框架支撐的高度可調(diào)節(jié)的塔架的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及框架支撐的高度可調(diào)節(jié)的塔架，其提供一種高度可調(diào)節(jié)的塔架和支撐框架組件。該框架包括在一角部相交的兩個框架構(gòu)件，所述框架構(gòu)件大體共面，并且所述塔架被驅(qū)使到所述角部以與包括該兩個框架構(gòu)件的平面成大體直角延伸。緊固件組件具有兩個端部，該兩個端部中的每個相對于其關(guān)聯(lián)的框架構(gòu)件被錨固以相對于關(guān)聯(lián)的框架構(gòu)件橫向地延伸。所述緊固件組件包括中間鞍部，其接合所述塔架的相對于角部向外指向的表面，當(dāng)緊固件組件被擰緊以接合所述塔架并且將塔架相對于所述框架構(gòu)件在軸向上鎖定在選定位置時，所述塔架被驅(qū)使到角部。優(yōu)選地，所述框架構(gòu)件各自形成兩個桁架的兩個上部框架構(gòu)件和兩個下部框架構(gòu)件。所述塔架的下端可以支撐所述組件。
【專利說明】框架支撐的高度可調(diào)節(jié)的塔架
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請要求2015年4月7日提交的南非臨時專利申請第2015/02201號的優(yōu)先權(quán)，該申請通過引用并入本文。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明涉及一種框架支撐的高度可調(diào)節(jié)的塔架，其可例如用于支撐諸如定日鏡、光伏板、平板類型或由多個真空管組成的水加熱板、風(fēng)力渦輪機(風(fēng)板驅(qū)動的發(fā)電機)或其它風(fēng)致動機器之類的物品，或者要求穩(wěn)定支撐在特定位置處的任何其它物品，特別地但不專有地使得物品能夠例如跟蹤能量源。
【背景技術(shù)】
[0004]具有上述一般特性的許多物品具有如下特性，即根據(jù)主要環(huán)境并且特別地根據(jù)一天中的時間而將物品調(diào)節(jié)就位是重要的。特別地，物品的位置調(diào)節(jié)在太陽激活物品的情況下可能必需依照太陽的位置進行，或者在風(fēng)力渦輪機或其它風(fēng)致動機器的情況下可能必需依照風(fēng)吹送的方向進行，以便有效地跟蹤能量源。
[0005]例如，在定日鏡的情況下，將反射的太陽能朝向中央塔接收器準確地聚焦是至關(guān)重要的，且因此，支撐結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性必須確保必要的準確性。但是，在這種應(yīng)用中用于定日鏡的支撐結(jié)構(gòu)是造成整個設(shè)備的相當(dāng)比例的資本支出的原因。
[0006]因此，開發(fā)一種不太昂貴的支撐結(jié)構(gòu)已經(jīng)成為正在進行的挑戰(zhàn)，并且已經(jīng)發(fā)展的一種支撐結(jié)構(gòu)形成了我們的已公布國際專利申請WO 2014072905的主題。如附圖1所示，在該種情況下支撐結(jié)構(gòu)為每個定日鏡(B)提供單個穩(wěn)定塔架(A)，并且塔架以三角形樣式布置且通過優(yōu)選地為桁架形式的梁(C)固定在一起，梁(C)被固定到焊接于塔架的突出板(D)且與之形成框架結(jié)構(gòu)。認為該布置在安裝在較平坦地面上時將有效地工作，但在安裝在至少一些類型的起伏的地面上時可能是稍微有問題的。另外還涉及到大量焊接，這增加支撐結(jié)構(gòu)的成本，并且焊接部需要額外的腐蝕保護。
[0007]認為對于用于諸如此目的或用于支撐諸如上述那些的任何其它物品的塔架和支撐框架的布置仍存在較大的改進空間。
[0008]本發(fā)明【背景技術(shù)】的前述討論僅旨在促進對本發(fā)明的理解。應(yīng)當(dāng)理解，該討論并非確認或承認所引述的任何材料是截止本發(fā)明優(yōu)先日的本領(lǐng)域公知常識。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]根據(jù)本發(fā)明，提供一種高度可調(diào)節(jié)的塔架和支撐框架組件，其中該框架包括:在一角部相交的兩個框架構(gòu)件，所述框架構(gòu)件大體共面，并且所述塔架被驅(qū)使到所述角部以便與包括所述兩個框架構(gòu)件的平面成大體直角延伸；和具有兩個端部的至少一個緊固件組件，所述兩個端部中的每個均相對于其關(guān)聯(lián)的框架構(gòu)件被錨固以便相對于該關(guān)聯(lián)的框架構(gòu)件橫向地延伸，并且其中所述緊固件組件包括中間鞍部，該中間鞍部接合所述塔架的相對于所述角部向外指向的表面，從而當(dāng)所述緊固件組件被擰緊以接合所述塔架并且將所述塔架相對于所述框架構(gòu)件在軸向上鎖定在選定位置時，所述塔架被所述緊固件組件驅(qū)使到所述角部。
[0010]本發(fā)明的進一步的特征規(guī)定所述緊固件組件的每個所述端部穿過或圍繞關(guān)聯(lián)的框架構(gòu)件;螺帽(head)或螺母接合關(guān)聯(lián)的框架構(gòu)件的外側(cè)，以將其相對于所述框架構(gòu)件錨固；所述緊固件組件是具有弓形的中央鞍部和兩個直的端部的單個長緊固件，所述弓形的中央鞍部被形成為緊密跟隨所述塔架的外表面，所述兩個直的端部構(gòu)成所述端部;所述框架構(gòu)件在所述角部彼此相交的角度為直角或銳角，優(yōu)選地為大約60°的銳角;并且所述框架構(gòu)件的由所述塔架接合的表面被預(yù)成形為提供與所述塔架的外表面大致相符(conform)的接觸面。
[0011]本發(fā)明的再進一步的特征規(guī)定框架構(gòu)件是由可變形金屬或其它合適材料方便地制成的管狀框架構(gòu)件，所述可變形金屬或其它合適材料可被形成為提供所述接觸面和栓接在一起的平坦且穿孔的端部;每個所述框架構(gòu)件是兩個桁架之一的一部分，每個所述桁架由上部直框架構(gòu)件和下部直框架構(gòu)件組成，兩個上部直框架構(gòu)件和兩個下部直框架構(gòu)件用作以上限定的框架構(gòu)件，每個桁架具有與其關(guān)聯(lián)的緊固件組件，其中傾斜的支承構(gòu)件在每個桁架的上部直框架構(gòu)件和下部直框架構(gòu)件之間延伸;并且所述支承構(gòu)件是管狀的或者具有任何合適的橫截面形狀，諸如角鐵、槽形截面、扁桿，并且具有平坦端部和平坦中央?yún)^(qū)域，所述平坦端部和所述平坦中央?yún)^(qū)域可被穿孔以容納從它們中穿過的螺栓、鉚釘或其它緊固件，所述平坦中央?yún)^(qū)域具有長縱向槽以允許調(diào)節(jié)兩個直框架構(gòu)件的相對位置，從而適應(yīng)支撐面的起伏。
[0012]優(yōu)選地，對于在相鄰塔架之間的框架構(gòu)件的每個跨度，所述支承構(gòu)件在數(shù)量上被限制為單個長支承構(gòu)件。
[0013]本發(fā)明的特定特征在于，所述塔架的豎向調(diào)節(jié)被用于使多個塔架的下端接合支撐面，從而支撐所述框架和由所述框架支撐的所述塔架二者。
[0014]所述塔架的軸向位置的調(diào)節(jié)優(yōu)選地通過緊固件組件實現(xiàn)，該緊固件組件橋接位于兩個結(jié)合的直框架構(gòu)件之間的角部，所述塔架被牢固地夾緊在所述框架構(gòu)件的端部區(qū)域和所述緊固件之間。支承的平坦端部可通過穿過它們中的對準孔的單個螺紋緊固件、鉚釘或其它緊固件而被固定到上部直框架構(gòu)件和下部直框架構(gòu)件中的另一個。
[0015]本發(fā)明還提供塔架和大體水平的支撐框架組件，其中所述框架組件包括支撐多個塔架的多個框架構(gòu)件，所述多個塔架與所述框架的平面成大體直角延伸，其中每個塔架相對于所述框架組件的平面是高度可調(diào)節(jié)的，并且具有與其關(guān)聯(lián)的用于夾緊各塔架以便所述塔架和支撐框架組件可被支撐在支撐面上的可松脫夾緊組件，其中多個塔架的最下端接合支撐面。
[0016]為使本發(fā)明可被更完全地理解，現(xiàn)在將參考附圖描述其一個實施例。
【附圖說明】
[0017]在附圖中:
[0018]圖1示出具有本發(fā)明所涉及的一般特性的現(xiàn)有技術(shù)類型的塔架和支撐框架組件的一個示例的三維視圖；
[0019]圖2是已經(jīng)應(yīng)用了本發(fā)明的等同的塔架和支撐框架組件的類似三維視圖；
[0020]圖3是圖2中所示的組件的一側(cè)或一個跨度的一半的正視圖；
[0021]圖4是示出一個塔架及其與支撐框架組件的關(guān)聯(lián)角部的關(guān)系的示意平面圖；
[0022]圖5與圖4相同，其中塔架被移去以清楚示出管狀框架構(gòu)件和關(guān)聯(lián)的緊固件組件；
[0023]圖6是支撐框架組件的一個角部的三維視圖，示出了在組件的角部處連接在一起的兩個桁架以及固定到該兩個桁架的一個塔架；
[0024]圖7是示出與上部直框架構(gòu)件固定的管狀支承構(gòu)件的附接的剖立面細節(jié)；
[0025]圖8示出中間塔架與直框架構(gòu)件的附接的俯視圖；
[0026]圖9是桁架彼此附接的三維視圖，其中桁架在框架組件支撐中間塔架的位置處相交;和
[0027]圖10示出可用于穩(wěn)定塔架(假如這是必要的)的可選的輔助部件的示意性等軸測圖。
【具體實施方式】
[0028]在附圖的圖2至9中例示的本發(fā)明實施例中，本發(fā)明應(yīng)用于支撐多個高度可調(diào)節(jié)的塔架(2)的框架組件(I)，在該特定情況下，多個高度可調(diào)節(jié)的塔架(2)可如上面指出的那樣用于支撐定日鏡。在該情況下，支撐框架組件具有多個框架構(gòu)件，成對的框架構(gòu)件形成均由上部直框架構(gòu)件(3)和平行的下部直框架構(gòu)件(4)組成的桁架的部分，該兩個框架構(gòu)件被在上部直框架構(gòu)件和下部直框架構(gòu)件之間延伸的傾斜的支承構(gòu)件(5)保持為平行關(guān)系?？蚣軜?gòu)件的自由端(6)被平坦化且被穿孔，以接收穿過重疊的平坦端部的連接螺栓(7)。
[0029]支承構(gòu)件由管狀金屬形成且具有平坦端部(8)和平坦中央?yún)^(qū)域(11)，平坦端部(8)也被穿孔以容納穿過該平坦端部的螺栓(9)，平坦中央?yún)^(qū)域(11)具有長槽(12)，該長槽(12)允許縱向調(diào)節(jié)兩個直框架構(gòu)件的相對位置以適應(yīng)塔架和支撐框架組件所位于的支撐表面的任何起伏。支承元件與上部直框架構(gòu)件相交從而為了待站立在該上部直框架構(gòu)件上的人員而加強該上部直框架構(gòu)件，而從這一角度來看下部框架構(gòu)件不太重要，由于下部框架構(gòu)件通常緊鄰典型地不可移動的地面。
[0030]在圖2例示的框架組件的特定情況下，主支撐框架在俯視圖中具有等邊三角形形狀，該三角形的側(cè)邊被定尺寸為對應(yīng)于金屬管的標(biāo)準市售長度，例如，諸如6米。塔架(2)被框架支撐在主框架的每個角部在框架構(gòu)件之間成60°的角度的角部。
[0031]另外，三個中間塔架(15)被支撐在主框架組件的角部之間的中間位置且在三角形子框架的角部，該三角形子框架使其上部直框架構(gòu)件(16)和下部直框架構(gòu)件(17)附接到主框架構(gòu)件(3，4)的中點。以此方式，在支撐子框架組件中形成角部以容納三個中間塔架
(15)。為了節(jié)省管狀材料，子框架組件中的每個框架構(gòu)件被制成為金屬管的標(biāo)準市售長度的一半，在這種情況下，為3米。
[0032]管狀支承構(gòu)件(5)均由一半長度的標(biāo)準市售管組成，并且跨越在靠近各塔架(2)和各中間塔架(15)的位置之間，如圖3中特別示出的。由此存在如下的單個長的管狀支承，該單個長的管狀支承的平坦中央?yún)^(qū)域被固定到上部直框架構(gòu)件(3，16)的各跨度的中央?yún)^(qū)域，并且該單個長的管狀支承的兩個平坦端部區(qū)域被穿孔并且被固定為接近下部框架構(gòu)件(4，17)的相應(yīng)跨度的端部區(qū)域。
[0033]每個管狀支承的平坦中央?yún)^(qū)域(11)借助于穿過長槽(12)的單個螺紋緊固件(18)被固定到上部直框架構(gòu)件(3，16)的中央?yún)^(qū)域，該長槽(12)在縱向方向上延伸以便其能夠適應(yīng)由支撐表面的起伏引起的且在實際中不能通過塔架位置的軸向調(diào)節(jié)來適應(yīng)的上部直框架構(gòu)件和下部直框架構(gòu)件的相對位置的改變。
[0034]在每種情況下，框架構(gòu)件均是大體共面的，并且關(guān)聯(lián)的塔架被驅(qū)使到關(guān)聯(lián)的角部中以相對于包括兩個框架構(gòu)件的平面成大體直角延伸。單個長緊固件(21)形式的緊固件組件具有弓形的中間鞍部(22)，該弓形的中間鞍部(22)接合塔架的相對于角部向外指向的表面，從而塔架被該緊固件組件驅(qū)使到角部區(qū)域中。鞍部被形成為緊密地跟隨塔架的外表面，并且緊固件具有兩個直的螺紋端部(23)，每個直的螺紋端部(23)穿過關(guān)聯(lián)的框架構(gòu)件，螺母(24)接合關(guān)聯(lián)的框架構(gòu)件的外側(cè)。該直的端部相對于關(guān)聯(lián)的框架構(gòu)件橫向地延伸、典型地相對于關(guān)聯(lián)的框架構(gòu)件成幾乎直角延伸。與各螺紋端部關(guān)聯(lián)的螺母(24)在被緊固時，該螺母使鞍部接合塔架，并將塔架在軸向上相對于框架構(gòu)件鎖定在選定位置。
[0035]為增強框架構(gòu)件對于塔架的夾持效應(yīng)，框架構(gòu)件的被塔架接合的表面被預(yù)成形為提供彎曲接觸面(25)，該彎曲接觸面(25)與塔架的由框架構(gòu)件接合的外表面大致相符。
[0036]在各情況下，框架構(gòu)件和支承構(gòu)件均是管狀的且由可變形金屬制成，該可變形金屬可被壓制以使支承構(gòu)件的端部或中央?yún)^(qū)域變平坦且提供框架構(gòu)件的所述接觸面以及被栓接在一起的平坦的穿孔端部。因此，在各種部件的制造中使用鍍鋅鐵或鋼是方便的，因為要執(zhí)行的唯一制造步驟是在一個位置切割管段，并且不同于焊接區(qū)域，切割端能夠被相對容易地提供足夠的腐蝕保護。
[0037]各個塔架和中間塔架的軸向位置的調(diào)節(jié)通過關(guān)聯(lián)的緊固件組件實現(xiàn)，該關(guān)聯(lián)的緊固件組件橋接在兩個結(jié)合的直框架構(gòu)件或子框架構(gòu)件之間的角部，塔架被牢固地夾緊在框架構(gòu)件的端部區(qū)域和緊固件之間。
[0038]因此，上述布置提供塔架和大體水平的支撐框架組件，其中多個框架構(gòu)件支撐與框架組件的平面成大體直角延伸的多個塔架，其中每個塔架相對于框架組件的平面是高度可調(diào)節(jié)的，并且具有與其關(guān)聯(lián)的用于夾緊各塔架以便塔架和支撐框架組件被支撐在支撐面上的可松脫夾緊組件，其中多個、優(yōu)選地全部的塔架和中間塔架的最下端接合支撐面。
[0039]當(dāng)然，可能有這樣的情況，在一些塔架要接合支撐面和諸如基板(27)或徑向延伸的支腿(28)之類的附加附件的區(qū)域，支撐面的物理特性不是特別適合的，支腿(28)可選地具有用于接收橫向偏移的支腳或接地螺釘(未示出)的套筒(29)。附加附件在圖10中示出。
[0040]為構(gòu)建如上所述的塔架和支撐框架組件，各種塔架和框架構(gòu)件被組裝，關(guān)聯(lián)的支承構(gòu)件具有松弛地連接到上部框架構(gòu)件的中央平坦區(qū)域。一旦這已經(jīng)實現(xiàn)，連接框架構(gòu)件的重疊的平坦端部的螺栓可被擰緊。在將塔架相對于支撐框架組件夾緊在選定的豎直位置之前可調(diào)節(jié)各塔架的高度，將塔架相對于支撐框架組件夾緊在選定的豎直位置通過將與上部直框架構(gòu)件和下部直框架構(gòu)件關(guān)聯(lián)的兩個豎向隔開的緊固件組件夾緊到位來執(zhí)行。之后，可擰緊將支承構(gòu)件的平坦端部連接到下部框架構(gòu)件的螺栓，最后可擰緊將支承構(gòu)件的平坦中央?yún)^(qū)域固定到上部框架構(gòu)件的螺栓。在以上步驟或者任何其它合適步驟之后，將無任何困難地使得整個組件能夠被支撐在適度地起伏表面上。各塔架將被牢固在夾緊在其工作位置。
[0041]如果經(jīng)過一段時間，在支撐框架組件中產(chǎn)生應(yīng)力，則將支承構(gòu)件的中央?yún)^(qū)域連接到上部框架構(gòu)件的螺栓可被松開，且在應(yīng)力已被消除的情況下被重新擰緊。
[0042]將理解，上部框架構(gòu)件和下部框架構(gòu)件作為平行四邊形的兩個側(cè)邊操作，這不同于桁架包括通過多個斜的支承構(gòu)件牢固地且固定不動地彼此附接的下述上部框架構(gòu)件和下部框架構(gòu)件的情況，該多個斜的支承構(gòu)件通常被焊接到框架構(gòu)件，從而必然需要相當(dāng)多的手工勞動和材料投入以及相當(dāng)多的額外腐蝕保護。
[0043]因此，本發(fā)明的布置允許平行塔架在不平坦地形中，可預(yù)期這對于諸如定日鏡的物品的準確性是相當(dāng)有價值的。該桁架結(jié)構(gòu)非常簡單，因為不需要焊接以及伴隨的額外的腐蝕保護。
[0044]當(dāng)然，框架組件在俯視圖中的基本幾何結(jié)構(gòu)可廣泛地改變，而不必基于如上述實施例中的三角形。由此，例如，框架的形狀可以是正方形、長方形或者諸如六邊形的任何其它多邊形形狀。
[0045]在不偏離本發(fā)明范圍的情況下，可對本發(fā)明的實施例進行許多變化。
[0046]在整個說明書和權(quán)利要求書中，除非內(nèi)容要求，否則詞語“包括”或其變型“包含”或“含有”將被理解為暗示包含所述的完整物或者完整物的組，但不排除任何其它完整物或完整物的組。
【主權(quán)項】
1.一種高度可調(diào)節(jié)的塔架和支撐框架組件，其中該框架包括:在一角部相交的兩個框架構(gòu)件，所述框架構(gòu)件大體共面，并且所述塔架被驅(qū)使到所述角部以便與包括所述兩個框架構(gòu)件的平面成大體直角延伸;和具有兩個端部的至少一個緊固件組件，所述兩個端部中的每個均相對于其關(guān)聯(lián)的框架構(gòu)件被錨固以便相對于該關(guān)聯(lián)的框架構(gòu)件橫向地延伸，并且其中所述緊固件組件包括中間鞍部，該中間鞍部接合所述塔架的相對于所述角部向外指向的表面，從而當(dāng)所述緊固件組件被擰緊以接合所述塔架并且將所述塔架相對于所述框架構(gòu)件在軸向上鎖定在選定位置時，所述塔架被所述緊固件組件驅(qū)使到所述角部。2.如權(quán)利要求1所述的高度可調(diào)節(jié)的塔架和支撐框架組件，其中所述緊固件組件的每個所述端部穿過或圍繞關(guān)聯(lián)的框架構(gòu)件。3.如權(quán)利要求1所述的高度可調(diào)節(jié)的塔架和支撐框架組件，其中螺帽或螺母接合關(guān)聯(lián)的框架構(gòu)件的外側(cè)，以將其相對于所述框架構(gòu)件錨固。4.如權(quán)利要求1所述的高度可調(diào)節(jié)的塔架和支撐框架組件，其中所述緊固件組件是具有弓形的中央鞍部和兩個直的端部的單個長緊固件，所述弓形的中央鞍部被形成為緊密跟隨塔架的外表面，所述兩個直的端部構(gòu)成所述端部。5.如權(quán)利要求1所述的高度可調(diào)節(jié)的塔架和支撐框架組件，其中所述框架構(gòu)件在所述角部彼此相交的角度從直角和銳角中選擇。6.如權(quán)利要求5所述的高度可調(diào)節(jié)的塔架和支撐框架組件，其中所述框架構(gòu)件在所述角部以大約60°的銳角彼此相交。7.如權(quán)利要求1所述的高度可調(diào)節(jié)的塔架和支撐框架組件，其中所述框架構(gòu)件的由塔架接合的表面被預(yù)成形為提供與所述塔架的外表面大致相符的接觸面。8.如權(quán)利要求7所述的高度可調(diào)節(jié)的塔架和支撐框架組件，其中所述框架構(gòu)件是由可變形金屬或其它合適材料制成的管狀框架構(gòu)件，所述可變形金屬或其它合適材料被形成為提供所述接觸面和栓接或鉚接在一起的平坦且穿孔的端部。9.如權(quán)利要求1所述的高度可調(diào)節(jié)的塔架和支撐框架組件，其中每個所述框架構(gòu)件是兩個桁架之一的一部分，每個所述桁架由上部直框架構(gòu)件和下部直框架構(gòu)件組成，兩個上部直框架構(gòu)件和兩個下部直框架構(gòu)件用作所述框架構(gòu)件，每個桁架具有在每個桁架的上部直框架構(gòu)件和下部直框架構(gòu)件之間延伸的傾斜的支承構(gòu)件。10.如權(quán)利要求9所述的高度可調(diào)節(jié)的塔架和支撐框架組件，其中所述支承構(gòu)件是管狀的或者角形截面的、槽形截面的、扁桿狀的，并且具有平坦端部和平坦中央?yún)^(qū)域，所述平坦端部和所述平坦中央?yún)^(qū)域被穿孔以容納從它們中穿過的螺栓、鉚釘或其它緊固件。11.如權(quán)利要求9所述的高度可調(diào)節(jié)的塔架和支撐框架組件，其中對于在相鄰塔架之間的框架構(gòu)件的每個跨度，所述支承構(gòu)件在數(shù)量上被限制為單個長支承構(gòu)件。12.如權(quán)利要求1所述的高度可調(diào)節(jié)的塔架和支撐框架組件，其中所述塔架的豎向調(diào)節(jié)被用于使多個塔架的下端接合支撐面，從而支撐所述框架和由所述框架支撐的所述塔架二者ο
【文檔編號】E04H12/00GK106049957SQ201610213477
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年4月7日 公開號201610213477.7, CN 106049957 A, CN 106049957A, CN 201610213477, CN-A-106049957, CN106049957 A, CN106049957A, CN201610213477, CN201610213477.7
【發(fā)明人】威蘭姆·阿道夫·蘭德曼, 詹姆斯·尼古拉斯·拉穆特
【申請人】斯坦陵布什大學(xué)