专利名称：屋顶锚方法与装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于在屋顶支撑结构上安装装置、设备或器材的屋顶锚，更具体的说，本发明涉及将屋顶锚安装到该结构上的方法或装置。被安装的装置，设备或器材可以包括架置于屋顶上的设备、如热水器或者太阳能电池板，安全设备、如安全带，绳索或者其它适用于保护屋顶工作者的安全设备、如安全挡板或栅栏。
如果外部覆盖物已经铺设在屋顶支撑结构上，那么为了能够通入到屋顶支撑结构，至少要移开一件外部覆盖物，如一片瓦片或一块单独的薄板。在有些情况下，为了能够通入到屋顶支撑结构，必须移开部分外部覆盖物，如需要修理，改进或翻新一个已经完工的建筑物时，但是这可能是不实际的或不方便的。例如对于大块的薄板所构成的屋顶外部覆盖物，为了通入到屋顶支撑结构而移动单独的一块覆盖物可能需要花费大量的时间和精力。
本发明的一个目的是提供一种方法与装置用于改进一个或多个上面所提到的和现有技术相关的缺点。
上面关于现有技术的描述不打算，也不应该被理解是给出了和本发明相关的全面的一般性的知识，只是用来帮助本领域技术人员理解导致本发明的发展过程。
d)将杆状物通过第一孔和第二孔插入，由此紧固地将屋顶锚安装在锚墩上，从而使得屋顶锚安装在屋顶支撑结构上。
屋顶锚包括任何适用于锚定安全装置的系缚工具，安全装置包括安全带，绳，索或类似装置，用来使工作者牢固地和屋顶支撑结构连接在一起，从而保证工作者在屋顶安全工作。屋顶锚可以伸出屋顶外部覆盖物从而提供用来系缚安全带，绳，索或类似装置的系缚工具。
系缚工具可以包括一个或多个凸起物，从而绳或缆可以系缚在上面。凸起物可终结于一个球根状的部分，用来防止绳索等从凸起物上脱落。在更传统的屋顶锚中，系缚工具包括U形螺栓或吊环螺栓，安全带等可与之牢固地连接。
在国际专利申请No.PCT/AU98/00968中描述了一个示例性的可用于本发明的屋顶锚，该发明的全部内容在这里引入作为参考。
杆状物可以与系缚工具整体形成，也可以单独制造，然后在应用屋顶锚之前将杆状物与系缚工具固定在一起。在标准的现有技术中，系缚工具与杆状物可通过螺纹结构固定在一起，其中固定装置包括一个外螺纹部分和一个内螺纹孔部分。最好杆状物的一部分由外螺纹部分形成而在系缚工具上有内螺纹孔部分。可以在制成系缚工具后再用车床加工螺纹孔或者通过螺纹插入物在系缚工具上已经存在的孔上形成螺纹孔。
杆状物可以为螺栓状，在它的自由端上有螺纹用于和锚墩连接。另一种结构是，杆状物在其自由端有可展开的翼状结构，在通过第二孔将它插入后，翼状结构可展开从而和锚墩的下侧固定在一起。但是，最好是杆状物包括一个可和锚墩的第二孔进行螺纹配合的螺栓部分。
屋顶支撑结构可以包括檩，椽或其它任何形式的屋顶构架或桁架，万一工作者掉下来并且依靠本发明的装置来阻止其掉下，所述的支撑结构要能够支撑这类加于该结构上的可能存在的相当大的负荷。这类结构可以是檩。檩可以具有实心长方形，C形或槽形的横截面。本领域的技术人员能够理解在C形檩的情况下，只需要相对短的杆状物就可以将之穿过覆盖物和檩中用于安装屋顶锚的部分，然后将之穿进锚墩。当屋顶锚要安装在有相当大厚度的屋顶支撑结构上时，例如屋顶支撑结构是实心木梁时，杆状物要有相应长的尺寸使之能穿过该结构到达它的下表面。
锚墩可以是平的而且可以是圆形、正方形或任何其它几何形状。在它的平面图中，锚墩最好是细长形，就其宽度的比例而言，它的一边要长些。因此，锚墩可以是扁椭圆形，最好是平长方形。为了使覆盖材料上只需开一个小开口就能使锚墩穿过，锚墩的宽度最好足够细；为了使锚墩能很好地放置于C形檩上臂的内表面，它在长度上要足够长。在屋顶锚被安装到例如C形檩上时，最好能避免锚墩在水平面中转动。
但是，本领域技术人员能够理解很多类锚墩的形状和尺寸可以满足其工作需要，提供和杆状物自由端牢固连接的办法。尽管这样，最好的形式是锚墩包括一个适合和螺栓相配合的螺纹孔，从而与之形成牢固配合。螺纹孔可以通过在模制形成锚墩时插入一个插入物形成，也可以在一个圆柱孔或其它带有凹口的孔中插入一个带有螺纹的插入物得到。螺纹孔也可以通过本领域的标准方法用车床加工形成。
本发明的方法最好通过一个可控制锚墩方位的手持工具来实现。手持工具可以是细长的，它可以包括一个手柄和一个自由端可用来支撑锚墩的细长杆。
杆可以通过夹钳夹紧锚墩使之相对于杆不能移动。夹钳可用于使之能够转动锚墩，从而确定锚墩的方位。杆最好具有一个钩状的末端用来悬挂锚墩。锚墩可以相对于杆旋转，从而使得锚墩以一个方向穿过开口，而一旦通过开口，在重力等的影响下，锚墩可旋转到另一个方向。
锚墩可包括一个枢轴孔，其中可宽松地容纳杆的自由端，使得锚墩可相对于自由端自由旋转。枢轴孔最好位于一个能使锚墩平衡的点上，当枢轴孔用于悬挂锚墩时，锚墩处于一个便于靠在内表面的方向。
杆的末端可以是很多种形状。最好杆的末端沿下述方向延伸一段，这个方向横向于或反向于与手柄相连的杆的主要部分。这可以允许在屋顶内部结构中调整锚墩，并放置锚墩在内表面的位置。这种屋顶内部结构可以包括C形檩的向下延伸的部分。
开口最好通过在覆盖材料上切割一个孔来形成。切割工具可根据覆盖材料的不同而变化。例如，开口可以用柱形锯或竖锯来形成。在能够允许锚墩穿过的前提下，开口越小越好。例如，开口可以小到操作者的手不能通过。
本发明可以包括一个放置于杆状物周围的防风雨罩，用来密封第一孔以防止风雨的侵入。防风雨密封罩还可以用来覆盖开口。防风雨密封可以在将屋顶锚安装到支撑结构之前或之后实施。
在本发明的另一个方面，按照上面所描述的方法，提供了一种用来安装屋顶锚的手持工具和锚墩的组合装置。
图8是安装到屋顶结构上的屋顶锚的侧视图。
附图的详细描述参考
图1，该图给出了屋顶锚10，屋顶锚包括金属环12和一个焊接在金属环12一端的杆状物14。杆状物14在朝向与金属环12连接的方向逐渐变细，并且在其自由端包括具有等直径的部分。等直径部分包括一段带螺纹的部分16。屋顶锚10和锚墩20通过螺纹结构连接在一起。
锚墩20上包括第二孔22，在图中用虚线给出其轮廓，这个孔使得螺栓部分16和锚墩体24通过螺纹配合连接在一起。在安装屋顶锚10之前，锚墩20位于紧靠C形檩内表面32的位置(见后)。
在一个优选设置中，如国际专利申请No.PCT/AU98/00968所描述的，提供一个锥形锁紧螺帽18作为杆状物14的套管并且增加了屋顶锚10的载荷制动能力。锥形锁紧螺帽18的底部较宽，在向上朝向金属环12的方向上逐渐变细。锥形锁紧螺帽18可以与螺纹部分16进行螺纹配合，但最好是一个没有螺纹而具有过大孔的鞘，使得它能够放置于覆盖材料(未示出)上表面上。覆盖住杆状物14下部的是防风雨密封罩34，它提供了一个保护第一孔(见后)和开口(见后)的遮蓬。防风雨密封罩34可以用适当的有延展性的材料，如铅制成，并且最好呈锥状以利于操作。
转向图2，所给出的手持工具40包括手柄42、杆部44和钩部46。钩部46呈槽形并且末端有一个向上的凸起物48。凸起物48适于插进锚墩20上的枢轴孔26。枢轴孔26位于锚墩体24的中间部位并在锚墩20的平衡中心。枢轴孔26是一个过大的孔以使得锚墩20能够相对于凸起物48自由旋转，从而保证在静止状态时锚墩处于水平方向。
现在参照图4，给出了屋顶支撑框架，包括由C形檩30支撑的转换椽36。为了方便，图中没有示出屋顶覆盖材料。
按照本发明的一个实施例的方法，穿过覆盖材料和C形檩30的第一孔50被钻在想要安装屋顶锚10的位置。紧挨着第一孔50和C形檩30在屋顶覆盖材料上切割开口，用来提供通往C形檩30上臂内表面的途径。很明显开口38要处于C形檩30敞开的一侧使得能够通入到内表面32。
现在参照图5到图7，锚墩20通过将凸起物48插入枢轴孔26悬挂于手持工具40上，使得锚墩20可以在其上自由旋转。用手对锚墩20进行纵向定位使得它几乎垂直地纵向穿过开口。
一旦锚墩20完全穿过开口38，它通过绕由枢轴孔26所定义的轴线旋转而找正自己的位置，从而实现使其纵向轴线几乎水平的定位。操作者可如图6所示旋转手持工具40将锚墩20提起使其进入由C形檩30上臂所形成的空腔，并使得锚墩20紧贴内表面32而且第一孔和第二孔如图7所示对准。
参照图8，图中给出了完全安装好的屋顶锚10，其中杆状物14已经依次插入防风雨密封罩34的中间开口，锥形锁紧螺帽18和第一孔50，并且和锚墩20上的第二孔22通过螺栓连接在一起。防风雨密封罩34足够宽用来有效地覆盖屋顶覆盖材料39上的开口38。
绳索或安全带(未示出)可以牢牢地系缚在金属环12上，由此可以保护在屋顶39上的工作人员避免由疏忽引起的掉下。
应该理解，在不偏离本发明的精神和范围下，本领域技术人员可以对这里的实施例进行改进和变化。
在整个详细说明和权利要求中，除非上下文需要，词“包括”及其派生词意指包含的而不是排他的。
工业适用性对于本领域技术人员来讲，很明显的是这类屋顶锚可以为各种在屋顶进行的活动提供一个支撑点。例如，屋顶锚可以为支柱提供支撑点，这些支柱用于支撑为保障在屋顶工作的工作人员安全而竖立起来的挡板或栅栏；或者用于固定与屋顶上实际工作有关的设备。此外，屋顶锚可以为需要架置于屋顶上的设备，如太阳能电池板或者热水器提供支撑点。
权利要求
1.一种用于在一个具有内表面的屋顶支撑结构上安装屋顶锚的方法，屋顶全部或部分被屋顶覆盖材料所覆盖，屋顶锚包括一个系缚工具和一个杆状物，该方法包括以下步骤a)在覆盖材料和屋顶支撑结构上做出第一孔，第一孔能够用来容纳杆状物；b)在覆盖材料靠近第一孔和屋顶支撑结构的位置上形成一个开口；c)通过开口，插入一个上有能够和杆状物牢固接合的第二孔的锚墩，将锚墩置于内表面使得第一孔和第二孔配准；d)将杆状物通过第一孔和第二孔插入，由此紧固地将屋顶锚安装在锚墩上，从而使得屋顶锚安装在屋顶支撑结构上。
2.根据权利要求1的方法，包括用一细长手持工具控制锚墩方位来实现步骤c)。
3.根据权利要求2的方法，包括相对于手持工具转动锚墩从而将锚墩在一个方向上插入穿过开口，当锚墩完全从开口穿过后，将锚墩转动到另一个方向上。
4.用于根据权利要求1所述的方法安装屋顶锚的一种细长手持工具和锚墩的组合装置。
5.根据权利要求4的组合装置，其特征在于手持工具适用于控制锚墩的方位。
6.根据权利要求4的组合装置，其特征在于手持工具包括一个手柄和一个能够在细长杆自由端支撑锚墩的细长杆。
7.根据权利要求6的组合装置，其特征在于细长杆包括一个适用于悬挂锚墩的钩端。
8.根据权利要求6的组合装置，其特征在于锚墩包括一个可舒松地容纳杆的自由端的枢轴孔，用来允许锚墩相对于自由端自由旋转。
9.根据权利要求8的组合装置，其特征在于枢轴孔位于锚墩的平衡中心点，并且锚墩处于一个便于靠在内表面的方向。
10.根据权利要求6的组合装置，其特征在于杆的末端部分在横向于与手柄相连的杆的主要部分的方向上延伸。
全文摘要
一种用于在一个具有内表面(32)的屋顶支撑结构(30)上安装屋顶锚(10)的方法，屋顶全部或部分被屋顶覆盖材料(39)所覆盖，屋顶锚(10)包括一个系缚工具(12)和一个杆状物(14)，该方法包括以下步骤a)在覆盖材料(39)和屋顶支撑结构(30)上做出第一孔(50)，第一孔(50)能够用来容纳杆状物(14)；b)在覆盖材料(39)靠近第一孔(50)和屋顶支撑结构(30)的位置上形成一个开口(38)；c)通过开口(38)，插入一个上有能够和杆状物(14)牢固接合的第二孔(22)的锚墩(20)，将锚墩(20)置于内表面(32)使得第一和第二孔(50，22)配准；d)将杆状物(14)通过第一和第二孔(50，22)插入，由此紧固地将屋顶锚(10)安装在锚墩(20)上，从而使得屋顶锚(10)安装在屋顶支撑结构(30)上。
文档编号E04G21/32GK1454278SQ01814242
公开日2003年11月5日 申请日期2001年8月15日 优先权日2000年8月15日
发明者阿尔沃·珀尔德玛 申请人:阿尔沃·珀尔德玛