专利名称：主梁连接的制作方法
技术领域：
本发明一般涉及用在吊顶格栅结构中的金属梁，特别涉及把格栅结构中的主梁端对端连接在一起的连接。
互相平行的主梁的间距一般为48″。横梁与主梁连接成供面板嵌入的24″×24″或24″×48″长方形开口。
吊顶中的这类主梁主要受到张力、压缩力和弯曲应力，有时还受到扭力。把一般12英尺长的主梁沿纵向连接在一起的连接的作用是抵抗这些应力和力、保持足够的强度并把梁与梁对齐。
该连接上的压缩力一般作用在端对端邻接的梁的纵向上，因此这些梁的端部只须保持对齐即可抵抗这些压缩力。梁本身中刻有防火凹口，以便发生火灾时补偿由这些压缩力造成的膨胀，因为梁的端部没有弹性。
至于沿纵向把一梁与另一梁拉开的张力，该连接是抵抗这些拉力的唯一手段。至于弯曲力，必须由该连接与梁的端部一起抵抗这类弯曲力。有时该连接还须抵抗扭力。
主梁端部上的现有连接一般分成两类。
在一类连接中，连接件与梁本身制成一体，特别是从梁的梁腹伸出。这种结构因连接件由切去一部分梁而成，因此造成材料损耗。此外，这类接头的制作过程较慢，因为尽管梁本身的滚轧制作过程较快，但制作接头时的一次或多次减速操作一般需要较软格栅T形金属的复杂成形。此外，用来形成该连接的T形梁软金属的弹性较小。
在另一类主梁或T形梁的连接中，只用夹子形成该连接。每一T形梁的垂直切割而成的端部有一夹子。一夹子嵌入在一下凹在T形梁的板中，从而这些夹子可沿梁腹的中心平面只互相啮合，而与T形梁无关。较之用T形梁形成连接，使用夹子形成连接梁腹可使用更硬、弹性更好的钢材。
一夹子上有用来装到一梁腹上的孔和弹性凸片，该弹性凸片在啮合过程中用斜面在梁腹上引导另一夹子的端部，然后被相啮合接头的压力下压。
该梁本身有一大致呈垂直的端部构型，但梁腹上有一切口，在啮合、形成连接时避免碰到梁腹上的针脚并引导一夹子。该梁的梁腹中有一弹性袋，该弹性袋形成一开口，与梁腹中的定位凸台相配合，使得一梁上的夹子和梁的端部可与邻接的一梁上的夹子和梁的端部啮合、锁定在一起。
夹子本身上有元件与梁上的元件和相对夹子配合、形成该连接。
比方说把袋变形成打开位置后向两边分开两梁即可解开该连接。只须把袋复原到原位后把两接头并在一起即可重新啮合该连接以重新使用。连接完成后，夹子横跨在相邻接的梁腹上，两对齐的梁腹的两边上各有一夹子。
总之，本发明组合一成形梁端部上的夹子和该成形梁端部本身，与夹子和成形梁端部的另一组合形成主梁的端对端连接。
图2为装在两对齐的梁端部的夹子即将啮合成端对端连接的侧视图。
图3为夹子和梁端部相啮合形成主梁连接的侧视图。
图4为一装在一梁端部上的夹子的剖面图。
图5同图4，示出夹子与梁端部相啮合形成本发明连接。
图6同图5，示出解开该连接以分开两主梁。
优选实施例的说明使用互相相同的两夹子20和20′与格栅T形梁70和70′一起形成本发明主梁连接96。夹子20和T形梁70用标号表示。夹子20′和格栅T形梁70′用同一标号上加(′)表示。
每一夹子20大致呈长方形，用具有弹性的较硬钢冲压而成。该夹子的合适厚度为0.0150″，该长方形的尺寸为1″×1.75″。约在夹子20中央上下位置有冲孔23和25。该夹子后部有一与这两个孔成三角形的第三孔26。箭头27指向该夹子后部。
夹子20顶边和底边上有加强夹子的凸缘28和30。凸缘28和30从该夹子向外伸离梁腹72。
夹子20的后边31有一切口32，该切口包括扩张部33和缩小部35。如
图1和2所示，夹子20中在切口32前方有一倒D形切口36。夹子20中在切口36前方凸起一压型板37。
板37有一与切口36邻接的倾斜后部38和一前部40，该前部有一向前伸出的U形部41。
冲穿的弹性凸片42和43向夹子后部伸展，在装到T形梁上时伸向梁腹72。
夹子20前部顶边和底边上的壁阶45和46在装配状态下伸向T形梁。
夹子20和20′分别固定在T形梁70和70′端部梁腹72和72′上。T形梁70包括一泡状部71、一梁腹72和一凸缘73。针脚75分布在梁腹72的长度方向上。
本发明连接特别适用于作为参考材料包括在此的美国专利6,138,416所述T形梁。6,138,416号专利所述T形梁可在保持所需强度、特别是抗弯强度的同时使用较轻金属。本发明在该连接处补偿该梁的较轻金属，从而即使梁使用较轻金属仍能获得紧固结实的连接。
梁腹72中的各孔76与夹子20中的孔距一致，由冲穿梁腹而成，使得从梁腹伸出一颈圈77。
梁腹72上有一由梁腹72形成的较大的袋78。袋78的横截面呈Z形，在梁腹中向前开口。袋78的一偏置前部92用来加强袋，在该连接啮合时引导一夹子的前端。袋78在梁腹的与装夹子20′一边相反一边上从梁腹72向外伸出。在梁腹72上比方说冲压出袋78时，在梁腹72中形成一开口79。
梁腹72端部有一切口80，该切口包括前边81和82以及一向后倾斜开口83。
比方说如作为参考材料包括在此的美国专利5,979,055所示那种针脚85分布在梁腹长度方向上，以加强该梁。在该梁被切割成比方说12英尺长的一段段前，这些针脚在连续滚轧过程中比方说用飞剪形成在该梁中。梁经滚压后切割成一段段的这一方法是公知的。
梁被切割成一段段后，梁的两端冲压成或用其他方法制成附图所示、本文所述构型。
梁的端部构型中仍保持针脚部分85，但这些部分对该连接没有影响。
板37在梁腹72平面中形成一长方形部86，其中有一冲穿的V形支座87向夹子20后方伸展并向T形梁70装夹子20的梁腹72伸展。
把孔23、25和26套在T形梁梁腹72端部上的孔76的颈圈77上，从而把夹子20装到T形梁70上。这些颈圈在91翻边，从而把夹子20牢牢固定在梁70上。冲穿的弹性凸片42和43在切口80的前边81和82处伸出在梁腹上方，在该连接啮合过程中用作引导相对夹子21′前端越过边81和82的斜面。这可避免相对的夹子与梁腹相碰。弹性凸片42和43不与边81和82接触，从而当两接头全部啮合时凸片可自由下压。因此凸片42和43在张开位置用作斜面，又可下压以啮合两接头。
夹子20中的D切口36与T形梁70梁腹72中的开口79对齐，D的直边与梁腹72中的开口79的前边对齐。
夹子20中向后倾斜开口83为可能伸入该开口区的针脚85留出空间。
装到梁70成形端上的夹子20形成一接头95；装到梁70′成形端上的夹子20′形成一接头95′。
如图2和3所示，沿两对齐的梁的纵向靠拢两接头，使接头95与接头95′啮合。
如图2所示，装在梁腹72和72′两边上的夹子20和20′的前端相向滑行，直到接头95和95′完全啮合、锁定成图3所示连接96。连接96在啮合过程中，冲穿V形支座87′的边88′穿过开口79伸入D切口36后抵靠开口79和切口36的前边。
由于夹子20′的长方形部86′插入袋78中后夹紧在袋78与梁腹72之间，因此边88′紧固在这一啮合中。同样，袋78′把冲穿V形支座87的边88夹紧在开口79′的前边上。
在连接96中，T形梁70与70′的垂直切割端邻接，这特别表示在图3的101处。夹子20、20′沿梁70、70′的端部两边伸展，在连接96中形成鱼尾板接合。夹子20、20′用作叠合梁70、70′的鱼尾板并紧固在两边上，从而端对端连接梁70、70′。
在该连接的啮合过程中，从图3中可看得特别清楚，夹子20前端受梁腹72′中凸台90′的引导并在垂直方向上受到限制。此外，夹子20前端在垂直方向上还受夹子顶部和底部上伸入开口79′中的壁阶45和46的限制。夹子20前端夹靠梁腹72′，从而夹子20前端在横向上保持在凸台90′中，壁阶45和46在横向上保持在开口79′中。这一夹紧由袋78′的弹性实现。该袋的前边在97′处向外偏转，从而把夹子20引导成夹紧啮合。
袋78与夹子20′之间的夹紧作用同样如此。
由于边88′在一接头中啮合开口79和切口36的前边，边88啮合开口79′和切口36′的前边，因此两梁在纵向上无法分开。
连接96在啮合过程中还有一引导作用。V形支座87′进入夹子20切口80的向后倾斜开口83后被对角线凸台90啮合引导入袋78中。当V形支座87′的边88′插入开口79和D切口36中时，袋78的弹性使得边88′与D切口36的前边和开口79的前边啮合。袋78′中发生同样作用。
当连接96处于该啮合状态时，壁阶45和46与开口79′的顶部和底部啮合，夹子20前部位于凸台90中，无法在垂直方向上运动。壁阶45′和46′、凸台90′和夹子20前端之间的啮合与此相同。
该连接可如图6所示解开。插入螺丝刀之类刀具如箭头所示方向转动袋78和78′，把袋弯曲、变形成所示位置。由于用来制作袋的梁腹金属较软，因此袋保持该变形位置。此时可如箭头98和99所示沿横向分开接头95和95′，从而解开接头95与95′。
只要颠倒上述解开步骤、包括把袋78和78′弯回合上位置，就可重新啮合接头95与95′。
权利要求
1.一对能啮合成天花板格栅中主梁(70，70′)连接(96)的相同接头(95，95′)，一接头(95)包括a)一梁(70)端部，该梁(70)的梁腹中围绕一开口(79)形成一袋(78)；以及b)一紧固在该梁(70)端部上的夹子，包括1)一可啮合在该对接头(95，95′)的另一接头(95′)中梁(70′)端部的袋(78′)中的前端(86)，以及2)该夹子(20)前端(86)中一可进入该对接头(95，95′)的另一接头(95′)中梁(70′)端部的一开口(79′)的边(88)。
2.根据权利要求1所述的接头(95，95′)，其特征在于夹子(20)中的边(88)可进入夹子(20′)中一与开口(79′)对齐的切口(36′)。
3.根据权利要求1所述的接头(95，95′)，其特征在于形成连接(96)时主梁(70，70′)的端部邻接。
4.根据权利要求1所述的接头(95，95′)，其特征在于梁(70′)端部中的凸台(90′)在接头(95，95′)啮合、形成连接(96)时引导夹子(20)，在连接(96)啮合时使夹子(20)定位在袋(79′)中。
5.根据权利要求1所述的接头(95，95′)，其特征在于壁阶(45，46)在开口(79′)中伸展在其顶部和底部上，从而用袋(78)定位夹子(20)。
6.根据权利要求1所述的接头(95，95′)，其特征在于袋(78)有一偏置前部(97)，用来加强袋(78)并在连接(96)啮合过程中引导夹子(20′)的前端(86′)。
7.根据权利要求1所述的接头(95，95′)，其特征在于主梁(70，70′)的梁腹中有针脚(75，75′)，接头(95，95′)中的夹子(20，20′)有为针脚(75，75′)留出空间的切口(80，80′)。
8.根据权利要求1所述的接头(95，95′)，其特征在于切口(80，80′)有一向后倾斜开口(83，83′)，该开口把夹子(20，20′)上的一V形支座(87，87′)引入与对角线凸台(90，90′)啮合后进入袋(78，78′)。
9.根据权利要求1所述的接头(95，95′)，其特征在于夹子(20，20′)上有向夹子(20，20′)后方伸展、在固定在梁的端部上时向梁(70，70′)端部伸展的冲穿弹性凸片(42，42′)、(43，43′)；凸片(42，42′)、(43，43′)在该连接的啮合过程中用作引导相对夹子(20，20′)的前端越过梁(70，70′)端部的边(81，81′)、(82，82′)的斜面，当接头全部啮合时可下压。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的接头(95，95′)，其特征在于把袋(78，78′)变形成打开位置后横向分开接头(72，72′)即可解开该连接(96)。
11.根据权利要求1所述的接头(95，95′)，其特征在于梁(70，70′)端部经垂直切割后在该连接中邻接。
12.根据权利要求11所述的接头(95，95′)，其特征在于夹子(20，20′)伸展在梁(70，70′)端部两边上，在该连接(96)中形成一鱼尾板接合。
全文摘要
吊顶格栅中主梁的端对端连接。在一梁的端部把一紧固在该梁上的夹子与该梁该端部中的构型组合成一接头。两接头啮合成一连接。该连接可解开和重新啮合。
文档编号E04B9/06GK1374428SQ0210681
公开日2002年10月16日 申请日期2002年3月4日 优先权日2001年3月6日
发明者于林, 威廉·J·普拉特 申请人:沃辛敦阿姆斯脱朗公司