用于接合不同直徑鋼筋的加強筋夾具的制作方法與工藝

本公開針對用于在接合加強鋼筋中使用的彈性塑料夾具，且特別地針對夾具、和用于與夾具一起使用的夾具施加設備，其適合于接合不同大小的鋼筋。

背景技術：
已經提出了用于接合加強鋼筋以構建加強的混凝土結構的彈性塑料夾具。授予Dragone且轉讓于本發明的受讓人的美國專利No.5,626,436披露了一種彈性夾具，這種彈性夾具被設計成用以連接在橫向上位于較大直徑加強鋼筋的頂部上的較小直徑的加強鋼筋。授予Kodi的美國專利申請公開No.2006/0248844披露了用于連接相同直徑加強鋼筋的彈性夾具。Kodi美國專利申請公開2006/0248844的夾具被設計成用來以平行方位或橫向方位而連接相等直徑的鋼筋。授予Kodi的美國專利申請公開No.2008/0115449披露了一種鋼筋連接設備，其用于將如在Kodi美國專利申請公開No.2006/0248844中的那些的鋼筋施加到相等直徑的鋼筋。存在著針對改進這樣的夾具和用于施加這樣的夾具的設備的設計的持續需要。

技術實現要素：
在一個實施例中，披露了一種用于使彼此垂直地交叉的較大標稱直徑加強筋與較小標稱直徑加強筋相接合的加強筋夾具。該夾具包括：夾具主體；限定于夾具主體中、且在第一方向上對準的一對下部的對準的部分圓形下部側向開口；以及在第一方向的橫向限定于夾具主體中的一對上部的對準的部分圓形上部側向開口。一對下部側向開口和一對上部側向開口都具有較大的標稱直徑。夾具主體在一對下部側向開口和一對上部側向開口的下方向下開口，從而使得夾具可被向下壓在交叉的較大標稱直徑加強筋和較小標稱直徑加強筋上。一對相對置的直徑減小的舌片朝向彼此延伸到所述一對下部側向開口和一對上部側向開口之一的側向開口內以接合著較小標稱直徑加強筋。當直徑減小的舌片位于一對下部側向開口內時，夾具能保持較大標稱直徑加強筋在較小標稱直徑加強筋上方處于適當的位置。當直徑減小的舌片位于一對上部側向開口內時，夾具能保持較小標稱直徑加強筋在較大標稱直徑加強筋上方處于適當的位置。在一種實施例中，直徑減小的舌片位于一對上部側向開口內，且上部側向開口中的每一個的舌片限定了在它們之間的豎直槽以用于接納一種引導桿。一串這樣的夾具接合在一起，夾具中的每一個基本上相同，且在彼此對準的舌片之間的豎直槽用于接納引導桿以引導夾具串。在另一實施例中，提供一種用于將較大直徑加強筋接合到在較大直徑加強筋橫向上的較小直徑加強筋上的加強筋夾具。加強筋夾具包括一種沿著x、y和z正交方向而限定的夾具主體。夾具主體包括第一對彈性腿和第二對彈性腿，第一對彈性腿和第二對彈性腿在z方向上延伸、且限定了平行于x方向而對準的第一下拱形結構和第二下拱形結構。夾具主體包括在遠離腿的z方向上延伸的第一對彈性臂和第二對彈性臂。臂限定了平行于x方向對準的第一上托架和第二上托架。夾具主體包括第一橋和第二橋，第一橋和第二橋將第一對臂的遠端接合到第二對臂的遠端。橋和臂限定了平行于y方向而對準的第一上拱形結構和第二上拱形結構。下拱形結構、上托架和上拱形結構各自包括較大直徑的彎曲部分。成對的直徑減小的舌片延伸到下拱形結構或上拱形結構內以用于接合較小直徑加強筋。在一種實施例中，直徑減小的舌片延伸到下拱形結構內，從而使得夾具能保持較大直徑加強筋在較小直徑加強筋上方處于適當的位置。在另一實施例中，直徑減小的舌片延伸到上拱形結構內，從而使得夾具能保持較小直徑加強筋在較大直徑加強筋上方處于適當的位置。在一種實施例中，一串基本上相同大小的夾具接合在一起，且在彼此對準的上部弓形結構中的舌片之間的豎直槽用于接納一種引導桿以引導該夾具串。在一種實施例中，提供一種設備用于將夾具施加到第一加強筋和第二加強鋼筋。該設備包括一種具有遠端和夾具接納腔的管筒。錘被接納于管筒中。主驅動器連接到錘以用于使錘在管筒內往復運動。一種觸發組件連接到主驅動器以致動所述錘的往復運動。一種夾具軌道連接到管筒。夾具軌道與腔對準以用于將一串易斷地連接的夾具引導到腔內。夾具軌道具有一種從管筒在橫向延伸的縱向軸線。夾具軌道具有垂直于其縱向軸線的截面形狀，該截面形狀具有基座部和頸部，基座部具有限定在兩個側部之間的基座寬度，頸部具有限定在兩個頸部側部之間的頸部寬度。頸部寬度小于基座寬度。頸部能被接納于在夾具串中的舌片之間以用于引導這串夾具。在另一實施例中，一種用于將夾具施加到第一加強鋼筋和第二加強鋼筋的設備包括管筒，管筒具有一種夾具接納腔，夾具接納腔的大小適于接納一種夾具用于接合兩個具有第一直徑的相等直徑的交叉加強筋。該設備包括：夾具軌道，連接到管筒、且與腔對準以用于將夾具串引導至腔內。夾具軌道具有基座部，基座部具有一定基座厚度，且該夾具軌道具有從基座部延伸的頸部，且頸部具有的頸部厚度小于基座厚度。這允許使用夾具軌道向腔內選擇性地接納和引導用于接合兩個相等直徑交叉加強筋的夾具串、或者用于接合較小直徑加強筋與第一直徑加強筋的夾具串。對于本領域技術人員而言，當結合附圖閱讀了下文的公開時，本發明的各種目的、特征和優點將會顯而易見。附圖說明圖1為彈性夾具的實施例的透視圖。圖2為圖1的夾具的正視圖，其示出了具有一對直徑減小舌片的上拱形結構。圖3為沿著圖2的線3-3所截取的正視截面圖。圖4為由圖2中附圖標記4所標示和包圍的區域的放大視圖。圖5為如圖1至圖4的那些夾具的夾具串的側視圖，其中以類似于圖3的側視圖示出了夾具中的每一個。圖6為如圖1至圖4的那種夾具的夾具的透視圖，在兩個橫向交叉的加強筋上放置就位，且較小直徑的加強筋位于較大直徑加強筋的頂部上。圖7為如圖1至圖4的那種夾具的夾具的透視圖，示出接合著較大直徑的兩個平行鋼筋。圖8為加強筋夾具的另一實施例的透視圖。圖9為圖8的夾具的側面立視圖，示出了延伸到下拱形結構內的一對直徑減小的舌片。圖10為沿著圖9的線10-10所截取的圖9的夾具的正視截面圖。圖11為圖9的夾具的底視圖。圖12為在圖9中的12所標示的圓圈區域的放大視圖。圖13為如圖9的那些夾具的夾具串的側面立視圖。圖14為類似于圖8至圖12的那種夾具的夾具的透視圖，在一對交叉加強鋼筋上放置就位，其中較大直徑鋼筋保持在較小直徑鋼筋的頂部上。圖15為如圖9至圖12的那種夾具的夾具的透視圖，保持著較大直徑鋼筋在較小直徑鋼筋上方且平行于較小直徑鋼筋而處于適當的位置。圖16為夾具施加設備、或者用于施加如圖5和圖13所示那些夾具的夾具串以將加強鋼筋連接在一起的槍的透視圖。圖17為圖16的夾具施加設備的左側面立視圖。圖18為圖16和圖17的夾具施加設備的夾具軌道的透視圖，示出了在其上放置就位的如圖1至圖4的那種夾具的夾具。圖19為圖18的夾具軌道和夾具組件的端視圖。圖20為類似于圖18的夾具軌道的近端的透視圖，示出了包括彈性偏壓夾具保持器的一個實施例的其修改型式。圖21為圖20的夾具軌道的側面立視圖。圖22為類似于圖8的夾具軌道的另一實施例的透視圖，其中具有彈性偏壓的夾具保持器的第二實施例。圖23為圖22的夾具軌道的側視圖。圖24為圖20和圖21的夾具軌道的側面立視圖，示出了當串保持器將會保持這樣的夾具串在夾具軌道上的適當位置時，串保持器被遠離夾具軌道在側向向外偏壓、且與夾具接合。圖25為示出從夾具施加槍的把手來對所述夾具軌道的遠端進行支承的撐桿的透視示意圖。圖26為在兩個橫向交叉的相等直徑加強筋上放置就位的現有技術夾具的透視圖。圖27為類似于圖10的正視截面圖，示出了下部直徑減小舌片的備選型式。具體實施方式現參看圖1至圖7，示出了加強筋夾具的第一實施例，且大體上以附圖標記10標示。如在圖6中看出，加強筋夾具10可接合著相對于彼此垂直地交叉的較大標稱直徑加強筋12與較小標稱直徑加強筋14。加強筋夾具10包括夾具主體16。夾具主體16可被描述為沿著x、y和z正交方向而被限定。例如在圖2和圖3中示出了x方向、y方向和z方向，其中z方向表示平行于夾具高度的方向，且x方向和y方向限定了與諸如12和14這樣的加強筋將會在其中延伸的平面大體上平行的平面。夾具主體包括第一對彈性腿18和第二對彈性腿20。每對腿包括兩個腿，諸如圖3中看到的18A和18B。這些成對的彈性腿18和20在z方向上延伸，且限定了平行于x方向而對準的第一下拱形結構22和第二下拱形結構24。夾具主體16還包括了在遠離腿18和20的z方向上延伸的第一對彈性臂26和第二對彈性臂28。每對臂，諸如對26，包括兩個臂26A和26B。臂限定了第一上托架30和第二上托架32，第一上托架30和第二上托架32平行于x方向而對準。夾具主體16包括將第一對臂26A、26B的遠端接合到第二對臂28A、28B的第一橋34和第二橋36。橋34和36以及臂26和28限定了平行于y方向而對準的第一上拱形結構38和第二上拱形結構40。因而，如在圖2和圖3中看出，且下拱形結構22和24、上托架30和32、以及上拱形結構38和40各自包括具有與較大直徑加強筋12的直徑基本上相等直徑的彎曲部分。上拱形結構38和40中的每一個分別具有一對直徑減小的舌片42和44。舌片對42包括舌片42A和42B。舌片對44包括舌片44A和44B。在圖1至圖7中所示的實施例中，直徑減小的舌片42和44延伸到上拱形結構38和40內，從而使得夾具10能保持較小直徑加強筋14在較大直徑加強筋12上方的適當位置。如在圖4的放大圖中最佳地看出，諸如42A和42B這樣的每對直徑減小的舌片包括相對著的傾斜地朝向下的凹拐角，諸如46A和46B，用于從上方接合較小直徑的加強筋。類似的拐角48A和48B存在于舌片44A和44B上。如在圖2和圖4中最佳地示出，諸如42和44的這對舌片中的每一個限定了在它們之間的豎直槽50以用于接納一種引導桿或引導軌道124，比如，正如例如在圖18和圖19中所示的。圖5示出了夾具串，每個夾具與上文描述的加強筋夾具10相同，夾具接合在一起，且在彼此對準的舌片42與44之間的豎直槽50用于接納引導桿以引導夾具串。如在圖3中最佳地看出，第一下拱形結構22和第二下拱形結構24可被描述為在夾具主體16中所限定的、且在第一方向上(即在x方向)對準的一對下部對準的部分圓形的下部側向開口。如在圖2中最佳地看出，第一上拱形結構38和第二上拱形結構40可被描述為在夾具主體16中在第一方向的橫向(即，在方向y上對準的)所限定的一對上部對準的部分圓形上部側向開口。應當指出的是，上拱形結構38和40的圓形部分具有與下拱形結構22和24相同的標稱直徑，該標稱直徑等于較大直徑加強筋12的標稱直徑。夾具10可被描述為在下拱形結構22、24和上拱形結構38、40下方而向下開口，從而使得夾具10能向下壓在交叉的較大直徑加強筋12和較小直徑加強筋14上，如圖6中所示的那樣。應當指出的是，盡管夾具10主要意圖用于如圖6所示在較大直徑鋼筋的頂部上在橫向接合較小直徑鋼筋，夾具10也可如圖7中所示用以接合兩個平行的相同直徑的鋼筋。圖8至圖15的實施例現參看圖8至圖15，示出了夾具的備選實施例，且大體上以附圖標記60標示。如將看出的那樣，夾具60類似于夾具10，除了在夾具60中，直徑減小的舌片置于下拱形結構內、而不是上拱形結構內，使得舌片能在較大直徑加強筋12下方保持較小直徑加強筋14，如在圖14中所示的那樣。因而，加強筋夾具60具有限定著第一下拱形結構68和第二下拱形結構70的第一對腿64和第二對腿66。夾具主體62包括了限定著第一上托架76和第二上托架78的第一對臂72和第二對臂74。第一橋80和第二橋82將第一對臂72接合到第二對臂74。臂和橋一起限定了第一上拱形結構84和第二上拱形結構86。在圖8至圖15的實施例中，設有分別延伸到下拱形結構68和70內的第一對直徑減小的舌片88A和88B，和第二對直徑減小的舌片90A和90B，從而使得夾具60能保持較大直徑加強筋12在較小直徑加強筋14上方適當的位置，且舌片88和90從下方接合著較小直徑加強筋14。如在圖12中最佳地看出，每對直徑減小的舌片包括了相對著的傾斜地朝向上的凹拐角，諸如92A和92B。舌片的例如92A和92B這樣的拐角從下方接合著較小直徑的加強筋。如在圖9中最佳地看出，諸如64A-64B這樣的每對腿限定了下部間隙尺寸94。如在圖9中最佳地看出，諸如64A和64B的這對腿中的每個腿向下遠離彼此而向外展開，如在96和98所示，以提供用于正被接合的交叉加強筋中的下部加強筋的、進入到間隙94內的錐形引導件。在圖8至圖15的實施例中，下部加強筋為較小直徑加強筋14。如在圖9和圖12中最佳地看出，與每對腿相關聯的諸如88A和88B這樣的舌片限定了一種豎直路徑100，豎直路徑100具有基本上與間隙尺寸94相等的寬度。如在圖10中看出，諸如圖64A和圖66A這樣的腿各自具有分別在x方向上的腿厚度102和104。此外，諸如88A和90A這樣的舌片各自具有在x方向上的舌片厚度，舌片厚度分別等于腿厚度102和104。而且，如在圖8和圖10中最佳地看出，舌片與最靠近另一對腿的腿的側部相齊平。圖13示出了與夾具60相同的夾具串，這些夾具接合在一起，且它們的上拱形結構84和86彼此對準，從而使得夾具串可以用與圖17、圖18和圖24所示的方式類似的方式而被接納在一種引導桿上。盡管夾具60主要被設計用于如圖14中所示般接合著在橫向定向的較小直徑鋼筋的頂部上的較大直徑鋼筋，應當指出的是，夾具60也可如圖15中所示那樣用以按平行方位將較小直徑鋼筋接合到較大直徑鋼筋。在圖27中所示的夾具60的備選形式中，諸如88A和90A這樣的舌片具有在x方向上的舌片厚度106和108，舌片厚度106和108分別小于腿厚度102和104。同樣，舌片可與最靠近另一對腿的腿側部相齊平。制造夾具的方法上文所述的諸如10和60的夾具優選地是由彈性塑料材料來注射模制而成。將會理解的是，當設計一種運用夾具施加槍和如上文描述那些的夾具的系統時，期望該系統提供接合住將會需要的所有類型加強筋的能力，包括平行連接、橫向連接、在相等大小鋼筋之間的連接、和在不同大小鋼筋之間的連接。還將會了解，期望以可能的最低制造成本、和可能的最簡單的現場使用的機構，來提供這樣一種系統。將會意識到，當閱讀上文所述的夾具10和60時，如果排除了直徑減小的舌片，則夾具主體與諸如在美國專利申請公開No.2006/0248844中所披露的夾具主體相同，美國專利申請公開No.2006/0248844被設計用于相等直徑鋼筋的平行和/或橫向附連。將會了解到，諸如在圖16和圖17中所示和下文所述那樣的每個夾具施加槍將被設計為與將會適當地裝配于其內部夾具腔室內的一個標稱大小的夾具一起使用，且該夾具大小將與該夾具被設計用于的標稱直徑的加強筋相關聯。本發明提供了一種系統，其中可修改一種夾具主體，所述夾具主體被設計用于與相等直徑鋼筋一起使用、且其所具有的所有外部尺寸基本上等于如美國專利申請公開No.2006/0248844那樣的夾具主體，以在其上拱形結構或下拱形結構中接納較小直徑鋼筋。這將允許同一夾具施加槍來與被設計用于接合著較大標稱直徑的相等大小鋼筋、以及也用于接合較大標稱直徑的一個鋼筋與較小標稱直徑的另一鋼筋的夾具一起使用。而且，夾具本身的制造是經濟的，因為已經被確立用于制造與相等直徑鋼筋一起使用的夾具（諸如美國專利申請公開No.2006/0248844的夾具）的注塑模具可通過在其中放置插件來限定諸如上文所述那樣的直徑減小的舌片的形狀而容易地被修改，且因而同樣的模具可用于模制包括直徑減小舌片的夾具，因而在很大程度上節省了模具構造成本。夾具施加槍現參看圖16至圖25，示出了夾具施加槍設備110的構造的細節。夾具槍110可大體上被描述為具有管筒112，管筒112具有遠端114，且在管筒112內限定了一種夾具接納腔116。在圖17的視圖中，以虛線示出了所述夾具接納腔116在管筒112內部的位置。錘118以往復運動的方式而被接納于管筒112內。同樣，在圖17中，以虛線示出了錘和其在管筒內的位置。主驅動機構120連接到錘以用于使錘118在管筒內往復運動。一種觸發組件122連接到主驅動器120用于致動所述錘118的往復運動。夾具施加槍110的構造的各種內部細節例如在2010年4月19日提交的名稱為“ClipGunWithPneumaticFeed”的本申請者的待決的美國專利申請No.12/762,409中示出，美國專利申請No.12/762,409轉讓給本發明的受讓人，其細節通過引用而被合并到本文中。夾具施加槍110包括一種與夾具接納腔116對準的夾具軌道124以用于引導易斷地連接的夾具串126到腔116內。將會了解到，易斷地連接的夾具串126可為如圖5中所示在它們的上拱形結構中具有直徑減小舌片的夾具串10，或者諸如圖13中所示在它們的下拱形結構中具有直徑減小舌片的夾具串60，或者被設計僅用于相等直徑鋼筋的諸如在美國專利申請公開No.2006/0248844中所示出的那些夾具串。如將在下文中進一步解釋的，夾具軌道124已被設計成適合于引導那三種類型夾具串中的任何夾具串，且那些類型的夾具串中每種類型的夾具的外部尺寸將基本上相等、且將與較大標稱直徑鋼筋12的標稱直徑相關聯。夾具軌道或引導桿124具有與圖18中所標注的其縱向軸線127垂直的截面形狀、如在圖19中最佳地看出。縱向軸線127平行于上文所述的夾具10和60的y軸線。在圖18中，在夾具10的樣品附近，在夾具軌道124上方的適當位置示出夾具10的x軸線、y軸線和z軸線的方向表示。夾具軌道124的截面形狀具有基座部128且具有頸部136，基座部128具有限定于兩個基座側部132與134之間的基座寬度130，頸部136具有限定于兩個頸部側部140與142之間的頸部寬度138。如在圖19中最佳地示出，頸部寬度138小于基座寬度130，且在圖示的示例中，頸部寬度138小于基座寬度130的一半。在圖18和19的示例中，兩個基座側部132與134基本上彼此平行，且兩個頸部側部140和142基本上彼此平行。如在圖18中最佳地看出，頸部136可延伸夾具軌道124的整個縱向長度。如在圖19中最佳地看出，頸部136具有頸部高度144，頸部高度144在圖示示例中大于基座寬度130的一半。應當指出的是，頸部高度144也可被描述為大于上拱形結構38和40的圓形部分的半徑。因而，夾具軌道124能容納與較大標稱直徑加強筋12相對應的標稱大小的夾具串126，不管夾具串是否在其上拱形結構中包括直徑減小的舌片。如果夾具類似于圖18中所示的夾具10，夾具軌道144的頸部136將緊密地接納到介于直徑減小的舌片42與44之間的豎直槽50內。如果夾具并不在它們的上拱形結構中包括直徑減小的舌片，則上拱形結構的最中心的最高部分將只是跨在夾具軌道124的頸部136的側向最外部邊緣146上。夾具軌道124允許所述夾具施加設備110向腔內選擇性地接納和引導了諸如在例如圖26中所示用于接合兩個相等直徑的交叉加強筋的現有技術的夾具串、或者用于將較小直徑加強筋接合到較大直徑加強筋的關于圖1至圖15所述的夾具串。特定而言，當運用了在它們的上拱形結構中具有直徑減小的舌片的圖1至圖7的夾具時，夾具軌道144的頸部136被緊密地接納于夾具的槽50內以沿著夾具軌道來引導夾具串。因而，夾具軌道124允許先前設計的一種夾具施加設備(其被設計為與被設計為僅用于接合相等直徑的鋼筋的夾具一起使用)現與用于將較小直徑鋼筋接合到較大直徑鋼筋的夾具一起使用。夾具保持器現轉至圖20至圖24，示出被設計為與夾具軌道124一起使用的保持器夾具的任選特征。在圖20、圖21和圖24所示的第一實施例中，夾具串保持器148由樞軸銷150而樞轉地連接到頸部136。偏壓彈簧152在圖21中示意性地示出，并且將夾具保持器148從圖20和圖21的關閉或縮回位置朝向如圖24中所示的打開或延伸位置而偏壓。在圖24中，示出了保持器148將會接合所述夾具串的夾具10之一的方式。在如圖22和圖23中所示的備選實施例中，夾具串保持器154在156處被樞轉地連接，并且由示意性地示為158的彈簧朝向其延伸位置而偏壓。支承撐桿在圖25中示出了夾具施加槍110的一個最終任選特征。在圖25中示意性地示出了槍110的一種管筒把手部160為夾具軌道124的遠端部。撐桿122被示出為經由螺栓或其它適當的緊固件164而附連到把手160，且附連到夾具軌道112的遠端。參看圖18應當指出的是，夾具軌道124的遠端部中限定有兩個緊固件孔166和168，螺釘或其它適當類型的緊固件穿過這兩個緊固件孔166和168延伸以將夾具軌道124連接到撐桿162。因而，看出本發明的設備和方法易于實現所提到的目的和優點，以及其固有的那些目的和優點。雖然出于本公開的目的而已示出和描述了本發明的某些優選實施例，可由本領域技術人員對零件的布置和構造，以及步驟做出多種變化，這些變化被涵蓋于由所附權利要求所限定的本發明的范圍和精神內。