专利名称：格构组件式脚手架装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及适合不同作业和不同应用范围的脚手架装置或构架，它包括管形立柱和水平和/或斜脚手架部件，在每个管形立柱上布置一个或多个脚手架接头，这些脚手架接头相互保持一定距离，一个布置在另一个之上，且所述接头与相连接的脚手架部件接合。
这种类型的脚手架采用这几年来的最新技术。
组件式脚手架装置使用性能的决定标准，是当水平和斜脚手架部件连接时接头的载荷能力，该载荷能力由所谓的接合系数表示。表示接头载荷能力的最相关的接合系数是可容许的弯矩和横向、垂直及斜向荷载。这些值越高，组建的结构越经济，因为需要的材料越少。
在世界市场上公知的脚手架装置，如Layher，Plettac，Rux，Hunnebeck-Roro，Cuplok等采用了只有微小设计差别的脚手架接头，因此具有几乎相同程度的经济效率和使用性能。至今公知的脚手架接头的结构特征是，分别在EP-A-0389,933，WO 97/49 880或DE-A-3715296中设计的开孔圆盘和开孔薄壳，或者在EP-A-0116679中设计的盘形和杯形的杆插座。
对于组件式脚手架，借助接头部件，将用作间隔部件的脚手杆水平和垂直地装配成二维或三维脚手架结构，以便搭成房屋正面、房间或其它脚手架。
为了使组件式脚手架及其装置部件具有更大的使用应变性、提高使用性能、更经济的设计能力、和减少制造劳动力，对组件式脚手架装置来说，这就要求有效的减少装配所消耗的时间，需要较少材料的措施，要求具有较高的接头载荷能力，或者具有较高的接合系数。
为了能够可靠的满足所有与安全有关的承受力、载荷和弯矩，当这些装置部件机械接合成结构时，它们必须设计成相互作用以实现其功能。与安全有关的要求还涉及安装至今仍需要的离地保护器。离地保护器是带有辅助需要的安全装置的脚手架装置部件，以便保护脚手板不致受风或暴雨的作用而离地。
垂直斜支撑(斜脚手架部件)是必需的，它们用来接受和承受在组件式脚手架以及在脚手架部件的格构式结构中的斜向力，以确保实现需要的稳定性和安全性。
市场上公知的垂直斜支撑只能承受在脚手架接头处的较小的斜向载荷，该垂直斜支撑用于大多数制造商的组件式脚手架装置中。
公知的垂直斜支撑的建筑结构具有较小的容许载荷值。对于公知的盘式，板式或杯式接头连接来说，脚手架接头的最大容许斜施加载荷较小，因此，只有少数适合由管形立柱，水平脚手架部件和斜脚手架部件制成的专用格构式结构。
EP-B-0622504中描述了一种具有基本上提高接合系数的组件式脚手架接头。这种楔形槽(KT)-组件式脚手架装置的脚手架接头具有四个楔形槽。连接件通过楔形插入件与该楔形槽接合。
楔形槽和楔形插入件具有与带有平行壁的楔形槽相类似的配合形状。
通过在原理上对KT型标准组件组装的脚手架装置的脚手架接头进行新的结构化完善，可以满足在接合脚手架部件时对更高接合系数的要求。
本发明的一个目的是为了确保这种KT型组件式脚手架装置能用作房屋正面脚手架和格构件，以便进一步发展脚手架部件的技术和设计结构，这样的脚手架部件有脚手板，脚手架接头和连接元件，以及辅助垂直斜支撑，因此，改进了接合系数或接头载荷承受能力，和平行于楔形槽组件式脚手架装置的正面(facade)的稳定性。
适于用作房屋正面脚手架意味着通过采用改进的脚手架部件的技术设计方法而使平行于正面的刚度增加，以便在不受限制的情况下，满足房屋正面脚手架的所有常规设计改型的验收要求(达到8米锚固标准组件)。当只需要一种脚手架装置是适合所有应用范围时，这就导致材料，存储和运输要求的优化。由于这种改进的楔形槽脚手架装置的制造费用几乎等于，或者甚至小于框架脚手架装置，因此，不用去购买或者象架子工过去常做的那样准备使用几种脚手架装置。
格构件能力意味着通过技术设计方法使接合系数增加，因此，其中的垂直斜支撑上的接头容许张力载荷几乎等于脚手架接头容许的垂直载荷接合系数，该接合系数也增加(正和负)。
本发明的另一目的在于通过对连接元件的结构设计，使KT型组件式脚手架装置的应用领域能扩展到为容器制造或圆形建筑物竖立脚手架。此外，通过与脚手架装置相关连的其它构件，例如由柏林建筑工程研究所于1997年12月19日发放的建筑监督许可证Z-8.1-842中允许使用的支撑托架，支承杆的悬挂部件，遮护篷支架，都能提高新的组件式脚手架的适应性和变化性。
根据本发明的一种方案如权利要求1所述。本发明的派生方案在从属权利要求中表示。
在楔形槽组件式脚手架或具有脚手架接头和接头部件的楔形插入连接的脚手架中，在间隔部件端部的楔形插入件与楔形槽接合，该楔形槽的几何结构与插入件的有所差别。
所述楔形插入件最好具有矩形横截面，亦即具有相互平行的侧面。
所述楔形插入件也可具有弧形横截面，亦即其侧面带有曲率。
在一个特定的实施例中，曲率角度β，从转向管形立柱的楔形插入件的β＝0的正面开始增加。
楔形槽的安装开口与楔形插入件的厚度相比显然较宽，因此在每一侧面上，在楔形插入件的侧面和楔形槽的内壁之间存在约1mm的间隙。
在另一个最佳实施例中，由于楔形槽的侧面相互不平行，而当与管形立柱的距离增加时，该楔形槽的侧面相互接近，因此形成了欲使楔形插入件在楔形槽内径向摆动的间隙。以这种方式，楔形槽形成一种截头楔形横截面。
通过使具有精确限定表面的前、后楔面向内凹曲0.5mm，可改进接合系数，满足对接合脚手架部件的更高要求。楔面，以及楔形插入件的前后直角棱边除了有一定的凹曲度外，还具有一定的表面粗糙度，且粗糙度高度为120μm。
借助上述接头的一对楔形槽-楔形插入件来安装水平连接部件。
借助不转动地固定在斜支撑的每一端上的楔头，进行安装斜脚手架部件，该斜支撑在适当的楔形槽上滑动。
本发明的一个垂直斜支撑由一个长度为L的管和一个楔头组成，该管的两端以角度α斜切割，该角度α取决于长度L，该楔头横向，即其长侧面，安置在管的每一端上。
楔头是长方体形空心体，该长方体形空心体具有两个长侧面；两个短正面，每个短正面具有一个圆形凹槽和一个供楔形槽使用的安装开口；以及一个顶侧面和一个底侧面，该顶侧面和底侧面分别具有一个狭槽形开口，每个狭槽形开口内滑入一个栓住的栓楔。斜支撑的管以其斜切割端与长侧面成角度α安置的方式焊接。
在安装位置，借助在接头区域内的短正面上的凹槽，垂直斜支撑的楔头的表面支靠在管形立柱的壁上，该垂直斜支撑的楔头经过在短侧面上的安装开口在管形立柱的楔形槽上滑动。使垂直斜支撑定位，即，使楔头定位在其安装位置，随后，通过使位于长侧面和楔形槽平面内的一个楔滑进或驱动进入(通过冲击)来锁定和紧固。该楔穿过在楔头和楔形槽的顶侧面上的狭槽形开口，并通过在楔头的底侧面上的狭槽形开口伸出来。
本发明的接头连接导致垂直斜支撑与管形立柱构成压力紧密连接。
这确保了借助垂直斜支撑，通过施加很小的杠杆作用，即可将大部分施加载荷直接传递到管形立柱上。
通过安装具有管形横杆支承和由重力驱动的自动离地保护装置的脚手架装置的脚手板，来实现房屋正面脚手架验收中所要求的水平稳定性。本发明的解决方案是，通过重力自动作用的整体结合在脚手架装置脚手板内的离地保护器，允许省去离地安全装置，该离地安全装置在公知的组件式脚手架装置中是必须设置的。
与公知的组件式脚手架装置相比，本发明的所有脚手架部件的相互作用，和改进的主要接合系数的容许值，结合脚手板的压力紧密连接，导致许多优点和更经济的设计变化，该脚手板具有管形横杆支承和成整体的自动离地保护装置以确保水平刚度。
由于使用标准形式的楔形槽组件式脚手架装置，以及根据最新验收指令的针对组件式脚手架装置的施工规程，该施工规程用作第一合法有效的房屋正面脚手架验收的一部分，因此造成很显著的优点。于是在没有至今附加所需的以结构分析形式呈现的使用证明和在各种应用情况下的验收条件下，新的脚手架装置可用于不同结构的房屋正面脚手架型式。
在工程脚手架中，新的或更经济的设计能力和优点还产生于垂直斜连接的高载荷能力，以及其它改进的或更高的脚手架接合系数的相互作用。这种应用范围如下例如承载和支承脚手架，模板的脚手架以及格构件支承结构的安装和拆卸，如任何跨度形状和尺寸的棚，厅堂式房屋和其屋顶，临时桥梁，台座，大看台，平台，舞台，讲台，展览台和广告架。
使用本发明的垂直斜支撑导致组件式脚手架的应用范围相当广泛，以便可有效的搭设和拆卸，并且可经济、方便、快速和可靠的装配具有格构件的不同安装可能性的脚手架。
特别是当用于模板时，在横杆接近直立的立柱时在板与脚手架立柱之间没有一点间隙的情况下，由于工作能力带来了相应的利益。
在脚手架结构中，由于所述脚手架接头的新颖结构具有基本上较高的接头载荷值，特别是由于脚手架部件连接具有较高弯矩承载能力，因此，所需的垂直斜支撑的数量显著减少。对于所有常规形式的正面脚手架，除了一些特殊情况外，经过上述监理管理机构的批准，不需要安装斜支撑。
下面参考附图通过对一个实施例进行描述来公开本发明的其它细节，特点和优点。
图1A，1B表示楔形插入件形状的视图，图2A，2B和3A，3B表示楔形槽的几何结构，图4A，4B，4C表示楔头的结构设计图，图5A，5B表示图4B的楔头的A-A和B-B截面，图6A，6B表示其中滑动进入一个楔的楔头，图7是本发明的一个完整的斜支撑的视图，图8是斜支撑在安装位置的顶视图，和图9是本发明的一个脚手架接头的结构设计图，其中带有楔形槽和两个水平脚手架部件和一个悬挂斜支撑。
图1A表示一个水平的脚手架部件1(端部)的设计图，其中，楔形插入件5与该水平脚手架部件1的端部连接。在图1A中，水平脚手架部件的右侧端部设有一个楔形插入件5，该楔形插入件5的楔表面5.3的断面向内侧凹进，且断面的曲率深度w约为0.5mm。相交侧面是矩形，且具有粗糙度高度为120μm的预定的表面粗糙度。图1B中的截面A-A是楔形插入件5的优选观察截面。侧面5.1也可以是凸状面，即由一段弯曲部分构成。在一个特定的实施例中(如图1B中的最底部的截面图所示)，在转向管形立柱3(图2)的正面5.2上的曲率角β＝0，该曲率角在水平脚手架部件1的轴向上增加。
图2和3表示楔形槽6的几何结构，四个楔形槽6形成一个脚手架接头4，并且以一定距离连接、最好焊接到管形立柱3的组件上。
在图2的楔形槽6的第一种设计方案中(放大截面A-B)，楔形槽具有平行的侧壁6.2和一个安装开口6.1，该安装开口6.1的宽度明显大于悬挂插入的楔形插入件5的厚度。在楔形插入件5的每个侧面和侧壁6.2的内壁之间的间隙z均约为z＝1mm。本发明的一对楔形插入件5和楔形槽6的这种几何结构，有可能使水平脚手架部件1径向旋转一个角度γ，对于围绕圆形建筑物的脚手架来说，这是有利的。
在图3所示的楔形槽6的第二个实施例中，楔形槽6的侧壁6.2相互接近，因此，形成侧壁6.2的锥形断面。
图4表示制成长方体形空心体的楔头7的结构设计图。图4A表示具有用于楔15的狭槽形开口12的顶侧面13。
该轮廓由长侧面8和短正面9构成。在装配位置(图8和9)，楔头7通过凹槽9.1压靠管形立柱。
在图4B的左侧表示楔头7的长侧面。以角度α斜切割的斜支撑的管2.1(图7)安置并连接在楔头7的长侧面上。图4B的右侧表示具有安装开口11的短正面9，在将斜支撑装配到管形立柱3上的过程中，楔形槽6在该安装开口11内滑动。
与图4A类似，图4C表示楔头7的具有狭槽形开口12的底侧面14，楔15在装配期间穿过该狭槽形开口12伸出。
图5中的截面A-A和B-B表示楔形槽7的空腔10以及壁厚度和空腔10比例的设计图。借助开口11，空腔10用来接纳楔形槽6，并借助开口12用来引导楔15。在开口11的入口部分，壁可被磨圆。
图6表示楔头7的前视图和侧视图，在楔头7的长侧面8和其短正面9上，楔15滑进，即处于锁定位置。
在楔15内的凹口锥销16确保楔能够在装配和拆卸期间移动，它们确保使楔被栓住。
图7表示由一个管2.1和楔头7组成的一个完整斜支撑的结构。
长度L随角度α的变化而变化。
图8表示由楔头7和管2.1组成的所述斜支撑2在装配位置的视图。在脚手架立柱3上的所示的接头4具有四个楔形槽6。可见的右侧楔形槽6经过短正面9内的安装开口11滑动进入楔头7。如图6所示，楔15插入并穿过位于楔头7的顶侧面13上的开口12，并经过楔形槽6和位于楔头7的底侧面14上的开口12。具有凹槽9.1的楔头7的短正面9的表面借助插入的楔15的压力紧密连接，从而压紧到管子立柱3的壁上。
图9表示根据本发明脚手架接头4的结构设计图，其中可以看到楔形槽6和两个水平脚手架部件1以及一个悬挂的斜脚手架部件2。斜脚手架部件2以箭头方向在楔形槽6上滑动。因此，楔头7接纳楔形槽6，并通过楔15将一对楔头7-楔形槽6锁定在其装配位置。
1 水平脚手架部件，水平连接元件2 斜脚手架部件，垂直斜连接元件2.1 斜支撑的管3 管子立柱4 脚手架接头5 楔形插入件5.1 侧面5.2 面向管形立柱的正面5.3 楔表面6 楔形槽6.1 安装开口6.2 侧壁7 楔头8 7的长侧面9 7的短正面9.1 凹槽10 7的空腔11 楔形槽6的安装开口12 楔15的狭槽形开口13 7的顶侧面14 7的底侧面15 楔16 凹口锥销
权利要求
1.格构组件式脚手架装置，它具有管形立柱(3)，水平和斜脚手架部件(1，2)，在每个管形立柱(3)上设置一个或多个脚手架接头(4)，该脚手架接头以一定距离一个布置在另一个之上，每个脚手架接头由四个楔形槽(6)组成，连接元件通过楔形插入件(5)与该楔形槽(6)接合，其特征在于，(a)为了安装水平连接元件(1)，楔形插入件(5)与楔形槽(6)接合，该楔形槽(6)具有与楔形插入件(5)不同的轮廓，其中(a1)所述楔形插入件(5)具有一个矩形横截面或一个弧形横截面，且(a2)设有平行侧壁(6.2)的楔形槽(6)的安装开口(6.1)的宽度比楔形插入件(5)的厚度宽，并构成两个约1mm的间隙，或者楔形槽(6)的侧壁(6.2)呈锥形相互接近，和(b)为了安装垂直对角连接元件(2)，在一个斜支撑(2.1)的每一端，布置一个楔头(7)，并设计成安置在楔形槽(6)上且压靠管形立柱(3)，而且借助穿过楔头(7)和楔形槽(6)的一个楔(15)锁定。
2.如权利要求1所述的格构组件式脚手架装置，其特征在于，在这种结构中，楔形插入件(5)形成凸状横截面，侧面(5.1)的曲率从楔形插入件(5)的正表面(5.2)开始增加，转向管形立柱(3)，其曲率角β＝0。
3.如权利要求1或2所述的格构组件式脚手架装置，其特征在于，所述楔形插入件(5)的前、后棱边(5、3)具有向内凹曲的楔面(5.3)并具有一定的表面粗糙度。
4.如权利要求3所述的格构组件式脚手架装置，其特征在于，楔表面相交侧面(5.3)的曲率深度w约为0.5mm。
5.如权利要求1至4中任一所述的格构组件式脚手架装置，其特征在于，单个垂直斜支撑(2)包含长度为L的一个管(2.1)，该垂直斜支撑的两端是以角度α斜切终止，一个楔头(7)由几乎是长方体形的空心体形成，在管形立柱(3)的接头(4)处，经过楔头(7)来安装斜支撑(2)，因此，管(2.1)压靠每个楔头(7)的长侧面(8)，在垂直于管(2.1)的纵轴和楔头(7)的纵轴之间构成了夹角α，另外，楔头(7)还具有下列特点a)在每个短正表面(9)处，楔头(7)具有一个凹槽(9.1)，该凹槽(9.1)与管形立柱(3)的周边曲面配合，并且在安装位置，通过凹槽(9.1)压靠管形立柱(3)，b)楔头(7)具有一个空腔(10)，管形立柱(3)的一个楔形槽(6)穿过楔头(7)的短正表面(9)内的安装开口(11)进入该空腔内，和c)通向楔头(7)内的空腔(10)的其它狭槽形开口，位于楔头(7)的顶侧面(13)和底侧面(14)上，与开口(12)的形状配合的楔(15)插入该狭槽形开口，即穿过顶侧面(13)上的开口(12)，随后穿过楔形槽(6)，然后离开穿过底侧面(14)上的开口(12)，这样楔头(7)用其凹槽状正表面(9)压靠管形立柱(3)，因此将整个垂直斜支撑安装和紧固到其安装位置。
6.如权利要求5所述的格构组件式脚手架装置，其特征在于，楔(15)在其较大的顶端和较小的底端各有一个凹口锥销，用以防止楔(15)从楔头(7)的顶侧面(13)或底侧面(14)上的狭槽形开口(12)滑出。
7.如权利要求5和6所述的格构组件式脚手架装置，其特征在于，楔(15)在其整个长度上具有均匀的壁厚度，该壁厚度小于楔形槽(6)的开口宽度和狭槽形开口(12)的宽度。
8.如权利要求5至7中任一所述的格构组件式脚手架装置，其特征在于，楔(15)的长度和锥形使得在安装位置楔(15)穿过楔形槽(6)，在楔头(7)的两个侧面(13，14)上突出，并通过楔形槽(6)内的楔(15)的侧压力，将带有凹槽(9.1)的楔头(7)的正表面(9)压向管形立柱(3)。
9.如权利要求5至8中任一所述的格构组件式脚手架装置，其特征在于，斜支撑的管(2.1)可制成不同长度L，因此随着长度L的增加，连接管(2.1)与楔头(7)的长侧面(8)的夹角α减小。
10.如权利要求1至9中任一所述的格构组件式脚手架装置，其特征在于，为了使房屋正面脚手架具有必要的水平刚度，管形横杆板借助爪形器具支承在脚手架接头(4)之间的水平脚手架部件(1)上，并通过自动离地保护装置锁定，因此，爪形器具紧固到管形横杆板的框架上，而离地保护装置结合到管形横杆板的框架内，并由重力驱动。
全文摘要
本发明涉及一种适合在不同应用范围中完成不同任务的脚手架装置或脚手架,它包括管形立柱(3)和水平和/或斜横杆(1,2)。一个或多个结点(4)布置在每个管形立柱(3)上,并相互以一定距离一个布置在另一个之上。连接部件(1,2)与所述结点接合。本发明的特征在于:在具有楔形槽的组件式脚手架的情况下,或具有结点(4)和连接部件(1,2)的楔形管接头(5,6)的脚手架的情况下,布置在间隔开的横杆端部的楔形管接头部件(5)与不同几何形状的楔形槽(6)接合。在一个优选实施例中,通过使楔形槽(6)的侧部件(6.2)离开管形立柱(3)相向而不是相平行的延伸,这样可得到相对楔形槽中的楔形管接头部件(5)的径向转动的理想间隙。结果,楔形槽(6)的横截面形状类似一个楔,该楔从管形立柱向上形成一个截头顶端。水平连接部件(1)通过楔形槽和楔形管接头部件(5)的上述接合进行安装。斜横杆(2)借助楔头(7)安装,该楔头(7)安置在斜支撑(2.1)的每一侧,楔头(7)滑动并越过各楔形槽(6)。借助窄的前表面(9)上的一个空心模制件(9.1),经过位于前表面内的容纳开口,滑动越过管形立柱(3)的楔形槽(6)的垂直斜支撑(2)的楔头(7),在装配时位于平面位置,该平面位置位于管形立柱的结点区域内。
文档编号E04G7/30GK1267350SQ98808269
公开日2000年9月20日 申请日期1998年8月18日 优先权日1997年8月23日
发明者杰拉尔德·默克尔 申请人:杰拉尔德·默克尔