叉形组合柱技术领域
本发明涉及一种由至少两个以叉形方式沿其长度连接在一起的条带制
造的叉形组合柱。
背景技术
用于制造叉形钢柱的已知的工艺遭受下面的缺点中的一个或多个:
·高速度的柱生产是困难和昂贵的。
·较小的量的柱不能以高成本效率的方式生产。
·直到制造初始的柱之后才可能涂覆耐腐蚀涂层(或其它的耐腐蚀
方法)。
·直到制造初始的柱之后该工艺可能才允许柱切割和冲孔步骤的加
入。
·由于该制造工艺,柱的臂必需是锥形的——与在其自由端不是锥
形的臂相反,因此钢的使用效率低。
·在一个完成的产品中不可能使用不同等级的钢。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种制造技术或叉形组合柱(或杆),其克服
上面提到的一个或多个缺点或使其最小化。
本发明的另一个目的是使公众具有有用的或商业化的柱选择。
宽泛地,本发明涉及一种由至少两个以叉形方式沿其长度连接在一起
的条带制造的叉形组合柱。
该条带可以任意适当的方法以叉形方式沿其长度连接在一起。在一个
方面,两个或三个金属/金属合金条带以叉形方式沿其长度连接在一起,以
提供至少三个相互连接的大致径向延伸的臂。在另一个方面,两个金属/金
属合金条带以叉形方式沿其长度连接在一起以提供纵向延伸的管和大致从
其径向延伸的臂。
按照本发明的第一方面,提供了一种叉形组合柱,包括:
纵向轴线;和
至少三个相互连接的臂,其中的每一个沿纵向轴线并从纵向轴线大致
径向延伸,
其中,至少三个相互连接的臂由至少两个沿其长度连接在一起的条带
提供以形成柱。
柱的三个相互连接的臂可以由两个条带提供。也就是说,两个臂可以
由一个条带提供。备选地,三个臂可以由三个条带形成。也就是说,每个
臂可以由单独的条带提供。如果柱将具有多于三个臂,那么这些臂可以由
两个或多个臂提供。
每个条带可以具有任意适当的尺寸和形状,并且可以由任意适当的材
料制成。优选地,每个条带由金属/金属合金,例如钢、钢合金、不锈钢、
镀层钢、受过阳极化处理的钢、镀锌(galvanised)或未镀锌的钢制成。
每个条带可以是任意适当的宽度、长度和厚度。这将取决于所需的柱
强度以及所需的臂的长度和宽度。在一个优选的实施方式中,每个条带具
有大约1-10mm的厚度,但是大约1.5-4mm的厚度是优选的,特别地如果
条带将经受型材滚轧(轮廓成型滚轧)。
优选地,条带使柱的每个臂大约长度为1m-3m,宽度为10mm-40mm,
厚度为1.5mm-4.0mm。但是,也可以想到更大的和更小的尺寸。每个臂可
以是变化的长度、宽度和厚度。
柱可以具有任意适当的轮廓/剖面。在一个实施方式中,柱是叉形的,
但是在另一个实施方式中,柱是三叉的。当在端部观察时,柱可以大致为T
形或Y形。当在端部观察时,臂可以线性地或不同于线性地延伸。臂可以
被成形为使柱具有附加的强度。臂可以具有折叠、肋部、弯曲或翻转的纵
向端部,以当被敲入(或打入)地面或当由大的动物,例如马或母牛从竖
直垂直姿态推动时帮助柱抵抗弯曲。
优选地,当在端部观察时,柱大致是Y形的,并且“Y”的两个向上
伸出的臂之间的角度在大约80-130度之间。
柱的一个或多个臂可以具有一个或多个沿臂的长度间隔的开口,用于
保持围栏构件,例如围栏金属线。围栏金属线可以穿过每个开口。备选地,
每个开口可以是狭槽形式的,用于保持围栏金属线。
备选地或附加地,柱可以包括如在申请人的申请号为PCT/AU2008/
000856、PCT/AU2008/000857和PCT/AU2009/001316的共同未决的申请中
描述的用于围栏构件的保持器——其整个内容通过交叉引用被结合于此。
柱可以包括可以被敲入地面的尖的基部。
按照本发明的第二方面,提供了一种叉形组合柱,包括:
纵向轴线;
沿纵向轴线延伸的管;和
至少两个沿管并从管大致径向延伸的臂,
其中,管和臂由至少两个沿其长度连接在一起的条带提供以形成柱。
优选地,管和臂由两个条带提供。
每个条带可以是任意适当的尺寸和形状,并且可以由任意适当的材料
制成。优选地,每个条带由金属/金属合金,例如钢、钢合金、不锈钢、镀
层钢、受过阳极化处理的钢、镀锌或未镀锌的钢制成。
每个条带可以是任意适当的宽度、长度和厚度。这将取决于所需的柱
强度以及所需的管和臂的长度和宽度。在一个优选的实施方式中,每个条
带具有大约1-10mm的厚度,但是大约1.5-4.0mm的厚度是优选的,特别
地如果条带将经受型材滚轧的话。
优选地,条带使柱的每个臂大约长度为1m-3m,宽度为10mm-40mm,
厚度为1.5mm-4.0mm。优选地,条带使柱的每个臂大约宽度为10mm-
100mm,厚度为1.5mm-4.0mm。但是,也可以想到臂和管的更大的和更小
的尺寸。每个臂可以是变化的长度、宽度和厚度。
柱可以具有任意适当的轮廓/剖面。管可以是任意适当的剖面,例如,
圆形、三角形和矩形。当在端部观察时,臂可以线性地或不同于线性地延
伸。臂可以被成形为使柱具有附加的强度。臂可以具有折叠、肋部、弯曲
或翻转的纵向端部,以当被敲入地面或当由大的动物,例如马或母牛从竖
直垂直姿态推动时帮助柱抵抗弯曲。
优选地,当在端部观察时,管大致是矩形的,并且臂从管的相对的拐
角径向延伸。
柱的一个或多个臂可以具有一个或多个沿臂的长度间隔的开口,用于
保持围栏构件,例如围栏金属线。围栏金属线可以穿过每个开口。备选地,
每个开口可以是狭槽形式的,用于保持围栏金属线。
备选地或附加地,柱可以包括如在申请人的申请号为PCT/AU2008/
000856、PCT/AU2008/000857和PCT/AU2009/001316的共同未决的申请中
描述的用于围栏构件的保持器——其整个内容通过交叉引用被结合于此。
柱可以包括可以被敲入地面的尖的基部。
本发明还宽泛地涉及一种制造叉形组合柱的方法,所述方法包括沿其
长度将至少两个条带连接在一起以便形成叉形组合柱的步骤。
柱可以如本发明的第一或第二方面所描述。
按照本发明的第三方面,提供了一种制造叉形组合柱的方法,所述方
法包括沿其长度将至少两个条带连接在一起以便形成叉形柱的步骤,所述
叉形柱包括:
纵向轴线;和
至少三个相互连接的臂,其中的每一个沿纵向轴线并从纵向轴线大致
径向延伸。
按照第三方面制造的柱可以如本发明的第一方面所描述。
可以使用任意适当的制造工艺。优选地,制造包括采用滚轧机型材滚
轧一个或多个条带,更优选地,冷型材滚轧。但是,也可以采用热型材滚
轧。
一个需要型材滚轧的所述条带可以设置的速度从卷材配送器供给至滚
轧机,并采用滚轧机的一组或多组工作辊成形为适当的剖面。
每个条带,无论是否被滚轧机加工,都可以相同的设定速度供给至滚
轧机的一个或多个定位辊,这样,条带可以被固定在用于连接的正确的方
位。
条带可以任意适当的方法连接。优选地,条带可以在位于定位辊处的
焊接台/线处手动或自动地焊接在一起。高频电阻、旋转焊点和MIG焊接是
适当的焊接技术的实例。
该方法可以包括将柱切割为用于存储和运输的期望的最终长度或中间
长度的步骤。切割可以任意适当的方法获得。滚轧机可以包括用于将柱切
割为一定长度的预切割模具和后切割模具。相似地,滚轧机可以包括用于
形成柱的尖的地锚基部的预切割模具和后切割模具。
该方法可以包括将一个或多个开口安装在柱的一个或多个臂中的步
骤。这可以任意适当的方法获得。滚轧机可以包括用于冲压条带中的开口
的冲压机。冲压可以在滚轧成形之前、滚轧成形过程中或滚轧成形完成之
后发生。
该方法可以包括处理条带或柱以便减小或防止腐蚀的步骤。这可以任
意适当的方法获得。例如,条带或柱可以在滚轧成形之前、滚轧成形过程
中或滚轧成形完成之后为了防止腐蚀而被涂覆、电镀(plated)或另外地处
理。
按照本发明的第四方面,提供了一种制造叉形组合柱的方法,所述方
法包括沿其长度将至少两个条带连接在一起以便形成叉形柱的步骤,所述
叉形柱包括:
纵向轴线;
沿纵向轴线延伸的管;和
至少两个沿管并从管大致径向延伸的臂,
其中,管和臂由至少两个沿其长度连接在一起的条带提供以形成柱。
按照第四方面制造的柱可以如本发明的第二方面所描述。
该方法可以如本发明的第三方面所描述。
按照本发明的第五方面,提供了一种用于制造叉形组合柱的滚轧机,
该叉形组合柱包括至少两个以叉形方式沿其长度连接在一起的条带,所述
滚轧机包括:
用于将条带中的至少一个型材滚轧为期望的剖面/轮廓的工作辊;和
用于将条带固定在用于连接的正确的方位的定位辊。
叉形组合柱可以如本发明的第一和第二方面所描述。
滚轧机可以包括用于将两个条带连接在一起的焊接台。
滚轧机可以包括一个或多个用于以设定速度将一个或多个条带供给至
工作辊的卷材配送器。
滚轧机可以包括用于将柱切割成一定长度的切割模具。
滚轧机可以包括用于形成柱的尖的地锚基部的切割模具。
滚轧机可以包括用于冲压条带中的开口的冲压机。
按照本发明的第六方面,提供了一种制造叉形组合柱的方法,所述柱
包括至少两个以叉形方式沿其长度连接在一起的条带,所述方法包括步骤:
(1)以设定速度将一个或多个条带供给至用于型材滚轧为期望的剖面
/轮廓的滚轧机的工作辊;
(2)以相同的设定速度将条带供给至用于将条带固定在用于连接的正
确的方位的定位辊;和
(3)优选地通过沿其长度焊接条带而将条带连接在一起。
下面将参照附图借助于实例对本发明的优选实施方式进行描述。
附图说明
图1是按照本发明的一个实施方式的叉形组合柱的两个单独的条带的
端视图;
图2与图1相似但是详细地示出连接在一起的条带;
图3是图2中示出的(不限定长度的)柱的透视图;
图4是按照本发明的另一个实施方式的当连接在一起时叉形组合柱的
两个条带的详细的端视图;
图5是图4中示出的(不限定长度的)柱的透视图;
图6是按照本发明的另一个实施方式的(不限定长度的)叉形组合柱
的三个单独的条带的透视图;
图7是图6中示出的柱的两个单独的条带的透视图;
图8是当连接在一起时图6的柱的条带的透视图;
图9是按照本发明的另一个实施方式的(不限定长度的)叉形组合柱
的两个单独的条带的透视图;
图10是当连接在一起时图9的柱的条带的透视图;
图11是按照本发明的另一个实施方式的(不限定长度的)叉形组合柱
的两个单独的条带的透视图;
图12是当连接在一起时图11的柱的条带的透视图;
图13是按照本发明的一个实施方式的用于制造叉形组合柱的示意性示
出的步骤;
图14是按照本发明的一个实施方式的叉形组合柱的两个单独的条带的
端视图;
图15与图14相似但是详细地示出连接在一起的条带;
图16是图14中示出的(不限定长度的)柱的透视图;
图17是图15中示出的柱的透视图;
图18是按照本发明的另一个实施方式的(不限定长度的)叉形组合柱
的两个单独的条带的透视图;
图19是当连接在一起时图18的柱的条带的透视图;和
图20是按照本发明的一个实施方式的与图1-12和图14-19中的任一个
相似的柱的一般表示,其示出柱的一个或多个臂可以具有什么类型的开口,
也示出尖的地锚端。
具体实施方式
在附图中,相同的附图标记表示相同的特征。
首先参照图1-3,示出一种按照本发明的一个实施方式的叉形组合柱1。
柱1具有脊部5、从脊部5延伸的纵向轴线和三个沿脊部5的长度并从脊部
5大致径向延伸的臂2、3、4。臂2和3以相对于彼此大约100-120度从脊
部5延伸。臂2和3的自由的纵向端是翻转端10、11并使柱1具有附加的
强度。也就是说,它们增大转动惯量,从而当被敲入地面或当安装之后靠
着柱施加侧向压力时帮助柱1抵抗弯曲。臂4可以具有沿臂4的长度间隔
的开口,用于保持围栏金属线和其它类型的围栏构件(见图20)。虽然在这
些附图中未示出,但是柱1的地锚端可以是尖的(如在图20中看到的)。
图1和2示出柱1由两个焊接在一起的单独的钢条带7、8制造。条带
7提供弯曲9,臂2和3从弯曲9的每一侧延伸。条带8提供臂4。臂4的
纵向端6沿脊部5被焊接至弯曲9。焊缝被标记为数字12并且仅在图3中
可见。
柱1的制造包括采用滚轧机的冷型材滚轧条带7。为了制造柱1,条带
7(大约20-80mm宽,大约2-5mm厚)以设定速度从卷材配送器解开,并
被供给至滚轧机的一组或多组工作辊,直到获得具有翻转端10、11的V形
轮廓。
条带8以相同的设定速度从卷材配送器解开,并且与条带7一起通过
滚轧机的一组定位辊供给,这样,条带7和8通过焊接被固定在用于连接
的正确的方位。然后,条带7和8被手动地或采用自动焊接台焊接12在一
起。
然后,焊接的条带7、8采用模具/飞剪系统被切割为需要的长度,以
形成柱1或更长的中间柱。
柱1可以借助于切割被进一步加工,以生产地锚尖。柱1可以采用滚
轧机的冲压机冲孔或冲槽。柱1可以经受防腐蚀技术(例如,涂覆、电镀、
阳极化处理等)。
下面参照图4和5,示出一种按照本发明的另一个实施方式的叉形组
合柱15。柱15基本上和柱1相同,除了其臂16、17、18中没有一个具有
翻转端。
图4示出柱15由两个焊接在一起的单独的钢条带19、20制造。焊缝
被标记为数字21.
柱15可以如上面柱1描述的制造。
下面参照图6-8,示出一种按照本发明的一个实施方式的叉形组合柱
25。柱25具有脊部26(见图8)、沿脊部26延伸的纵向轴线和沿脊部26
的长度并从脊部26大致径向延伸的三个臂27、28、29。臂27和28以相
对于彼此大约100-120度从脊部26延伸。臂27、28的相对的纵向端被弯
曲为它们被非径向地并且与臂29平行地延伸,并使柱25具有附加的强度。
臂29可以具有沿臂29的长度间隔的开口,用于保持围栏金属线和其
它类型的围栏构件(见图20)。虽然在附图中未示出,但是柱25的地锚端
可以是尖的(如在图20中看到的)。
图6示出柱25由三个焊接在一起的单独的钢条带30、31、32制造。
条带30提供臂27,条带31提供臂28,条带32提供臂29。臂27和28的
纵向端沿脊部26被焊接为臂29的纵向端。(焊缝未标记。)
为了制造柱25,钢条带30和31(每个大约10-40mm宽和大约2-5mm
厚)以相同的设定速度从一对卷材配送器解开,并被供给至滚轧机的多组
工作辊,直到获得期望的轮廓。
条带32以相同的设定速度从卷材配送器解开并和条带30和31一起通
过滚轧机的一组定位辊供给,这样,条带30、31、32被固定在用于焊接的
正确的方位。然后,条带30、31、32被手动地或采用自动焊接台被焊接在
一起。
然后,焊接条带30、31、32如柱1描述的被处理成柱25。
下面参照图9和10,示出一种按照本发明的一个实施方式的叉形组合
柱40。柱40具有脊部41(见图10)、沿脊部41延伸的纵向轴线和沿脊部
41的长度并从脊部41大致径向延伸的三个臂42、43、44。臂42和43以
相对于彼此大约100-120度从脊部41延伸。臂42和43的纵向自由端被弯
曲为它们被非径向地并且与臂44大致平行地延伸(但是它们可以任意其它
适当的角度弯曲),并使柱40具有附加的强度。臂44可以具有沿臂40的
长度间隔的开口,用于保持围栏金属线和其它类型的围栏构件(见图20)。
虽然在附图中未示出,但是柱40的地锚端可以是尖的(如在图20中看到
的)。
图9和10示出柱40由两个焊接在一起的单独的钢条带46、47制造。
条带46提供弯曲48,臂42和43从弯曲48的每一侧延伸。条带47提供臂
44。臂44的纵向端49沿脊部41被焊接为弯曲48。(焊缝未标记。)
柱40可以如上面柱1描述的制造。
图13示出用于制造柱40的优选的方法的步骤。步骤包括:解开条带
46和47并将其供给至滚轧机的定位辊;将条带46、47高频锻造焊接在一
起;对条带46、47镀锌;和将条带46型材滚轧为期望的剖面。
下面参照图11和12,示出一种按照本发明的一个实施方式的叉形组合
柱50。柱50具有脊部51(见图12)、沿脊部51延伸的纵向轴线和沿脊部
51的长度并从脊部51大致径向延伸的三个臂52、53、54。臂52和53以
相对于彼此大约100-120度从脊部51延伸。臂52、53和54的纵向自由端
被翻转,并使柱50具有附加的强度。臂54可以具有沿臂54的长度间隔的
开口,用于保持围栏金属线和其它类型的围栏构件(见图20)。虽然在附图
中未示出,但是柱50的地锚端可以是尖的(如在图20中看到的)。
图11示出柱50由两个焊接在一起的单独的钢条带56、57制造。条带
56提供弯曲58,臂52和53从弯曲58的每一侧延伸。条带57提供臂54。
臂54的纵向端59沿脊部51被焊接为弯曲58。(焊缝未标记。)
为了制造柱50,钢条带56(大约20-80mm宽和大约2-5mm厚)以相
同的设定速度从卷材配送器解开,并通过渐进的冷滚轧机的工作辊供给,
以形成弯曲58和翻转端。
钢条带57(大约10-80mm宽和大约2-5mm厚)以与条带56相同的设
定速度从卷材配送器解开,并通过渐进的冷滚轧机的工作辊供给,以形成
翻转端。
然后,条带56和57通过滚轧机的一组定位辊供给,这样,它们被固
定在用于焊接的正确的方位。然后,条带56、57被焊接在一起。
下面参照图14-17,示出按照本发明的一个实施方式的叉形组合柱70。
柱70具有纵向轴线、沿纵向轴线延伸的管71、和两个沿管71的长度并从
管71大致径向延伸的臂72、73。管71是矩形的轮廓,并且臂72和73从
管71的相对的拐角延伸。
臂72、73具有沿其长度间隔的开口,用于保持围栏金属线和其它类型
的围栏构件(见图20)。虽然在附图中未示出,但是柱70的地锚端可以是
尖的(如在图20中看到的)。
柱70由两个焊接在一起的单独的钢条带75、76制造。条带75提供管
71的弯曲/拐角77以及管71的两侧。条带75还提供臂72和73。条带76
提供管71的另一个弯曲/拐角78以及管71的两个其它侧。臂72和73从
管71的相对的拐角延伸。条带76的纵向端被焊接至条带75的弯曲。焊缝
在图15中被标记为79a和79b。
柱70的制造包括采用上面描述的滚轧机和焊接的冷型材滚轧条带75
和76(大约40-200mm宽和大约2-5mm厚)。
柱70可以进一步借助于切割加工以生产地锚尖端。柱70可以采用滚
轧机的冲压机冲孔或冲槽。柱70可以经受防腐蚀技术(例如,涂覆、电镀、
阳极化处理等)。
下面参照图18和19,示出一种按照本发明的一个实施方式的叉形组
合柱80。柱80具有脊部81、沿脊部81延伸的纵向轴线、和四个沿脊部81
的长度并从脊部81大致径向延伸的臂82、83、84、85。臂82、83、84、
85中的至少一个具有沿其长度间隔的开口,用于保持围栏金属线和其它类
型的围栏构件(见图20)。虽然在附图中未示出,但是柱80的地锚端可以
是尖的(如在图20中看到的)。
图18示出柱80由两个焊接在一起的单独的钢条带87、88制造。条带
87提供弯曲89,臂82和83从弯曲89的每一侧延伸。条带88还提供弯曲
90,臂84和85从弯曲90的每一侧延伸。弯曲89、90被焊接在一起以形
成脊部81。焊缝在图19中被标记为数字92。
柱80的制造包括采用上面描述的滚轧机和焊接的冷型材滚轧条带87
和88(大约40-200mm宽和大约2-5mm厚)。
柱80可以进一步借助于切割加工以生产地锚尖端。柱80可以采用滚
轧机的冲压机冲孔或冲槽。柱80可以经受防腐蚀技术(例如,涂覆、电镀、
阳极化处理等)。
如提到的,图20是与图1-12和图14-19中的任一个相似的柱100的一
般表示,其示出柱100的一个或多个臂107可以具有什么类型的开口
101-105,也示出尖的地锚端108。
图20还示出枢转地安装至柱的臂107的保持器组件120,臂107可以
在围栏构件固定和释放位置之间枢转。保持器120包括柱安装区域121、围
栏构件接合区域122和配重区域123。行程止动销124在邻近配重区域123
的围栏柱臂107横向延伸。枢转销125通过柱臂107和安装区域121延伸,
并使得围栏构件接合区域122能够相对于柱臂107枢转。围栏构件接合区
域122具有成形为允许围栏构件位于狭槽开口101的封闭端127中和保持
在封闭端127中的锥形鼻。保持器组件,如保持器组件120在申请人的申
请号为PCT/AU2008/000856、PCT/AU2008/000857和PCT/AU2009/001316
的未决的申请中更详细地描述——其整个内容通过交叉引用被结合于此。
本发明的优点包括:
·柱可以通过型材滚轧由卷材金属条带/片容易地和节省成本地生
产;
·可以使用预镀锌条带或不锈钢,其可以是比在滚轧成形之后对柱
镀锌更便宜的选择;
·柱的重量性质的强度比通过传统的滚轧生产的更有效;
·可以真正生产许多不同类型的柱轮廓/剖面;
·在滚轧成型之前、过程中或之后结合冲压和切割操作。
前面的实施方式仅是本发明的原理的说明,并且本领域的技术人员将
可以容易想到多种修改和改变。本发明能够以多种方法并在其它的实施方
式中实施和执行。也可以理解的是,这里使用的术语是为了描述的目的并
且不应当被认为是限制的。
术语“包括”和该术语的变化,例如“包括”或“包括”在这里被用
于表示包括规定的整数,但是未排除任意其它的整数,除非在本文或使用
中需要该术语的排他的解释。