PL224284B1 - Sposób łączenia belek profilowych w węzłach łączeniowych kratownicy oraz węzeł łączeniowy belek profilowych kratownicy - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób łączenia belek profilowych w węzłach łączeniowych kratownicy oraz węzeł łączeniowy belek profilowych kratownicy zwłaszcza stosowany w ustrojach przestrzennych zabudowy do pojazdów specjalnych.

Z polskiego opisu patentowego nr 201441 znany jest łącznik węzłowy do mocowania jednej szyny montażowej na styk do drugiej szyny montażowej gdzie urządzenie łączące składa się z kątownika z dwoma ramionami, przy czym jedno ramię zaczepione jest w otworze w łączniku węzłowym, a drugie ramię kątownika mocowane jest do włożonej do gniazda łącznika węzłowego szyny montażowej.

Znany jest też z polskiego opisu zgłoszeniowego wynalazku nr P.300776 sposób łączenia kształtowników o profilu zamkniętym i złącze do łączenia kształtowników o profilu zamkniętym. Sposób łączenia polega na wprowadzenia złącza poprzez otwory w ścianach pierwszego kształtownika do otworów w ścianach kształtownika drugiego, przesunięciu tych kształtowników wraz ze złączem względem siebie i zaciśnięciu. Złącze stanowi jednolita metalowa płytka korzystnie prostokątna, z wycięciem wewnętrznym i wycięciem zewnętrznym kształtującym wzdłuż jednego boku płytki, identyczne zaczepy.

Znany jest też z polskiego opisu zgłoszeniowego wynalazku nr P.341968 węzeł struktury prętowej zbudowany z przekroi węzła, które tworzą pas struktury, gdzie pręt struktury jest łączony z przekrojem węzła na zasadzie włożenia w węzeł struktury łącznika prętowego, przy czym przy włożeniu łącznika prętowego w wystającą część przekroju węzła, łącznik prętowy przechodzi na wylot przez węzeł, łącząc w ten sposób kilka węzłów ze sobą za pomocą jednego łącznika prętowego. Wystające części przeciwległych końców węzła są wykonane z jednego łącznika prętowego. Do pasa dokonstruowywane są przekroje prętowe, pochodzące od krzyżulców. Poszczególne elementy węzła łączone są między sobą za pomocą spawania i/lub łączenia na gwoździe i/lub łączenia na wkręty za pomocą jednego lub większej ilości łączników.

Znany i stosowany jest sposób składania zabudowy pojazdu specjalnego, stanowiącego konstrukcję szkieletu zbudowanego z metalowych profili zamkniętych o przekroju kwadratowym lub prostokątnym połączonych trwale spoiną, polegający na złożeniu dwóch odcinków profili do siebie, odmierzeniu odpowiedniego położenia wzajemnego tychże profili, sprzężenie umiejscowionych profili za pomocą ścisków stolarskich śrubowych oraz wstępnego punktowego trwałego zespawania profili. Kolejne węzły profili tworzących konstrukcje zabudowy dobudowywane są w taki sam sposób jak łączenie pierwszego profilu z kolejnym.

Odmiennym sposobem trwałego łączenia konstrukcji szkieletu zabudowy jest rozmieszczenie w odpowiednich miejscach odcinków profili, w przygotowanym wcześniej przyrządzie spawalniczym na stole spawalniczym i następnie pospawanie spoiną wszystkich ułożonych odpowiednio profili w węzłach.

Zgodnie z wynalazkiem sposób łączenia belek profilowych w węzłach łączeniowych kratownicy polega na tym, że w narożu wzdłużnym profilu belki profilowej podłużnej i równocześnie w obydwu ściankach profilu podłużnego bezpośrednio przyległych do tego naroża wzdłużnego profilu, wycina się automatycznie poprzecznie do osi symetrii podłużnej belki profilowej podłużnej co najmniej jedną przelotową szczelinę zaczepową umiejscowioną w pobliżu naroża wzdłużnego profilu tej belki profilowej podłużnej, w miejscu wcześniej zaprogramowanym w urządzeniu sterującym maszyny wycinającej, sterowanej numerycznie. W ściance profilu wiążącego belki profilowej wiążącej w pobliżu krawędzi końca belki wycina się automatycznie co najmniej jeden zaczep sprzęgający, również na maszynie wycinającej sterowanej numerycznie i równocześnie odcina się automatycznie belkę profilową wiążącą na zaprogramowaną długość. Następnie sczepia się zaczepy sprzęgające belki profilowej wiążącej w szczelinach zaczepowych belek profilowych podłużnych, po czym w strefach wzajemnego styku belek profilowych podłużnych z belkami profilowymi wiążącymi łączy się je trwale spoiną.

Węzeł łączeniowy belek profilowych kratownicy stanowiący strukturę przestrzenną trwale związanych spoiwem końców belek profilowych wiążących z belkami profilowymi podłużnymi według wynalazku, charakteryzuje się tym, że składa się co najmniej z belki profilowej podłużnej i z belki profilowej wiążącej, przy czym w pobliżu krawędzi końca belki belka profilowa wiążąca posiada stanowiący jedną całość ze ścianką profilu wiążącego co najmniej jeden zaczep sprzęgający w postaci haka z ramieniem haka, równoległym do krawędzi końca belki. Belka profilowa podłużna w pobliżu co najmniej jednego naroża wzdłużnego profilu i równocześnie w obydwu ściankach profilu podłużnego,

PL 224 284 B1 bezpośrednio przyległych do tego naroża wzdłużnego profilu, posiada co najmniej jedną przelotową szczelinę zaczepową której oś podłużna szczeliny skierowana jest poprzecznie względem osi symetrii podłużnej belki profilowej podłużnej. W strefach wzajemnego styku belki profilowej podłużnej z belką profilową wiążącą znajdują się spoiny, które wiążą trwale, na gotowo te części składowe. Szerokość szczeliny zaczepowej jest w przybliżeniu równa grubości ścianki profilu wiążącego belki profilowej wiążącej a tym samym jest w przybliżeniu równa grubości zaczepu sprzęgającego i ramienia haka. Wycięcie przelotowe haka znajdujące się między krawędzią końca belki a równoległą do niej krawędzią ramienia haka ma szerokość w przybliżeniu równą grubości ścianki profilu podłużnego, natomiast długość ramienia haka jest co najmniej kilkakrotnie większa od grubości ścianki profilu wiążącego.

Rozwiązanie według wynalazku umożliwia szybsze, jednoznaczne i powtarzalne ustalanie wzajemnego położenia belek profilowych i powtarzalne związanie części składowych w węzłach łączeniowych, przygotowanych do trwałego połączenia belek profilowych spoiną. Eliminuje się możliwość błędnego usytuowania węzłów łączeniowych oraz możliwość błędnego usytuowania wzajemnego belek profilowych w węzłach łączeniowych. Skraca się czas przygotowania konstrukcji do trwałego połączenia elementów konstrukcji spoiną. Zwiększa się sztywność konstrukcji zabudowy już podczas jej składania. Zapewnia się pełną powtarzalność wymiarową kolejnych egzemplarzy zabudowy.

Sposób według wynalazku zostanie bliżej objaśniony na podstawie przykładu realizacji, natomiast przedmiot wynalazku uwidoczniono w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia kratownicę z węzłami łączeniowymi, fig. 2 - węzeł łączeniowy narożny w rzucie aksonometrycznym, fig. 3 - węzeł łączeniowy wspornikowy w rzucie aksonometrycznym, fig. 4 - węzeł łączeniowy trójosiowy w rzucie aksonometrycznym, fig. 5 - węzeł łączeniowy narożny w rzucie poziomym, fig. 6 - fragment belki profilowej podłużnej w rzucie aksonometrycznym, fig. 7 - węzeł łączeniowy narożny w przekroju po linii A-A na fig. 5, fig. 8 - belkę profilową podłużną w widoku z kierunku W1 na fig. 9, fig. 9 - fragment belki profilowej podłużnej w rzucie pionowym, fig. 10 - fragment belki profilowej wiążącej wrzucie pionowym, fig. 11 - fragment belki profilowej wiążącej w rzucie poziomym, fig. 12 fragment belki profilowej wiążącej wrzucie aksonometrycznym, fig. 13 - węzeł łączeniowy wspornikowy wrzucie poziomym, fig. 14 - węzeł łączeniowy wspornikowy w przekroju wzdłuż linii B-B na fig. 13, fig. 15 - fragment belki prostej wiążącej w rzucie pionowym, fig. 16 - fragment belki prostej wiążącej wrzucie poziomym, fig. 17 - fragment belki prostej wiążącej wrzucie aksonometrycznym, fig. 18 fragment belki skośnej wiążącej w rzucie aksonometrycznym, fig. 19 - fragment belki skośnej wiążącej w rzucie pionowym, fig. 20 - fragment belki skośnej wiążącej w rzucie poziomym, fig. 21 - fragment belki wieloszczelinowej podłużnej w rzucie aksonometrycznym, fig. 22 - fragment belki wieloszczelinowej podłużnej w rzucie pionowym, fig. 23 - fragment belki wieloszczelinowej podłużnej w rzucie poziomym, fig. 24 - węzeł łączeniowy trójosiowy w rzucie pionowym, fig. 25 - węzeł łączeniowy trójosiowy w przekroju wzdłuż linii D-D na fig. 24, fig. 26 - węzeł łączeniowy trójosiowy w przekroju wzdłuż linii C-C na fig. 24, fig. 27 - fragment belki narożnikowej podłużnej w rzucie aksonometrycznym, fig. 28 - belkę narożnikową podłużną w widoku z kierunku W 2 na fig. 29, fig. 29 - fragment belki narożnikowej podłużnej w rzucie pionowym, fig. 30 - belkę prostą wiążącą w rzucie pionowym, fig. 31 - belkę prostą wiążącą w rzucie bocznym, fig. 32 - belkę prostą wiążącą w widoku z kierunku W3 na fig. 31, fig. 33 - belkę wieloszczelinową podłużną w rzucie pionowym a fig. 34 przedstawia belkę wieloszczelinową podłużną w rzucie bocznym.

P r z y k ł a d

Sposób łączenia belek profilowych w węzłach łączeniowych kratownicy polega na tym, że w narożu wzdłużnym profilu 1 belki profilowej podłużnej 2 i równocześnie w obydwu ściankach profilu podłużnego 3 bezpośrednio przyległych do tego naroża wzdłużnego profilu 1, wycina się automatycznie poprzecznie do osi symetrii podłużnej 4 belki profilowej podłużnej 2 co najmniej jedną przelotową szczelinę zaczepową 5, umiejscowioną w pobliżu naroża wzdłużnego profilu 1 tej belki profilowej podłużnej 2 w miejscu wcześniej zaprogramowanym w urządzeniu sterującym maszyny do cięcia laserem, sterowanej numerycznie a w ściance profilu wiążącego 6 belki profilowej wiążącej 7 w pobliżu krawędzi końca belki 8, wycina się automatycznie co najmniej jeden zaczep sprzęgający 9, również na maszynie do cięcia laserem, sterowanej numerycznie, przy czym równocześnie odcina się automatycznie belkę profilową wiążącą 7 na zaprogramowaną długość a następnie sczepia się zaczepy sprzęgające 9 belki profilowej wiążącej 7 w szczelinach zaczepowych 5 belek profilowych podłużnych 2, po czym w strefach wzajemnego styku belek profilowych podłużnych 2 z belkami profilowymi wiążącymi 7 łączy się je trwale spoiną na gotowo. Wycinanie szczelin zaczepowych 5 i zaczepów sprzęgających 9 oraz

PL 224 284 B1 odcinanie belek profilowych podłużnych 2 i belek profilowych wiążących 6 może być realizowane również na maszynach do cięcia plazmą lub cięcia strumieniem wody, sterowanych numerycznie.

Węzeł łączeniowy narożny 13 przedstawiony na fig. 2, składa się z belki profilowej podłużnej 2 i z belki profilowej wiążącej 7. W pobliżu krawędzi końca belki 8 belka profilowa wiążąca 7, posiada stanowiący jedną całość ze ścianką profilu wiążącego 6 jeden zaczep sprzęgający 9 w postaci haka z ramieniem haka 10 równoległym do krawędzi końca belki 8. Belka profilowa podłużna 2 w pobliżu jednego naroża wzdłużnego profilu 1 i równocześnie w obydwu ściankach profilu podłużnego 3, bezpośrednio przyległych do tego naroża wzdłużnego profilu 1, posiada jedną przelotową szczelinę zaczepową 5. Oś podłużna szczeliny 11 skierowana jest poprzecznie względem osi symetrii podłużnej 4 belki profilowej podłużnej 2. Szerokość szczeliny zaczepowej 5 jest w przybliżeniu równa grubości ścianki profilu wiążącego 6 belki profilowej wiążącej 7 a tym samym jest w przybliżeniu równa grubości zaczepu sprzęgającego 9 i ramienia haka 10. Wycięcie przelotowe haka 12 znajdujące się między krawędzią końca belki 8 a równoległą do niej krawędzią ramienia haka 10, ma szerokość w przybliżeniu równą grubości ścianki profilu podłużnego 3. Długość ramienia haka 10 jest kilkakrotnie większa od grubości ścianki profilu wiążącego 6. Ramię haka 10 na końcu od strony krawędzi końca belki 8 ma ukośne fazowanie. W strefach wzajemnego styku belki profilowej podłużnej 2 z belką profilową wiążącą 7 znajdują się spoiny, które wiążą trwale, na gotowo, te części składowe węzła łączeniowego narożnego 13.

Węzeł łączeniowy wspornikowy 14 przedstawiony na fig. 3, składa się z belki wieloszczelinowej podłużnej 15 i z belki skośnej wiążącej 16 oraz z belki prostej wiążącej 17. W pobliżu każdej z krawędzi końca belki 8 tak belka skośna wiążąca 16 jak i belka prosta wiążąca 17 posiadają stanowiący jedną całość ze ścianką profilu wiążącego 6 zaczep sprzęgający 9 w postaci haka z ramieniem haka 10, równoległym do krawędzi końca belki 8. Belka wieloszczelinowa podłużna 15, w pobliżu jednego naroża wzdłużnego profilu 1 i równocześnie w obydwu ściankach profilu podłużnego 3, bezpośrednio przyległych do tego naroża wzdłużnego profilu 1, posiada szereg przelotowych szczelin zaczepowych 5. Osie podłużne szczelin 11 skierowane są poprzecznie względem osi symetrii podłużnej 4 belki wieloszczelinowej podłużnej 15. Szerokość każdej ze szczelin zaczepowych 5 jest w przybliżeniu równa grubości ścianki profilu wiążącego 6 belki skośnej wiążącej 16 oraz belki prostej wiążącej 17 a tym samym jest w przybliżeniu równa grubości zaczepu sprzęgającego 9 i ramienia haka 10. Wycięcie przelotowe haka 12 znajdujące się między krawędzią końca belki 8 a równoległą do niej krawędzią ramienia haka 10, ma szerokość w przybliżeniu równą grubości ścianki profilu podłużnego 3. Długość ramienia haka 10 jest kilkakrotnie większa od grubości ścianki profilu wiążącego 6. Ramię haka 10 na końcu od strony krawędzi końca belki 8, ma ukośne fazowanie. W strefach wzajemnego styku belki wieloszczelinowej podłużnej 15 z belką skośną wiążącą 16 oraz z belką prostą wiążącą 17 znajdują się spoiny, które wiążą trwale na gotowo te części składowe węzła łączeniowego wspornikowego 14.

Węzeł łączeniowy trójosiowy 18 pokazany na fig. 4, składa się z belki narożnikowej podłużnej 19 oraz z dwóch belek profilowych wiążących 7. W pobliżu jednej z krawędzi końca belki 8 każda z dwóch belek profilowych wiążących 7 posiada stanowiący jedną całość ze ścianką profilu wiążącego 6 zaczep sprzęgający 9, w postaci haka z ramieniem haka 10, równoległym do krawędzi końca belki 8. Belka narożnikowa podłużna 19, w pobliżu dwóch sąsiadujących ze sobą narożach wzdłużnych profilu 1 i równocześnie w trzech sąsiadujących ze sobą ściankach profilu podłużnego 3, bezpośrednio przyległych do tych dwóch naroży wzdłużnych profilu 1, posiada po jednej przelotowej szczelinie zaczepowej 5. Osie podłużne szczelin 11 skierowane są poprzecznie względem osi symetrii podłużnej 4 belki narożnikowej podłużnej 19. Szerokość każdej z dwóch szczelin zaczepowych 5 jest przybliżeniu równa grubości ścianki profilu wiążącego 6 belki profilowej wiążącej 7 a tym samym jest w przybliżeniu równa grubości zaczepu sprzęgającego 9 i ramienia haka 10. Wycięcie przelotowe haka 12 znajdujące się między krawędzią końca belki 8 a równoległą do niej krawędzią ramienia haka 10, ma szerokość w przybliżeniu równą grubości ścianki profilu podłużnego 3. Długość ramienia haka 10 jest kilkakrotnie większa od grubości ścianki profilu wiążącego 6. Ramię haka 10 na końcu od strony krawędzi końca belki 8, ma ukośne fazowanie. W strefach wzajemnego styku belki narożnikowej podłużnej 19 z belkami profilowymi wiążącymi 7, znajdują się spoiny, które wiążą trwale na gotowo, te części składowe węzła łączeniowego trójosiowego 18.

Claims (4)

1. Sposób łączenia belek profilowych w węzłach łączeniowych kratownicy, w którym ostatecznie belki profilowe w strefach ich wzajemnego styku są trwale łączone spoiną, znamienny tym, że w narożu wzdłużnym profilu (1) belki profilowej podłużnej (2) i równocześnie w obydwu ściankach profilu podłużnego (3) bezpośrednio przyległych do tego naroża wzdłużnego profilu (1), wycina się automatycznie poprzecznie do osi symetrii podłużnej (4) belki profilowej podłużnej (2) co najmniej jedną przelotową szczelinę zaczepową (5), umiejscowioną w pobliżu naroża wzdłużnego profilu (1) tej belki profilowej podłużnej (2), w miejscu wcześniej zaprogramowanym w urządzeniu sterującym maszyny wycinającej, sterowanej numerycznie a w ściance profilu wiążącego (6) belki profilowej wiążącej (7) w pobliżu krawędzi końca belki (8) wycina się automatycznie co najmniej jeden zaczep sprzęgający (9), również na maszynie wycinającej sterowanej numerycznie, przy czym równocześnie odcina się automatycznie belkę profilową wiążącą (7) na wcześniej zaprogramowaną długość, następnie sczepia się zaczepy sprzęgające (9) belki profilowej wiążącej (7) w szczelinach zaczepowych (5) belek profilowych podłużnych (2), po czym w strefach wzajemnego styku belek profilowych podłużnych (2) z belkami profilowymi wiążącymi (7) łączy się je trwale spoiną.

2. Węzeł łączeniowy belek profilowych kratownicy stanowiący strukturę przestrzenną trwale związanych spoiwem końców belek profilowych wiążących z belkami profilowymi podłużnymi, znamienny tym, że składa się co najmniej z belki profilowej podłużnej (2) i z belki profilowej wiążącej (7), przy czym w pobliżu krawędzi końca belki (8) belka profilowa wiążąca (7) posiada stanowiący jedną całość ze ścianką profilu wiążącego (6) co najmniej jeden zaczep sprzęgający (9) w postaci haka z ramieniem haka (10) równoległym do krawędzi końca belki (8), natomiast belka profilowa podłużna (2) w pobliżu co najmniej jednego naroża wzdłużnego profilu (1) i równocześnie w obydwu ściankach profilu podłużnego (3) bezpośrednio przyległych do tego naroża wzdłużnego profilu (1) posiada co najmniej jedną przelotową szczelinę zaczepową (5), której oś podłużna szczeliny (11) skierowana jest poprzecznie względem osi symetrii podłużnej (4) belki profilowej podłużnej (2), ponadto w strefach wzajemnego styku belki profilowej podłużnej (2) z belką profilową wiążącą (7) znajdują się spoiny, które wiążą trwale, na gotowo te części składowe.

3. Węzeł łączeniowy według zastrz. 2, znamienny tym, że szerokość szczeliny zaczepowej (5) jest w przybliżeniu równa grubości ścianki profilu wiążącego (6) belki profilowej wiążącej (7) a tym samym jest w przybliżeniu równa grubości zaczepu sprzęgającego (9) i ramienia haka (10).

4. Węzeł łączeniowy według zastrz. 2, znamienny tym, że wycięcie przelotowe haka (12) znajdujące się między krawędzią końca belki (8) a równoległą do niej krawędzią ramienia haka (10), ma szerokość w przybliżeniu równą grubości ścianki profilu podłużnego (3), natomiast długość ramienia haka (10) jest co najmniej kilkakrotnie większa od grubości ścianki profilu wiążącego (6).