专利名称：架子的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种架子的结构件(架子构件)，尤其是一种钢质架子的立柱或横向横杆。
普通的架子包括竖直立柱(竖直放置)和水平的横杆(连接杆)以及托架或其他的用来支撑储存货物的托板架或搁板。
不同轮廓的构件被用于这种架子的立柱，横向横杆和其他杆件。这里术语“轮廓”在下文中指构件的垂直于上述构件长度方向的横截面上的形状。
这些构件可以由滚压的平的金属板制成，滚压的平的金属板用滚轧成型工艺而金属成型(通过辊子连续的滚压弯曲)从而形成所需轮廓的构件。这些轮廓在上述构件的整个长度上相同。EP-A-0715974就公开了一种用金属板滚轧成型的上述构件实例。
在现有的文献中有大量涉及提高这种构件承载能力和优化使用材料效率的技术，例如DE-A-2459421公开了一种钢质架子中的双T形轮廓横杆，这种轮廓包括由腹板连接的平行的上下翼缘。它是由单一金属板通过以下的方式制成，就是受力相对高的上下翼缘具有两个金属板层，而受力相对低的腹板只有一个单一金属板层。上下翼缘的双金属板层的每个都可以通过由单一金属板折叠而成。而DE-A-2421918所示的是一种类似的构件，其带有插在上下翼缘的每一个的两层之间的单独的金属板的带，从而进一步来加强构件强度。DE-C-2628537和DE-A-3002401公开了由单层或多层金属制成的架子构件。
相对于上述文献，其公开了用不同层数的金属板层制造带有不同强度的部分的断面轮廓的方法，WO 00/29138还公开了一种方法由具有不同厚度的金属板制造上述构件。金属板可以通过把两个薄金属板带焊接到厚金属板带的长向边缘上而取得。接着两个薄的金属带弯曲为具有薄的腿部和厚的腹板的U型轮廓形状。该轮廓在上述构件整个长度上形状相同。DE-C-19525347和WO99/05380公开了一种用于车体或建筑中的钢构件，其中设置有焊接在上面的加强板。WO99/05380中公开的构件内用混凝土填充。
本发明的一个目的就是提供一种成本有效的架子构件，能够进一步优化使用材料和提高承载性能。另一个目的就是提供这样一种架子构件的制造方法。
这些目的都可以通过权利要求1的架子构件和权利要求9中的制造方法来得以实现。
在现有技术中的优化架子构件时，注意力主要是优化轮廓形状，使其在架子构件的整个长度上保持相同。但是，本发明却是基于架子构件长度方向上不同部分的轮廓也不相同的理念。这考虑了架子构件长度上的不同部分能够承载不同的载荷。例如，架子立柱的各部分每个部分可以只承担搁板上方的载荷，这样从立柱底部到顶部的载荷就减小了。
架子构件包括一个型材杆件。不同架子构件的轮廓截面形状可以通过加强带加固型材杆件，并且加强带沿着长度延伸，而且只在一部分上处伸，而不是在型材杆件或架子构件的整个长度上延伸来获得。这就会提高使用材料的效率。
加强带可以被制成和型材杆件一体地连接。但最好是，两者是单独的两条板材，在架子构件的制造过程中，两条单独的板材被共同进给并相互连接。
尽管钢架子通常由于运输和移动而拆卸，只在到达最终目的地时才装配在一起，以节约运输量，但是其巨大的重量还是会引起运输成本超过制造成本。而本发明中的材料的有效使用就相对于其承载能力降低了架子的重量，就减少了制造和运输的成本。
本发明的从属权利要求直接对应于优选实施例。
从属权利要求2-4涉及加强带和型材杆件连接的优选方法。
根据权利要求5的实施例具有一个特殊的优点就是加强带不会影响架子的外观。
权利要求6-8涉及使用具有高承载性能和有效的材料利用的架子构件的更清楚的实施例。
权利要求9-10涉及制造本发明架子构件经济的方法。
本发明的优选实施例将通过附图得以详细说明，其中
图1所示的为载重架子。
图2和图3所示的为制造架子构件的两套不同装置简图。
图4所示的为横向横杆。
图1中的载重架子包括立柱1通过水平横向横杆2以及水平的和对角的撑杆4被连接起来。搁板3和厚度方向杆5支撑在横向横杆2上用来储存货物。每一个立柱1的底面都焊接有一个底板9。每个横向横杆2的侧面都焊接有一个接合板10，接合板10具有和立柱1中的孔(未示出)相配合的钩部(未示出)。立柱1，横杆2，撑杆4和厚度方向杆5都是钢制的不同的架子构件。立柱1的每一个部分都分别承载着该部分上方的架子载荷部分。这样，立柱1上的弯曲载荷从立柱的顶部到底部逐渐增加。设计立柱1的轮廓时就要加以考虑这种荷载的分层增加情况。
图1中还示出了立柱1两个位置处的垂直于立柱长度方向的截面的轮廓。立柱1包括在整个立柱长度上延伸的型材杆件11。上述型材杆件由金属板滚轧成型并且沿其整个长度具有相同的中空的轮廓。立柱中空的轮廓并不完全闭合，其中每个立柱1都有一个沿着整个立柱长度方向的槽口8，槽口位于立柱1沿架子窄向侧互相面对处。撑杆和槽口相配合，并被焊接或螺纹连接在那里。
每个立柱的上部6的轮廓仅由型材杆件11来限定。而下部7包括两个附加的加强带12沿着立柱的长度方向延伸，并被固定在型材杆件11相对的内侧壁上，可以采取焊接，螺纹连接，铆接钉连接或其他刚性、非刚性连接。
加强带12安装在型材杆件11的垂直于具有槽口8的侧壁的内壁上。因而，它们加强了立柱抵抗其在架子前面或后面的平面内弯曲，即在横向的横杆2的平面内。这种增强效果很重要，因为除了架子的窄侧面，那些前后面没有或几乎没有对角的撑杆，因为设置这样的对角撑杆会妨碍物品放到搁板上去。而且横向的横杆2经常并不是和立柱1刚性连接，所以它对立柱的支撑也是有限的。
在本实施例中，没有加强带12的上部占立柱的长度大约4/5或更多，带有加强带12的下部7从底板9延伸占1/5或更少。载重架子高达12米或者更高。加强带的长度为2.5米左右。
图2所示的是制造立柱1的一套装置简图。而且也示出了在制造过程的不同步骤形成的轮廓截面。装置包括一个矫直机21，其具有一个第一金属板23的卷22和第二金属板25的两个卷，其中只有一个卷24为可视的。矫直机21将金属板23，25从卷22，24上开卷，把它们矫直并使它们在同一方向互相平行输送。
而且成套装置还进一步包括连接和滚轧成型装置26。在其中，第二金属板25的单独地切开的板带通过焊接或钉接被连接到第一金属板上。在连接前或后，第一金属板23被滚轧制成型材杆件11的轮廓。
切割装置27把第一金属板切成和立柱1长度一样的条，但比固定在其上的第二金属板25的板带要长。冲孔机28将第一金属板23冲孔(未示出)用来和横向的横杆2接合，并用于通过螺钉和撑杆4连接固定。最后，底板9(图1)焊接到第一和第二金属板23、25的组合物的一端，而第一和第二金属板23、25的端部是平齐的。在这样制造的立柱1中，第一金属板23形成型材杆件11，第二金属板25的两条板带形成加强带12。
图3所示的是图2的成套装置中的一个改进方案。该改进方案包括有两个不同的矫直机31，32从而在相对的方向上供给第一和第二金属板23、25。如同在图2的实施例中，金属板23，25被分别从卷22，24卷开并被矫直。设置滚轧成型切割装置33用来使第一金属板形成型材杆件11的轮廓并将其切割成立柱1的长度，并把它供给到连接装置34。上述连接装置34被从相对的方向进给第二金属板的两个相互平行的板带。这些板带通过连接装置34被从前侧面插到第一金属板23制成的型材杆件11中，并且被切割成比型材杆件11的长度要短，从而形成加强带12。加强带12通过焊接或钉接固定在型材杆件11的互相相对的内侧壁上。
由于加强带12比型材杆件11短，所以立柱的一部分7有加强带，而另一部分6上没有加强带。
图4所示的是当接合板10还没有焊接到横向的横杆2两端时的横杆2侧视图。而且还示出了沿线A-A和B-B的截面。和立柱1类似的是，横向的横杆2包括型材杆件41和加强带42。型材杆件41在整个横向的横杆的长度方向上延伸，并在垂直于其长度方向的截面表现出矩形中空的轮廓。而且该中空轮廓也并不是完全闭合，型材杆件41的下侧具有一个槽口43。
加强带42设置在型材杆件41底部，覆盖住槽口43。加强带42在槽口43处焊接到型材杆件41上并且使用中能够承载一部分横杆2的载荷。加强带42的长度大约是横杆2长度的1/5。占横杆2长度2/5的相邻端部45没有设置加强带。然而额外的加强带可以设置在横杆2的最外端来增加其和接合板10的连接的刚度，因此增加与立柱1连接的刚度。
图2或3的成套装置也同样可以用于横向的横杆2的制造，其中，只需要一个卷以提供第二金属板。
在上述立柱1和横向横杆2的实施例中，加强带12，42都是由与型材杆件11、41的板材分开的板材制造并被固定在型材杆件11、41的平面边。第一和第二板材23、25成分和厚度都相同，只是它们的宽度不同。但是也可以是不同的材料和/或不同的厚度。而且，也可以通过把型材杆件的板材弯曲到加强带位置来制造和型材杆件做成一体的加强带。
架子中使用的其它构件，例如撑杆4和厚度方向的杆5可以是图4中所示的结构。型材杆件最好是在整个架子构件的长度上延伸，加强带占架子构件或型材杆件长度的1/20或1/10到1/5或1/2。这样因为加强带并不在整个长度上延伸，而只是在载荷最大的地方设置，相对较小的重量也会有较高的强度。除了带有加强带，型材杆件内部是中空的，而且还有一个长度方向的槽口，即有一个开口的轮廓，这样就有利于用滚轧成型制造。包括根据本发明的架子构件的载重架子能比相同重量的传统架子多承担50％的载荷。
权利要求
1.一种架子构件，包括一个由第一板材(23)形成的纵向型材杆件(11，41)和一个由第二板材(25)形成的加强带(12，42)，该加强带(12，42)沿着型材杆件(11，41)延伸并且安装在其上面以对其进行加强，其特征在于加强带(12，42)的长度小于型材杆件(11，41)。
2.根据权利要求1所述的架子构件，其特征在于，加强带(12，42)通过刚性锁固连接在型材杆件(11，41)上。
3.根据权利要求1所述的架子构件，其特征在于，加强带(12，42)通过钉接连在型材杆件(11，41)上。
4.根据权利要求1所述的架子构件，其特征在于，加强带(12，42)被焊接到型材杆件(11，41)上。
5.根据权利要求1所述的架子构件，其特征在于，型材杆件(11，41)具有中空的轮廓，而且加强带(12，42)设置在上述中空的轮廓之内。
6.根据权利要求1-5的任一项所述的架子构件，其用于钢制架子，在其长度上有承受高载荷的部分(7，44)和承受低载荷的的部分(6，45)，其中，加强带(12，42)设置在承受高载荷的部分(7，44)上，第一和第二板材分别为第一和第二金属板。
7.一种架子立柱，包括根据权利要求6所述的架子构件，其中，加强带(12)设置在立柱下部(7)而不是上部(6)上。
8.一种架子的横向的横杆，包括根据权利要求6所述的架子构件，其中，加强带(42)设置在横杆中部(44)而不是邻接部(45)上。
9.一种制造架子构件(1，2)的方法，包括下列步骤供给第一板材(23)，供给平行于第一板材的第二板材(25)的加强带(12，42)，以及把第一板材制成型材杆件(11)，其中，使加强带(12)的长度小于型材杆件(11)，并将其固定在型材杆件上。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，加强带(12)先被切成一定长度，然后被固定到第一板材(23)上，第一板材(23)然后形成型材杆件(11)。
11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，第一板材(23)先形成型材杆件(11)，然后和被切割成一定长度的加强带(12)相连。
12.根据权利要求9-11的任一项所述的方法，其特征在于，供给第一和第二板材(23，25)是沿着同一个方向进行。
13.根据权利要求9-11的任一项所述的方法，其特征在于，供给第一和第二板材(23，25)是沿着相反的方向进行。
全文摘要
架子包括带有型材杆件(11)的架子构件，型材杆件(11)由金属板制成。型材杆件(11)通过在架子构件的部分长度上的加强带(12)得以加固，架子构件这部分长度能够承受高载荷。由于加强带并不在整个架子构件的长度上延伸，所以能够在重量较轻的情况下获得较高的承载性能。架子构件可以是架子立柱(1)，其中加强带(12)设置在立柱的下部(7)上。而立柱的上部(6)却没有设置加强带。或者架子构件也可以是架子横向的横杆(2)，其中加强带设置在其中部。
文档编号A47B96/00GK1400875SQ01802833
公开日2003年3月5日 申请日期2001年9月21日 优先权日2000年9月21日
发明者乌尔里希·伯纳克 申请人:特格梅塔尔(国际)股份公司