專利名稱：建筑構(gòu)件的導向、定位接合面結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種接合面結(jié)構(gòu)，與相應(yīng)配合形狀的共軛面相接合，用于給建筑構(gòu)件導向和/或定位。
這里的接合面是指兩物體相互接合的表面，而該表面的造型稱之為結(jié)構(gòu)。
按照本發(fā)明的接合面結(jié)構(gòu)的特性，它被用于解決對應(yīng)的技術(shù)物體-此稱建筑構(gòu)件-的表面的多種計劃任務(wù)、或者進一步顯示(充當)其表面。這種接合面結(jié)構(gòu)具有有利的用途，尤其適用于儀表、機械、設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域及建筑技術(shù)領(lǐng)域中用于夾固、定位及聯(lián)接功能，既可用于固定接頭，亦可作為運動傳遞。
已知的接合面結(jié)構(gòu)也有多種構(gòu)造及用途。一般情況下用于將物體在確定的軌道上導向另一物體或在一確定位置上固定，也即定位。而用于傳遞力時還常使用輔助受力件或起外形聯(lián)接作用的構(gòu)件如螺栓。
最簡單的已知結(jié)構(gòu)要數(shù)光滑表面，其形狀連接的(formschluessig)導向或定位功能均需通過附件如銷釘、軸、擋板才能得以實現(xiàn)。為了從“導向”功能過渡到“定位”功能，或反之，則大多必須除去或補充附件、帶來或失去新的附加的定位功能。然而多數(shù)情況下兩種功能中只有一種較重要或僅采用一種，由此決定了接合面的造型。
對一般的“導向”任務(wù)而言，外形連接的卡槽位大多會影響該功能因而不予設(shè)置。
對復雜的用于“定位”的接合面結(jié)構(gòu)而言，導向功能大多局限于借助斜面等將共軛面導入卡槽位。在兩種已知的用于建筑部件定位的裝置(DE-PS2537146和EP-A-0180866)中，介于兩接合面之間設(shè)有定位孔或定位槽，稍費手腳地附設(shè)了球形或圓柱形部件，借之使得兩接觸面相互定位。然而這里的斜孔或斜槽壁的導向功能有限，而主要是用于兩接合面的相互精確對中。
對于以下已知接合面結(jié)構(gòu)，其相對的接觸面各自具有相配合的、帶有法蘭的輪廓(profil)，該輪廓相互定位而緊靠在法蘭上(DE-PS-3435119，EP-A-0203888，DE-OS-2345436)，其導向功能以及變化不定的定位功能也具有相似的局限性。
當沿導向軸“導向”、在卡槽位(如在已知的帶有凸輪盤的過載連接)中“定位”這兩種功能同樣重要時，對應(yīng)接合面或邊棱的導向任務(wù)局限于使之在過載情形下能精確地從一卡槽位跳躍至另一卡槽位，但此時不可能沿導向軸進一步支撐定位。已有技術(shù)中帶有圓錐外嚙合(切端面齒)的、自動對中的分度環(huán)或定位環(huán)也適合以上情況。
因為通常如上述的兩個例子，卡槽定位通過一凸塊與一對應(yīng)的共軛面凹坑相接合來實現(xiàn)，因此這種接合方法的致命缺點是接合面離開卡槽位時，要求在垂直所需運動方向上有一將兩接合面分開的明顯動作，以便借一個側(cè)面的提高從另一側(cè)面的凹坑中脫出并跟著移過另一側(cè)面的凸點。
對許多接合面結(jié)構(gòu)，其針對一定的計劃任務(wù)還有其它一些缺點，即兩接合面相互精確或重新精確定位常常不可能、或在很困難的情況下才能做到。這點對那些沒有確定的卡槽位而只有導向面或槽以及在接合面上只能安置支承位、例如在帶“T”型槽的機床邊的已知接合面結(jié)構(gòu)而言更是如此。對其它結(jié)構(gòu)形式，如帶鉆孔鏡頭(Bohrungsrastern)的機床邊，需要高精度而昂貴的光柵尺度、配合孔、配合螺絲進行精確定位。
許多接合面結(jié)構(gòu)的問題還在于在整個表面上，兩接合面的大量支撐、導向或卡槽件相互接觸，因而或要求很精細的表面加工、或通過大面積的重合一致而產(chǎn)生一不可確定的表面支撐和力量傳遞，如在齒軸連接時。對于兩接合面通過一粘貼的及自身凝固的中間媒介進行輔助聯(lián)系，介于大面積相貼的兩接合面間的間距是很難或根本不能保持的。
據(jù)此，本發(fā)明的目的是提供一種接合面結(jié)構(gòu)，它與對應(yīng)配合形狀的共軛面相接合，產(chǎn)生建筑構(gòu)件的導向和/或定位，它最大限度地克服上述缺點，可用于多種計劃任務(wù)，并能在滿足導向和定位條件所要求的精度下加工制造，且造價合理。
根據(jù)本發(fā)明，該計劃任務(wù)可通過如權(quán)利要求1的接合面結(jié)構(gòu)得以解決，其它有利的布置改進和發(fā)展請見從屬權(quán)利要求。
本發(fā)明的出發(fā)點是，與計劃計務(wù)對應(yīng)的接合面結(jié)構(gòu)的造型使之既可具有沿導向軸“穿入”卡槽位的導向功能，也可具有定位在卡槽位中的定位功能，其中從某一功能過渡到另一功能只需少量的輔助運動。另外可自由選擇的支承位可設(shè)在卡槽位之間。
此外該出發(fā)點的根據(jù)是，整個接合表面中僅有相當小的一部分表面需要支靠在對應(yīng)的共軛面上，以便由多個彈性配合一致的總合使可進行精確確定的定位和可重新精確定位并均勻分配力量傳遞。為此接合面結(jié)構(gòu)的角度、尺寸必須對稱。它必須從單一的基本結(jié)構(gòu)單元出發(fā)，通過同種單元直接緊靠連續(xù)排列或通過它們之間以一定間距排列，從而可任意擴展。因此該結(jié)構(gòu)單元應(yīng)具有集合的和獨立的基面或基準邊棱，同時，視計劃任務(wù)的不同使可能簡單地附設(shè)或安裝一些機構(gòu)，例如用于在卡槽位和支承位中，附加力傳遞或用于由卡槽位中取出及阻止重新進入的機構(gòu)。
此外，接合面結(jié)構(gòu)不僅可以是建筑構(gòu)件的集合組件，還可以簡單的方式設(shè)置于一中間承載物中并與對應(yīng)件相連。作為最終的結(jié)論，它還應(yīng)總體呈示各個建筑物件的統(tǒng)一的外表結(jié)構(gòu)。
上述根據(jù)本發(fā)明的條件是通過以下方式實現(xiàn)的接合面中至少一個接合面由一個或多個導向軸和導向面、卡槽位和支承位的集合組成，通過側(cè)壁與一個或多個構(gòu)成頂面或底面的表面部件相連，所述側(cè)壁角度對稱相互交接，且其通過交接所產(chǎn)生的邊棱完全或部分被削平，借此在一個或多個作為卡槽位的導向軸交叉位上，一部分或全部側(cè)壁邊棱將共軛面定位地支撐在削平區(qū)上。
這種用于導向、支撐、定位的軸、表面和中心的新的組合和編排優(yōu)點是具有一簡單的幾何形狀。
這種接合面結(jié)構(gòu)可輕易與各種計劃任務(wù)相配合，不僅在尺寸比例、擴展能力、形狀、原料選擇、攜帶物體的結(jié)構(gòu)造型、輔助裝置的設(shè)置，而且在加工方法方面亦是如此。
根據(jù)本發(fā)明新的原理，即共軛面定位支撐在卡槽位中相接側(cè)壁產(chǎn)生的邊棱的相對狹小的削平區(qū)上，使可能進行精確的、可重復的且自我對中的定位。為了穩(wěn)定的對中及相對支撐，甚至很狹長的削平區(qū)的相互支撐，只要采用兩卡槽位及其空間相互取向即可。相應(yīng)地，大部分外力通過許多相同的卡槽位傳遞，不可避免的卡槽位加工公差在共軛接合面的壓力下通過側(cè)壁邊棱的材料變形而得以均衡。假如要求該接合面造型的變形本身限制在一可靠的范圍內(nèi)，通過選擇尺寸用彈性和塑性變形部分而得以實現(xiàn)。根據(jù)削去側(cè)壁邊棱下橫截面不斷擴展，對彈性材料給出一累進的彈性變形特征線，它也使材料固有衰耗特性的采用成為可能。
假如根據(jù)本發(fā)明的接合面結(jié)構(gòu)應(yīng)在卡槽位中接合，并由粘結(jié)劑或水泥相互連接，則這種情況下可無額外建筑高度通過中間層完成。這自身凝固的粘貼介質(zhì)為此而設(shè)入介于兩相互接合的接合面之間沿導向軸存在的自由空間。側(cè)壁邊棱相互支撐的削平區(qū)可能出現(xiàn)的污染可通過壓緊固定而消除。
這一優(yōu)良特點可借助

圖1至11的實施例附圖表示并隨后加以說明。
圖1是接合面結(jié)構(gòu)由任意面截取的基本單元1。頂面3形成最大向外(正)表面凸起、底面4形成向內(nèi)最大(負)表面凹槽。側(cè)壁5與頂面、底面相接，側(cè)壁彼此角度對稱地相連，其交接邊棱6有一削平區(qū)7。側(cè)壁的軸為導向軸8，其交叉點9構(gòu)成卡槽位置的中心。
在此，通過與共軛面過削平區(qū)7定位支撐對應(yīng)的、完全不同類型的共軛面可“穿入”該接合面結(jié)構(gòu)。此時共軛面的表面凸起位置的高低必須使之不提前靠置在相對的底面4上。
圖2是這樣一種共軛面2，其本身滿足如圖1所述的結(jié)構(gòu)條件，然而其區(qū)別在于只有頂面3而沒有底面。任何其它表面均可(前述情況下指垂直的邊壁10)與側(cè)壁5相接。
圖3表示兩接合面1、2在卡槽位中的互相接合狀態(tài)。接合邊棱6的展平區(qū)7的相互支撐使它們能自動對中而在卡槽位置中心9定位，優(yōu)點如前述。
然而除了形狀構(gòu)成原則，即在交叉點9周圍帶有削平區(qū)7的側(cè)壁6相互中心對稱外，還存在一自由(變化)，即削平區(qū)寬度設(shè)計為恒定的或均勻變化、或僅局部設(shè)置削平區(qū)，同時-從橫截面看-削平區(qū)可呈微凹、微凸或直線狀。依據(jù)計劃任務(wù)的不同，為與不同的材料或接合條件相對應(yīng)，削平區(qū)的寬度b與結(jié)構(gòu)高度h按比例相比其值有很大變動。
圖4表示接合面2所需的最小提升高度h2，以便隨后的任意方向沿導向軸8撤出卡槽位、同時到達別的卡槽位中的其它確定位置或借助垂直支撐導向軸而進入其間的支撐位。
此提升高度對結(jié)構(gòu)而言，譬如接合面2所具有的提升高度，僅取決于壓緊狀態(tài)下側(cè)壁邊棱展平區(qū)的尺寸以及其邊棱角β大小。
在此假設(shè)恒定平坦的削平區(qū)7寬度b1＝b2＝b，則對90°交叉的側(cè)壁軸、側(cè)壁斜角α＝30°時，邊棱角β＝39.2°，則最小提升高度h2很小，h2＝b/tanβ＝1.23b。
圖5表示從結(jié)構(gòu)1的卡槽位9提升出來并沿導向軸8推入支撐位11的結(jié)構(gòu)2，以使上述過程更為清楚。此時結(jié)構(gòu)2垂直導向軸支撐在側(cè)壁5上。
接合面結(jié)構(gòu)1、2、12的頂面3可表示集合單元成型的基準面和/或支撐面13的一部分，支撐住任一部件同時作為構(gòu)件和接合面組合的高度尺寸基礎(chǔ)。該單元表面可不同地成型。
圖6表示過側(cè)壁邊棱的削平區(qū)7的一圓柱面結(jié)構(gòu)12截面圖，其與一平面結(jié)構(gòu)1接合，不但未改變其基本特性，旦進一步擴了大其可能的實際用途。此外所舉之例中，頂面和底面(3、4、14)寬度不一且設(shè)有彎曲處。同樣側(cè)壁5或削平區(qū)7的形狀可與計劃任務(wù)相配合并帶有不同的角度，作為平坦形(7、1)或均勻的漸開線形(7、2)彎曲的表面而設(shè)計。
不依賴頂面、底面(3、4)形狀或彎曲度，介于它們間的高距h及側(cè)壁邊棱的削平區(qū)7可進行調(diào)整，即給第二同類造型的并無壓力地接合在卡槽位9中的共軛面設(shè)一介于頂面、底面間的微小間距h1。圖7是過相互支撐的削平區(qū)的截面圖。在一相應(yīng)的壓力下，支撐著的削平區(qū)繼續(xù)變形，直至間距h1變?yōu)榱闱耶a(chǎn)生一在頂面、底面上的相互輔助支撐。其優(yōu)點是不斷增大的壓力并不繼續(xù)使削平區(qū)變形。這種變形可完全保持在彈性變性范圍內(nèi)，因此可在各種壓力下重新精確定位。此外通過頂面、底面的相互支撐，與壓緊力無關(guān)就可達到精確確定的高度值。盡管支撐面擴大，總面積中只有少部分-約20%～25%-用于相互支撐。
當接合面結(jié)構(gòu)遮蓋住較大的表面且一個或多個共軛面要在其上定位，而不改變相互的尺寸精度、重復精度時，前面所述的造型方式是適宜的。
圖8表示這種接合面類型(15.1)的一實施例。它可與一與此完全相同的共軛面(15.2)接合。此外球形16錐形17或棱錐形18的接合面結(jié)構(gòu)也可支撐在卡槽位中削平區(qū)7上，沿導向軸導向引入面拼接。尤其對這種類型的支撐共軛面可預先規(guī)定，其直至(預定的)拼裝壓力下才會自身構(gòu)成所要求的削平區(qū)寬度。
共軛面結(jié)構(gòu)19也是可以想象，它相互地支撐在多個交叉點9的一些削平區(qū)7上。不言而喻的是，對應(yīng)的輪廓面32也僅僅能導入及(拼裝)支撐在側(cè)壁5上。
圖8還表示了基面、導向面或支撐面20，以及其相應(yīng)的不依賴本身的接合面結(jié)構(gòu)的交叉點9的明確編排情況。該結(jié)構(gòu)也可從具有與交叉點明顯的幾何對稱關(guān)系的開口或鉆孔21處中斷。
例如可通過鉆孔21設(shè)置輔助裝置如螺栓22、可動支撐面等，借助這些輔助裝置，接合面可自行固定或?qū)⒐曹椊雍厦嬖趬毫ο缕囱b接合或由卡槽位置卸脫出。
圖9表示一可動支撐面23，它從下部通過底面4裝在接合面結(jié)構(gòu)1的中心9。它用于將共軛接合面由卡槽位稍稍提升一斷續(xù)運動所需的提升高度h2。當共軛面2如圖5中的舉例越過該卡槽位置移開時，若該支撐面23停留在這一已提高后的位置，則阻止重新穿入拼裝。
根據(jù)本發(fā)明的接合面結(jié)構(gòu)，每二根導向軸8在卡槽位置9的交角最好取γ＝90°。然而也可有三根導向軸同時換?，故絾緩娚有区丙R匱≡瘛 導向軸可以是筆直或彎曲的，因此對多數(shù)交叉點而言，所有相應(yīng)的導向軸不僅可相互平行(圖8)，也可中心對稱地設(shè)置。
圖10表示了這種中心對稱的設(shè)置的三種變化，其中導向軸一方面指向中點24，另一方面環(huán)繞該中點匯聚。
舉例見圖10右下方，頂面3沿指向中心24方向逐漸變細，底面4及所有側(cè)壁5的寬度、結(jié)構(gòu)高度h保持不變。圖10左下角中，頂面3、底面4、側(cè)壁25及結(jié)構(gòu)高度h沿指向中心方向逐漸變細。同心的側(cè)壁依賴與中心的距離，具有恒定的寬度。
圖10右下方和左下方所示的接合面結(jié)構(gòu)能與結(jié)構(gòu)僅沿徑向設(shè)置的同種類型的共軛面導向或卡緊定位接合。
圖10上中部表示一與圖10右下部相似的結(jié)構(gòu)，但區(qū)別在于側(cè)壁26沿同心導向軸8寬度有所變化，借此在該范圍內(nèi)底面4的寬度、高度亦可不同。借助這種側(cè)壁形狀共軛接合面可更方便地單側(cè)導入卡槽位。
對這種類型的接合面，當接合面按計劃任務(wù)導向拼接時，接合面間設(shè)置合適的潤滑介質(zhì)。
最后圖11表示具有接合面結(jié)構(gòu)的物體的另兩種造型方式。下方支撐結(jié)構(gòu)1呈示一簡單、薄壁的接合面結(jié)構(gòu)或一中空物體27的表面，它可與一同種薄塑結(jié)構(gòu)相接合。
與此相反，從上部導入卡槽位置的共軛面表示單一中空物件的外結(jié)構(gòu)單元，側(cè)壁5及兩邊的頂面3可以中斷，因此而產(chǎn)生一空間結(jié)構(gòu)28，由桿狀面29沿表面邊棱30及削平區(qū)7表示?？臻g結(jié)構(gòu)可由這種桿狀面的單元構(gòu)件編排組成。
其它接合面結(jié)構(gòu)，如位于下部的中空物體27可另從上部接合，因此單一中間物體28承擔聯(lián)接功能。為了相互固定這一中空物體或薄壁結(jié)構(gòu)，它們可在本身支撐的側(cè)壁的削平面7上由螺栓、自身凝固的粘結(jié)劑31等加以固定。
若削平區(qū)7的寬度、結(jié)構(gòu)高度進行調(diào)整，使削平區(qū)7及各自的頂面、底面(3、4)相互支撐，則中空物體也可在該面上進行固定。
權(quán)利要求
1.一種接合面結(jié)構(gòu)，與相應(yīng)配合形狀的共軛面接合、為建筑構(gòu)件導向和/或定位，其特征是接合面(1)中至少一個接合面由一個或多個導向軸、導向面、卡槽位、支撐位的集合(8、5、9、11)組成，通過側(cè)壁(5)與一個或多個構(gòu)成頂面或底面的表面部分(3、4)相連，所述側(cè)壁(5)角度對稱地交接，其通過交接所產(chǎn)生的邊棱(6)全部或局部削平，借此在一個或多個作為卡槽位的導向軸(8)的交叉位(9)上，一些或全部側(cè)壁邊棱6將各自對應(yīng)的共軛接合面(2)定位地支撐在削平區(qū)(7)上。
2.如權(quán)利要求1所述的接合面結(jié)構(gòu)，其特征是帶有削平區(qū)(7)的側(cè)壁邊棱(6)相互中心對稱地環(huán)繞在交叉位(9)旁，削平區(qū)的寬度恒定或均勻變化，從橫截面看呈凹、凸或直線狀，與結(jié)構(gòu)高度h相比，削平區(qū)7的寬度b的值介于b＝約0.001h至b＝約1h之間，或者削平區(qū)所需的寬度和長度在共軛接合面(2、12、16、17、18、19)的拼裝接合壓力下才產(chǎn)生。
3.如權(quán)利要求1和2所述的接合面結(jié)構(gòu)，其特征是一對應(yīng)形狀的共軛接合面(2、12、16、17、18、19)在卡槽位(9)外沿側(cè)壁(5)導向，并垂直側(cè)壁支撐;從卡槽位中脫離需要一升程h2，該值與共軛接合面的形狀無關(guān)而僅依賴于壓拼狀態(tài)時側(cè)壁(6)的削平區(qū)(7)的尺寸以及邊棱角β。
4.如前面任一權(quán)利要求所述的接合面結(jié)構(gòu)，其特征是頂面(3)是統(tǒng)一造形的基面或支撐面(13)的部分，它優(yōu)先設(shè)計成平面、圓柱面、錐面或球面，同時共軛接合面12的對應(yīng)基面、支撐面設(shè)有相同或不同的形狀或彎曲，其中針對頂面3而言，底面4具有相同或不同的寬度或彎曲(14)，或縮小至一半徑。
5.如前面任一權(quán)利要求所述的接合面結(jié)構(gòu)，其特征是頂面和底面(3，4)間的高度h及側(cè)壁(6)的削平區(qū)(7)相互如此調(diào)整茍緣詼?、同种形状及哉Nú畚唬 )中無壓緊力而接合的共軛面(2)，具有一在相對的頂面、底面間的微小間距h1;通過側(cè)壁的支撐著的削平區(qū)獲得彈性變形，該間距在施加一定的壓緊力后變?yōu)榱恪?br> 6.如前面任一權(quán)利要求所述的接合面結(jié)構(gòu)，其特征是側(cè)壁(5)是平面、側(cè)壁夾角α在約15°至75°之間，對應(yīng)側(cè)壁(6)的直線削平區(qū)(7.1)，或側(cè)壁及削平區(qū)(7)均勻地、例如具有圓弧狀或漸開線狀(7.2)彎曲;側(cè)壁具有恒定或變化的寬度(25，26)，或?qū)σ粋€側(cè)壁方向是一種情況，而垂直于側(cè)壁方向又是另種情況。
7.如前面任一權(quán)利要求所述的接合面結(jié)構(gòu)，其特征是依靠在交叉位(9)處相交的導向軸(8)的數(shù)量N，導向軸的交角最好取γ＝180°/N;對多個交叉點，對應(yīng)的導向軸相互平行或中心對稱地排列，例如一方面對準中心(24)，另一方面同心環(huán)繞該中心。
8.如前面任一權(quán)利要求所述的接合面結(jié)構(gòu)，其特征是該結(jié)構(gòu)支撐一具有大體相同結(jié)構(gòu)的接合面，或其支撐一球形、圓錐形或棱錐形表面結(jié)構(gòu)(16、17、18)，或支撐一共軛接合面，該共軛接合面始終僅有交叉位(9)的一部分側(cè)壁與之相接。
9.如前面任一權(quán)利要求所述的接合面結(jié)構(gòu)，其特征是它全部或部分呈一實心體或空心體(1，27)的表面;或設(shè)在一基體上，其中它本身或基體由統(tǒng)一的、剛性或彈性材料或這些材料的復合料制成。
10.如前面任一權(quán)利要求所述的接合面結(jié)構(gòu)，其特征是側(cè)壁(5)和頂面(3)中斷或不由統(tǒng)一的表面組成;特別地說，它作為空間結(jié)構(gòu)(28)通過桿狀面(29)沿表面邊棱(6、30)構(gòu)成。
11.如前面任一權(quán)利要求所述的接合面結(jié)構(gòu)，其特征是在結(jié)構(gòu)內(nèi)部或外部固定或可動地設(shè)置獨立的基面、導向面或支撐面以及支撐邊棱(20、23)，它們針對交叉位(9)具有一明確的排列位置，以及/或它們被一個或多個始終與相鄰交叉位具有明確對稱關(guān)系的開口或鉆孔(21)中斷。
12.如前面任一權(quán)利要求所述的接合面結(jié)構(gòu)，其特征是在它與第二接合面之間設(shè)有潤滑劑或自身凝固的粘結(jié)劑(31)，它們通過輔助裝置(22、23)力連接和/或形狀連接地運動，從而固定在支撐位和卡槽位(11，9)中或從其中脫出。
全文摘要
建筑構(gòu)件的導向定位接合面結(jié)構(gòu)1，對應(yīng)物體(此稱建筑構(gòu)件)設(shè)于其表面或大致呈其表面，它可與同種或不同種配合形狀的共軛面2相接合。共軛面支撐在側(cè)壁5交會邊棱的對中削平區(qū)7上，由此獲得精確、可重復并自動在卡槽位中心9處對中的的定位；為過渡到導向功能，可借助一較小的提升高度以任意方向沿導向軸8離開卡槽位。
文檔編號E04B1/38GK1032205SQ88104760
公開日1989年4月5日 申請日期1988年7月30日 優(yōu)先權(quán)日1987年8月5日
發(fā)明者奧托·邁克爾·米利察, 安·特羅古特 申請人:奧托·邁克爾·米利察, 安·特羅古特