專利名稱：建筑物護墻板和護墻板折彎機的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種建筑物護墻板和建筑結構，其包括多個相互連接的建筑物護墻板。本發明還涉及護墻板的成形設備，更具體地說涉及在該護墻板成形設備中的折彎機。
背景技術：
大多數建筑物包括柱狀物(圓柱)和梁，這些柱狀物和梁覆蓋有膠合板或者一些種類的金屬或者塑料的護板。然而為了降低整體建造時間，承包商通常用預制的建筑物護墻板建造建筑物特別是建筑物外墻。用這樣的護墻板構造的建筑物提高了生產率，因為整個墻壁直接在建筑工地生產以便這些墻壁可以快速組合并被豎立。
這些預制的護墻板一般由鋼板金屬制造，并且構造為符合該建筑物所期望的形狀。例如，如圖1所示的弧形類型的建筑物100，包括多個相互連接的弧形護墻板。這些護墻板通過將它們彼此相鄰設置并且在該護墻板的邊緣重疊處形成密封連接而被相互連接。因此，該建筑物的長度不僅由每個護墻板的寬度決定，而且還是相互連接的護墻板的總數的函數。
除了構造弧形形狀的建筑物以外，護墻板可以用來構造三角墻類型的建筑物200和雙半徑類型的建筑物300，例如分別如圖2和3所示。盡管未示出，相互連接的護墻板也可以用于構造直線的側面建筑物或者該建筑物的一部分。不管該建筑物是否具有彎曲或者直線的外形，用于構造這樣的建筑物的該護墻板的截面有時是相類似的。
例如圖4示出已知用于構造這樣的建筑物的建筑物護墻板的截面。該建筑物護墻板400包括中央部分402和兩個傾斜的側面墻壁部分410和412，這兩個傾斜的側面墻壁部分從該中央部分402的對置的端部延伸。該中央部分402是直線的，并且為了增加該部分的剛度該部分402可以包括凹槽部分408。假設中央部分包括開有凹槽的加固物，則該中央部分402將被分成兩個子中央部分404，406。盡管這樣的特征沒有被示出，但是該傾斜的側面墻壁部分410，412還可以包括一些凹槽以便增強建筑物護墻板的這些部分。
繼續參照圖4，該建筑物護墻板400還包括兩個分別從該傾斜側面墻壁部分410，412延伸的翼形部分414，416。這些翼形部分414，416基本上平行于直線的中央部分402并且可以包括凹槽加強物422，424。卷邊部分420從一個翼形部分416延伸，互補的彎鉤部分418從另一個翼形部分414延伸。
參照附圖5，示出包括兩個被互補的卷邊420和彎鉤部分418連接的建筑物護墻板400的建筑物結構500。參照放大示出該連接的附圖5A，該卷邊部分420包括傾斜的卷邊段430和端部段432。該彎鉤部分418包括互補的傾斜段434，平行于該翼形部分的中間段436和端部段438。正如引入這里作為參考的美國專利5393173所討論的那樣，該卷邊部分420的端部段432靠近該彎鉤部分418的中間段436卡接到位。在該卷邊部分420卡接到位之后，彎邊裝置將該彎鉤部分418的端部段438向上和向內朝向該卷邊部分420的端部段432彎曲。因此在彎曲該端部段438時，使兩個護墻板400邊緣連接在一起以便形成單一的建筑物結構500。
如上所述，該建筑物的長度隨著相互連接的護墻板的數目而增加。該建筑物的長度還取決于每個護墻板的寬度。該建筑物的寬度另一方面是每個護墻板的長度的函數。因此該建筑物的整個尺寸取決于每個護墻板的尺寸和總數量。
隨著每個護墻板尺寸的增加，其重量也增加。因為重量就是賦予該結構以扭矩的重力，因此隨著每個護墻板的寬度和長度的增加，該護墻板受到更大的扭矩。盡管為了說明的目的，夸大了該扭矩，但是圖6示出弧形護墻板600受到由于護墻板重量導致的正和負的彎曲扭矩。特別的，圖1中示出的該建筑物護墻板100的重量在位置602和604處賦予了負的彎曲扭矩而在位置606賦予了正的彎曲扭矩。盡管該護墻板的中央部分包括凹槽加強物，但是這樣的護墻板的典型設計常常導致護墻板受到更大的負的彎曲扭矩，從而增加如圖6夸大示出的使該護墻板的初始結構變形的趨勢。
類似地分別在圖2和3中示出的該三角墻類型的建筑物200和雙半徑類型的建筑物300，也受到不期望的彎曲扭矩作用。如圖7所示，該三角墻類型的建筑物200在區域702和704受到負的彎曲扭矩，這些負的彎曲扭矩克服了區域706的正的彎曲扭矩，從而產生了過分彎曲的建筑物護墻板700。此外如圖8所示，該雙半徑類型的建筑物300在區域802和804處受到負的彎曲轉矩，該負的彎曲轉矩克服了區域806的正的彎曲轉矩，從而產生了過分扭曲的建筑物護墻板800。
隨著該建筑物結構的尺寸的增加，其重量也增加。因此，隨著建筑物結構的尺寸的增加，該建筑物護墻板受到增加的彎曲轉矩作用，該彎曲轉矩的方向取決于該建筑結構的取向。該建筑物護墻板不能承受這樣的彎曲轉矩，從而導致對于建筑的設計的限制，從而限制了建筑物的整體尺寸和形狀。因此需要提高該護墻板承受更大的彎曲扭矩的能力。

發明內容
本發明的目標是提高建筑物護墻板承受增加的彎曲扭矩的能力。
本發明的另一個目標是使由護墻板構成的建筑物的設計限制最小化。
本發明的另一個目標是增加由護墻板構成的建筑物的尺寸。
本發明的進一步的目標是增加由護墻板構成的建筑物的多種形狀。
本發明的進一步的目標是增加該建筑物護墻板的強度和剛度。
本發明進一步的目的是開發出一種能夠生產改進的建筑物護墻板的機器。
本發明是一種改進的建筑物護墻板，該建筑物護墻板能夠承受增加的彎曲轉矩。該建筑物護墻板包括代替直線中央部分的彎曲中央部分。該彎曲中央部分具有凹形形狀，該形狀為建筑物護墻板提供了相對于該直線中央部分來說高的剛度。該護墻板的改進的剛度和強度甚至超過了具有直線中央部分的建筑物護墻板的強度和剛度，其中該直線中央部分具有開有凹槽的加強物。因為該彎曲的中央部分為該建筑物護墻板提供了增加的強度和剛度，所以該建筑物護墻板可以承受增加的正的和負的轉矩。因此，由具有這樣的彎曲中央部分的護墻板構成的建筑物降低了現有的設計限制，從而允許承包商增加由這樣的護墻板構成的建筑物的尺寸和形狀。
因此本發明涉及一種建筑物護墻板，該護墻板包括彎曲中央部分，一對從該彎曲的中央部分的對置端部延伸的側面墻壁部分和一對互補的從所述的側面墻壁部分延伸的翼形部分。
通過將多個護墻板邊緣結合，本發明護墻板可以用作構造建筑物。因此，本發明還涉及一種建筑物結構，該建筑物結構包括多個相互連接的護墻板，每個護墻板包括彎曲的中央部分，一對從該彎曲的中央部分的對置端部延伸的側面墻壁部分和一對從該側面墻壁部分延伸的翼形部分，其中一個翼形部分從一個側面墻壁部分延伸，另一個翼形部分從第二側面墻壁部分延伸，其中該互補的翼形部分在該護墻板的對置側面彼此靠近設置時彼此連接。
如果需要使該改進的建筑物護墻板波紋化，該折彎機最好設計用于形成具有徑向彎曲的中央部分的護墻板。因此，本發明還涉及一種護墻板折彎機，該折彎機使本發明的改進的建筑物護墻板波紋化。該護墻板折彎機包括一組凹形的和凸形的折彎輥，其中每個折彎輥包括多個從其相應的輪轂徑向伸出的多個折彎刀。此外，凸形和凹形的折彎刀的形面包括互補的彎曲形狀。特別地，該凸形折彎刀的形面具有凸形形狀，該凹形折彎刀的形面具有互補的凹形形狀，其中凸形和凹形形狀的組合對應于本發明的建筑物護墻板的形狀。因此當該護墻板的中央部分在被驅動的折彎輥之間經過時，該折彎輥和刀相交并且使中央彎曲的部分波紋化。
因此該護墻板折彎機包括一對彼此偏置并且設置在該護墻板折彎機內的折彎輥，以便當護墻板進入到該護墻板折彎機中時，該護墻板的彎曲中央部分在該折彎輥之間通過，成對的折彎輥包括凸形折彎輥和凹形折彎輥，該凸形折彎輥包括輪轂和多個從該輪轂徑向延伸的凸形折彎刀，每個凸形折彎刀具有凹形形面，該凹形折彎輥包括輪轂和多個從該輪轂徑向延伸的凹形折彎刀，每個凹形折彎刀具有與該凸形折彎刀的凹形形面互補的凸形形面，該護墻板折彎機還包括用于驅動該成對的彎曲輥的裝置，使得該折彎輥旋轉，從而導致該凸形折彎刀和凹形折彎刀交替相交并且折彎該護墻板的彎曲的中央部分。
根據附圖參照下面的示范性實施例詳細說明上述的本發明的特征和優勢。


圖1是由多個建筑物護墻板構成的弧形建筑物的截面端視圖；圖2是由多個建筑物護墻板構成的三角墻類型的建筑物的截面端視圖；
圖3是由多個建筑物護墻板構成的雙半徑類型的建筑物的截面端視圖；圖4是已知建筑物護墻板的一個實施例的截面視圖；圖5是由多個在圖4中示出的建筑物護墻板構成的建筑物結構的
具體實施例方式
參照圖9，示出由單個ASTM標準A653鋼板金屬卷形成的建筑物護墻板，該鋼板的厚度范圍在24規格-16規格。將理解到該護墻板900可以由多個規格和其它的材料例如鋁或者塑料構成，只要該材料具有期望的工程條件并且提供必須的結構整體性。該護墻板900包括中央部分902，從該中央部分902的兩端延伸出一對向外分開的傾斜側面墻壁部分904，906。該護墻板900還包括兩個從傾斜側面墻壁部分904，906的外端部延伸的翼形部分908，910。最好在該翼形部分908，910中還包括凹槽912，914，以便增加這些部分的剛度。類似地，盡管它們沒有在圖9中示出，最好包括在每個傾斜側面墻壁部分中的凹槽加強物。
并不象圖4中示出的具有直線的中央部分402的護墻板那樣，如圖9示出的本發明的護墻板包括彎曲的中央部分902。與現有技術的中央部分的直線形面相比，本發明彎曲的中央部分為該護墻板提供了更大的剛度。因此增加的剛度允許了該護墻板更好的吸收正的和負的彎曲轉矩。因為該護墻板可以承受更大的力，例如重力，所以本發明的設計將允許承包商使用增加的護墻板尺寸構造建筑物，從而去除了本發明的一些設計限制。
從在傾斜的側面墻壁部分904，906之間的立體圖看來，該彎曲的中央部分902具有凹形形狀。換句話說，該中央部分902具有類似于弧形的彎曲形狀，其中，弧形是圓形的整個圓周的一部分。該弧形在中央部分902與傾斜的側面墻壁部分904，906相交的點處開始和結束。該弧形的頂點(即圓的中心)位于該弧形的凹陷側面上面并且在傾斜的側面墻壁部分之間。因此，傾斜側面墻壁部分904，906從中央部分相切地延伸。
為了為該護墻板提供其最大的剛度，該彎曲的中央部分902最好具有半徑在4英寸-25英寸的范圍內的弧形。該彎曲的中央部分902最好具有直徑在4英寸-12英寸范圍內的半徑，假想的半徑最好在5英寸-8英寸范圍內。此外，在最優選的范圍中，6英寸是用于該弧形的優化的半徑。
這些特別的半徑長度可以與用于弧形的角度范圍相關，其中該角度范圍在該弧形的假想的頂點之間測量。例如，具有4英寸-25英寸的半徑的弧形最好分別使用130°-15°的弧形。另外，當該弧形的半徑是4英寸-12英寸時，該相應的角度最好在130°-40°范圍內。此外，6英寸的半徑可以理解為85°的弧形。
繼續參照附圖9，在一個翼形部分910的末端設置卷邊部分918，在另一個翼形部分908的末端設置可以容納該卷邊部分918的互補彎鉤部分916。參照圖10，特別是圖10A，該彎鉤部分916包括傾斜段934，中間段936和向下邊緣段938。類似的，該卷邊部分918包括傾斜段934和端部段922。
該彎鉤部分916的傾斜段934平行于該卷邊部分918的傾斜段920。該彎鉤部分916的中間段936平行于該卷邊部分918的端部段922，中間段936和端部段922與翼形部分908，910平行。因此當兩個護墻板900彼此靠近時，該來自一個護墻板的彎鉤部分916和來自另一個護墻板的卷邊部分918緊密配合并且形成它們之間的接頭。因此形成建筑物1000并且附加的護墻板900可以通過連接另一個護墻板被加入到該結構中。
如上所述，這些護墻板一般在建筑工地制造。因此正如在引入這里作為參照的美國專利5249445和5359871中所述，能夠制造本發明的護墻板的機器最好安裝在可移動的拖車上。這提供給承包商直接在特定的建筑工地上設置機器的能力，在該建筑工地中可以豎立起使用這樣的護墻板的建筑物能力。
該機器包括多個元件，例如護墻板成形裝置，剪刀和折彎機，它們都設置在拖車上的不同位置處。該護墻板成形裝置和剪刀一般設置在該拖車的一個側面上，而護墻板折彎機設置在另一個側面上。該護墻板成形裝置的元件包括用于保持合適的規格的板材金屬卷的卷保持架，由該板材金屬卷構成了該建筑物護墻板。該護墻板成型裝置還包括卷成型機，該卷成型機包括多個金屬成形卷，以便將板材金屬成形為期望的參照圖9所述的構造。
在新的形狀的金屬護墻板從該卷成型機出來之后，該護墻板進入到液壓操作的剪刀中，該剪刀位于該卷成形工位的末端。當測量該金屬的期望的尺寸時，該剪刀將護墻板切割成合適尺寸的護墻板。為了將壓力流體提供給剪刀，該拖車還通常具有安裝在其底座上的液壓泵。該液壓泵不僅供給該剪刀流體，還作為用于該機器中的其它馬達的能量源。為了完全可移動，該液壓泵最好用內燃機提供動力，最好是安裝在拖車上的柴油機提供動力。
在該護墻板成形為期望的形狀并且切成合適的長度之后，該護墻板進入到護墻板折彎機中，該折彎機一般位于該拖車的與護墻板成形裝置相對的側面上。該護墻板折彎機使該護墻板波紋化以便進一步增加其強度和剛度。該護墻板折彎機包括多組折彎輥。一組折彎輥折彎中央部分，其它組折彎輥折彎輥側面墻壁部分。用于使該護墻板的中央部分波紋化的該折彎輥通常稱作主折彎輥。因此，當護墻板進入到折彎機中，該彎曲中央部分在主要的折彎輥組之間通過。
參考圖11和12，該主要的折彎輥組包括一對凸形的和凹形的使該建筑物護墻板900的中央部分波紋化的折彎輥1102，1104。該折彎輥1102，1104被設計為適合于該護墻板900的彎曲中央部分的形狀，從而允許該彎曲的中央部分從它們之間通過。特別地，該凸形的和凹形的折彎輥1102，1104包括多個從相應的輪轂1106，1108徑向延伸的折彎刀1110，1112。該凸形的折彎刀1110和該凹形的折彎刀1112的形面互補，因為該凸形的折彎刀1110具有凸形形狀，而該凹形折彎刀1112具有凹形形狀。因此當該護墻板900通過該折彎機，特別是在該折彎輥1102，1104之間通過時，該折彎刀1110，1112彼此相交并且使該護墻板的中央部分波紋化。特別地，該凸形的成形折彎刀1110與該護墻板900的中央部分902的凹形側面接觸，該凹形的成形折彎刀1112與該護墻板的凸形的側面接觸。
當該護墻板900在該折彎輥1102，1104之間通過時，該折彎輥也可以在該中央部分建立彎曲形狀。換句話說，當該護墻板離開上述的護墻板成形機時，該護墻板的中央部分可以具有直線形面。在這個情況中，該直線中央部分將被供給到該折彎輥中，該折彎機同時將賦予該中央部分彎曲形狀并且折彎該部分。因此隨著該護墻板離開該折彎機，該護墻板將具有形成在其中的波紋的彎曲中央部分。
每個折彎輥1102，1104連接到相應的軸114，116上，這些軸連接到用于驅動該折彎輥的裝置中。正如引入在這里作為參考的美國專利4364253，4505143和4505084中描述的那樣，具有多種可用于驅動該折彎輥的驅動系統。該驅動系統可以構造為使得一個折彎輥被驅動的同時其它折彎輥從動，但是最好驅動所有的折彎輥。
該折彎輥一般被馬達驅動，因為該護墻板成形機和/或者剪刀被公共的液壓系統提供動力，最好該折彎機馬達也用液壓馬達代替。如上所述，該折彎輥1102，1104連接到軸114，116上。因此該機械驅動系統將軸連接到馬達上。該機械驅動系統可以包括軸，齒輪，鏈輪，滑輪，鏈條，皮帶等的組合。例如一個驅動系統可能包括將齒輪安裝到該穿過凸形的折彎輥1102延伸的軸1114上和將另一個齒輪安裝到穿過該凹形折彎輥1104延伸的軸1116，使得兩個齒輪彼此配合。該驅動系統還包括與連接到軸上的齒輪中的一個配合的從動鏈輪，其中該被連接的馬達軸連接到所述的從動齒輪上并且驅動它，該從動齒輪然后旋轉其它齒輪，從而旋轉凸形的和凹形的折彎輥。
還可以最好在該馬達和從動蝸桿之間包括一離合器，特別是反向離合器，以便保持在凸形的和凹形的折彎輥之間的恒定的速度。另外還可以最好調整在兩個折彎輥1102，1104之間的間隙。如果這樣的話，將希望包括用于該折彎機上的間隙調整機構。
盡管本發明已經通過示范性實施例被描述并且圖示了，但是本領域技術人員應該明白在不脫離本發明的精神和范圍下可以進行上述的和其它的不同變形，省略和增加。例如代替上述方式驅動折彎機，還可以期望直接將馬達軸與齒輪中的一個連接。因此可以在本發明范圍內考慮其它已知的能夠驅動互補的凹形的和凸形的折彎輥的驅動系統。
權利要求
1.一種建筑物護墻板，包括(a)彎曲的中央部分；(b)一對從所述的彎曲中央部分的對置的端部延伸的側面墻壁部分；和(c)一對互補的從所述的側面墻壁部分延伸的翼形部分。
2.根據權利要求1所述的建筑物護墻板，其中所述的彎曲中央部分根據所述的側面墻壁部分之間的立體圖具有凹形形狀。
3.根據權利要求1所述的建筑物護墻板，其中所述的彎曲中央部分類似弧形。
4.根據權利要求3所述的建筑物護墻板，其中所述的弧形為15°-130°。
5.根據權利要求3所述的建筑物護墻板，其中所述的弧形為40°-130°。
6.根據權利要求5所述的建筑物護墻板，其中所述的弧形為60°-120°。
7.根據權利要求6所述的建筑物護墻板，其中所述的弧形為85°。
8.根據權利要求3所述的建筑物護墻板，其中所述的弧形的半徑在4英寸-25英寸的范圍內。
9.根據權利要求3所述的建筑物護墻板，其中所述的弧形的半徑在4英寸-12英寸的范圍內。
10.根據權利要求9所述的建筑物護墻板，其中所述的半徑在5英寸-8英寸的范圍內。
11.根據權利要求9所述的建筑物護墻板，其中所述的半徑是6英寸。
12.根據權利要求1所述的建筑物護墻板，其中所述的側面墻壁部分從所述的彎曲中央部分傾斜延伸。
13.根據權利要求1所述的建筑物護墻板，其中所述的側面墻壁部分從所述的彎曲中央部分相切地延伸。
14.根據權利要求1所述的建筑物護墻板，其中所述的翼形部分中的一個包括彎鉤部分，所述的翼形部分中的另一個包括一個卷邊部分。
15.一種建筑物結構，包括多個互相連接的護墻板，每個所述的護墻板包括(a)彎曲的中央部分；(b)一對從所述的彎曲的中央部分的對置的端部延伸的側面墻壁部分；和(c)一對從所述的側面墻壁部分延伸的翼形部分，其中一個翼形部分從第一所述的側面墻壁部分延伸，另一個翼形部分從第二個所述的側面墻壁部分延伸，來自所述的第一護墻板的一個翼形部分連接到來自所述的第二護墻板的所述的另一個翼形部分。
16.根據權利要求15所述的建筑物結構，其中所述的彎曲的中央部分根據在所述的側面墻壁部分之間立體圖具有凹形形狀。
17.根據權利要求15所述的建筑物結構，其中所述的彎曲中央部分類似弧形。
18.根據權利要求17所述的建筑物結構，其中所述的弧形為15°-130°。
19.根據權利要求17所述的建筑物結構，其中所述的弧形的半徑在4英寸-25英寸的范圍內。
20.根據權利要求15所述的建筑物結構，其中所述的翼形部分中的一個包括彎鉤部分，所述的翼形部分中的另一個包括一個互補的卷邊部分，以便所述的彎鉤和卷邊部分相互連接。
21.一種用于折彎具有彎曲中央部分的護墻板的護墻板折彎機，包括(a)一對彼此偏置的并且設置在所述的護墻板折彎機中的折彎輥，使得當護墻板進入到所述的護墻板折彎機中時，該護墻板的彎曲中央部分通過所述的折彎輥之間，所述的成對的折彎輥包括(i)凸形的折彎輥，包括(A)輪轂；和(B)多個從所述的輪轂延伸的凸形的折彎刀，每個所述的凸形的折彎刀具有凹形形面(ii)凹形折彎輥，包括(A)輪轂；和(B)多個從所述的輪轂延伸的凹形的折彎刀，每個所述的凹形的折彎刀具有與所述的凸形的折彎刀的所述的凹形形面互補的凸形形面；和(b)用于驅動所述的成對的折彎輥的裝置，使得所述的折彎輥旋轉，從而導致所述的凸形的折彎刀和所述的凹形的折彎刀交替相交并且折彎該護墻板彎曲中央部分。
22.根據權利要求21所述的護墻板折彎機，其中所述的用于驅動所述的成對的折彎輥的裝置包括馬達和將所述的馬達連接到所述的折彎輥上的機械驅動鏈。
23.根據權利要求22所述的護墻板折彎機，其中所述的機械驅動鏈驅動所述的折彎輥中的一個并且允許所述的折彎輥中的另一個從動。
24.根據權利要求22所述的護墻板折彎機，其中所述的機械驅動鏈驅動所述的兩個折彎輥。
25.根據權利要求21所述的護墻板折彎機，其中所述的驅動鏈包括(a)穿過所述的凸形的折彎輥延伸的第一軸；(b)穿過所述的凹形的折彎輥延伸的第二軸；(c)安裝在所述的第一軸上的第一齒輪；(d)安裝在所述的第二軸上的第二齒輪，所述的第二齒輪與所述的第一齒輪配合；(e)與所述的第二鏈輪配合的從動鏈輪；和(f)連接到所述的從動齒輪并且驅動該空轉齒輪的馬達，該從動齒輪然后旋轉所述的第一和第二齒輪，從而旋轉所述的凸形的和凹形的折彎輥。
26.根據權利要求25所述的護墻板折彎機，還包括位于所述的馬達和所述的從動鏈輪之間的離合器。
27.根據權利要求26所述的護墻板折彎機，其中所述的離合器是反向離合器。
全文摘要
本發明是一種改進的建筑物護墻板，該建筑物護墻板具有增加的強度和剛度，因此降低了現有的對于彼此連接的護墻板構成的建筑物的設計的限制。該建筑物護墻板包括連接到兩個分開的傾斜側壁部分的新的彎曲中央部分，該新的彎曲中央部分代替了直線的中央部分用彎曲的部分代替該直線彎曲的中央部分提供了具有增加的強度和剛度的建筑物護墻板，從而允許建筑物護墻板承受增加的正的和負的彎曲轉矩。因此由具有這樣的彎曲中央部分的護墻板構造的建筑物將降低現在的設計的限制并且增加了由這樣的護墻板構成的建筑物的尺寸和形狀。
文檔編號E04B7/10GK1520486SQ02812862
公開日2004年8月11日 申請日期2002年6月18日 優先權日2001年6月29日
發明者F·莫雷洛, M·J·亞戈迪希, F 莫雷洛, 亞戈迪希 申請人:M·I·C·工業有限公司, M I C 工業有限公司