FI108571B - Profiilikiskojärjestelmä - Google Patents

Description

ί 08571

Profiilikiskojärjestelmä

Keksinnön tausta

Keksintö koskee profiilikiskojärjestelmä laite- ja konerunkojen muodostamista varten, jossa järjestelmässä profiilikiskot on kiinnitettävissä toisiin-5 sa suorassa kulmassa kiskojen kytkien ja päätyjen välisten profiilikiskoliitosten avulla, jolloin järjestelmä käsittää perusprofiilikiskon, jonka poikkileikkaus on nelisakara, ja jolloin ainakin perusprofiilikiskon kylkeen kiinnitettävän toisen samanlaisen profiilikiskon pää on varustettu päätylaipalla, joka on kiinnitettävissä muotosulkeisesti kiskon kylkeen.

10 Nelisakaraprofiilit tunnetaan esimerkiksi julkaisuista US-A-5 481 842, US-A-5 746 535 ja DE-A-19 842 896. Jälkimmäisestä tunnetaan lisäksi päätylaippa muotosulkeista lukitusta varten kahden kiskon välillä.

Tunnetussa tekniikassa laite- ja konerungot rakennetaan joko erimuotoisista putkista, levyrakenteina tai putkien ja levyjen yhdistelmänä. Ra-15 kennemateriaaleina käytetään yleisesti terästä sekä alumiinia. Teräsrakentamisessa on käytettävissä erilaisia putkia, mukaanlukien huonekaluputket, joista laiterunkoja rakennetaan pääasiassa hitsaamalla. Alumiinirakentamisessa puolestaan on käytettävissä erilaisia rakenneputkia, joista runkoja voidaan rakentaa hitsaamalla, sekä useiden eri valmistajien alumiiniprofiilijärjestelmiä, 20 joihin liittyy kiinnitysjärjestelmät profiilien yhteenliittämiseksi.

Automatisoinnin yhä yleistyessä runkorakentamiselle asetetaan uu-siä ja kiristyneitä vaatimuksia, samalla kun laitteiden kehittämisessä edellyte- • · · · tään yhä lyhyempiä tuotekehitysaikoja sekä rakenteilta suurempaa toistetta-Y. vuutta ja mittatarkkuutta.

§ 25 Hitsatuilla teräsputkirungoilla saadaan aikaan jäykkiä runkorakentei ta, mikä esimerkiksi robotiikkarakentamisessa on laitteen toiminnalle tärkeä I · edellytys. Hitsatuissa rakenteissa on kuitenkin puutteena hitsaustoleranssien ··· karkeus, joka useimmiten on riittämätön tarkoissa laitteissa. Mittatarkka runko edellyttää runkoon hitsattujen erilaisten kiinnityspintojen koneistamista hit- 30 sauskokoonpanon jälkeen. Tämäntyyppisten runkojen valmistus ei siten myöskään ole mahdollista ilman suurikokoista konepajakalustoa. Lisäksi Y§; prototyyppien tai muiden ainutkertaisten laitteiden rakentamisessa hitsattu » · runko voidaan kokonaan joutua uusimaan laitteen testausvaiheen kokemusten perusteella.

:V: 35 Valmiit alumiiniprofiilijärjestelmät, johon kategoriaan esillä oleva keksintö kuuluu, perustuvat puolestaan pääasiassa profiilien kiinnittämiseen

Ml 2 1 !' 8 b 7 1 toisiinsa ruuviliitoksin. Vaativassa laiterakentamisessa, kuten tarkan robotiikan valmistamisessa ei useimmiten voida hyväksyä pelkästään ruuviliitoksin rakennettua laiterunkoa, joka voi kuormitusten aiheuttamana elää ruuviliitoksissaan siten, että syntyy pysyviä siirtymiä rungon eri osien välille. Mikäli puoles-5 taan käytetään hitsattuja valmiita alumiiniputkia vastaavasti kuin teräsputkia, problematiikka rakentamisessa on sama kuin hitsatuissa teräsputkirakenteis-sa.

Näiden seikkojen lisäksi sekä teräsputki- että perinteisessä profiili-rakentamisessa on puutteena runkoon liitettävien rakennelevien kiinnitys ja 10 paikoitus, kun niissä ei ole huomioitu rakennelevien kiinnittämistä ja integroitumista palkkirunkorakenteeseen.

Keksinnön yhteenveto

Esillä olevan keksinnön tavoitteena on poistaa edellä mainitut puutteet ja epäkohdat ja tuottaa laite- ja konerunkojen muodostamista varten riittä-15 vän jäykkä profiilikiskojärjestelmä, jossa rakenneleville on järjestetty systemaattinen liityntätapa rungon profiilikiskoihin , ja joka tarkan mekaanisen kiinnityksen jälkeen voidaan hitsata yhtenäiseksi kiinteäksi rakenteeksi.

Tähän päämäärään päästään keksinnön mukaisella järjestelmällä, jolle on tunnusomaista se, mitä on sanottu patenttivaatimuksen 1 tunnusmerk-20 kiosassa.

Keksintö perustuu yhden, poikkileikkaukseltaan pysty- ja vaaka-tasojen suhteen symmetrisen perusprofiilin ympärille rakennettavaan järjes- • * > · .·.·. telmään, jossa profiilit ovat kiinnitettävissä muotosulkeisesti toisiinsa ilman varsinaisia lisäkiinnikkeitä, ja jolloin profiilin kulmissa on profiiliurat, jotka mah- t 25 dollistavat myös järjestelmän yhteydessä käytettävien rakennelevien muo-tosulkeisen, ilman lisäkiinnikkeitä tapahtuvan asentamisen ja yhtenäisten ta-I sopintojen rakentamisen.

I · * t *

Kuvioluettelo

Keksintöä selostetaan nyt lähemmin yhden edullisen suoritusmuo- •'' ‘: 30 don yhteydessä, viitaten oheisiin piirroksiin, joista: - , kuvio 1 esittää perusprofiilikiskon poikkileikkausta; kuvio 2 esittää perusprofiilikiskoa perspektiivikuvana; ‘ * kuvio 3 esittää perusprofiilikiskojen välisiä liitoksia; : Y: kuvio 4 esittää perusprofiilikiskon päätyyn kiinnitettyä päätylaippaa; . ' ·; 35 kuvio 5 esittää liitosvälikappaletta; > · · 3 * ·! 8 δ / 1 kuvio 6 esittää kulmajäykistetta; kuvio 7 esittää perusprofiilikiskojen välisiä liitoksia, joissa on käytetty kulmajäykisteitä; kuvio 8 esittää keksinnön mukaisen järjestelmän erästä osakoko-5 naisuutta; ja kuvio 9 esittää erään apuprofiilikiskon poikkileikkausta.

Keksinnön yksityiskohtainen selostus

Piirustuksissa esitetyssä keksinnön mukaisessa järjestelmässä käytettävä perusprofiili on edullisesti alumiinia oleva profiilikisko 1, jonka poikki-10 leikkaus on pysty- ja vaakasymmetria-akselien A, B suhteen symmetrinen ne-lisakara, jossa kullakin sakaralla 2 on päätykylki 3 ja kaksi tähän liittyvää sivu- j kylkeä 4, jolloin profiilin vastakkaisilla puolilla olevat sakaroiden 2 päätykyljet 3 ovat yhdensuuntaisia, vierekkäisten sakaroiden 2 sivukyljet 4 muodostavat väliinsä suoran kulman, vastakkaisilla puolilla olevien sakaroiden 2 sivukyljet 4 15 ovat samassa linjassa keskenään, ja sakaroiden 2 sivukyljet 4 ovat yhtä pitkiä ts. sakaroiden 2 korkeudet yhtä suuria. Yksinkertaisemmin sanottuna, keksinnön mukaiseen profiiliin on päästy siten, että poikkileikkaukseltaan neliömäisen lähtömuodon kustakin kulmasta on poistettu niin ikään neliömäinen alue, jolloin poikkileikkauksen loppumuotona on kaksitoistakulmainen sakara.

20 Tällöin tämän perusprofiilikiskon 1 kuhunkin kulmaan muodostuu poikkileikkaukseltaan suorakulmainen samansuuruinen profiilisyvennys 5 ra-kennelevyjen 7 ja liitosvälikappaleiden 6 vastaanottamista ja kiinnittämistä var- m · ten.

Kiskon 1 pää, ainakin silloin kun se kiinnitetään toisen samanlaisen 25 kiskoni kylkeen, varustetaan mainittua sakaramuotoa vastaavalla päätylaipal-la 8, joka kiinnitetään esimerkiksi ruuvikiinnityksellä (ja/tai hitsaamalla) kiskon 1 päähän ja joka sitten on kiinnitettävissä muotosulkeisesti kiskon 1 kylkeen ’···* siten, että se kiinnittyy välittömästi kiskon kyljen siihen osaan, joka vastaa sa karan päätykylkeä 3 , ja liitosvälikappaleiden 6 välityksellä profiilisyvennyksiin * 30 5. Hitsausta varten päätylaippa 8 on edullista varustaa hitsausviisteillä 19.

• Tätä kiinnitystä varten sakaroiden päätykylkiä 3 vastaavissa kiskon kyljissä ja profiilisyvennysten 5 kyljissä 4 on kussakin pituussuuntainen ura 9, 10 kiinnitysvälineitä, kuten muttereita 11 varten. Vaihtoehtoisesti profiilisyvennysten 5 kyljissä 4 olevat urat voidaan korvata samassa linjassa tasaisin välein :,:,: 35 sijaitsevilla kierre- tai vapaarefillä (ei esitetty piirustuksissa).

»> * 4 ! · J 8 b 7 1

Profiilisyvennykseen 5 toisiinsa suorassa kulmassa kiinnitettävien kiskojen 1 väliin muotosulkeisesti tuleva liitosvälikappale 6 on edullisesti poikkileikkaukseltaan neliömäinen kappale, jonka pituus vastaa sakaran 2 leveyttä ja sivun korkeus profiilisyvennyksen 5 kyljen 4 korkeutta. Liitoskappaleessa 6 5 on kahdelta vierekkäiseltä sivulta sen läpi meneviä kiinnitysreikiä 12, jotka profiilisyvennykseen 5 asennettaessa tulevat kohdakkain profiilisyvennyksen 5 kiinnitysurien 10 tai reikien kanssa.

Kiskon 1 kylkeen kiinnitettävän toisen kiskon 1 päätylaipassa 8 on puolestaan kiinnitysruuveja 13 varten kiinnitysreiät 14, jotka avautuvat kiinni-10 tettävän kiskon kylkien 3 kiinnitysuriin 9 ja asettuvat kiskoja 1 toisiinsa liitettäessä kohdakkain liitosvälikappaleiden 6 reikien 12 ja ensimmäisen kiskon 1 kylkien 3 kiinnitysurien 9 kanssa.

Liitosvälikappaleen 6 kahdella vierekkäisellä sivulla kiinnitysreikien 12 kohdalla on korokkeet 15, jotka on tarkoitettu yhteistoimintaan päätylaipan 15 8 pintaan muodostettujen vastaavien ristikkäisten kohdistusurien 16 kanssa. Näiden kohdistusurien 16 leveys vastaa korokkeiden 15 leveyttä ja ne on työstetty laippaan 8 siten, että ne avautuvat ensimmäisistä päistään kahden vierekkäisen sakaran 2 päätyyn, mutta ulottuvat toisista päistään kahdessa jäljelle jäävässä sakarassa 2 etäisyydelle, jolle koroke 15 ulottuu, kun laipan 8 ja 20 liitosvälikappaleen 6 reiät 12, 14 ovat linjassa keskenään. Näin toisiinsa kiinnitettävät kiskot 1 asettuvat täsmälleen oikeaan kulmaan ja tasoon toistensa suhteen.

· Profiilisyvennysten 5 kylkien 4 korkeus (sakaran 2 sivukyljen 4 pi- •Y: tuus) on edullista laittaa samaksi kuin järjestelmässä käytettävien kannatin- Y 25 tasojen tai rakennelevien 7 paksuus niiden reunassa, jolloin yhteen kiinni-, tettyjen rakennelevien 7 ja profiilikiskojen 1 pinnat asettuvat samaan tasoon.

, - ·. Tällä tavalla voidaan muodostaa suuriakin yhtenäisiä rakennustasoja jopa pie- Y, nilläkin rakennelevyillä 7, joille risteävien kiskojen 1 profiilisyvennykset 5 muo dostavat muotosulkeisen asennus- ja kiinnityspaikan sekä tarvittavan kanna-30 tuksen. Profiilisyvennysten 5 kylkiä 4 voidaan käyttää rakennelevien 7 kiinni- * » I « * ‘ ’ tyksen referenssitasoina, jota vasten rakennelevyt 7 normaalin kannatuksen Y.: lisäksi kiinnitetään. Tällä keksinnön mukaisella järjestelyllä saadaan tarkasti ; Y paikoittavissa robotiikkasovellutuksissa rakennelevyt 7 kiinnitettyä tarkasti liik- ,.,.: kumattomaksi kolmen toisiaan vastaan kohtisuorassa olevan tason suunnasta.

t t 35 Keksinnön mukaisen järjestelmän kokoaminen tapahtuu seuraavas- • : ti. Laite- tai konerungon alkukokoonpanovaiheessa liitosvälikappaleet 6 voi-

l I

i 5 1 OHS 71 daan etukäteen esikiinnittää tarkasti pituusmittaustyökaluja käyttäen vielä irrallaan oleviin erillisiin profiilikiskoihin 1 niihin paikkoihin, joihin kyseisessä tapauksessa on tulossa kiinnitettäväksi risteävä tai risteäviä kiskoja 1. Seuraavas-sa kokoonpanovaiheessa, missä kiskot 1 liitetään yhteen laiterungoksi, on 5 keksinnön mukaisella järjestelyllä mahdollista työntää risteävät kiskot 1 esiase-tetuilla paikoillaan oleviin liitosvälikappaleisiin 6. Kiskoa 1 paikalleen työnnettäessä kiskon päätylaipan 8 kohdistusurat 16 pysäyttävät kiskon 1 liitosväli-kappaleen 6 korokkeeseen 15 asettaen kiskojen 1 ulkopinnat halutusti samaan tasoon. Yhteisvaikutuksena saadaan mittatarkasti koottu laiterunko.

10 Seuraavana kokoonpanovaiheena on runko edullista jäykistää kul- majäykisteillä 17, joka asennetaan kahden toisiinsa liitetyn kiskon 1 muodostamaan kulmaan. Nämä jäykisteet 17 kiinnitetään ensivaiheessa ruuvikiinni-tyksellä ja sitten edullisesti lisäksi hitsaamalla.

Tämä levymäinen hitsattavissa oleva kulmajäykiste 17 on tarkoituk-15 senmukaista muodostaa paksuudeltaan samaksi kuin profiilisyvennyksen 5 kyljen 4 korkeus, jolloin se voidaan upottaa liitettävien perusprofiilikiskojen 1 profiilisyvennysten 5 muodostamaan koloupotukseen ja sen pinta asettuu näin kiskojen 1 ulkopinnan tasolle.

Kulmajäykisteeseen 17 on järjestetty vapaareiät ruuvikiinnitystä var-20 ten kolmesta toisiaan vastaan kohtisuorasta suunnasta siten, että kaksi yhteen jäykistettävää ja kohtisuoraan toisiinsa nähden asetettua kiskoa 1 tulevat kiinnitetyiksi yhteen kolmen toisiaan vastaan kohtisuoran tason suunnasta.

: · · Lisäksi kulmajäykisteen 17 ne reunat, jotka tulevat profiilisyvennyk- : siin 5, on varustettu viisteillä 18, jolloin profiilisyvennyksen 5 ja kulmajäykisteen ··· 25 17 välille muodostuu valmis hitsausrailoviiste kiskojen 1 kulmajäykisteen yh- . teenhitsaamiseksi.

. - · ·. Rakennelevyt 7 on edullista varustaa kulmissa olevilla läpimenevillä tai riittävän syvillä aukoilla 21, jotta rakennelevy 7 saadaan ruuvikiinnitettyä liikkumattomaksi profiilisyvennyksiin 5 vasten sakaran 2 referenssitasoina käy-30 tettyjä kylkiä 4.

Laite- tai konerungon viimeisenä kokoonpanovaiheena suoritetaan mahdolliset hitsaukset siten, että päätylaipat 8 hitsataan omiin perusprofiilikis-.koihinsa 1 että risteävään perusprofiilikiskoon 1 päätylaipan 8 hitsausviisteiden 19 kohdalta. Kulmajäykisteet 17 hitsataan kumpaankin liittyvään perusprofiili-35 kiskoon 1 kulmajäykisteen 17 hitsausviisteiden 18 kohdalta sekä tarvittaessa . . ‘ myös kulmajäykisteen 17 takapuolelta pienahitsillä.

j j ' 0 8 5 7 1 6

Perusprofiilikiskon 1 lisäksi järjestelmässä voidaan käyttää myös muita sen kanssa ainakin osittain yhteensopivia profiilikiskoja, esimerkiksi kuviossa 9 kuvattua kolmisakaraista kiskoa 20, joka on aikaansaatu jättämällä perusprofiilikiskosta 1 yksi sakara pois. Kiskon 20 sakaraton kylki voi tulla 5 esimerkiksi runkorakenteen ulkosivulle tai seinää vasten, jolloin kyseiselle kiskon 20 puolelle ei kiinnitetä kannatintasoja tai rakennelevyjä 7.

Edellä keksintöä on selitetty vain sen yhden edullisen esimerkkijärjestelmän avulla. Alan ammattilainen voi kuitenkin toteuttaa sen yksityiskohdat usealla vaihtoehtoisella tavalla oheisten patenttivaatimusten puitteissa.

j | I 1 1 · i » · ] • « • ♦ f · t 1 • ( · ·

Claims (9)

1. Profiilikiskojärjestelmä laite- ja konerunkojen muodostamista varten, jossa järjestelmässä profiilikiskot (1) on kiinnitettävissä toisiinsa suorassa kulmassa kiskojen (1) kytkien ja päätyjen (8) välisten profiilikiskoliitosten 5 avulla, jolloin järjestelmä käsittää perusprofiilikiskon (1), jonka poikkileikkaus on nelisakara, ja jolloin ainakin perusprofiilikiskon (1) kylkeen kiinnitettävän toisen samanlaisen profiilikiskon (1) pää on varustettu päätylaipalla (8), joka on kiinnitettävissä muotosulkeisesti kiskon (1) kylkeen, tunnettu siitä, - että nelisakaran kullakin sakaralla (2) on päätykylki (3) ja kaksi tä-10 hän liittyvää sivukylkeä (4), vastakkaisilla puolilla olevat sakaroiden (2) pääty- kyljet (3) ovat yhdensuuntaisia, vierekkäisten sakaroiden (2) sivukyljet (4) muodostavat väliinsä suoran kulman, vastakkaisilla puolilla olevien sakaroiden (2) sivukyljet (4) ovat samassa linjassa keskenään, ja sakaroiden (2) sivukyljet (4) ovat yhtä pitkiä, 15 -jolloin perusprofiilikiskon (1) kussakin kulmassa on poikkileikkauk seltaan suorakulmainen samansuuruinen profiilisyvennys (5) liitosvälikappalei-den (6) ja kannatintasojen tai rakennelevyjen (7) vastaanottamista ja kiinnittämistä varten, ja - että päätylaipan (8) muoto vastaa sakaramuotoa ja se kiinnittyy 20 välittömästi kiskon kyljen siihen osaan, joka vastaa sakaran päätykylkeä (3), ja liitosvälikappaleiden (6) välityksellä profiilisyvennyksiin (5).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, : että se käsittää lisäksi apuprofiilikiskon (20), jonka poikkileikkaus vastaa kol- ,v misakaraa, joka on aikaansaatu jättämällä pois yksi perusprofiilikiskon (1) sa- ;:· 25 karoista (2).

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että sakaroiden päätykylkiä (3) vastaavissa kiskon kyljissä ja profiilisy- ··*. vennysten (5) kyljissä (4) on kussakin pituussuuntainen ura (9, 10) kiinnitysvä- lineitä, kuten muttereita (11) varten. , 30

4. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että sakaroiden päätykylkiä (3) vastaavissa kiskon kyljissä on kussakin pituussuuntainen ura (9) kiinnitysvälineitä, kuten muttereita (11) varten, ja pro-: : fiilisyvennysten (5) kyljissä (4) on kussakin samassa linjassa tasaisin välein . ·j sijaitsevia kierre- tai vapaareikiä. ,35

5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että liitosvälikappale (6) on poikkileikkaukseltaan neliömäi- I H') 8 5 7 1 8 nen kappale, jonka pituus vastaa sakaran (2) leveyttä ja sivun korkeus profiili-syvennyksen (5) kyljen (4) korkeutta, että liitoskappaleessa (6) on kahdelta vierekkäiseltä sivulta sen läpi menevät kiinnitysreiät (12), jotka ovat kohdakkain profiilisyvennyksen (5) kiinnitysurien (9, 10) tai reikien kanssa, ja että en-5 simmäisen kiskon (1) kylkeen kiinnitettävän toisen kiskon (1) päätylaipassa (8) on kiinnitysruuveja (13) varten kiinnitysreiät (14), jotka avautuvat toisen kiskon (1) sakaroiden (2) päätykylkien (3) kiinnitysuriin (9) ja asettuvat kohdakkain liitosvälikappaleiden (6) reikien (12) ja ensimmäisen kiskon (1) sakaroiden (2) päätykylkien (3) kiinnitysurien (9) kanssa.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että liitosvälikappaleen (6) kahdella vierekkäisellä sivulla kiinnitysreikien (12) kohdalla on korokkeet (15), jotka ovat yhteistoiminnassa päätylaippaan (8) muodostettujen vastaavien kohdistusurien (16) kanssa.

7. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen järjestelmä, 15 tunnettu siitä, että se käsittää lisäksi kulmajäykisteen (17) käytettäväksi kahden toisiinsa liitetyn kiskon (1) muodostaman kulman jäykistämiseen, jonka jäykisteen (17) paksuus vastaa profiilisyvennyksen (5) kyljen (4) korkeutta.

8. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että kiskojen (1) profiilisyvennyksiin (5) kiinnitettävän 20 kannatintason (7) paksuus vastaa profiilisyvennyksen (5) kyljen (4) korkeutta.

) 9 i UBS 7Ί