Усовершенствованное соединение главных т-образных несущих прогонов
Изобретение относится к области строительства, в частности к соединению главных Т-образных несущих прогонов. Технический результат заключается в надежности и высокой прочности соединения. Прогон модульного подвесного потолка имеет плоское вертикальное полотно и выполненный отдельно зажим. Зажим прикреплен к полотну на каждом конце прогона. Полотно на каждом конце прогона содержит участок, деформированный в боковом направлении наружу от плоскости полотна. Зажим каждого соответствующего прогона выполнен с возможностью соединения с передней частью идентичного зажима сопрягаемого прогона. На каждом конце прогона имеются взаимодействующие между собой выступы и участки, принимающие выступы. Выступы и участки выполнены с обращенной назад фиксирующей поверхностью. Каждый зажим упирается в соединенное полотно вдоль плоской зоны, которая проходит вдоль и в стороны по полотну. Крепление зажима к вертикальному полотну и конфигурация участка полотна и зажима выдерживают значительную локальную деформацию зажима и участка полотна при разделении соединенных зажимов. 5 н. и 5 з.п. ф-лы, 12 ил.
Изобретение относится к модульным подвесным потолкам и, в частности, к усовершенствованиям в соединениях внахлестку главных несущих прогонов для таких систем.
Модульные подвесные потолки обычно содержат главные несущие прогоны и поперечные прогоны, которые пересекают главные прогоны. Главные несущие прогоны выпускают с постоянной длиной, обычно длиной 12 футов, и сращиваются встык для протягивания через все помещение. Для соединения концов выпускаемых в настоящее время Т-образных профилей или прогонов обычно используют интегральное место сращивания или соединительное звено, вырезанное и сформированное из тонколистового полотна прогона модульного потолка. В месте сращивания используют трубчатый карман, выступающий из вертикальной плоскости полотна прогона в одном направлении, и выступающий жесткий язык с фиксирующим стопором, выступающий в противоположном направлении. Во время монтажа язык каждого прогона или Т-образного профиля вставляют в противоположный карман, образуя двойной замок. Когда все физические признаки места сращивания формируются с идеальной или желательной конфигурацией и расположением, Т-образные профили входят во взаимное зацепление с небольшим предсказуемым установочным давлением, выравниваясь относительно друг друга как по вертикали, так и по горизонтали. Полученное соединение в достаточной степени противостоит усилиям растяжения. Однако геометрическая форма различных физических признаков имеет тенденцию к позиционному варьированию с отклонениями или изменениями в толщине материала Т-образного профиля, требующими повторной регулировки крепежных приспособлений в той мере, в какой это необходимо для достижения приемлемого функционирования детали. Недостатком узла твердого сращивания является отклонение от заданного положения в результате комбинации обычных отклонений при поставках материала, износа инструмента и иногда недостаточного постоянного технического контроля в месте изготовления.
Задачей изобретения является соединение внахлестку главных несущих прогонов или Т-образных профилей, образующее торцевой узел с уникальным образом сформированным карманом, выполненным в полости между центральным полотном прогона и отдельным стальным пружинным зажимом, прикрепленным к полотну для совмещения и взаимного зацепления с идентичным противоположным торцевым узлом. Результатом является подсоединение в линию главных несущих прогонов или Т-образных профилей. Поскольку предложенный карман образован полостью, созданной между рельефной выемкой на одной стороне полотна Т-образного профиля и внутренней поверхностью зажима, карман может быть выполнен с постоянной шириной вне зависимости от отклонений в толщине материала самого Т-образного профиля. Описанный принцип позволяет соединительному звену демонстрировать постоянное установочное давление как результат постоянства геометрической формы полости Т-образного профиля и упругости узла из зажима и полотна.
Описанный зажим конфигурирован таким образом, чтобы соединяться непосредственно с идентичным зажимом, так что получается надежное высокопрочное соединение вне зависимости от любых отклонений в свойствах материала Т-образного профиля. Зажим и карман конфигурированы таким образом, чтобы первоначально самостоятельно совмещать торцы соединяемых прогонов и после окончательного соединения точно центрировать установленные встык торцы прогонов.
Сущность изобретения поясняется на чертежах, где:
На фиг.1 показан фрагментарный перспективный вид торцов двух прогонов модульных подвесных потолков перед их соединением;
на фиг.2 показан вид сбоку в вертикальной проекции торцевого зажима, реализующего изобретение;
на фиг.3 показан продольный разрез зажима, выполненный в плоскости 3-3, показанной на фиг.2;
на фиг.4 показан поперечный разрез зажима, выполненный в плоскости 4-4, показанной на фиг.2;
на фиг.5 показан поперечный разрез зажима, выполненный в зигзагообразных плоскостях, обозначенных линиями 5-5, показанными на фиг.2;
на фиг.6 показан зажим согласно изобретению после постепенной штамповки, но до отделения от непрерывной полосы последовательно отштампованных зажимов;
на фиг.7 показан вид сбоку в вертикальной проекции торцевой части прогона модульных подвесных потолков;
на фиг.8 показан вид в поперечном разрезе полотна прогона модельных подвесных потолков с фиг.7, выполненный в зигзагообразной плоскости, обозначенной линиями 8-8;
на фиг.9 показан вид с торца в вертикальной проекции прогона модульных подвесных потолков;
на фиг.10 показан вид в поперечном разрезе, выполненный в горизонтальной плоскости торцевых частей пары установленных встык прогонов модульных подвесных потолков и соответствующих скрепленных соединительных зажимов;
на фиг.11 показан фрагментарный вид сбоку в вертикальной проекции двух прогонов модульных подвесных потолков, собранных с ведущей торцевой частью одного соединительного зажима, направленной для совмещения по вертикали с противоположным прогоном модульного подвесного потолка за счет контакта правого зажима с фланцем левого прогона модельного подвесного потолка; и
на фиг.12 показан вид, сходный с показанным на фиг.11, с торцами прогонов, продвинутых далее до соприкосновения и продвижения правого зажима, все еще находящегося на кромке левого прогона модельного подвесного потолка для вертикального выравнивания прогонов потолка.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Главный несущий прогон или Т-образный профиль модульного подвесного потолка соединен на каждом из его торцов с соединительным зажимом 11. Показанные на чертежах Т-образные профили 10 модульного подвесного потолка в целом являются обычными в строительстве и содержат нижнюю полку 12, полотно 13, отходящее по вертикали вверх от середины полки, и полое армирующее расширение 14 на верхней кромке полотна. Обычно Т-образный профиль 10 может быть изготовлен путем роликового профилирования непрерывных полос из листового материала, выполненного из рядовой стали, так что утолщение 14 имеет однослойную стенку, а полотно 13 образовано двумя слоями листовой заготовки, а планка 12 имеет два участка 16. Участки 16 полки удерживаются вместе и скрыты от наблюдения снизу накладкой полки 17 из листового металла, как и обычно. Подвергнутую роликовому профилированию заготовку нарезают на Т-образные профили заданной длины, например, длиной 12 футов. Противоположные концы Т-образных профилей режут таким образом, что их кромки 18 на полке 12 расположены перпендикулярно продольному направлению профиля и кромки полотна 13 и утолщения 14 могут быть сформированы в плоскости, несколько наклоненной назад (например на 1-3 градуса) относительно вертикальной плоскости, проходящей через кромку полки 18. Этот небольшой наклон назад обеспечивает, что при сборке с сопрягаемым профилем соответствующие кромки полок 18 образуют плотное соединение встык, обеспечивающее качественный внешний вид. При описании профилей 10 и зажимов 11 в них направлением вперед является направление от середины профиля и при ссылке на стандартный профиль планки 12 находятся, как упоминалось, на нижнем краю вертикального полотна, согласованном с ориентацией профиля при установке в нормальном положении.
На каждом торце профиля 10 полотно 13 прошито вырезом 21, открытым со стороны кромки 22 полотна. С задней стороны кромки 22 полотна участок полотна 13 профилирован или отштампован с боковым смещением или выпуклостью 23, который включает в себя консольную планку 24. На планке 24 отсутствуют соединения с окружающими участками полотна в зоне перед ее соединением с остальной частью выпуклости. За исключением выпуклости 23, включая планку 24, материал полотна 13, окружающий вырез 21, остается в первоначальной плоскости полотна. Нижний и верхний края 26, 27 выреза 21 отделены от полочного участка 16 и расширения 14 значительным расстоянием, которое предпочтительно, например, в несколько раз превышает толщину заготовки, из которой формируют профиль, и профиль, таким образом, допускает применение инструментальной оснастки, образующей вырез, которая достаточно прочна для достижения длительного срока службы оснастки. В полотне 13 пробиты два отверстия 28, предназначенные для размещения в них деталей зажима 11 для их постоянного соединения, как описано ниже.
Зажим 11 отштампован из листовой металлической заготовки, предпочтительно имеющей форму узкой полосы и подвергнутой обработке в последовательно расположенных штампах или инструментальной оснастке, в которых телу зажима придаются различные признаки или формы. Зажим 11 предпочтительно выполняют из высокопрочной пружинной стали, такой как мартенсит-130, имеющей толщину порядка 0,020 дюйма. Таким образом, материал зажима оказывается значительно тверже, чем материал из рядовой стали профиля 10.
Зажим 11 имеет вытянутую форму с внутренней поверхностью 31, приспособленной для того, чтобы прилегать к полотну 13, и противоположной внешней поверхностью 32. Зажим 11 включает в себя упрочняющие или армирующие кромки 33, 34 на своих верхнем и нижнем краях, выступающие наружу от внешней поверхности 32. Зажим 11 подвергнут надрезанию и профилированию в двух местах 36, образуя составляющие одно целое выступы 37, которые после помещения в соответствующие отверстия 28 в полотне профиля 13 входят или вбиваются подобно заклепке для обеспечения постоянного соединения зажима 11 и профиля 10 модульного подвесного потолка. Участки зажима 11, окружающие выступы 37, являются плоскими и в качестве ссылки могут рассматриваться как плоскость тела зажима или собственно зажима. Исключая выступы 37 зажим 11 обладает двусторонней симметричностью относительно продольной средней плоскости.
Центральное большое многогранное или имеющее форму шеврона отверстие 39 в зажиме 11 имеет на своей верхней и нижней частях пару противоположных кромок 41 отогнутых наружу от плоскости зажима. Кромки или язычки 41, как показано на фиг.4, отогнуты от плоскости зажима более чем на 90 градусов, так что они сходятся по направлению друг к другу по мере приближения к плоскости зажима. Со своей передней стороны отверстие 39 ограничено обращенной назад краевой поверхностью 42. Перед большим отверстием 39 последовательно расположены небольшое круглое отверстие 44 и квадратное отверстие 46. Круглое отверстие 44 центрировано на воображаемой вертикальной линии, проходящей через торцевой край 18 полки прогона при установке зажима на прогоне. Треугольное углубление 47, выполненное на внутренней поверхности или стороне 31 зажима, противоположной стороне, показанной на фиг.2, перекрывает участок между небольшими отверстиями 44, 46. Боковой выступ 48, центрированный на воображаемой центральной линии или средней плоскости зажима 11, выполняют на внутренней поверхности зажима перед квадратным отверстием 46. Выступ 48 имеет криволинейную поверхность 49, которая сходится на конус в сторону от окружающих участков зажима от переднего участка 50 назад к обращенной назад поверхности 51 запорной кромки, которая образует часть отверстия 46. Небольшой сферический выступ 52 выполнен на внешней стороне зажима 11 в продольном направлении между выступом 48 и передним краем 53 зажима 11. Передний край 53 имеет вертикальную часть 54 и нижнюю и верхнюю наклонные части 56, 57 соответственно, расположенные позади вертикальной части 54.
На фиг.6 показано, что сходящийся на конус вперед конец зажима ограничен передними краевыми участками 54, 56, 57, вставленными в V-образный вырез 58, выполненный в задней части предшествующего зажима, выполненной на оборудовании для последовательной штамповки. Этот способ позволяет получить зажим 11, длина которого значительно больше эффективной длины заготовки, применяемой для получения каждого зажима. Увеличенная длина зажима 11 способствует улучшению его устойчивости при установке на профиле 10.
Передние краевые участки 56, 57 простираются до горизонтальных кромок 59, разделенных определенным расстоянием между собой. Позади горизонтальных краев 59 имеются наклонные поверхности 61, 62, образованные продолжением кромок зажима 33, 34.
Тело зажима 11 перед большим отверстием 39 между горизонтальными линиями изгиба, обозначенными позициями 63, 64, отходящее от краевых участков 59 и окружающее выступы 52 и 48 и выемку или углубление 47, является плоским и несколько изогнутым в сторону от плоскости тела зажима позади большого отверстия 39 к стороне, в которую отходит выступ 48 (фиг.3).
Геометрическая форма зажима 11 и образования на конце Т-образного профиля 10 выполнены таким образом, чтобы соединяться с идентичным зажимом или подобным зажимом, и концом профиля с описанными выше образованиями в форме рукопожатия. Поэтому, как обычно, профиль 10 содержит идентичные или по существу одинаковые зажимы на каждом из своих торцов. Профили соединяются торец к торцу путем приблизительного выравнивания их торцом к торцу и проталкивания их зажимов в карманы 66, образованные между внутренней стороной выпуклости 23 и соответствующим зажимом 11 на противоположном конце профиля. Не требуется, чтобы первоначальное выравнивание было особенно точным, поскольку сходящая на конус передняя часть соединительного звена, образуемая поверхностями 56, 57 и 61, 62, выполнена с возможностью направления или обеспечения выравнивания зажимов по вертикали. Боковое выравнивание первоначально выполняется простым сопряжением зажимов сбоку или параллельно. Если зажим 11 профиля при установке просто укладывается на верхнюю поверхность участка полки 16 ранее установленного профиля, нижние наклонные края или поверхности 56, 61 устанавливаемого зажима переместят зажим по вертикали вверх при его продольном проталкивании по противоположному профилю. Это перемещение по криволинейной поверхности изображено на фиг.11 и 12, где поверхности 56 и 61 взаимодействуют с передним краем участка полки 16 противоположного, установленного ранее профиля 10. Сферический выступ 52 не позволяет переднему краю 53 зажима, который с усилием вводится в карман 66, врезаться в поверхность противоположной планки 24 или задней части выпуклости 23, обычно выполненных из более мягкого материала, чем зажим. Угловая или наклонная ориентация принимающей планки 24 и связанной с ней выпуклости 23 вызывает смещение установочного зажима в сторону по направлению к плоскости полотна 13 принимающего профиля. Ближе к концу установочного движения кромки или планки 41 принимающего зажима 11 скрепляются с параллельными кромками 59 устанавливаемого зажима для плотного скрепления зажимов между собой по вертикали. Расстояние схождения кромок 41 позволяет обойтись без любой не нужной плотной посадки между кромками 59 устанавливаемого зажима и кромками принимающего зажима, пока зажимы не окажутся соединенными почти полностью. Когда устанавливаемый зажим будет продвинут почти полностью относительно принимающего зажима, поверхность обращенного назад края или фиксирующего края 51 выступа 48 защелкивается в большом отверстии сопрягаемого зажима и фиксируется на краю отверстия. Это действие защелкивания дает монтажнику хорошо слышимый и осязаемый сигнал, указывающий на завершение установки. Перед последним приращением при сборке узла выемка или углубление 47 может уменьшить натяг между этим участком и продвигающимся выступом 52 и может способствовать выравниванию по вертикали зажимов путем направления по вертикали продвигаемого выступа. Сходящийся на конус профиль переднего края 53 зажима, геометрическая форма кромок 41 и кармана 66 не позволяет сопрягаемым зажимам соединяться, если зажимы и их прогоны не выровнены по вертикали.
Зажимы 11 могут быть с точностью выполнены из полосы листового материала, поскольку заготовка может выдерживаться со строгими допусками по толщине, будучи достаточно экономичной за счет относительно небольших размеров по сравнению с объемом материала, образующего сам прогон модульного подвесного потолка. Карман 66, образованный между выпуклостью 23, включающей планку 24, и внутренней поверхностью зажима 11, не варьируется по ширине, несмотря на периодически наблюдаемые отклонения по толщине материала заготовки для профиля. Отклонений по ширине кармана 66 избегают потому, что планка 24 и связанная с ней выпуклость 23 могут быть легко отштампованы посредством инструментальной оснастки с боковым смещением относительно плоскости полотна профиля на заданную постоянную величину вне зависимости от толщины материала заготовки для профиля. Постоянные боковые размеры кармана 66 гарантируют, что для обеспечения полного соединения между парой профилей требуется лишь небольшое постоянное усилие. Соединение между установленными встык профилями является вполне прочным, поскольку фиксирующие поверхности являются частью зажимов и, следовательно, обладает очень высокой прочностью на разрыв. При соединении пары зажимов 11 между собой их соответствующие круглые отверстия 44 совмещаются и через эти отверстия может быть пропущен винт или иное крепежное изделие в тех случаях, когда требуется исключительно прочное соединение.
Соединенная пара прогонов модульного подвесного потолка может быть легко разделена без применения инструмента просто путем скручивания одного из соединенных прогонов вокруг продольной оси. Это скручивание ведет к упругому отклонению планок 24, выпуклостей 23 и зажимов в степени, достаточной для смещения запорных кромок 51 в сторону из взаимного зацепления с принимающей кромкой 42 большого отверстия 39 противоположного зажима, для того чтобы устранить фиксирующее взаимодействие. Это упругое отклонение допускается геометрической формой соответствующей выпуклости и планки на полотне при отсутствии непосредственного прикрепления зажима к полотну перед запорной кромкой большого отверстия в полотне.
Плоский уголковый участок зажима между линиями 63, 64 на переднем конце зажима, который выровнен с плоскостью задней стороны зажима, действует при соединении с другим зажимом с образованием «сэндвича» или обеспечивает выравнивания плоскости полотна профиля выше и ниже вырезанного переднего участка полотна с другим соединенным профилем вне зависимости от толщины материала профиля.
Должно быть ясно, что это описание изобретения приведено только в качестве примера и что различные изменения могут быть внесены путем добавления, изменения или устранения деталей без отклонения от самого объема предложений, содержащихся в данном описании. Изобретение, следовательно, не ограничивается конкретными деталями этого описания за исключением степени, в которой его ограничивает следующая формула изобретения.
1. Прогон модульного подвесного потолка заданной длины, имеющий в общем плоское вертикальное полотно и выполненный отдельно зажим, прикрепленный к полотну на каждом конце прогона, причем полотно на каждом конце прогона содержит участок, деформированный в боковом направлении наружу от плоскости полотна, при этом зажим каждого соответствующего прогона выполнен с возможностью соединения с передней частью идентичного зажима сопрягаемого прогона для соединения прогонов между собой в виде стыкового соединения с непосредственным контактом, взаимодействующие между собой выступы и участки, принимающие выступы, каждый с обращенной назад фиксирующей поверхностью на каждом конце прогона для выполнения функции соединения указанного прогона, причем выступы выполнены на указанных зажимах, каждый зажим упирается в соединенное полотно вдоль в целом плоской зоны, которая проходит вдоль и в стороны по полотну, а выступ каждого зажима расположен на в общем центральном участке поперечной протяженности зоны, причем крепление зажима к вертикальному полотну и конфигурация участка полотна и зажима выдерживают значительную локальную деформацию зажима и участка полотна, когда один из пары соединенных прогонов скручивают вдоль его продольной оси относительно другого прогона для осуществления возможности разделения соединенных зажимов, путем смещения выступов из указанной зоны и из взаимного зацепления с участком, принимающим выступ другого соединенного зажима.
2. Прогон модульного подвесного потолка по п.1, отличающийся тем, что выступ на зажиме простирается в поперечном направлении параллельно плоской зоне на относительно небольшое расстояние по сравнению с тем расстоянием, на которое простирается зажим поперек плоской зоны.
3. Прогон модульного подвесного потолка по п.2, отличающийся тем, что каждый зажим прикреплен к соответствующему концевому участку прогона исключительно в местах, расположенных позади соответствующего принимающего выступ участка.
4. Прогон модульного подвесного потолка заданной длины, имеющий в общем плоское вертикальное полотно и выполненный отдельно зажим, прикрепленный к полотну на каждом конце прогона, причем зажим выполнен с возможностью приема передней части идентичного зажима сопрягаемого прогона для соединения указанных прогонов между собой в виде стыкового соединения с непосредственным контактом, при этом каждый зажим имеет взаимодействующие между собой выступы и участки, принимающие выступы на каждом конце прогона, каждый с обращенной назад фиксирующей поверхностью, которые непосредственно взаимодействуют между собой при соединении пары зажимов, а указанные зажимы прикреплены к указанному прогону посредством неотъемлемых частей зажима, смещенных относительно первоначальной плоскости материала зажима, причем неотъемлемые части проходят через отверстие в полотне с первой стороны полотна, на которой размещен сам зажим, и закреплены со стороны полотна, противоположной указанной первой стороне, так что на показатели действия зажима не оказывает заметного влияния толщина полотна.
5. Прогон модульного подвесного потолка по п.4, отличающийся тем, что зажим выполнен из материала, по существу, более твердого, чем материал, образующий полотно.
6. Прогон модульного подвесного потолка заданной длины, имеющий в общем плоское вертикальное полотно и выполненный отдельно зажим, прикрепленный к полотну на каждом конце прогона, причем зажим выполнен с возможностью приема передней части идентичного зажима сопрягаемого прогона для соединения указанных прогонов между собой в виде стыкового соединения с непосредственным контактом, имеет взаимодействующие между собой выступы и участки, принимающие выступы на каждом конце прогона, каждый с обращенной назад фиксирующей поверхностью, указанный зажим имеет пару противоположных выравнивающих планок, разделенных между собой определенным расстоянием, причем зажим имеет часть тела, размеры которой обеспечивают плотную посадку между противоположными планками идентичного зажима, так что указанные планки и часть тела с точно подобранными размерами идентичного зажима идентичного прогона выполнены с возможностью совмещения по вертикали соответствующих прогонов модульного подвесного потолка между собой.
7. Прогон модульного подвесного потолка по п.6, отличающийся тем, что планки проходят по плоскости полотна.
8. Прогон модульного подвесного потолка по п.7, отличающийся тем, что планки расходятся между собой по мере возрастания расстояния от зажима так, что идентичный зажим все более ограничивается по вертикали указанными планками по мере того, как указанный идентичный зажим перемещается сбоку по направлению к указанному зажиму.
9. Прогон модульного подвесного потолка заданной длины, имеющий в общем плоское вертикальное полотно и выполненный отдельно зажим, прикрепленный к полотну на каждом конце прогона, причем зажим выполнен с возможностью приема передней части идентичного зажима сопрягаемого прогона для соединения прогонов между собой в виде стыкового соединения с непосредственным контактом, имеет взаимодействующие между собой выступы и участки, принимающие выступы на каждом конце прогона, каждый с обращенной назад фиксирующей поверхностью, указанный прогон имеет в поперечном сечении форму перевернутой буквы Т с в целом горизонтальной полкой с нижней стороны, указанный зажим имеет сходящийся на конус профиль, прилегающий к его переднему концу, причем указанный профиль предназначен для направления указанного зажима и соответствующего прогона в направлении выравнивания по вертикали с другими идентичными прогоном модульного подвесного потолка и зажимом, когда он находится на полке такого внешнего прогона и продвигается в продольном направлении к другому прогону и зажиму, при этом вертикальное полотно и зажим образуют карман, который имеет сходящуюся на конус форму, дополняющую указанный сходящийся на конус профиль.
10. Прогон модульного подвесного потолка заданной длины, имеющий в общем плоское вертикальное полотно и выполненный отдельно зажим, прикрепленный к полотну на каждом конце прогона, причем зажим выполнен с возможностью приема передней части идентичного зажима сопрягаемого прогона для соединения указанных прогонов между собой в виде стыкового соединения с непосредственным контактом, имеет взаимодействующие между собой выступы и участки, принимающие выступы на каждом конце прогона, каждый с обращенной назад фиксирующей поверхностью, указанный зажим имеет сквозное отверстие, центрированное относительно воображаемой плоскости, поперечной относительно продольного направления прогона и проходящей через конец прогона, так что при соединении зажима с идентичным зажимом через указанное отверстие и соответствующее отверстие в идентичном зажиме может быть пропущено крепежное изделие для получения усиленного взаимного соединения указанных прогонов.
