Кутове з’єднання меблевих плит та спосіб їх з’єднання

Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности и может быть использовано при изготовлении разборной мебели. Известно угловое соединение мебельных плит, включающее крепежный элемент, выполненный в виде стержня с гладким и резьбовым участками и опорной головки, который установлен в плиты, имеющие сооснорасположенные глухое и сквозное отверстия [1]. Недостатками прототипа являются: низкое качество соединения, так как в этом случае в качестве крепежного элемента, сжимающего плиты и работающего на разрыв, используют шур уп, который входит на незначительную глубину в глухое отверстие плиты, куда дополнительно вводится клей. Шканты в этом соединении расположены параллельно резьбовому крепежному элементу. Усилие удержания (сопротивление выдергиванию из кромки) вкрученных шурупов по ГОСТ 10632-70 (на средние показатели механических свойств древесностружечных плит) составит 5-8,5 кГс/мм, где мм - глубина ввинчивания. Усилие удержания отнесено к глубине ввинчивания нарезанной части шурупа в плиту. В угловом соединении крепежные элементы должны предотвращать от сдвига соединение плит и стягивать их с требуемым усилием; - высокая трудоемкость получения соединения из-за необходимости применения крепежных элементов как стягивающих так и удерживающих о т сдвига плиты. Прочность плиты на растяжение перпендикулярно пластин мала и составляет 0,147 - 0.393 мПа/см 2. Из этого показателя видно, что крепежный элемент, испытывающий нагрузку на срез как шкант, должен иметь значительно большую глубину. Известен способ углового соединения мебельных плит, включающий выполнение в одной из плит сквозных отверстий и соосно последним в другой - глухих отверстий диаметром, не превышающим внутренний диаметр резьбы, соединение плит крепежными элементами, каждый из которых имеет гладкую и резьбовую части [1]. Глухое отверстие под резьбовую часть крепежного элемента (шур упа) не глубокое. Его предварительно просверливают или накалывают. Соединение плит осуществляют посредством пропускания резьбового крепежного элемента в сквозное отверстие одной из плит и ввода его резьбовой части в глухое отверстие второй плиты методом ввинчивания или вбивания. Кроме того в предварительно просверленное отверстие вводят небольшое количество клея. Недостатки описанного способа следующие. Соединение получаемое методом "вбивания шур упов" не ремонтнопригодно, элементы мебели не разборны. Плита из-за малого усилия на растяжение перпендикулярно пласти (0,147 - 0,393 мПа/см 2) лопается. Вбиваемые же шур упы по прочностным характеристикам приближаются к гвоздю, усилие выдергивания которого значительно ниже. Усилие удержания (сопротивление выдергиванию из кромки) вкрученных шурупов по ГОСТ 10632-70 (на средние показатели механических свойств древесностружечных плит) составляет 5-8,5 кгс/мм, где мм - глубина ввинчивания. Если шур уп забивается, то работает как гвоздь и по тому же ГОСТу усилие выдергивания гвоздя из кромки составит 14-12 кгс/см 2, где см 2 - площадь защемленного гвоздя. Таким образом, описанный способ не обладает достаточной прочностью, так как для достижения необходимой прочности углового соединения шур упы должны быть вкручены на значительную глубину. Кроме того необходима еще установка гладких крепежных элементов, например, шкантов, работающих на срез, что удлиняет цикл сборки. Признаками данного способа, совпадающими с признаками заявляемого способа являются: - выполнение в одной из плит сквозных отверстий и соосно последним в другой - глухих отверстий диаметром, не превышающем внутренний диаметр резьбы, - соединение плит крепежными элементами, - каждый из которых имеет гладкую и резьбовую части. Данный способ является наиболее близким заявляемому по технической сущности и большинству существенных признаков и поэтому выбран в качестве прототипа. Задачей технического решения, относящегося к устройству, являлось создание углового соединения мебельных плит, которое при обеспечении высокого качества соединения позволяло бы сократить цикл сборки за счет сокращения числа крепежных элементов и обеспечив их многофункциональность. Задачей технического решения, относящегося к способу, являлось повышение качества соединения путем обеспечения стабильности глубоких отверстий по длине и по диаметру и обеспечения наиболее полного заполнения резьбовых канавок материалом плиты, а также снижение трудоемкости соединения путем обеспечения вводом одного крепежного элемента выполнения им двух функций. Для решения поставленной задачи, относящейся к устройству, предлагается угловое соединение мебельных плит, включающее крепежный элемент, выполненный в виде стержня с гладким и резьбовым участками, опорной головки, который установлен в плиты, имеющие сооснорасположенные сквозное и глухое отверстия, при этом новым в данном соединении является то, что часть гладкого и резьбового участков крепежного элемента размещены в глухом отверстии одной из соединяемых плит с зазором в осевом направлении, а диаметр глухого о тверстия под гладкую часть крепежного элемента не превышает внутренний диаметр резьбы крепежного элемента. Длина гладкой части крепежного элемента в глухом отверстии плиты не менее 1,5 его диаметра. Для решения поставленной задачи, относящейся к способу, предлагается способ углового соединения, включающий выполнение в одной из плит сквозных отверстий и соосно последним в другой - глухи х отверстий диаметром, не превышающим внутренний диаметр резьбы, соединение плит крепежными элементами, каждый из которых имеет гладкую и резьбовую части, новым является то, что глухие отверстия выполняют методом вдавливания, а соединение мебельных плит осуществляют путем ввинчивания крепежных элементов в глухие отверстия с последующим частичным втягиванием в них гладких участков крепежных элементов, при этом глубина каждого глухого отверстия превышает длину расположенных в нем резьбового и гладкого участков крепежного элемента. Частичное втягивание гладких участков крепежных элементов осуществляют на величину не менее 1,5 их диаметра. Размещение в глухом отверстии одной из соединяемых плит части гладкого и резьбового участков крепежного элемента обеспечивает приобретение последним нового качества, а именно предотвращает соединяемые плиты от сдвига и стягивает и х с требуемым усилием. Это позволяет сократить число устанавливаемых деталей, т.е. сократить цикл сборки, снизив трудоемкость. Расположение участка крепежного элемента в глухом отверстии плиты с зазором в осевом направлении повышает качество соединения, так как исключает возникновение реакции опоры при упоре резьбового участка в торец отверстия, направленную в сторону, противоположную затягивающему усилию и ослабляющую резьбовое соединение. Так как диаметр глухого отверстия под гладкую часть крепежного элемента не превышает внутренний диаметр резьбы крепежного элемента, обеспечивается установка части гладкой поверхности крепежного элемента в глухом отверстии с натягом как шканта. Это позволяет сократить число крепежных элементов и обеспечить необходимую прочность соединения. Расположение длины гладкой части крепежного элемента в глухом отверстии плиты на величину не менее 1,5 его диаметра позволяет обеспечить центровку гладкой части крепежного элемента по отверстию для выполнения им дополнительной функции шканта. Выполнение глухи х отверстий методом вдавливания позволяет выполнять глубокие отверстия стабильных размеров и по длине и по диаметру, что влияет на стабильность качества соединения. За счет релаксации слой остаточной деформации древесностружечных плит, образующийся при вдавливании, будет наиболее полно заполнять канавки резьбы, ввинченного в это отверстие крепежного элемента, повышая тем самым прочность резьбового соединения. Соединение мебельных плит путем ввинчивания крепежных элементов в глухие отверстия с последующим частичным втягиванием в них гладких участков крепежных элементов, обеспечивает повышение качества соединения, т.κ. в глухом отверстии с зоной остаточной деформации находится и гладкая и резьбовая часть крепежного элемента, который работает и на разрыв и на срез. Кроме того указанное обстоятельство позволяет одному крепежному элементу стягивать плиты и предотвращать их от сдвига, что сокращает цикл сборки. Выполнение глухого отверстия по длине, превышающей длину расположенных в нем резьбового и гладкого участков крепежного элемента повышает прочность соединения, т.к. в этом случае исключается реакция опоры крепежного элемента о стенку отверстия, ослабляющая резьбовое соединение. Осуществление частичного втягивания на величину не менее 1,5 их диаметра обеспечивает центрирование крепежного элемента по отверстию, улучшая условия для его работы на срез как шканта. Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг. 1 представлен общий вид заявляемого углового соединения; на фиг. 2 - то же, вид свер ху; на фиг. 3 - схема осуществления предлагаемого способа. Угловое соединение содержит древесностружечные плиты 1 и 2 и крепежный элемент 3. Плиты 1 и 2 могут быть изготовлены и из дерева. Плита 1 имеет сквозные отверстия 4, выполненные перпендикулярно ее плоскостям 5,6. Плита 2 имеет глухие отверстия 7 в торце 8, выполненные параллельно ее поверхностям 9, 10. Отверстия 4, 7 в плитах 1, 2 соосны друг др угу. Крепежный элемент выполнен в виде опорной головки 11 и стержня 12 диаметром d с гладким 13 и резьбовым 14 участками на его поверхности. В сквозном отверстии 4 плиты 1 размещен гладкий участок крепежного элемента 3, а в глухом отверстии 7 плиты 2 размещены часть его гладкого и резьбовой участки. Длина глухого отверстия 7 превышает длину участка крепежного элемента 3, размещенного в этом отверстии. Диаметр глухого отверстия 7 не превышает внутренний диаметр резьбы крепежного элемента 3. Длина гладкой части крепежного элемента 3 в глухом отверстии 7 плиты 2 не менее 1,5 диаметра гладкого участка. Осуществляют угловое соединение мебельных плит следующим образом. В отверстия 4 и 7 соединяемых плит 1 и 2 вводят крепежный элемент 3 так, что его гладкий участок размещается в сквозном отверстии 4, а часть гладкого и резьбовый участок размещаются в глухом отверстии 7. При подходе гладкой части крепежного элемента 3 к отверстию 7 в плите 2 гладкая часть втягивается с натягом в отверстие за счет тягового (осевого) усилия, возникающего при кручении до упора головки 11 в плиту 1. Выдерживают условие L³ I1 + І 2, где L - глубина отверстия 7, I1 - длина резьбовой части, І2 - длина гладкой части в отверстии 7. При упоре головки 11 в плиту 1 гладкий участок крепежного элемента 3 оказывается плотно размещенным в отверстии 4 и с натягом в отверстии 7, а длина его в этом отверстии не менее 1,5 его диаметра (достаточная для центрирования по отверстию). Это обеспечивает точную фиксацию плит друг относительно друга, как при установке шти фтов, а резьбовая часть создает достаточную прочность на разрыв вдоль продольной оси крепежного элемента. Способ углового соединения мебельных плит включает выполнение в плитах 1 и 2 с предварительным их нагружением методом вдавливания соосных отверстий 4 и 7, а также соединение плит крепежными элементами 3, каждый из которых имеет гладкую и резьбовую части. Крепежный элемент вводят в отверстия 4 плиты 1, перемещают вдоль них до отверстий 7 плиты 2, а затем ввинчивают в отверстие 7 с последующим частичным втягиванием в них гладких участков крепежных элементов. При этом резьбовая часть и часть гладкого участка элемента 3 проходят по уплотненной зоне материала отверстия 7 с остаточной деформацией плиты 2. Отверстие 7 плиты 2 выполняют диаметром, не превышающим внутренний диаметр резьбы крепежного элемента 3, а длиной, превышающей длину расположенных в нем резьбового и гладкого участков крепежного элемента 3. Частичное втягивание гладких участков крепежных элементов осуществляют на величину не менее 1,5 их диаметра, достаточную для центрирования крепежного элемента как шканта.