NL2032904B1 - Vakwerkinrichting - Google Patents

Abstract

Een vakwerkinrichting, omvat een stel langwerpige buislichamen (10) die zich in een longitudinale richting onderling evenwijdig uitstreken en die door spijlen (30) ruimtelijk gescheiden van elkaar zijn verbonden. De buislichamen (10) zijn aan overstaande uiteinden voorzien, althans voorzienbaar, van koppelmìddelen (20) voor een losneembare koppeling met een buislichaam van een verdere vakwerkinrìchtìng. De spijlen (30) hebben een polygonale 10 doorsnede en zijn aan hun kopse uiteinden in hoofdzaak volgens ten minste één zijde van een omtrek van die doorsnede over een, althans in projectie, in hoofdzaak rechtlijnig traject met een aangrenzend buislichaam verbonden. Fig. 1

Description

Vakwerkinrichting

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een vakwerkinrichting, omvattende een stel langwerpige buislichamen die zich in een longitudinale richting onderling evenwijdig uitstreken en die door spijlen ruimtelijk gescheiden van elkaar zijn verbonden, waarbij de buislichamen aan overstaande uiteinden van koppelmiddelen zijn voorzien, althans voorzienbaar zijn, voor een losneembare koppeling met een buislichaam van een verdere vakwerkinrichting.

Een dergelijke vakwerkinrichting wordt gewoonlijk aangeduid als truss en veelal toegepast om daaruit een tijdelijke, semi-permanente of permanente constructie op te bouwen, bijvoorbeeld in het kader van podiumbouw en/of decorbouw. Daarbij wordt een aantal van dergelijke vakwerkinrichtingen onderling en eventueel onder tussenkomst van hoekelement door middel van handmatig aan te brengen en ophefbare koppelingen met elkaar verbonden. De aldus gevormde constructie dient vaak als bevestigingsbasis voor technische installaties, zoals verlichtingsspots en luidsprekers, en voor het oprichten van al of niet tijdelijke draagconstructies.

Een bekende truss is bijvoorbeeld beschreven in Europese octrooiaanvrage … daarin gaat het om drie of vier evenwijdige buislichamen die door middel van een stelsel van spijlen onderling zijn verbonden. Aan hun uiteinden dragen de buislichamen cups waarmee een verbinding tot stand kan worden gebracht met een overeenkomstige cup aan een uiteinde van een verdere truss onder tussenkomst van een passend tweezijdig spiedeel. Voor de fabricage van dergelijke trussen wordt gewoonlijk uitgegaan van aluminiumdelen, zowel voor wat betreft de buislichamen als de spijlen. De delen worden gewoonlijk handmatig aan elkaar gelast en aldus tot de uiteindelijke vakwerkinrichting samengesteld.

Een bezwaar van de bekende truss is dat de fabricage daarvan vaardigheid en vakmanschap vereist, met name voor wat betreft de vele lasverbindingen die handmatig rondom de spijlen dienen te worden gerealiseerd en mede daardoor tijdrovend en kwetsbaar zijn.

Met de onderhavige uitvinding wordt onder meer beoogd te voorzien in een vakwerkinrichting van de in de aanhef beschreven soort die aanzienlijk eenvoudiger kan worden geproduceerd en die mede daardoor zich beter leent voor robotisering.

Om het beoogde doel te bereiken heeft een vakwerkinrichting van de in de aanhef beschreven soort volgens de uitvinding als kenmerk dat de spijlen van een buislichaam naar ten minste één daarmee verbonden verder buislichaam ten minste een spijl omvatten die zich over ten minste één in hoofdzaak rechtlijnig traject met het buislichaam is verbonden.

Door aldus gebruik te maken van een in wezen rechte verbinding, in plaats van een gekromde zoals bij de bekende truss, laten de onderlinge verbindingen tussen de spijlen en de buislichamen zich in één of meer in wezen rechtlijnige bewegingen aanbrengen. Niet alleen vergt dit minder vaardigheid van een vakman, ook laat dit proces zich beter robotiseren. In het bijzonder kan voor het lassen van een dergelijke vakwerkinrichting in een bijzondere uitvoeringsvorm worden volstaan met bewegingssysteem (robot) met een bewegingsvrijheid over slechts vier assen. Voor het lassen van de ronde spijlen van de bekende vakwerkinrichting is daarentegen een aandrijving over zes assen vereist om volledig rondom de spijlen te kunnen lassen.

Tevens is er dankzij de louter in hoofdzaak rechtlijnige verbinding(en) volgens de uitvinding meer ruimte beschikbaar voor manipulatie van een lasttoorts of dergelijke om de verbinding{en} fysiek inwendig, binnenin de vakwerkinrichting te realiseren. Dit alles maakt dat de fabricage van de vakwerkinrichting niet alleen handmatig minder vakmanschap vereist, maar bovendien dat zowel handmatig als volledig geautomatiseerd de productie sneller, betrouwbaarder en mede daarmee tegen lagere fabricagekosten kan worden gerealiseerd.

Een voorkeursuitvoeringsvorm van de vakwerkinrichting heeft daarbij als kenmerk dat de spijlen een polygonale doorsnede hebben, en dat de spijlen over een, althans in projectie, in hoofdzaak rechtlijnig traject volgens ten minste één zijde van die doorsnede, in het bijzonder volgens twee zijden van die doorsnede en meer in het bijzonder volgens alle zijden van die doorsnede, aan een kops uiteinde daarvan, in het bijzonder aan elk van beide kopse uiteinden, met een aangrenzend buislichaam zijn verbonden.

Een bijzondere uitvoeringsvorm van de vakwerkinrichting heeft daarbij volgens de uitvinding als kenmerk dat de spijlen van een eerste buislichaam naar ten minste één daarmee verbonden verder buislichaam ten minste een eerste spijl en een tweede spij! omvatten die zich over respectievelijk ten minste één eerste, in hoofdzaak rechtlijnig, traject en ten minste één tweede, in hoofdzaak rechtlijnig, traject met het eerste buislichaam zijn verbonden, waarbij het eerste in hoofdzaak rechtlijnige traject en het tweede in hoofdzaak rechtlijnige traject zich in wezen evenwijdig aan elkaar uitstrekken. Doordat de verbindingen van respectievelijk de eerste spijl en de tweede spij! evenwijdig zijn, kunnen de verbindingen in een relatief vloeiende gang na elkaar worden gerealiseerd waarbij hoogstens een transversale translatie noodzakelijk is.

In een nadere voorkeursuitvoeringsvorm kan een dergelijke translatie zelfs worden vermeden.

Daartoe is het vakwerk volgens de uitvinding in die voorkeursuitvoeringsvorm gekenmerkt doordat het eerste in hoofdzaak rechtlijnige traject en het tweede in hoofdzaak rechtlijnige traject in wezen in elkaars verlengde liggen, evenwijdig aan de longitudinale richting van de buislichamen.

Hoewel in beginsel voor de spijlen van een uiteenlopend volledige of gedeeltelijke polygonale doorsnede kan worden uitgegaan, heeft een verdere bijzondere uitvoeringsvorm van de vakwerkinrichting volgens de uitvinding als kenmerk dat de spijlen een rechthoekige, in het bijzonder vierkante, doorsnede hebben. Een rechthoekige of vierkante doorsnede heeft als voordeel dat de kopse randen daarvan over een drietal orthogonale assen bereikbaar zijn.

Hoewel daarbij kan worden uitgegaan van massieve staven, heeft een verdere voorkeursuitvoeringsvorm van de vakwerkinrichting volgens de uitvinding als kenmerk dat de spijlen holle kokerprofielen omvatten. Niet alleen leiden holle kokerprofielen met behoud van sterkte tot een gewichtsbesparing en tot lagere materiaalkosten, ook laten dergelijke spijlen zich beter thermisch lassen doordat een warmtedissipatie daarin geringer zal zijn.

In een verdere voorkeursuitvoeringsvorm is de vakwerkinrichting volgens de uitvinding gekenmerkt doordat de buislichamen en de spijlen uit eenzelfde materiaal zijn gevormd, in het bijzonder uit metaal zoals staal of aluminium, en althans in hoofdzaak door midde! van louter in hoofdzaak rechtlijnige verbindingen onderling aan elkaar zijn gelast. Met het oog op een verhoogde buigstabiliteit en sterkte heeft een verdere voorkeursuitvoeringsvorm van de vakwerkinrichting volgens de uitvinding daarbij als kenmerk dat de buislichamen onderling kruislings door middel van de spijlen zijn verbonden.

Een verdere bijzondere uitvoeringsvorm van de vakwerkinrichting is gekenmerkt doordat de buislichamen aan hun kopse uiteinde in een gemeenschappelijk eindraam worden ontvangen en dat de buislichamen en het eindraam over ten minste één derde, in hoofdzaak rechtlijnig, traject onderling zijn verbonden. Dergelijke eindramen hebben een tweeledige functie. Tijdens fabricage worden de buislichamen daardoor op de juiste onderlinge afstand en positie gehouden. Nadat alle delen onderling zijn verbonden, bieden de eindramen bovendien een verbeterde transversale sterkte, torsiestijfheid en stabiliteit aan de inrichting.

Ook voor de verbinding van het eindraam wordt in deze uitvoeringsvorm met voordeel van een in hoofdzaak rechtlijnige verbinding uitgegaan. In een verdere voorkeursuitvoeringsvorm is de vakwerkinrichting daarbij bovendien gekenmerkt doordat het derde in hoofdzaak rechtlijnige traject zich in wezen evenwijdig aan het eerste in hoofdzaak rechtlijnige traject en het tweede in hoofdzaak rechtlijnige traject uitstrekt, en meer in het bijzonder doordat het derde in hoofdzaak rechtlijnige traject in wezen in een verlengde ligt van het eerste in hoofdzaak rechtlijnige traject en het tweede in hoofdzaak rechtlijnige traject. Aldus kan de verbinding van de eindramen op een vergelijkbare praktische wijze worden gerealiseerd als voor de spijlen zelf wordt toegepast.

Een verdere voorkeursuitvoeringsvorm van de vakwerkinrichting heeft in laatstgenoemd opzicht volgens de uitvinding als kenmerk dat de buislichamen en de eindramen uit eenzelfde metaal zijn gevormd, in het bijzonder uit aluminium, en althans in hoofdzaak door middel van louter in hoofdzaak rechtlijnige verbindingen onderling zijn gelast. De constructie van eindramen, buislichamen en spijlen kan aldus met een bewegingssysteem over slechts vier assen volledig worden samengesteld. Met name als het gaat om robotisering, leidt dit tot een belangrijke vereenvoudiging en besparing ten aanzien van het daarvoor benodigde robotsysteem.

In een bijzondere uitvoeringsvorm is de vakwerkinrichting gekenmerkt doordat de eindramen monolithisch uit één geheel zijn gevormd en in het bijzonder door extrusie of gieten werden verkregen. Dergelijke min of meer massieve monolithische delen blijken in de praktijk bij uitstek geschikt voor de onderlinge zijdelingse positionering van de buislichamen en bieden bijzonder veel stabiliteit in het geheel. Daarbij wordt bij voorkeur tussen elk van de buislichamen en het eindraam in een voelbare aanslag voorzien die bovendien een correcte axiale positie aan de buislichamen oplegt.

De uitvinding zal thans nader worden toegelicht aan de hand van een uitvoeringsvoorbeeld en een bijbehorende tekening. In de tekening toont:

Figuur 1 een isometrische weergave van een uitvoeringsvoorbeeld van een vakwerkinrichting volgens uitvinding;

Figuur 2 een dwarsdoorsnede volgens de lijn X-X van de vakwerkinrichting van figuur 1; en

Figuur 3 een frontaal aanzicht van de vakwerkinrichting van figuur 1.

Overigens zij daarbij opgemerkt dat de figuren zuiver schematisch en niet steeds op (eenzelfde) schaal zijn getekend. Met name kunnen terwille van de duidelijkheid sommige dimensies in meer of mindere mate overdreven zijn weergegeven. Overeenkomstige delen zijn in de figuren met eenzelfde verwijzingscijfer aangeduid.

Figuur 1 toont in een isometrisch aanzicht een uitvoeringsvoorbeeld van een vakwerkinrichting, ook wel aangeduid als truss, volgens de uitvinding. De inrichting omvat een viertal buislichamen 10 die zich axiaal evenwijzig aan elkaar uitstrekken en in doorsnede op de hoekpunten van een virtueel vierkant zijn gelegen. De buislichamen zijn aan hun overstaande uiteinden voorzien van koppelmiddelen 20 in de vorm van cups met inwendig een conisch verloop. In de cups wordt een niet nader getoond maar voor een vakman genoegzaam bekend verondersteld koppellichaam ontvangen dat aan weerszijden uitwendig een complementair conisch verloop heeft en waarmee een onwrikbare en betrouwbare koppeling met een overeenkomstig uiteinde van een verder vakwerklichaam kan worden gerealiseerd.

De buislichamen 10 en de cups 20 zijn beide volledig uit aluminium gevormd, maar daarvoor in de plaats lenen zich ook andere materialen, in het bijzonder metalen zoals staal of kunststoffen in het bijzonder vezel versterkte kunststoffen (Fiber Reinforced Plastics). De buislichamen 10 worden aan hun uiteinde ontvangen in eindramen 30 die niet alleen in het uiteindelijke product additionele stijfheid, sterkte en stabiliteit verschaffen, maar reeds bij productie de buislichamen 10 zijdelings exact ten opzichte van elkaar fixeren. Eventueel kan daarbij tussen de buislichamen en de eindramen een voelbare aanslag zijn voorzien om ook in axiale richting een correcte positionering te geven. In figuur 3 is een dergelijk eindraam 30 in een vooraanzicht van de vakwerkinrichting nader weergegeven. Hiervoor is uitgegaan van een monolithisch, massief lichaam van aluminium dat bijvoorbeeld door extrusie werd verkregen of in vorm werd gegoten.

Voor een integrale sterkte en met name buigstijfheid van de vakwerkinrichting zijn de buislichamen onderling kruislings verbonden door middel van en stelsel van spijlen 40. Conform de uitvinding is daartoe uitgegaan van spijlen 40 met ene polygonale dwarsdoorsnede opdat een verbinding tussen een spijl 40 en een aangrenzend buislichaam 10 volgens één of meer rechte zijden daarvan kan worden gerealiseerd. In dit geval is daartoe voor de spijlen 40 uitgegaan van in doorsnede rechthoekige kokerlichamen 40, zie figuur 2. Deze zijn aan hun uiteinden over één of meer randen over een althans in projectie rechtlijnig traject aan het aangrenzende buislichaam gelast.

Voorbeelden van een dergelijk traject zijn in de figuur door middel van stippellijnen §,1Lill ter illustratie weergegeven, waarbij de transversale verbindingen dwars op de longitudinale richting van de het vakwerklichaam de ronding van een buislichaam 10 volgen maar niettemin in projectie rechtlijnig zijn. In plaats van een las-verbinding kan, al naar gelang het uitgangsmateriaal van de spijlen en de buislichamen, tussen de spijlen 40 en de buislichamen 10 overigens ook voor een verlijming worden gekozen.

Zoals in de figuur met de lijnen | is aangegeven liggen de las-verbindingen van naburige spijlen 40 in axiale richting in elkaars verlengde. In dit voorbeeld ligt eveneens de lasverbinding tussen een eindraam 30 en het buislichaam 10 op dezelfde lijn I. Door de rechtlijnigheid van de onderlinge lassen tussen de verschillende onderdelen van de vakwerkinrichting en met name tussen de spijlen en de buislichamen laat het vakwerklichaam zich relatief eenvoudig produceren. Dit geldt des temeer indien de lasverbindingen tussen opeenvolgende spijlen zich in eenzelfde richting uitstrekken of, zoals in dit geval, zelfs op één lijn | in elkaars verlengde liggen. Met name is het aldus eenvoudiger om het productieproces grotendeel te robotiseren doordat een bewegingssysteem over slechts vier assen volstaat om een lastoorts langs alle randen van de spijlen te voeren ten einde daar een betrouwbare lineaire las te realiseren.

Hoewel de uitvinding hiervoor aan de hand van louter een enkele uitvoeringsvoorbeeld nader werd toegelicht, moge het duidelijk zijn dat de uitvinding daartoe geenszins is beperkt.

Integendeel zijn binnen het kader van de uitvinding voor een gemiddelde vakman nog vele variaties en verschijningsvormen mogelijk.

Claims (13)

Conclusies:

1. Vakwerkinrichting, omvattende een stel langwerpige buislichamen die zich in een longitudinale richting onderling evenwijdig uitstreken en die door spijlen ruimtelijk gescheiden van elkaar zijn verbonden, waarbij de buislichamen aan overstaande uiteinden van koppelmiddelen zijn voorzien, althans voorzienbaar zijn, voor een losneembare koppeling met een buislichaam van een verdere vakwerkinrichting, met het kenmerk dat de spijlen van een buislichaam naar ten minste één daarmee verbonden verder buislichaam ten minste een spij! omvatten die zich over ten minste één in hoofdzaak rechtlijnig, traject met het buislichaam is verbonden.

2. Vakwerkinrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk dat de spijlen een polygonale doorsnede hebben, en dat de spijlen over een, althans in projectie, in hoofdzaak rechtlijnig traject volgens ten minste één zijde van die doorsnede, in het bijzonder volgens twee zijden van die doorsnede en meer in het bijzonder volgens alle zijden van die doorsnede, aan een kops uiteinde daarvan, in het bijzonder aan elk van beide kopse uiteinden, met een aangrenzend buislichaam zijn verbonden.

3. Vakwerkinrichting volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk dat de spijlen van het buislichaam naar het ten minste ene daarmee verbonden verdere buislichaam ten minste een eerste spijl en een tweede spijl omvatten die zich over respectievelijk ten minste één eerste, in hoofdzaak rechtlijnig, traject en ten minste één tweede, in hoofdzaak rechtlijnig, traject met het buislichaam zijn verbonden, waarbij het eerste in hoofdzaak rechtlijnige traject en het tweede in hoofdzaak rechtlijnige traject zich in wezen evenwijdig aan elkaar uitstrekken.

4. Vakwerkinrichting volgens conclusie 3, met het kenmerk dat het eerste in hoofdzaak rechtlijnige traject en het tweede in hoofdzaak rechtlijnige traject in wezen in elkaars verlengde liggen, evenwijdig aan de longitudinale richting van de buislichamen.

5. Vakwerkinrichting volgens één of meer der voorgaande conclusies, met het kenmerk dat de spijlen een rechthoekige, in het bijzonder vierkante, doorsnede hebben.

6. Vakwerkinrichting volgens één of meer der voorgaande conclusies, met het kenmerk dat de spijlen holle kokerprofielen omvatten.

7. Vakwerkinrichting volgens één of meer der voorgaande conclusies, met het kenmerk dat de buislichamen en de spijlen uit eenzelfde materiaal zijn gevormd, in het bijzonder uit metaal zoals staal of aluminium, en althans in hoofdzaak door middel van louter in hoofdzaak rechtlijnige verbindingen onderling aan elkaar zijn gelast.

8. Vakwerkinrichting volgens één of meer der voorgaande conclusies, met het kenmerk dat de buislichamen onderling kruislings door middel van de spijlen zijn verbonden.

9. Vakwerkinrichting volgens één of meer der voorgaande conclusies, met het kenmerk dat de buislichamen aan hun kopse uiteinde in een gemeenschappelijk eindraam worden ontvangen en dat de buislichamen en het eindraam over ten minste één derde, in hoofdzaak rechtlijnig, traject onderling zijn verbonden.

10. Vakwerkinrichting volgens conclusie 9, met het kenmerk dat het derde in hoofdzaak rechtlijnige traject zich in wezen evenwijdig aan het eerste in hoofdzaak rechtlijnige traject en het tweede in hoofdzaak rechtlijnige traject uitstrekt.

11. Vakwerkinrichting volgens conclusie 10, met het kenmerk dat het derde in hoofdzaak rechtlijnige traject in wezen in een verlengde ligt van het eerste in hoofdzaak rechtlijnige traject en het tweede in hoofdzaak rechtlijnige traject.

12. Vakwerkinrichting volgens één of meer der conclusies 9 tot en met 11, met het kenmerk dat de buislichamen en de eindramen uit eenzelfde metaal zijn gevormd, in het bijzonder uit aluminium, en althans in hoofdzaak door middel van louter in hoofdzaak rechtlijnige verbindingen onderling zijn gelast.

13. Vakwerkinrichting volgens één of meer der conclusies 9 tot en met 12, met het kenmerk dat de eindramen monaolithisch uit één geheel zijn gevormd en in het bijzonder door extrusie of gieten werden verkregen.