З’єднувальний елемент для рам з порожнистих профільованих деталей

Реферат: UA 81337 U UA 81337 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до конструкції з'єднувальних елементів, призначених для стикування порожнистих деталей віконних, дверних та їм подібних (зокрема меблевих) рам. У сучасному будівництві житлових, громадських і виробничих будинків й у деяких інших галузях народного господарства для виготовлення різних рам усе ширше застосовують порожнисті профільовані металеві, полімерні (у тому числі армовані скляними, мінеральними й іншими волокнами) та металопластикові напівфабрикати, з яких нарізають деталі необхідної довжини. Для таких рам характерні Г-подібні й Т-подібні стики двох деталей, з яких одна служить "полицею" і з боку стику закрита (нерідко профільованою) стінкою, а друга є стояком або поперечкою й з боку стику має відкритий торець. Перед складанням щонайменше одну порожнисту деталь (звичайно стояк або поперечку), як правило, підрізають у торцевій частині відповідно до профілю "полиці" для забезпечення щільного стикування й якомога ефективнішої ізоляції порожнини від доступу пилу й вологи, а потім підготовлені деталі з'єднують із використанням підходящих засобів. Зокрема такими засобами можуть бути сучасні високоміцні клеї, які придатні для ефективної герметизації порожнин стояків або поперечок у зонах стиків з "полицями". Однак необхідність ретельного знежирення й сушіння поверхонь перед нанесенням клею й витрати часу на затискання з'єднуваних деталей у профільованих струбцинах, їх витримування в затиснутому стані до твердіння клею та наступне знімання струбцин істотно ускладнюють складання рам і знижують продуктивність праці. Тому в умовах серійного виробництва рам загальноприйняті механічні стягуючі кріплення із застосуванням переважно саморізних гвинтів. Це обумовлює потребу в допоміжних з'єднувальних елементах. Найпростішими елементами такого типу є загальновідомі (звичайно металеві й, рідше, пластмасові) кутові стикові накладки, які масово виготовляють штампуванням або литтям під тиском. Вони однаково придатні для Г-подібних і Т-подібних стиків суцільних деталей рам. Однак стягування порожнистих тонкостінних деталей такими накладками не забезпечує достатню надійність, надає зібраним рамам неестетичний зовнішній вигляд й істотно утрудняє заповнення прорізів склом (у віконних рамах) або фільонками (у дверних рамах). Останнім часом для Г-подібних і Т-подібних стиків деталей з порожнистих профільованих заготовок все частіше застосовують з'єднувальні елементи, які забезпечують перекриття торця стійки або поперечки рами та її фіксацію відносно "полиці" за допомогою, як правило, вищезгаданих саморізних гвинтів. На жаль, більша частина доступних на ринку елементів такого типу виготовлена литтям під тиском з дешевих досить крихких алюмінієвих сплавів, які незадовільно сприймають навантаження при нарізуванні гвинтової різьби й під час експлуатації. Тому зусилля конструкторів спрямовані в основному на пошуки таких форм з'єднувальних елементів, які здатні послабити зазначені недоліки. Типовими прикладами таких елементів можуть служити варіанти конструкції "з'єднувача для віконних рам", відомі з фотографій до патенту України № 15232 на відповідний промисловий зразок. Зокрема згаданий з'єднувач є пластиною, що має з однієї сторони пару симетричних поперечних виступів, щонайменше два раззенковані отвори по краях і розташований посередині між виступами прилив з радіальними ребрами жорсткості. У цьому приливі виконаний центральний отвір для основного гвинта. Очевидно, що підвищення надійності ціною збільшення складності й маси з'єднувальних елементів економічно не виправдано. З патенту України № 13375 на промисловий зразок відомий такий "механічний з'єднувач" для рам з порожнистих профільованих деталей, другий варіант конструкції якого найбільш близький по технічній суті до пропонованого з'єднувального елемента. Відомий з'єднувальний елемент представляє собою практично прямокутний у поперечному перерізі коробчастий корпус. Всі стінки цього корпусу з одного торця жорстко зв'язані перемичкою у виді кришки, що має центральний отвір і бічні упори у виді двох опозитних закраїн. У робочому положенні корпус уведений у порожнину стояка або поперечки так, що її опозитні бічні стінки впираються в дно пазів закраїн поперечки, і зафіксований відносно "полиці" рами гвинтом, пропущеним крізь цю "полицю" й угвинченим у центральний отвір у поперечці. У порівнянні з вищевказаним аналогом такий з'єднувальний елемент простіший за формою. Однак він надмірно масивний і нетехнологічний, оскільки може бути серійно виготовлений тільки литтям під тиском, що пов'язане з обрізанням літників і ґрата, який неминуче з'являється в міру зносу ливарної форми. 1 UA 81337 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 В основу корисної моделі поставлена задача вдосконаленням геометричної форми створити менш матеріалоємний і зручніший у виготовленні з'єднувальний елемент. Поставлена задача вирішена тим, що в з'єднувальному елементі для рам з порожнистих профільованих деталей, який має корпус, що включає стінки й перемичку, яка жорстко зв'язує ці стінки з одного торця й несе бічні упори, згідно з корисною моделлю, корпус має профіль Пподібної скоби, а бічні упори виконані у виді окремих виступів, розташованих щонайменше з однієї сторони перемички. У порівнянні із прототипом такий з'єднувальний елемент набагато менш масивний і може бути виготовлений з листової сталі штампуванням. Перша додаткова відмінність полягає в тому, що перемичка в зоні розташування отвору має видавлений круглий виступ, спрямований назовні або усередину корпусу. Це збільшує висоту різьблення й тим самим підвищує надійність гвинтового з'єднання. Друга додаткова відмінність полягає в тому, що в кожній стінці виконано щонайменше один отвір. Це полегшує фіксацію стінок з'єднувального елемента щодо стінок порожньої стійки або перемички рами. Третя додаткова до другої відмінність полягає в тому, що в кожній стінці виконана щонайменше пара отворів. Це надає додаткову жорсткість з'єднанням стінок корпусу зі стінками закріплюваної деталі. Четверта додаткова до третьої відмінність полягає в тому, що пари отворів у протилежних стінках корпусу розташовані на перехресних діагоналях. Це забезпечує найбільшу жорсткість вищезгаданих з'єднань. П'ята додаткова відмінність полягає в тому, що в зонах стику кожної стінки з перемичкою є втиснені у середину корпусу похилі ребра жорсткості. Шоста додаткова відмінність полягає в тому, що кожна стінка має з боків ребра жорсткості у виді загнутих усередину корпусу крайок. Сьома додаткова відмінність полягає в тому, що перемичка має щонайменше одне ребро жорсткості, розташоване перпендикулярно стінкам або по діагоналі перемички. П'ята, шоста й сьома додаткові відмінності істотно підвищують жорсткість з'єднувальних елементів, виготовлених з тонколистової сталі. При цьому зазначені ребра можуть бути легко сформовані при штампуванні з'єднувального елемента. Далі суть корисної моделі пояснюється докладним описом конструкції й способу використання з'єднувального елемента з посиланнями на креслення, де зображені на: фіг. 1 - з'єднувальний елемент для рам з порожнистих профільованих деталей (профіль); фіг. 2 - те ж що на фіг. 1 (вид зверху з боку перемички); фіг. 3 - те ж що на фіг. 1 (вид збоку); фіг. 4 - те ж що на фіг. 1 (загальний вид оптимального варіанта конструкції в аксонометричній проекції). З'єднувальний елемент (див. фіг. 1) має корпус у вигляді П-подібної скоби, що включає стінки 1 і перемичку 2, яка жорстко з'єднує їх з одного торця й яка щонайменше з одного боку (а переважно з обох боків) оснащена бічними упорами 3 й має щонайменше один (зокрема центральний) отвір 4 для гвинта (див. також фіг. 2). Як видно на фіг. 3, у кожній стінці 1 може бути виконаний щонайменше один отвір 5 (а переважно два або більше таких отворів) для прикріплення з'єднувального елемента до стінок не показаної тут порожнистої профільованої деталі, що закріплюється під час складання рами. На тій же фіг. 3 видно, що перемичка 2 у зоні розташування отвору 4 має спрямований назовні корпусу круглий видавлений виступ 6. Фахівцю зрозуміло, що не показаний особливо еквівалентний виступ 6 може бути спрямований усередину корпусу. На фіг. 4 показано, що кожна стінка 1 має щонайменше пару отворів 5, що пари таких отворів 5 у протилежних стінках 1 переважно розташовані на перехресних діагоналях і що в зонах стику кожної стінки 1 з перемичкою 2 є втиснені усередину корпусу похилі ребра 7 жорсткості. І, нарешті, на тій же фіг. 4 видно, що кожна стінка 1 має з боків ребра 8 жорсткості у вигляді підігнутих усередину корпусу крайок і що перемичка 2 має щонайменше одне ребро 9 жорсткості. Фахівцю зрозуміло, що одне (або кожне) таке ребро 9 повинне бути розташоване перпендикулярно стінкам 1 і/або по діагоналі (діагоналям) перемички 2. Описаний з'єднувальний елемент виготовляють штампуванням з листової сталі, що має товщину переважно 1,5-2,0 мм та, як правило, металеве (звичайно цинкове) антикорозійне покриття. У процесі штампування: вирубують заготовку у виді розгортки стінок 1 і перемички 2 з бічними упорами 3, пробивають передбачені отвори, у тому числі обов'язково - щонайменше один отвір 4 та, за бажанням, отвори 5, 2 UA 81337 U 5 10 15 підгинають крайки стінок 1 для формування ребер 8 жорсткості, загинають ці стінки 1 відносно перемички 2 під практично прямими кутами й видавлюють виступ 6 та інші ребра жорсткості 7 й 9. Описаний з'єднувальний елемент використовують при складанні рам з порожнистих профільованих деталей у такий спосіб. Його вставляють (звичайно з легким натягом) у торцеву частину порожньої профільованої деталі (яка буде служити стійкою або поперечкою рами) до контакту її стінок з бічними упорами 3. Потім цю деталь установлюють на заздалегідь розмічену "полицю" таким чином, щоб отвір (або отвори) 4 у перемичці 2 опинилися напроти наскрізних отворів у стінках "полиці", і попередньо фіксують її щонайменше одним (переважно саморізним) гвинтом. Далі вгвинчують інші гвинти й, за бажанням, додатково ущільнюють зону стику підходящим герметиком. Запропонований з'єднувальний елемент придатний для масового виготовлення штампуванням з доступної на ринку листової сталі (як правило, з антикорозійним покриттям). Такі елементи однаково ефективні при складанні для Г-подібних і Т-подібних (і навіть хрестоподібних) стиків таких деталей віконних, дверних й інших рам, які виготовлені з порожнистих профільованих заготовок. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 20 25 30 35 1. З'єднувальний елемент для рам з порожнистих профільованих деталей, що містить корпус, який включає стінки й перемичку, яка жорстко зв'язує ці стінки з одного торця й несе бічні упори, який відрізняється тим, що корпус має профіль П-подібної скоби, а бічні упори виконані у вигляді окремих виступів, розташованих щонайменше з однієї сторони перемички. 2. З'єднувальний елемент за п. 1, який відрізняється тим, що перемичка в зоні розташування отвору має видавлений круглий виступ, спрямований назовні або усередину корпусу. 3. З'єднувальний елемент за п. 1, який відрізняється тим, що в кожній стінці виконано щонайменше один отвір. 4. З'єднувальний елемент за п. 3, який відрізняється тим, що в кожній стінці виконана щонайменше пара отворів. 5. З'єднувальний елемент за п. 4, який відрізняється тим, що пари отворів у протилежних стінках корпусу розташовані на перехресних діагоналях. 6. З'єднувальний елемент за п. 1, який відрізняється тим, що в зонах стику кожної стінки з перемичкою є втиснені усередину корпусу похилі ребра жорсткості. 7. З'єднувальний елемент за п. 1, який відрізняється тим, що кожна стінка має з боків ребра жорсткості у вигляді загнутих усередину корпусу крайок. 8. З'єднувальний елемент за п. 1, який відрізняється тим, що перемичка має щонайменше одне ребро жорсткості, розташоване перпендикулярно стінкам або по діагоналі перемички. 3 UA 81337 U 4 UA 81337 U Комп’ютерна верстка А. Крулевський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 5