带金属支承结构的低高度架高地板铺设系统 发明背景
本发明涉及地板铺设系统，是专门为安置数据处理设备的场所如数据处理中心、计算机房和办公室而设计的，这些地方需要高于原有地面的活地板。此类活地板或架高地板通常是使用在架高的支承件上并排安置的可以拆卸的面板铺设而成的，以提供一个自由空间，其中可以铺通导管、电缆、软管、电线和其它计算机连接件。
目前有许多活地板铺设系统，包括那些在每个面板角部使用可以调节的千斤顶作为支承装置的系统。此类系统用的支承千斤顶仅仅安置在面板的角部，面板通常为边长500至600mm的方板，因此，要想获得活地板的刚性和机械稳定性，必须使用非常厚的面板，通常要求30至40mm厚，有时包括一个将负载传送给千斤顶的框架。由于可用高度的减小，这些类型的活地板需要150至200mm的总高度，这是跟现有建筑物的低顶棚不相容的，而需要建设增加高度的新设施。例如，如果一座三十层大楼的每一层考虑一层200mm厚地活地板，那么所需的附加高度为六米，相当于两层楼。在现有建筑物内安装这样一种活地板还需要建造坡道和台阶以及防火和隔音设施。最后，此类结构有时噪声很大就象共振腔似的。总之，按以往的系统安装活地板时，无论是作为建筑物改造的一部分，还是重新建筑，都很费钱。
在这里完整地参考的美国专利No.5,052,157(“＇157专利”)公开一种很好的“专门为安置数据处理设备而设计的地板铺设系统”。在＇157专利中描述的系统解决了许多与先前的系统有关的问题，包括上述那类问题。但是，＇157专利考虑和例示“通过热成形或注射成型聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯或ABS之类塑料化合物”形成系统各部分结构。虽然这些材料对于＇157专利中提出的部件的成形，特别是考虑到其中某些部件的复杂形状，是很好的选择，但在某些用途中使用此类材料却存在一些缺点。首先，使用此类塑料材料做的架高面板铺设的地面结构的负载承受能力部分地是所用塑料材料种类和数量的函数，而且难以用可以接受的费用和不超过希望的重量达到高的负载承受能力。此外，虽然用途的性质与使用阻燃和抑制烟气的配方和添加剂可以使此类塑料材料用作结构材料在安全上可以接受，但是某些防火法规仍然限制或禁止使用塑料结构作为架高面板铺设地面的部件。
在架高面板地面结构中使用金属材料将是一种非可燃材料逻辑替代物。确实，该＇157专利提出，其中所讲的整体底板和支座结构可以用金属薄板冲压出，而该发明中分开的底板和支座实施例中的底板可以是薄的镀锌钢板。但是，该＇157专利并没有说明其中述及的底板或支座部件是如何用金属制成的。而且，由于为了制成支座结构而必须将金属拉拔一定的距离，故从金属薄板冲出＇157专利中的整体底板和支座结构可能是不切实际的。而制成＇157专利所讲的分开的支座结构也会遇到相似的问题，而且该专利甚至并没有明确地提出使用金属制作该结构，而只是说明“这些支座可以用任何材料制成，但注射成型的ABS是有利的。”该＇157专利中说明的具有坚固表面的分开的金属支座、空心截锥形结构的支座同样难于连接到底板上，因为为了对正或调整连接接头片或其它构件以达到与底板的啮合而使支座变形是困难的。
众多的其它架高面板或活地板系统使用金属部件，但许多这类系统同时使用可燃材料或者价格昂贵、难于安装、性能差、过分架高地板、不能在架高地板下方充分容纳需要通过的导管或其它材料，或存在其它缺点。因此，仍然需要一种低高度架高面板铺设地面，它使用与最严格的防火法规相容的部件，能够提供高的负载承受能力，并克服先前各种系统的其它缺点。
发明概要
为了提供这样一种改进的系统，本发明使用在原有地板上并排安置的薄金属板(通常为镀锌钢板)底板，其上按直线图形固定支座作为地板面板的支承件，这些地板面板形成架高地板或活地板，在上面通常再盖上地毯块。除了支承地板面板外，这些支承件形成一个通道网络，其中可以铺设导管、电缆、软管、管道和类似材料。
支座用薄金属板(通常也是镀锌钢板)冲压后成形，并具有用四个支臂形成的大体为截锥形的总形状，四个支臂有卷折的边缘以增强负载承受能力。象＇157专利中说明的支座一样，本发明的支座提供一个平行于底板的顶部表面以支承地板面板，同时具有十字形沟槽以容纳地板面板的边缘。该十字形沟槽将支座表面划分为四个扇形体，每个扇形体又有一个呈锥形凹坑的螺钉孔，用以接受穿过地板面板的一个角部的螺钉。当螺钉旋紧时，该锥形凹坑使螺钉孔闭合，以增强其夹紧能力。
每个支座的每个支臂下端部有一个接头片，以摩擦配合插入底板的一个开孔中，并紧贴底板的下侧将其弯曲并安置在已制成的凹部内。支座的四个支臂结构使支臂能够彼此相对地稍许弯曲，从而在装配时易于达到接头片和底板中接受接头片的开孔之间的对准。通常，支臂向内稍许受压或受挤，使得向外张开的接头片(象支臂彼此张开一样)能够容易地进入底板的开孔中。支座支臂的回弹与接头片和底板开孔之间的摩擦配合相结合，保证在装配过程中接头片被弯曲之前支座不会从底板上脱开。
在底板上可以加工一些刻痕或切割线以便在安装期间折断或易于切断底板，此外，通过包含在一个底板上的、伸出的接头片(它位于底板之下并与相邻底板相连)，可以获得相邻底板之间的电气连接。
因此本发明的一个目的是提供一个至少某些部分为非可燃的地板铺设系统。
本发明的另一个目的是提供一种其支座具有增强的负载承受能力的地板铺设系统。
本发明的第三个目的是提供一种地板铺设系统，其中，通过使用具有多个带卷边的金属支臂的支座，系统的负载承受能力得到增强。
本发明的第四个目的是提供这样一种地板铺设系统，即支座可以按需要受压或解除受压以便于装配。
本发明的第五个目的是提供一种地板铺设系统，其中，支座通过摩擦配合保持在底板中。
通过参考本说明书的其余部分和本申请的附图，将会清楚本发明的其它目的、特点和优点。
附图的简要说明
图1是本发明的架高面板地板铺设系统的分解透视图，表示从铺在地板上的两组装配好的底板和支座分解开的地板板面。
图2是本发明的一个装配好的底板的支座的一个角部的透视图。
图3是图2的底板和支座在装配前的分解透视图。
图4是沿图2中4-4线的装配好的底板和支座的截面图。
图5是沿图4的曲线5取的支座的部分截面图。
图5A是表示接受面板的图5所示的支座的部分截面图。
图6是从底板底部看到的图2的底板和支座的平面图。
图7是图2的底板在接受支座前的平面图。
图8A-D是表示图2的支座形成过程的透视图。
详细说明
图1例示本发明的地板铺设系统10的一个实施例。系统10通常包括至少一个在其上面固定支座18的底板14和一个或多个地板面板22。支座18将地板面板22支承在底板14的上方，靠铺设地板面板22能够形成一个活的或架高的地板，在其下面可以布置导管、电缆或其它连接器。
如图1中所示，底板14适合于安置在原有的地板F上。可以使用紧固件如钉子26通过开孔30贯穿地板F从而将底板14固定在地板F上。或者是，在某些应用中可以使用粘合剂将底板14固定在地板F上。但是，此类紧固件并不需要，因为底板14和许多原有地板F的摩擦系数足以使底板14在正常负载下保持就位。在使用中，底板14通常在原有地板F的整个面积上并排成直线图形，进一步将一个底板14相对于其它底板移动的可能性减到最小。将金属底板14并排安置也为整个起作用的区域提供导电性，从而增大了可以使用的地面。为了改善系统10的接地能力，底板14的某些实施例包括抻出底板14的边缘38和42的金属接头片34，其上可以安置相邻的底板14。
虽然图1的底板14每个包括8个均匀地隔开的支座18，但一个底板14上可以多装或少装支座18，而且支座18的间隔可以按需要或要求改变。另外，可以减弱底板14的强度，以便于将其分割为多个部分。例如图1表示出将底板14的长度L二等分的穿孔46以及用于使一对支座18与底板14的其余部分分开的刻痕50。但是，精通技术的专业人员会理解，可以在其它部位和以其它方式减弱该底板14的强度，以制造不同的形状和尺寸。
底板14通常用金属制成，如镀锌钢，在某些实施例中约为0.020英寸厚。因为底板14装设支座18，所以它包括若干组开孔54，支座18就安装在开孔54中。图3和图7分别从底板的上表面(58)和下表面(62)视角方向详细表示这些开孔54。
图1-5、5A-6和8A-D详细表示支座18。与本发明相符的支座可以先从金属薄板上冲切下来，生成图8A中所示的半成品66。虽然半成品66的实施例可以用约0.030英寸厚的镀锌钢板制成，但只要适合或需要也可以使用其它种类材料和其它厚度的材料。半成品66包括一个中心部分70，相应的颈部74和支臂78以大约90°的间隔伸出。支臂78从颈部74向外扩大，其末端制成接头片82，后者形状可以容纳在开孔54中。
在半成品66成形后，可以轧制中心部分70(图8B)形成十字形沟槽86，用以容纳面板22的互补部分。沟槽86将用于支承地板面板22的颈部74划分为四个扇形件90A-D，每个扇形体有一个呈锥形凹坑的开孔94(图8c)，用以接受螺钉98之类的紧固件。当螺钉98旋紧时锥形凹坑使开孔94闭合，从而增强其使螺钉98(和地板面板22)保持就位的能力。同时如图8c中所示，支臂78的边缘102可以卷折，以改善负载承受能力。在这样做以后，将支臂78弯折大约90°，从扇形体90A-D上垂挂下来，并在长度方向的横向上加以弯曲，弯曲半径从扇形体90A-D到接头片82逐渐增大，形成支座18，其总体形状大致如截锥形。
图3表示支座18在底板14中的安置。如图中所示，接头片82与底板14的开孔54对准并插入其中。因为每个接头片82的最大宽度X稍大于相应开孔54的宽度Y，所以将接头片82插入开孔5 4产生摩擦配合，这有助于使支座18保持就位。一旦插入，将每个接头片82紧靠底板14的下表面62弯折而安置在下表面62中已做成的凹部106中，使接头片82安置成在使用中能够与底板14的下表面62齐平。或者是，可以要求凹部106的深度稍许小于接头片82的厚度，结果使得本发明的底板14和支座18的组件将实际上部分地搁置在接头片82上，从而保证接头片82将由于面板铺设系统10的负载而牢固地保持在位置上。另外在装配时可以向内稍许挤压支臂78，使接头片82更容易进入开孔54。支臂78的回弹还有助于使支座18相对于底板14保持在位置中，特别当接头片18处于被弯曲状态时。
地板面板22通常由适合于并排安放的方形或矩形板组成。每块面板22的下侧可以挂带一层玻璃纤维或其它材料112，以便消音和隔热。每块面板22以凸缘110为界，它们装入各个十字形沟槽86中并与其锁定，从而在整个起作用的面积上形成一个完整的架高的地板铺设系统10。如果地板铺设系统10需要额外的稳定性，可以通过地板面板22的开孔114将螺钉98(通常带有金属薄板螺纹)插入开孔94。如图1中所示，以此种方式安装地板面板22在现有地板上面形成一个高度均匀的地板铺设系统，因为每个支座18的十字形沟槽86和扇形区90A-D能够支承多到四个地板面板22的支承邻接角部118。因此，精通本技术的专业人员将会理解，图1实施例中十字形沟槽86的每个区段的宽度至少为端缘110宽度的两倍。
图4、5和5A例示围绕支座18的每个开孔94的埋头孔122。埋头孔122便于将螺钉98插入开孔94并有助于防止螺钉头126伸出到地板面板22的上表面130之上。当螺钉98旋紧时，埋头孔122有助于使开孔94收紧，从而增强地板面板22和支座18之间的连接。由于本发明的这个特点和其它特点，地板铺设系统10形成一个具有相当大的负荷承载强度的非可燃架高地板。但是，上述内容仅用于表示、解释和描述本发明的具体实施例。精通本技术的专业人员将会清楚，可以对这些实施例进行变化和修改而不偏离本发明的范围或实质。