은 치수(D) 그리고 같은 챔버 단면의 경우 그것에 의존하는 치수(A)는 각각 인장연결재(3)의 경우에는 로울(8,8')과 챔버(6) 사이의 허용되는 공차의 합만큼 압축연결재(3')의 경우보다 작도록 취해진다. 그럼으로써 압축연결재(3')의 경우에는 모든 공차가 외측으로, 거기에 반해 인장연결재(3)의 경우에는 중심측으로 위치 이동한다. 그 결과 공차에 기인하는 지지골조의 처짐이 방지딘다.

약 45mm 외경의 제7도 및 8도에 의한 연결매듭부의 예에서는 인장연결재(3)에 대한 치수(D)는 예컨대 약 31.5mm, 거기 반해 압축연결재(3')에 대한 치수는 33.5mm일 수 있다. 챔버(6)의 직경은 약 9mm로 설정된다. 여기서는 허용공차의 총합은 연결매듭부 당 약 1mm(각 로울과 챔버 사이의 유격은 약 0.25mm) 이어서 (설치후의) 직경(D)의 차는 2mm가 될 것이다.

자명하듯이 다른 치수와 그리고 그에 따른 압축 및 인장연결재에 대한 다른 치수(D)의 차도 또한 가능하다.

Claims (8)

1. 지지봉(1,2) 및 서로 평행으로 뻗고 일측이 개방된 다수의 슬릿(4)이 있는 적어도 하나의 연결편(3)으로 구성되어 있고, 상기 슬릿내에는 정면측으로 슬릿(4)보다 폭이 큰, 지지봉(1,2)에 형성된 삽입헤드가 쇄정적으로 결합되고 슬릿(4)의 자유 측면을 덮는 원판(5)에 의해 고정되는, 지지골조 제작용 키트에 있어서, 슬릿(4)은 그것에 평행으로 뻗은 대략 원통상의 챔버(6) 내로 연접되어 있으며 삽입헤드(7)는 챔버(6)의 길이에 상당하고 챔버(6)의 횡단면에 적합한 원통상의 로울(8)로서 지지봉(1,2)의 납작하게 압착된 말단부(1a,2a)에 형성되어 있으며, 인장 연결재(3) 및 압축연결재(3')에 각각 다른 2종의 연결편(3)이 제공되어, 인장 연결재(3)의 경우에는 반대로 챔버(6)가 간극치수만큼 연결편(3)의 중심쪽으로 또한 압축연결재(3')의 경우에는 반대로 챔버(6)가 간극치수만큼 연결편(3)의 외측으로 이동 위치되는 것을 특징으로 하는, 삽입헤드(7)가 챔버내에 용이하게 삽입되도록 로울(8)의 치수와 챔버(6)의 단면 사이의 간극(허용공차)이 선택되는 키트.
2. 제1항에 있어서, 로울(8)이 납작하게 압착된 관단부(1a,2a)의 자유단(1b)을 감아서 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 키트.
3. 제1항에 있어서, 로울(8)이 지지봉(1)의 축(1')에 대해 90°로 연장되어 있는 것을 특징으로 하는 키트.
4. 제1항에 있어서, 로울(8')이 90°에서 벗어난 각(α)으로 지지봉(2)의 축(2')에 대해 연장되어 있는 것을 특징으로 하는 키트.
5. 제1항에 있어서, 연결편(3)이 관통 챔버(6)를 가진 압출된 길이방향으로 절단된 형상부재(프로필재)로 형성되어 있으며 챔버(6)는 양측면이 연결편이 나사결합되는 원판(5,5a)에 의해 폐쇄되는 것을 특징으로 하는 키트.
6. 제5항에 있어서, 적어도 한 원판(5)은, 연결편(3)의 정면에 있는 중심암나사(10) 내에 결합하는 나사(9)가 그 중앙에 설치된 가장자리가 요철을 이룬 원판으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 키트.
7. 제6항에 있어서, 연결편(형상재)(3)의 축에 대해 회전 대칭적으로 챔버(6)가 연장되어 있는 것을 특징으로 하는 키트.
8. 제1항에 있어서, 원통상 챔버의 중심축들이, 인장 연결재의 경우에는 압축연결재의 경우의 대응 직경에 비하여 간극(허용공차)의 치수만큼 작은 직경상에 놓이는 것을 특징으로 하는 키트.

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