專利名稱：有小面的金屬懸吊天花板的制作方法
有小面的金屬懸吊天花板
背景技術：
本發明涉及天花板及墻壁構造，并且具體地涉及懸吊在彎曲支撐格柵上的多個平面式面板的一種獨特組件。
現有技術建筑師、建筑物主、以及開發商們在努力創造出脫離傳統的平面天花板和墻壁結構的獨特結構。設計師尋求在開闊的墻壁或天花板或這些靜止結構的組合中實現一種有特色的非常規的或者引人注目的外觀。這些努力通常受到材料和/或其制造及其安裝的成本增加的阻礙。格柵T形件常用于將貼磚懸吊在天花板中。這樣的格柵T形件技術的一種已知的改變是將該主T形件凸出地或凹陷地進行彎曲以產生一種非平面的天花板。典型地， 在這些天花板構造中，將這些彎曲的主T形件與符合這些主T形件的曲率半徑的多個非平面面板或柔性片材進行組合。就目前所知，這種類型構造的使用已經受限于與在這些彎曲主T形件的平行平面對應的單個平面內的曲率。發明_既述本發明提供了用于天花板和墻壁的一種構造連同這些結構元件的組合以形成這些會展現出獨特且有特色的有小面的特色外觀的穹窿、拱頂、頂置凹部、非平面墻壁以及類似寬闊區。此外，本發明不拘泥于單一平面的曲率，也不拘泥于對稱的寬闊區。本發明利用彎曲的主T形件以及直的副T形件來形成一個開放網絡，該網絡具有一種與所完成的有小面的天花板的寬闊區、墻壁或組合結構相對應的三維形狀。該寬闊區的有小面的面是由多個平坦的四邊形面板構成的，這些面板跨接了這些主T形件和副T形件之間的單獨的空間。沿著這些面板邊緣的內彎式凸緣用來加勁這些面板、并且用作隔離物(standoff)以一種穩定的方式將它們的對應面板與該格柵或網絡間隔開。這些凸緣任選地可以在它們的自由邊緣上被構型為符合這些主T形件的曲率。通過扭力彈簧將這些面板可釋放地安裝在這些T形件上，這樣使得一種完成的設施將該格柵隱藏并且這些面板的表面不含緊固件，同時可以容易地接近這些面板的背面。本發明提供了對于天花板、墻壁及其整體而言的一種獨特外觀，并且是以較低的制造和安裝成本得到的。附圖簡要說明
圖1是根據本發明構造的一個凸出的天花板區域從下方看的一個不完整的透視圖；圖2是圖1的天花板從上方看的一個不完整的透視圖；圖3是圖1的天花板的一個不完整的平面視圖；圖4是與一個面板關聯的一種典型扭力彈簧的正視圖；圖5是一個凹的天花板區域從下方看的一個不完整的透視圖；圖6是在兩個平面中或凹或凸的一種天花板、墻壁、或組合天花板以及墻壁的一個背面示意圖7是一種凹結構的變體構造的一個不完整的側視圖；圖8是一種凸結構的變體的一個不完整的側面正視圖；并且圖9是一種副T形件的一個不完整的平面視圖，該副T形件具有用于接收與本發明的平坦面板相關聯的扭力彈簧的多個槽縫。優選實施方案的說明現在參見這些附圖，圖1展示了本發明在一種天花板結構上的應用，該天花板結構對于站在下方的觀察者而言是凸形的。該結構10包括多個主龍骨11、副龍骨12以及面板13。在這個以及其他披露的實施方案中，龍骨11、12具有倒T形的截面形狀、并且因此在本領域中慣例地被稱為T形件。但是，應當理解的是這些龍骨可以具有其他的截面形狀，如 U形、I形或C形。在這里所披露的不同的實施方案中，這些主龍骨或T形件可以較長，例如長度為10英尺，但可以具有更短的長度，如長度為4英尺、或公制的等量值。這些副T形件可以遠短于這些主T形件，例如長度為2英尺或4英尺。但是應當理解的是本發明并不限于這些尺寸。T形件11、12裝配有在本領域中已知的對應的端部連接件，它們可以與相同的端部連接件卡扣在一起，從而使這些T形件能夠端對端地連接。美國專利6，729，100和 5，761，868分別是可以用于主T形件和副T形件的連接件的實例。典型地將多個副T形件連接件16在主T形件11的多個腹板或豎直元件中形成的多個槽縫17處在副T形件12的所希望位置連接在一起。盡管在此披露的這些不同實施方案顯示了端對端排齊的副T形件 12，但在此考慮到了本發明適用于以下安排其中相鄰多對主T形件之間的副T形件被錯開這樣使得它們不是端對端排齊的。可以提供合適的槽縫17以接收此類副T形件的連接件 16。 在圖1的實施方案中的主T形件11是相同的，在一個對應的豎直平面內是彎曲的并且是彼此平行的。這些副T形件12具有相等的長度、是直的，并且它們的末端用多個連接件連接到相鄰的對齊的副T形件上(即，這里它們不被錯開)，這些連接件通過在主T形件11的腹板中的這些槽縫17彼此結合。將這些主T形件槽縫17安排為使得這些副T形件是平行的。優選地，這些主/副T形件11、12各自具有一個在中心腹板19的對側上延伸的凸緣18。這些凸緣18是在腹板19的一個邊緣處，該腹板距離結構10形成一個邊界或裝飾物的這個空間是最近的。這些主/副T形件11、12的凸緣18典型地可以在它們相交的地方彼此基本平齊。面板13優選是由金屬板如鋁板形成的并且具有適合于其應用的規格(gauge)，一個典型的規格可以是0. 032英寸或公制的等量值。面板13具有一個平坦的或平面的面21 以及沿著該面的邊緣延伸的外圍凸緣22、23。在圖1的實施方案中，面21是一個矩形形式的四邊形。相對的一對凸緣22與主T形件11排齊并且具有一個弓形邊緣M，該邊緣與該主T形件凸緣18的弓形基本匹配，這樣使得這個邊緣可以沿著面板凸緣22的基本上整個長度而鄰接該主T形件凸緣。相對的另一對凸緣23是成比例的，以便在這些弓形邊緣27 落座為與主T形件接觸時抵靠在這些副T形件凸緣18上。這些面板13被可釋放地保持在由這些主/副T形件11和12通過多個扭力彈簧 26所形成的格柵上。在所展示的實例中，在每個面板上安置了 4個扭力彈簧沈。這些扭力彈簧沈在與副T形件12相關聯的凸緣23上是成對組裝的、彼此間隔開的。每個彈簧沈被一個金屬支架27保持在一個凸緣23上，該金屬支架被固定在該凸緣的朝內面向該面板外圍的一側上。在與每個扭力彈簧沈對應的一個位置處的副T形件凸緣18被形成為帶有一對狹長的槽縫28。這些槽縫觀是在該副T形件的縱向上以及橫向上錯開的或偏置的，以便適應于延伸自扭力彈簧沈舌片的多匝線圈的多個分開的彈簧舌片四的幾何形狀。在扭力彈簧26的自由狀態下，當該面板相對于其關聯的副T形件就位時，這些舌片四以一個比槽縫觀所允許的角度更大的角度分開，這樣使得這些彈簧對抗這些副T形件而將該面板牢固地保持在位。這個平面的面21的形狀通常與它所關聯的格柵T形件11、12的幾何形狀的一個凸起相符。面21在一個方向上延伸了一段距離，該距離近似等于相鄰一對主T形件的腹板之間距離、并且在另一個方向上延伸了相鄰副T形件的腹板之間的一段距離。這些支架27 和彈簧26提供了該彈簧的一種有限的萬向運動，從而允許替換該面板并使之與它的安裝位置解除平行，而這些彈簧仍然保持在它們的對應槽縫中。每個與一個副T形件12關聯的凸緣23都與面21的平面形成了一個銳角，這樣它避免了與在同一組主T形件上的相鄰面板13的凸緣23相干擾。與主T形件11關聯的凸緣22基本上以直角形成，盡管與該面的平面成一個稍銳的角對于避免與一個相鄰面板13相干擾是優選的。這些扭力彈簧沈將一個面板13在該格柵上可釋放地保持在位。這些舌片四足夠長，并且該彈簧到面板的連接是足夠萬向的從而能允許通過在該面板的一個第一邊緣處將該彈簧的這些舌片插入這些格柵T形件槽縫觀之中而初始地將該面板的一個邊緣附接到該格柵上。將每個彈簧的舌片四手動地擠壓在一起以便將它們裝配進這些槽縫之中。 隨著這些第一彈簧處于它們的對應的槽縫觀中，無論是否允許這些舌片展開并且將關聯的面板邊緣拽向該格柵，都將該面板的對側上的這些彈簧插入對應的副T形件12的槽縫之中。當這些彈簧和/或面板被釋放時，這些彈簧趨向于展開它們的舌片，同時它們被限制在這些槽縫中，其結果是面板13對抗這些格柵T形件被拽起。在被安裝的位置中，這些面板凸緣鄰接并且抵靠在格柵T形件11和12的相鄰凸緣上。將這些彈簧沈繞著該面板的幾何中心并且遠離它進行分布，以確保它被拽起并穩定地抵靠在該格柵上。在圖1的實施方案以及某些待討論的實施方案中，這些面板與一個在單一平面內彎曲的假想表面是相切的。這些平坦面板13的效果是與一個將對應于這個假想表面的連續光滑表面相當不同的一種有特色的多面式外觀。圖5展示了本發明的一個第二實施方案，其中這些平坦面式面板31被安排為一種凸的式樣，該式樣是在這些面板的一側上所觀察到的，該側與從它們的凸緣投影的一側相對。類似于以上結合圖1所描述的這個實施方案，這些面板31被支撐在多個龍骨或T形件的一個格柵33上。格柵33包括多個較長的主T形件34以及多個較短的副T形件12。這些主T形件34是相同的、在單個平面內彎曲并且相對于一個參考點而言是凹的，從該參考點將觀察到這些面板31的面側。這些副T形件12以及它們的連接件可以與結合圖1的實施方案所描述的那些相同。這些主T形件34可以按一種已知的方式來生產，通過使常規的懸吊天花板格柵T形件彎曲并將它們的增強球形件37相對于它們的凸緣38進行拉伸。如之前描述的，將這些副T形件12通過本領域中已知的適當連接件來端對端地連接，這些連接件延伸穿過在主T形件34的腹板40中戰略定位的縱向間隔開的槽縫。這些副T形件12 用于維持主T形件34的平行排齊。
將這些主T形件通過本領域已知的常規連接件端對端地進行連接。將主T形件34 中的連接接收槽縫置于與這些面板的幾何形狀相對應的預定位置。如圖1的實施方案中的面板31具有多個平坦的或平面的面41，這些面具有一種四邊形或矩形輪廓以及多個外圍凸緣42、43，這些凸緣從該面的平面向后方延伸。與主T形件34排齊的一對凸緣42具有多個自由邊緣44，這些自由邊緣被構形為匹配并且接觸這些凹的主T形件凸緣38的弓形。其他的面板凸緣43具有直的邊緣，這些邊緣具有足夠的寬度從而能對抗副T形件12的凸緣落座。這些面板31是用接收于副T形件槽縫觀中的扭力彈簧沈保持在位，如上面結合圖 1所描述的。在這些面板凸緣43的平面與這些面板面41的平面之間的夾角可以略小于90 度，其中該主T形件的弓形具有一個大的半徑或者可以大于90度以便允許這些扭力彈簧與這些槽縫觀對齊。圖5中描繪的面板31的安排給出了一種在結構方面有特色的有小面的外觀，無論這個結構是天花板、墻壁或是組合的天花板和墻壁或其區段。圖6示意性地展示了本發明再次在一種表面寬闊區(如墻壁、天花板、或這些結構的組合)上的應用，其中該寬闊區是一種在兩個垂直平面內彎曲的復合曲面。圖6可以理解為用于支撐平坦的四方形面板的一種凸的或凹的格柵50的一個平面圖。這些主龍骨或 T形件51是在一個或兩個平面內或凸起地或凹陷地彎曲的，但在任一情況下是各自位于與相鄰主龍骨的平面不同的一個平面內。在圖6建議的一種安排中，所有的或部分的主T形件51可以被支撐在一個假想球體的表面上，這樣使得這些主T形件位于選定的經度而副T 形件位于選定的緯度。在這樣的安排中，具有給定緯度的這些副T形件可以在長度上相等、 但是與相鄰緯度的副T形件的長度不同。有待安裝在格柵50上的面板具有一種與在主/ 副T形件51、52的相交處之間畫出的直線總體上對應的輪廓。與格柵50 —起使用的面板類似于之前描述的面板，具有一種四方形輪廓的平坦平面式面，并且具有被安排來接觸上覆的主/副T形件的多個向背面延伸的凸緣。可以如所述使用扭力彈簧來將這些面板可釋放地保持在如之前所描述的格柵50上。重要的是使一個面板以一種穩定方式在至少3個分布位置上對抗這些格柵T形件而落座。這是遵循以下事實三個點決定一個面，并且因此代表了一個面板與一個格柵之間對于穩定性而言的最小接觸。圖7和8展示了多種安排，其中與彎曲的主T形件關聯的這些面板邊緣具有的直邊緣與這些主T形件的凸緣沒有實質性接觸。在這些安排中，與副T形件關聯的這些凸緣足夠能穩定地支撐在格柵上的它們的對應面板，其中保持力是由多個承載在這些凸緣上的并且與這些副T形件結合的扭力彈簧所施加的。在所描述的不同實施方案中，這些面板各自具有一個具有四方形輪廓的平坦主面。在每個面板上的外圍凸緣優選地被安排為支撐在相關聯的副和/或主龍骨上的這個面板，這樣使得它平行于或基本平行于在所相關聯的副龍骨與所關聯的主龍骨的相交處之間畫出的弦線。在某些應用中，可能希望的是或必需的是要通過將多個扭力彈簧附接在上覆于主 T形件上的這些面板凸緣上、并且對這些主T形件配備多個用來接收彈簧舌片的槽縫而將這些面板保持在格柵上。盡管已經就其具體實施方案展示并描述了本發明，但這是出于說明而非限制的目的，并且在此示出和描述的這些具體實施方案的其他變更和修改對本領域技術人員而言是清楚的，所有這些都在本發明的預期的精神和范圍之內。因此，本專利并不在范圍和效果上限于在此示出和描述的具體實施方案、也不限于在與本發明將本領域的進步推進的程度不一致的任何其他方式。
權利要求
1.一種非平面的懸吊面板系統，包括由多個彎曲的主龍骨以及在這些主龍骨之間延伸的多個直的副龍骨所形成的一個金屬格柵、支撐在該格柵上的多個面板，這些面板各自具有多個帶有四邊形輪廓的平坦主面，一個面板的這些邊緣與一對主龍骨以及一對副龍骨對齊，每個面板在其邊緣處具有多個凸緣，這些凸緣在其平坦面與這些龍骨之間以一種方式延伸，這種方式將其平坦面的平面布置為總體上平行于在這些關聯的副龍骨與主龍骨的相交處之間的這些主龍骨所在的平面中的這些弦線，由此該面板系統在一個三維表面上延伸并且該表面是由多個小面形成的，每個小面是由所述面板之一形成的。
2.如權利要求1所述的一種懸吊面板系統，其中所述面板各包自括一個凸緣，該凸緣總體上垂直于該平坦面的平面而延伸。
3.如權利要求2所述的一種懸吊面板系統，其中所述這些面板包括多個凸緣，這些凸緣具有遠離該平坦面的多個邊緣，這些邊緣具有與一個關聯的主T形件的曲率相符合的一種形狀。
4.如權利要求1所述的一種懸吊面板系統，其中所述面板是通過多個彈性彈簧被附接到所述格柵上，這些彈簧將所述面板朝所述格柵進行偏置。
5.如權利要求1所述的一種懸吊面板系統，其中所述面板是由金屬板形成的。
6.如權利要求5所述的一種懸吊面板系統，其中所述金屬板是鋁質的。
全文摘要
一種非平面的懸吊面板系統包括由多個彎曲的主龍骨以及在這些主龍骨之間延伸的多個直的副龍骨所形成的一種金屬格柵、支撐在格柵上的多個面板，這些面板各自具有多個帶有四邊形輪廓的平坦主面，一個面板的這些邊緣與一對主龍骨以及一對副龍骨對齊，每個面板在其邊緣處具有多個凸緣，這些凸緣在其平坦面與這些龍骨之間以一種方式延伸，該方式為將其平坦面的平面布置為總體上平行于在這些關聯的副龍骨與主龍骨的相交處之間的這些主龍骨的平面中的這些弦線，由此該面板系統在一個三維表面上延伸并且該表面是由多個小面形成的，每個小面是由所述面板之一形成的。
文檔編號E04B9/18GK102171403SQ200980138676
公開日2011年8月31日 申請日期2009年9月24日 優先權日2008年10月16日
發明者J·D·班克斯頓 申請人:Usg內部股份有限公司