專利名稱:網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的球形接點的制作方法
本發(fā)明是關(guān)于網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)所用的球形接點，特別是關(guān)于立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)所用的多頭球形接點。
大家知道，立體的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)是指按照合理的幾何尺寸設(shè)計的標準的空間結(jié)構(gòu)，由一些強度不同、結(jié)構(gòu)各異的標準結(jié)構(gòu)件組成。網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的任何桿件都是以球形接點為轉(zhuǎn)軸，一定數(shù)目的直桿件會聚在這個球形接點處，由球形接點把它們連接在一起以便建造一個盡可能剛性的結(jié)構(gòu)組件。
目前有很多種型式的球形接點。比如，有的球形接點具有一個圓球心，有的具有半球形接點，有的具有多邊形圓環(huán)，各個桿件組裝在一起，夾持板或夾爪，用鋼管固定在球心上，將桿件焊到連接件的底面上，等等。在所有這些球形接點中，應(yīng)用最廣泛的是以“Mero”為商標的一種，它特別使用了與本發(fā)明最切合的有關(guān)技術(shù)。
上面所講的這種接點包括一個實心的球體，在球體表面上加工出一些呈45°和90°的平面。在這些平面的中心位置上加工一個帶螺紋的孔，不同尺寸的帶絲扣的桿件就可以擰到這些孔中。從理論上說，螺紋擰接只能防止桿件從孔中滑脫，而桿件必須靠壓力與上述的球體接合在一起。為了能夠使幾個桿件都會聚到一個球體上，上述桿件的端部必須有很大錐度、端部變細，這樣，桿件和球體的接合面就相對減小了。
這種球形接點在平面網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)和立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中都可以得到好的應(yīng)用效果。不過，這種接點還有一些嚴重缺點。
實事上，在上面這種接點中，接點與桿件并不是一種受約束的固定連接，而在這種網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中在靠近接點處的連接最可取的是盡可能地用受約束的剛性連接，這樣，桿件就可以輕一些或者長一些。此外，這種接點還比較貴，因為在球體表面上以及桿件的端部都必須有一些機械加工量。同時，每一個球體上所連接的桿件都得是同一個類型的，這也增加了費用。結(jié)果，裝到球體上的桿件如果所承受的應(yīng)力較小就不得不超過所需的尺寸。此外，在實現(xiàn)這種比較貴的特殊接點時有各種不同的技術(shù)方案，因此需要很好地計劃，按具體的型式予以設(shè)計。
上面所講的最后一點是很重要的，因為這就大大地限制了設(shè)計人員的能動性，設(shè)計者就不得不去考慮這些接點所特有的特點。不過，除了標準化的辦法以外，與之不同的其他辦法似乎是不可能的，因為實事是桿件的間隔很小，桿件與球體之間的壓力或者說接合面太小了，人們知道，螺紋連接件是不應(yīng)該承受剪切應(yīng)力的。
根據(jù)以上所述，本發(fā)明的一個總目的就是要提供一種能夠消除上述缺點的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)所用的球形接點。
在這個總的目的里面，本發(fā)明的一個重要目的是提供一種接點，它可以保證網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)各個桿件能夠具有非常剛性的連接。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種接點，它的費用較低，并且可以按照實際承受的應(yīng)力來確定每一點的尺寸。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種球形接點，它可以適應(yīng)建筑師的各種具體要求而需要任何專門的加工。
從上面所講的以及后面將要闡明的其他目的是可以通過本發(fā)明的球形接點而得以實現(xiàn)的，本發(fā)明的接點可以用于網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，有很多桿件會聚到這個接點上，接點具有一個中心球體，通過第一連接件和第二連接件與上述桿件相連接上述第一連接件和第二連接件可以互相連結(jié)，其特征是上述第一和第二連接件為夾件和插件，插件的形狀與上述夾件的形狀是互補的，插件可以從桿件伸展方向的橫向插到夾件中去，相互配合起來。
下面按照所推薦的一個實施例，參照附圖加以說明，從而使本發(fā)明的特點和優(yōu)點得以更加明顯。
圖1所示是按本發(fā)明的球形接點中心部分的透視圖;
圖2是本發(fā)明球形接點與網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的一些桿件連接的平面圖;
圖3所示是一個局部正視圖和局部斷面圖，可以看出桿件是如何在其兩端與本發(fā)明的球形接點相連接的;
圖4至圖6分別表示本發(fā)明球形接點的插件部分的立面圖、側(cè)面圖和平面圖;
圖7和圖8分別表示適于和圖4-6中所示的插件配合的夾件的立面圖和平面圖;
圖9和圖10分別表示本發(fā)明球形接點中心球體的赤道剖面和面積剖面;
圖11所示是如何把圖7和圖8中的夾件安裝到圖9和圖10中所示的中心球體上去;
圖12和圖13分別表示一個夾件和一個插件，它們與圖7和圖4中的夾件和插件類似只是形狀不同。
圖14所示是圖12和圖13中的夾件和插件配合在一起的情況;
圖15所示是按照本發(fā)明另一個實施例的夾件和插件組成的接點斷面圖;
圖16所示是按照本發(fā)明另一個實施例的各組合件配合的接點斷面圖。
在上面的附圖中，按本發(fā)明設(shè)計的球形接點用編號1表示，簡單概括地說，就是有一個中心球體2，通過第一連接件和第二連接件把球體與桿件3連接起來形成一個網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。
球體2最好是一個空心的球(圖9和圖10)，球上開有孔4，并且在球壁上做成相應(yīng)的突起部分5。上述球體也可以帶中心孔6，以便將中心銷釘7插進去。
在球體2和桿件3之間的上述第一連接件和第二連接件可以是夾件8和插件9。夾件8最好是與球體2相連，而插件9最好是與桿件3相連。上述連接都用焊接方法。對于夾件8來說，正確的定位是靠中心銷釘7(圖11)，而對插件9來說則靠桿件3端部的承口(圖3)。
夾件8可以是一個整體，也可以做成叉子形或者由兩部分合在一起。不管是什么型式，夾件與球體2的接觸面都是很寬的，不過接觸面是平的，這樣可以少占地方，不會與布置在旁邊的其他夾件相干擾。插件9可從相對于桿件3伸展方向的橫向滑動插入到夾件8中。在夾件8上至少要有一制動銷10，它的作用是一個限位擋板用來限制插件9插進的位置。
如圖4到圖6所示，上述插件9的形狀正好可以與夾件8相配合，插件上最好有一個大圓頭11這樣可以防止插件滑脫出來。不過，夾件8和插件9都可以做成另外一種形狀，比如可以做成圖12和圖13中的那種形狀。在這一實施例中，插件和夾件的接觸面上都有凸凹部分，因此可以代替那個大圓頭來防止插件9從夾件中滑脫出去。
插件9上有一個凹槽12，制動銷10就卡在這個凹槽中，在插件和夾件8上分別有通孔13和14，可以將一個螺栓15(圖3和圖14)插進去;當螺栓擰緊以后，夾件8就不能打開了。上述的通孔13和14以及螺栓15用作鎖緊裝置，上述通孔的尺寸可以彼此不同，使剪切作用不可能產(chǎn)生。
按照另外一個實施例(圖15)，在一個球體17上形成了一個接點16，球體最好是一個空心的球。在上述球體17周圍有一些插件，用18表示，每一個插件都是一個T形的棱形體，這個棱形體的桿19垂直于上述球體17的外表面，而棱形體的橫頭20被裝在夾件22中具有適當形狀的空間里。
再詳細一點講，夾件22是由兩部分23和24組成的，夾件的這兩半可以裝在一起并在軸向固定以桿件，夾件組裝后呈一個平截頭錐體的形狀25，它的下底26向下延伸形成了上面所講的空間21。上述空間21中可以容納插件18的橫頭20，而桿19則從開孔27中伸出來。夾件組裝后所形成的開孔27是由適當形狀的凸臺27a和27b構(gòu)成的，從圖中可以看得很清楚，這兩個凸臺是分別從上述夾件的兩半部分23和24對稱延伸出來的。
在沿著夾件22的導向凸緣28進行焊接，將夾件焊到桿件上的時候，夾件的這兩半也就連接到一起了。
在上述空間21橫向開有兩個通孔29和30，用來穿入一個緊固螺栓31。用一個螺帽32將上述螺栓擰緊以后，就把插件18牢牢地固定到夾件22上了，與此同時，夾件的兩半部分23和24在靠近下底26處也就固定在一起了。由于橫頭20裝在夾件22的空間里，如上所述，橫頭上也必須有一個通孔33，以便讓上述螺栓31穿過。
插件18最好是與球體17做成一個整體，并且是用鑄造的方法制做。比如可以將其鑄成兩半，在每一半上有幾個插件垂直于球體的表面，然后將兩半焊接起來。不然也可以將每一個插件18的桿19焊到上述球體17上，這些桿都與球體的表面相垂直。
在這一實施例中，不需要任何的連接裝置，因為這里的連接只意味著每個部件的定位而已，這是由于夾件22和插件18都具有特殊的形狀，可以互相裝配連接在一起。
在本發(fā)明的范圍之內(nèi)的另一個實施例的球形接點示于圖16中的34。簡單地說，上述接點包括一個空心的球體35，在球體的外面有一些帶螺紋的孔36。圓柱形桿38端頭的小桿37被擰到這些孔中，圓柱形桿的另一端具有環(huán)形凸緣39。
作為插件40具有一個圓柱形空心體，該空心體由不同直徑的兩部分組成。直徑較大的部分41具有一個圓的凸臺42，相對于上述部分41稍稍凹進去一點，這一凸臺與每一個桿件44的一端43固定連接在一起。上述插件40的直徑較大的部分41與桿件44具有相同的直徑，從而與桿件形成一個連續(xù)的整體件。在上述插件40的另外一端是直徑小于部分41的另一部分45，在這一部分的外面有螺紋46。這個螺紋46與圓環(huán)形螺母48的螺紋相嚙合，圓環(huán)形螺母具有兩個性質(zhì)不同的區(qū)段。插件40的直徑較小部件45擰按在螺母的第一段中，這一段的形狀可以使螺紋47與上述插件的螺紋46相嚙合。螺母第二段的形狀適于配合凸緣39并防止其跑出來。為此目的，圓環(huán)形螺母48上有一個環(huán)形的凸臺49。
也可以采取這樣的辦法，在桿件44的端部有外螺紋，可以直接擰到相對應(yīng)的環(huán)形螺母48中。在這種情況下，就不再需要插件40，也不用將其焊到桿件44上。
組裝的步驟是在套上環(huán)形螺母48以后，將圓柱形桿38的桿37擰到球體35上的每一個螺絲孔36中;然后通過螺紋46和47將環(huán)形螺母48擰到插件40上，采用這樣的辦法，球形接點可以在一個非常緊湊的方式下組裝起來。
這樣，本發(fā)明就達到了所預想的目的。
實事上，所得到的連接是非常堅固可靠的。此外，球形接點的結(jié)構(gòu)和制做接點的方法都不會因為通到接點的桿件數(shù)目和位置的變化而有所不同。因此，也就不需要專門的機械加工，所有接點的價錢也可以是一樣的。
最后，應(yīng)該看到，在采用本發(fā)明的球形接點以后，就有可能根據(jù)每次所必須承受的應(yīng)力來布置夾件8使其具有正確的數(shù)目和適當?shù)某叽?。因此，就沒有必要用過大的桿件來承受較小的應(yīng)力，而這樣可以明顯地減輕結(jié)構(gòu)的重量，同時也可以節(jié)省很大一部分費用。
實際上，這種球形接點是多頭的，可以適應(yīng)大多數(shù)不同的情況，而不需要在結(jié)構(gòu)做任何重大的改變，從而可以降低費用。
此外，把球形接點鑄成兩半，上面帶有所需數(shù)目的插件18總是可以辦到的，隨后再把這兩半球焊到一起，這樣就可以降低費用，節(jié)省工作時間。
從上面還可以得到一個好處，那就是插件18每次也可以鑄造，因此插件的尺寸可以符合設(shè)計要求的數(shù)值，這又進一步改善桿件和球體之間的壓力，同時可以減輕結(jié)構(gòu)的重量。
最后，按照第二個實施例的球形接點要比其他方案便宜得多，因為所需要的加工量最少，如果需要更換和變化時，它也比較容易插進去。
很明顯，對于本發(fā)明的球形接點的具體結(jié)構(gòu)還可以進行不同的改進，但不離開本發(fā)明的上述原則以及在權(quán)利要求
中所規(guī)定的內(nèi)容。
權(quán)利要求
1.一個網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的球形接點用來連接會聚在該接點的一些桿件，接點有一個中心球體并通過第一連接件和第二連接件與上述桿件相連，上述的第一和第二連接件適合于相互配合連接，其特征在于上述第一和第二連接件是夾件和插件，插件的形狀與上述夾件的形狀是互補的，插件可以在上述桿件伸展方向的橫向滑動插入上述夾件中。
2.按照權(quán)利要求
1的球形接點，其特征是上述接點包括一個用來把上述插件鎖在上述夾件中的裝置，這一裝置包括插入上述夾件和插件的通孔中的螺栓，夾件和插件上的上述通孔具有不同的直徑以避免產(chǎn)生任何的剪切應(yīng)力。
3.按照權(quán)利要求
1的球形接點，其特征是上述插件與上述桿件相連接而上述夾件與上述球體相連接，并且是通過插入上述夾件和上述球體中的中心銷釘來連接的。
4.按照權(quán)利要求
1的球形接點，其特征是上述夾件上至少有一個制動銷用來限制上述插件在夾件中滑動的位置。
5.按照權(quán)利要求
1的球形接點，其特征是上述夾件通過焊接在球體上的平板部分與上述球體相連接。
6.按照權(quán)利要求
1的球形接點，其特征是上述插件的末端具有一個大圓頭狀的尾件。
7.按照權(quán)利要求
1的球形接點，其特征是上述球體是一個空心球體，在球上有開孔并且在這些開孔的附近有增厚的突起部分。
8.按照權(quán)利要求
1的球形接點，其特征是上述插件與球體連成一體，而上述夾件與桿件焊接在一起，并且配備有互相緊固的部件。
9.按照權(quán)利要求
8的球形接點，其特征是上述球體系鑄造成兩半，每一個半球上布置了適當數(shù)目的插件，插件與球體表面垂直。
10.按照權(quán)利要求
8的球形接點，其特征是上述插件包括一個T形的棱形體，棱形體的桿與球體連成一體并垂直于球體的外表面，棱形體的橫頭與上述夾件相連接。
11.按照權(quán)利要求
8的球形接點，其特征是上述夾件由兩部分組成，夾件的這兩半可以裝在一起并在軸向固定以桿件，夾件組裝后呈一個平截頭錐體的形狀，它的下底延伸足夠長并形成一個空間，上述插件的橫頭即在這一空間中，插件的桿從一個開孔中伸出來，這個開孔是由上述夾件的兩部分的端部對稱延伸出來的凸臺所形成。
12.這種球形接點包括一個中心球體，它可以通過圓柱形桿和插件與一些桿件相連接，其特征是上述圓柱形桿與上述球體相連接，圓柱形桿具有一個環(huán)形凸緣，上述插件與上述桿件相連接，并且與上述圓柱形桿相靠，借助于一個圓環(huán)形螺母將上述圓柱形桿和插件牢牢地固定在一起。
13.按照權(quán)利要求
12的球形接點，其特征是上述圓柱形桿的一端有環(huán)形凸緣，而在另一端有帶絲扣的桿，這個帶絲扣的桿擰到上述球體表面上的開孔中。
14.按照權(quán)利要求
12的球形接點，其特征是每一個上述的插件大體上是一個空心圓柱體，由兩部分組成，第一部分具有較大的直徑，這一部分上具有一個稍稍凹進去的圓形凸臺，這個凸臺與每一桿件的端部緊緊裝在一起;第二部分具有較小的直徑，上面有絲扣部分，這個絲扣部分與上述圓環(huán)形螺母擰在一起，而圓環(huán)形螺母與上述圓柱形桿相連。
15.按照權(quán)利要求
12的球形接點，其特征是上述桿件的端部圓周上有絲扣，可以與相應(yīng)的圓環(huán)形螺母擰接在一起。
專利摘要
本發(fā)明是關(guān)于網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的技術(shù)，特別是關(guān)于一個球形接點用來連接會聚到接點上的一些桿件。按照本發(fā)明的球形接點(1)包括一個中心球體(2)以及第一和第二連接件與上述桿件(3)在一條直線上并分別與上述球體(2)和上述桿件(3)相連接，同時這兩個連接件可以用一個緊固件互相連接，上述第一和第二連接件是夾件(8)和插件(9)，插件的形狀與上述夾件(8)的形狀相配合，插件可以在上述桿件(3)伸展方向的橫向滑動插入上述夾件中。
文檔編號E04B1/58GK85105987SQ85105987
公開日1987年2月25日 申請日期1985年8月8日
發(fā)明者喬瓦尼·西莫內(nèi), 佛朗哥·奧爾西 申請人:綜合系統(tǒng)公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan