专利名称：有小面的金属悬吊天花板的制作方法
有小面的金属悬吊天花板
背景技术：
本发明涉及天花板及墙壁构造，并且具体地涉及悬吊在弯曲支撑格栅上的多个平面式面板的一种独特组件。
现有技术建筑师、建筑物主、以及开发商们在努力创造出脱离传统的平面天花板和墙壁结构的独特结构。设计师寻求在开阔的墙壁或天花板或这些静止结构的组合中实现一种有特色的非常规的或者引人注目的外观。这些努力通常受到材料和/或其制造及其安装的成本增加的阻碍。格栅T形件常用于将贴砖悬吊在天花板中。这样的格栅T形件技术的一种已知的改变是将该主T形件凸出地或凹陷地进行弯曲以产生一种非平面的天花板。典型地， 在这些天花板构造中，将这些弯曲的主T形件与符合这些主T形件的曲率半径的多个非平面面板或柔性片材进行组合。就目前所知，这种类型构造的使用已经受限于与在这些弯曲主T形件的平行平面对应的单个平面内的曲率。发明_既述本发明提供了用于天花板和墙壁的一种构造连同这些结构元件的组合以形成这些会展现出独特且有特色的有小面的特色外观的穹窿、拱顶、顶置凹部、非平面墙壁以及类似宽阔区。此外，本发明不拘泥于单一平面的曲率，也不拘泥于对称的宽阔区。本发明利用弯曲的主T形件以及直的副T形件来形成一个开放网络，该网络具有一种与所完成的有小面的天花板的宽阔区、墙壁或组合结构相对应的三维形状。该宽阔区的有小面的面是由多个平坦的四边形面板构成的，这些面板跨接了这些主T形件和副T形件之间的单独的空间。沿着这些面板边缘的内弯式凸缘用来加劲这些面板、并且用作隔离物(standoff)以一种稳定的方式将它们的对应面板与该格栅或网络间隔开。这些凸缘任选地可以在它们的自由边缘上被构型为符合这些主T形件的曲率。通过扭力弹簧将这些面板可释放地安装在这些T形件上，这样使得一种完成的设施将该格栅隐藏并且这些面板的表面不含紧固件，同时可以容易地接近这些面板的背面。本发明提供了对于天花板、墙壁及其整体而言的一种独特外观，并且是以较低的制造和安装成本得到的。附图简要说明
图1是根据本发明构造的一个凸出的天花板区域从下方看的一个不完整的透视图；图2是图1的天花板从上方看的一个不完整的透视图；图3是图1的天花板的一个不完整的平面视图；图4是与一个面板关联的一种典型扭力弹簧的正视图；图5是一个凹的天花板区域从下方看的一个不完整的透视图；图6是在两个平面中或凹或凸的一种天花板、墙壁、或组合天花板以及墙壁的一个背面示意图7是一种凹结构的变体构造的一个不完整的侧视图；图8是一种凸结构的变体的一个不完整的侧面正视图；并且图9是一种副T形件的一个不完整的平面视图，该副T形件具有用于接收与本发明的平坦面板相关联的扭力弹簧的多个槽缝。优选实施方案的说明现在参见这些附图，图1展示了本发明在一种天花板结构上的应用，该天花板结构对于站在下方的观察者而言是凸形的。该结构10包括多个主龙骨11、副龙骨12以及面板13。在这个以及其他披露的实施方案中，龙骨11、12具有倒T形的截面形状、并且因此在本领域中惯例地被称为T形件。但是，应当理解的是这些龙骨可以具有其他的截面形状，如 U形、I形或C形。在这里所披露的不同的实施方案中，这些主龙骨或T形件可以较长，例如长度为10英尺，但可以具有更短的长度，如长度为4英尺、或公制的等量值。这些副T形件可以远短于这些主T形件，例如长度为2英尺或4英尺。但是应当理解的是本发明并不限于这些尺寸。T形件11、12装配有在本领域中已知的对应的端部连接件，它们可以与相同的端部连接件卡扣在一起，从而使这些T形件能够端对端地连接。美国专利6，729，100和 5，761，868分别是可以用于主T形件和副T形件的连接件的实例。典型地将多个副T形件连接件16在主T形件11的多个腹板或竖直元件中形成的多个槽缝17处在副T形件12的所希望位置连接在一起。尽管在此披露的这些不同实施方案显示了端对端排齐的副T形件 12，但在此考虑到了本发明适用于以下安排其中相邻多对主T形件之间的副T形件被错开这样使得它们不是端对端排齐的。可以提供合适的槽缝17以接收此类副T形件的连接件 16。 在图1的实施方案中的主T形件11是相同的，在一个对应的竖直平面内是弯曲的并且是彼此平行的。这些副T形件12具有相等的长度、是直的，并且它们的末端用多个连接件连接到相邻的对齐的副T形件上(即，这里它们不被错开)，这些连接件通过在主T形件11的腹板中的这些槽缝17彼此结合。将这些主T形件槽缝17安排为使得这些副T形件是平行的。优选地，这些主/副T形件11、12各自具有一个在中心腹板19的对侧上延伸的凸缘18。这些凸缘18是在腹板19的一个边缘处，该腹板距离结构10形成一个边界或装饰物的这个空间是最近的。这些主/副T形件11、12的凸缘18典型地可以在它们相交的地方彼此基本平齐。面板13优选是由金属板如铝板形成的并且具有适合于其应用的规格(gauge)，一个典型的规格可以是0. 032英寸或公制的等量值。面板13具有一个平坦的或平面的面21 以及沿着该面的边缘延伸的外围凸缘22、23。在图1的实施方案中，面21是一个矩形形式的四边形。相对的一对凸缘22与主T形件11排齐并且具有一个弓形边缘M，该边缘与该主T形件凸缘18的弓形基本匹配，这样使得这个边缘可以沿着面板凸缘22的基本上整个长度而邻接该主T形件凸缘。相对的另一对凸缘23是成比例的，以便在这些弓形边缘27 落座为与主T形件接触时抵靠在这些副T形件凸缘18上。这些面板13被可释放地保持在由这些主/副T形件11和12通过多个扭力弹簧 26所形成的格栅上。在所展示的实例中，在每个面板上安置了 4个扭力弹簧沈。这些扭力弹簧沈在与副T形件12相关联的凸缘23上是成对组装的、彼此间隔开的。每个弹簧沈被一个金属支架27保持在一个凸缘23上，该金属支架被固定在该凸缘的朝内面向该面板外围的一侧上。在与每个扭力弹簧沈对应的一个位置处的副T形件凸缘18被形成为带有一对狭长的槽缝28。这些槽缝观是在该副T形件的纵向上以及横向上错开的或偏置的，以便适应于延伸自扭力弹簧沈舌片的多匝线圈的多个分开的弹簧舌片四的几何形状。在扭力弹簧26的自由状态下，当该面板相对于其关联的副T形件就位时，这些舌片四以一个比槽缝观所允许的角度更大的角度分开，这样使得这些弹簧对抗这些副T形件而将该面板牢固地保持在位。这个平面的面21的形状通常与它所关联的格栅T形件11、12的几何形状的一个凸起相符。面21在一个方向上延伸了一段距离，该距离近似等于相邻一对主T形件的腹板之间距离、并且在另一个方向上延伸了相邻副T形件的腹板之间的一段距离。这些支架27 和弹簧26提供了该弹簧的一种有限的万向运动，从而允许替换该面板并使之与它的安装位置解除平行，而这些弹簧仍然保持在它们的对应槽缝中。每个与一个副T形件12关联的凸缘23都与面21的平面形成了一个锐角，这样它避免了与在同一组主T形件上的相邻面板13的凸缘23相干扰。与主T形件11关联的凸缘22基本上以直角形成，尽管与该面的平面成一个稍锐的角对于避免与一个相邻面板13相干扰是优选的。这些扭力弹簧沈将一个面板13在该格栅上可释放地保持在位。这些舌片四足够长，并且该弹簧到面板的连接是足够万向的从而能允许通过在该面板的一个第一边缘处将该弹簧的这些舌片插入这些格栅T形件槽缝观之中而初始地将该面板的一个边缘附接到该格栅上。将每个弹簧的舌片四手动地挤压在一起以便将它们装配进这些槽缝之中。 随着这些第一弹簧处于它们的对应的槽缝观中，无论是否允许这些舌片展开并且将关联的面板边缘拽向该格栅，都将该面板的对侧上的这些弹簧插入对应的副T形件12的槽缝之中。当这些弹簧和/或面板被释放时，这些弹簧趋向于展开它们的舌片，同时它们被限制在这些槽缝中，其结果是面板13对抗这些格栅T形件被拽起。在被安装的位置中，这些面板凸缘邻接并且抵靠在格栅T形件11和12的相邻凸缘上。将这些弹簧沈绕着该面板的几何中心并且远离它进行分布，以确保它被拽起并稳定地抵靠在该格栅上。在图1的实施方案以及某些待讨论的实施方案中，这些面板与一个在单一平面内弯曲的假想表面是相切的。这些平坦面板13的效果是与一个将对应于这个假想表面的连续光滑表面相当不同的一种有特色的多面式外观。图5展示了本发明的一个第二实施方案，其中这些平坦面式面板31被安排为一种凸的式样，该式样是在这些面板的一侧上所观察到的，该侧与从它们的凸缘投影的一侧相对。类似于以上结合图1所描述的这个实施方案，这些面板31被支撑在多个龙骨或T形件的一个格栅33上。格栅33包括多个较长的主T形件34以及多个较短的副T形件12。这些主T形件34是相同的、在单个平面内弯曲并且相对于一个参考点而言是凹的，从该参考点将观察到这些面板31的面侧。这些副T形件12以及它们的连接件可以与结合图1的实施方案所描述的那些相同。这些主T形件34可以按一种已知的方式来生产，通过使常规的悬吊天花板格栅T形件弯曲并将它们的增强球形件37相对于它们的凸缘38进行拉伸。如之前描述的，将这些副T形件12通过本领域中已知的适当连接件来端对端地连接，这些连接件延伸穿过在主T形件34的腹板40中战略定位的纵向间隔开的槽缝。这些副T形件12 用于维持主T形件34的平行排齐。
将这些主T形件通过本领域已知的常规连接件端对端地进行连接。将主T形件34 中的连接接收槽缝置于与这些面板的几何形状相对应的预定位置。如图1的实施方案中的面板31具有多个平坦的或平面的面41，这些面具有一种四边形或矩形轮廓以及多个外围凸缘42、43，这些凸缘从该面的平面向后方延伸。与主T形件34排齐的一对凸缘42具有多个自由边缘44，这些自由边缘被构形为匹配并且接触这些凹的主T形件凸缘38的弓形。其他的面板凸缘43具有直的边缘，这些边缘具有足够的宽度从而能对抗副T形件12的凸缘落座。这些面板31是用接收于副T形件槽缝观中的扭力弹簧沈保持在位，如上面结合图 1所描述的。在这些面板凸缘43的平面与这些面板面41的平面之间的夹角可以略小于90 度，其中该主T形件的弓形具有一个大的半径或者可以大于90度以便允许这些扭力弹簧与这些槽缝观对齐。图5中描绘的面板31的安排给出了一种在结构方面有特色的有小面的外观，无论这个结构是天花板、墙壁或是组合的天花板和墙壁或其区段。图6示意性地展示了本发明再次在一种表面宽阔区(如墙壁、天花板、或这些结构的组合)上的应用，其中该宽阔区是一种在两个垂直平面内弯曲的复合曲面。图6可以理解为用于支撑平坦的四方形面板的一种凸的或凹的格栅50的一个平面图。这些主龙骨或 T形件51是在一个或两个平面内或凸起地或凹陷地弯曲的，但在任一情况下是各自位于与相邻主龙骨的平面不同的一个平面内。在图6建议的一种安排中，所有的或部分的主T形件51可以被支撑在一个假想球体的表面上，这样使得这些主T形件位于选定的经度而副T 形件位于选定的纬度。在这样的安排中，具有给定纬度的这些副T形件可以在长度上相等、 但是与相邻纬度的副T形件的长度不同。有待安装在格栅50上的面板具有一种与在主/ 副T形件51、52的相交处之间画出的直线总体上对应的轮廓。与格栅50 —起使用的面板类似于之前描述的面板，具有一种四方形轮廓的平坦平面式面，并且具有被安排来接触上覆的主/副T形件的多个向背面延伸的凸缘。可以如所述使用扭力弹簧来将这些面板可释放地保持在如之前所描述的格栅50上。重要的是使一个面板以一种稳定方式在至少3个分布位置上对抗这些格栅T形件而落座。这是遵循以下事实三个点决定一个面，并且因此代表了一个面板与一个格栅之间对于稳定性而言的最小接触。图7和8展示了多种安排，其中与弯曲的主T形件关联的这些面板边缘具有的直边缘与这些主T形件的凸缘没有实质性接触。在这些安排中，与副T形件关联的这些凸缘足够能稳定地支撑在格栅上的它们的对应面板，其中保持力是由多个承载在这些凸缘上的并且与这些副T形件结合的扭力弹簧所施加的。在所描述的不同实施方案中，这些面板各自具有一个具有四方形轮廓的平坦主面。在每个面板上的外围凸缘优选地被安排为支撑在相关联的副和/或主龙骨上的这个面板，这样使得它平行于或基本平行于在所相关联的副龙骨与所关联的主龙骨的相交处之间画出的弦线。在某些应用中，可能希望的是或必需的是要通过将多个扭力弹簧附接在上覆于主 T形件上的这些面板凸缘上、并且对这些主T形件配备多个用来接收弹簧舌片的槽缝而将这些面板保持在格栅上。尽管已经就其具体实施方案展示并描述了本发明，但这是出于说明而非限制的目的，并且在此示出和描述的这些具体实施方案的其他变更和修改对本领域技术人员而言是清楚的，所有这些都在本发明的预期的精神和范围之内。因此，本专利并不在范围和效果上限于在此示出和描述的具体实施方案、也不限于在与本发明将本领域的进步推进的程度不一致的任何其他方式。
权利要求
1.一种非平面的悬吊面板系统，包括由多个弯曲的主龙骨以及在这些主龙骨之间延伸的多个直的副龙骨所形成的一个金属格栅、支撑在该格栅上的多个面板，这些面板各自具有多个带有四边形轮廓的平坦主面，一个面板的这些边缘与一对主龙骨以及一对副龙骨对齐，每个面板在其边缘处具有多个凸缘，这些凸缘在其平坦面与这些龙骨之间以一种方式延伸，这种方式将其平坦面的平面布置为总体上平行于在这些关联的副龙骨与主龙骨的相交处之间的这些主龙骨所在的平面中的这些弦线，由此该面板系统在一个三维表面上延伸并且该表面是由多个小面形成的，每个小面是由所述面板之一形成的。
2.如权利要求1所述的一种悬吊面板系统，其中所述面板各包自括一个凸缘，该凸缘总体上垂直于该平坦面的平面而延伸。
3.如权利要求2所述的一种悬吊面板系统，其中所述这些面板包括多个凸缘，这些凸缘具有远离该平坦面的多个边缘，这些边缘具有与一个关联的主T形件的曲率相符合的一种形状。
4.如权利要求1所述的一种悬吊面板系统，其中所述面板是通过多个弹性弹簧被附接到所述格栅上，这些弹簧将所述面板朝所述格栅进行偏置。
5.如权利要求1所述的一种悬吊面板系统，其中所述面板是由金属板形成的。
6.如权利要求5所述的一种悬吊面板系统，其中所述金属板是铝质的。
全文摘要
一种非平面的悬吊面板系统包括由多个弯曲的主龙骨以及在这些主龙骨之间延伸的多个直的副龙骨所形成的一种金属格栅、支撑在格栅上的多个面板，这些面板各自具有多个带有四边形轮廓的平坦主面，一个面板的这些边缘与一对主龙骨以及一对副龙骨对齐，每个面板在其边缘处具有多个凸缘，这些凸缘在其平坦面与这些龙骨之间以一种方式延伸，该方式为将其平坦面的平面布置为总体上平行于在这些关联的副龙骨与主龙骨的相交处之间的这些主龙骨的平面中的这些弦线，由此该面板系统在一个三维表面上延伸并且该表面是由多个小面形成的，每个小面是由所述面板之一形成的。
文档编号E04B9/18GK102171403SQ200980138676
公开日2011年8月31日 申请日期2009年9月24日 优先权日2008年10月16日
发明者J·D·班克斯顿 申请人:Usg内部股份有限公司