Устройство для разъемного соединения длинномерных элементов Российский патент 2018 года по МПК F16B7/04 

Изобретение относится к средствам для закрепления и соединения конструктивных элементов, а именно стержней или круглых, квадратных, прямоугольных и овальных труб, уголков, швеллеров, двутавра и другого проката посредством разъемных зажимов с помощью крепежных элементов, и может использоваться в машиностроении, мебельной промышленности, строительстве и т.д.

Известно устройство для разъемного соединения длинномерных элементов, описанное в св. №9028 на полезную модель "Устройство для разъемного соединения длинномерных цилиндрических элементов" по кл. F16B 2/00, 2/06, 7/00, 7/04, 7/18, 12/40, з. 16.02.98, опубл. 16.01.99 г.

Известное устройство содержит сферический разъемный по диаметральной плоскости корпус, в котором выполнены три сквозные расточки (пазы) под соединяемые длинномерные элементы, при этом продольные оси всех трех расточек являются непересекающимися, а наружные края расточек образуют на сферической поверхности корпуса криволинейные щечки для частичного охвата соединяемых элементов; в центре диаметральной плоскости, перпендикулярной плоскости разъема, выполнено сквозное отверстие с резьбой под крепежный элемент, угол между продольной осью которого и продольными осями каждой из расточек составляет 20-60°.

Недостатками известного устройства являются его ограниченные функциональные возможности, т.к. оно служит для соединения только цилиндрических элементов.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является устройство для разъемного соединения длинномерных элементов, представленное в п. РФ №2233398 по кл. F16B 2/00, 7/00, з. 12.03.2003 г, опубл. 27.07.2004 г. и выбранное в качестве прототипа.

Известное устройство для разъемного соединения длинномерных элементов, содержащее разъемный по центральной плоскости сферический двухчастевой корпус с тремя выполненными в нем под соединяемые длинномерные элементы сквозными пазами, продольные оси которых являются непересекающимися, а наружные края образуют на поверхности каждой части корпуса щечки для частичного охвата соединяемых элементов, и сквозным отверстием под крепежный элемент, выполненным в середине сечения в центральной плоскости, перпендикулярной плоскости разъема, причем угол между продольной осью сквозного отверстия и продольными осями каждого из пазов составляет 20-60°, отличается тем, что сквозные пазы в теле корпуса имеют внутренний профиль, идентичный наружному профилю частей длинномерных элементов, входящих в пазы при соединении.

Недостатком известного устройства является сложность изготовления, обусловленная шаровидной формой корпуса, его большая металлоемкость и большой вес.

Задачей является упрощение технологии изготовления разъема при уменьшении его веса и снижении его металлоемкости без уменьшения эффективности соединения.

Поставленная задача решается тем, что в устройстве для разъемного соединения длинномерных элементов, содержащем разъемный по центральной плоскости двухчастевой корпус, в котором под соединяемые длинномерные элементы в каждой из частей выполнены три сквозные расточки (пазы), продольные оси которых являются непересекающимися, а наружные края расточек образуют на поверхности корпуса криволинейные выпуклые щечки для частичного охвата соединяемых элементов; в центре плоскости, перпендикулярной плоскости разъема, выполнено сквозное отверстие под крепежный элемент, угол между продольной осью которого и продольными осями каждой из расточек составляет 20-60°, при этом криволинейные щечки корпуса имеют внутренний профиль, соответствующий наружному профилю частей соединяемых длинномерных элементов, согласно изобретению центральная часть корпуса разъема в каждой его части выполнена плоской в виде равнобедренного треугольника со сквозным отверстием под крепежный элемент в центре, расположенного между криволинейными щечками таким образом, что к каждой из его вершин снаружи с левой стороны примыкает небольшой равнобедренный треугольник с одной криволинейной стороной, образованной на плоскости корпуса верхней частью криволинейной щечки, при этом наружные поверхности щечек также имеют профиль, соответствующий наружному профилю частей соединяемых длинномерных элементов.

Кроме того, поверхности криволинейных щечек могут быть снабжены дополнительными ребрами жесткости в виде проходящих вдоль продольной оси щечек уплотнительных выпуклых поясков.

Выполнение центральной части корпуса в каждой из двух его частей плоской в виде равнобедренного треугольника со сквозным отверстием в центре, расположенного между криволинейными выпуклыми щечками таким образом, что к каждой из его вершин снаружи с левой стороны примыкает небольшой равнобедренный треугольник с одной криволинейной стороной, образованной на плоскости корпуса верхней частью криволинейной щечки, снижает металлоемкость разъема, уменьшает его вес и существенно упрощает технологию изготовления.

Выполнение наружной поверхности криволинейных щечек соответствующей их внутреннему профилю и наружному профилю соединяемых длинномерных элементов в совокупности с выполнением центральной части корпуса плоской значительно увеличивает площадь контакта лепестка зажима с наружной поверхностью профиля частей, соединяемых длинномерных элементов, что прямо пропорционально увеличивает силы трения в месте контакта и соответственно повышает эффективность устройства при соединении.

Заявляемое устройство обладает новизной в сравнении с прототипом, отличаясь от него такими существенными признаками, как выполнение центральной части корпуса разъема плоской в виде равнобедренного треугольника со сквозным отверстием под крепежный элемент в центре, расположенного между криволинейными выпуклыми щечками таким образом, что к каждой из его вершин снаружи с левой стороны примыкает небольшой равнобедренный треугольник с одной криволинейной стороной, образованной на плоскости корпуса верхней частью криволинейной щечки, а также выполнение наружных поверхностей щечек также имеющими профиль, соответствующий наружному профилю частей соединяемых длинномерных элементов, обеспечивающими в совокупности достижение заданного результата.

Заявителю неизвестны технические решения, обладающие указанными отличительными признаками, обеспечивающими в совокупности достижение заданного результата, поэтому он считает, что заявляемое устройство соответствует критерию «изобретательский уровень».

Заявляемое устройство может найти широкое применение в машиностроении, мебельной промышленности, строительстве и т.д. и потому соответствует критерию «промышленная применимость».

Изобретение иллюстрируется чертежами, где представлены на:

- фиг. 1 - вид сверху половинки корпуса для соединения трех круглых труб;

- фиг. 2 - вид снизу половинки корпуса для соединения трех круглых труб;

- фиг. 3. - устройство в сборе при соединении трех круглых труб;

- фиг. 4 - вид сверху половинки корпуса для соединения двух круглых труб и одной трубы прямоугольного сечения;

- фиг. 5 - устройство в сборе при соединении двух круглых труб и одной трубы прямоугольного сечения;

- фиг. 6 - вид сверху половинки корпуса с ребрами жесткости;

- фиг. 7 - вид снизу половинки корпуса с ребрами жесткости;

- фиг. 8 - устройство в сборе при соединении трех круглых труб с помощью корпуса с ребрами жесткости.

Устройство для разъемного соединения длинномерных элементов состоит из корпуса 1, выполненного из двух одинаковых частей 2 и 3. В каждой из частей 2 и 3 выполнены три сквозные расточки (пазы) 4_2(1-3) и 4_3(1-3), продольные оси которых являются непересекающимися, а наружные края расточек 4 образуют на поверхности корпуса криволинейные щечки 5_2(1-3), и 5_3(1-3) для частичного охвата соединяемых элементов. Центральная часть корпуса разъема в каждой его части 2 и 3 выполнена плоской в виде равнобедренного треугольника 6₂ и 6₃ со сквозным отверстием 7₂ и 7₃ в центре под крепежный элемент 8 с гайкой 9, расположенного между криволинейными выпуклыми щечками 5 таким образом, что к каждой из его вершин снаружи с левой стороны примыкает небольшой равнобедренный треугольник 6' с одной криволинейной стороной, образованной на плоскости корпуса верхней частью криволинейной выпуклой щечки 5. Угол между продольной осью отверстия 7 и продольными осями каждой из расточек 4 составляет 20-60°. Криволинейные выпуклые щечки 5 корпуса 1 имеют наружный и внутренний профили, соответствующий наружному профилю частей соединяемых длинномерных элементов 10. Сквозные пазы 4 могут иметь внутренний профиль квадратного, прямоугольного, треугольного, овального или сечения проката (тавр, швеллер и т.п.) в зависимости от наружного профиля соединяемых длинномерных элементов 10₁, 10₂, 10₃. При этом внутренний профиль сквозных пазов 4 в одном устройстве для соединения длинномерных элементов 10 может быть одинаковым или различным в зависимости от вида соединяемых элементов. Кроме того, поверхности криволинейных щечек 5₂ и 5₃ могут быть снабжены дополнительными ребрами жесткости в виде проходящих вдоль продольной оси щечек уплотнительных выпуклых поясков 11₂ и 11₃.

Корпус 1 устройства может выполнен из металла или пластика. Он может быть изготовлен литьем или штамповкой либо обработкой резанием.

Устройство для разъемного соединения длинномерных элементов используется следующим образом.

Оператор собирает корпус 1 из двух половинок 2 и 3 и с помощью ключа или отвертки соединяет их посредством крепежного элемента 8 с гайкой 9, например болта с потайной головкой, вставленного в сквозное отверстие 7, слегка закручивая болт. Затем он вставляет в сквозные пазы 4_2(1-3) и 4_3(1-3) длинномерные элементы 10₁, 10₂ и 10₃, например, прямоугольного профиля и цилиндрического профиля и с помощью ключа или отвертки туго затягивает болт 8 с гайкой 9. Щечки 5 при этом туго охватывают соединяемые элементы 10. Ребра 11 жесткости упрочняют конструкцию устройства.

В сравнении с прототипом заявляемое устройство имеет более простую технологию изготовления, меньший вес, меньшую металлоемкость и обеспечивает высокую эффективность устройства соединения.

Изобретение относится к средствам для закрепления и соединения конструктивных элементов и направлено на упрощение технологии изготовления разъема при уменьшении его веса и снижении его металлоемкости без уменьшения эффективности соединения. Устройство для разъемного соединения длинномерных элементов содержит разъемный по центральной плоскости корпус, в котором под соединяемые длинномерные элементы выполнены три сквозные расточки, продольные оси которых являются непересекающимися, а наружные края расточек образуют на поверхности корпуса криволинейные выпуклые щечки для частичного охвата соединяемых элементов. В центре плоскости, перпендикулярной плоскости разъема, выполнено сквозное отверстие под крепежный элемент, угол между продольной осью которого и продольными осями каждой из расточек составляет 20-60°. Криволинейные щечки корпуса имеют внутренний профиль, соответствующий наружному профилю частей соединяемых длинномерных элементов. Центральная часть корпуса разъема выполнена плоской в виде равнобедренного треугольника со сквозным отверстием под крепежный элемент в центре, расположенного между криволинейными щечками таким образом, что к каждой из его вершин снаружи с левой стороны примыкает небольшой равнобедренный треугольник с одной криволинейной стороной, образованной на плоскости корпуса верхней частью криволинейной щечки, при этом наружные поверхности щечек также имеют профиль, соответствующий наружному профилю частей соединяемых длинномерных элементов. 1 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Устройство для разъемного соединения длинномерных элементов, содержащее разъемный по центральной плоскости корпус, в котором под соединяемые длинномерные элементы выполнены три сквозные расточки (пазы), продольные оси которых являются непересекающимися, а наружные края расточек образуют на поверхности корпуса криволинейные выпуклые щечки для частичного охвата соединяемых элементов; в центре плоскости, перпендикулярной плоскости разъема, выполнено сквозное отверстие под крепежный элемент, угол между продольной осью которого и продольными осями каждой из расточек составляет 20-60°, при этом криволинейные щечки корпуса имеют внутренний профиль, соответствующий наружному профилю частей соединяемых длинномерных элементов, отличающееся тем, что центральная часть корпуса разъема выполнена плоской в виде равнобедренного треугольника со сквозным отверстием под крепежный элемент в центре, расположенного между криволинейными щечками таким образом, что к каждой из его вершин снаружи с левой стороны примыкает небольшой равнобедренный треугольник с одной криволинейной стороной, образованной на плоскости корпуса верхней частью криволинейной щечки, при этом наружные поверхности щечек также имеют профиль, соответствующий наружному профилю частей соединяемых длинномерных элементов.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что поверхности криволинейных щечек снабжены дополнительными ребрами жесткости в виде проходящих вдоль продольной оси щечек уплотнительных выпуклых поясков.