Изобретение относится к способу сборки в столярном и конструкторском производстве, при изготовлении конструкторов и игровых сборных изделий, в сувенирном и декоративно-прикладном производстве, производстве легкосборных конструкций и коробов.
Существующий способ скрепления деталей шип-паз, широко используемый в столярном производстве, требует дополнительной склейки либо использования дополнительных крепежных элементов для соединения деталей, что является недостатками такого технического решения.
Патент РФ №2690331 (дата подачи заявки: 10.05.2017) содержит описание узла неподвижно соединенных деталей, выполненных плоскими на участке соединения и из материала с неравномерной толщиной, имеющего заданные значения максимальной и минимальной толщины, содержащий первую и вторую детали, участок края одной из которых выполнен в виде шипа с возможностью вставления в паз, выполненный во второй соединяемой детали, с расположением шипа перпендикулярно участку детали с пазом, отличающийся тем, что на краю паза выполнено не менее одного выступа клиновидной формы, высота которого установлена в зависимости от разности между заданными максимальной и минимальной толщинами материала с обеспечением зацепления с шипом второй детали, включая использование деталей с минимальной толщиной их материала, при этом упомянутый паз выполнен с высотой, превышающей среднюю толщину материала детали с шипом на величину предельного заданного отклонения толщины материала деталей в большую сторону.
Недостатки данного устройства заключаются в необходимости прилагать усилие, которое должно быть достаточно высоким, чтобы клиновидные выступы в пазе одной из соединяемых деталей деформировались, тем самым компенсируя неравномерность толщины используемого материала и осуществляя зацепление деталей. Также во время первой сборки происходит деформация клиновидного выступа, и поэтому устройство не обеспечивает эффективность повторного соединения деталей после их разъединения.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является легкость сборки деталей без дополнительного усилия и необходимости деформировать используемый материал, создание эффективного неподвижного соединения без обязательной дополнительной калибровки, подгонки или механической доработки деталей, крепления или склеивания, при этом с возможностью разобрать соединение без разрушения деталей, используя направленное силовое воздействие на клиновую шпонку для возврата ее в состояние, позволяющее разъединить детали.
Предлагается узел неподвижно соединенных деталей, выполненных плоскими на участке соединения, одна из которых снабжена шипом с возможностью ввода в продольный паз другой детали, с расположением шипа перпендикулярно участку детали с пазом, при этом согласно изобретению, шип выполнен с возможностью сдвига вдоль паза после ввода и зацепления за его торцевую часть, и помимо шипа деталь снабжена клиновой шпонкой, а другая деталь снабжена пазом для клиновой шпонки. Клиновая шпонка может быть на упругом или пружинном основании. Изобретение поясняется чертежами.
На Фиг. 1 представлены деталь №1 с блоком шипов и деталь №2 с блоком пазов. Блок шипов состоит как минимум из одного шипа с возможностью сдвига вдоль паза после ввода и зацепления за его торцевую часть (например, шипа-крючка) 1 и клиновой шпонки 2 на упругом основании 3. Блок пазов состоит как минимум из одного паза для шипа 4 и паза для клиновой шпонки 5. Количество пазов на детали №2 не ограничено и должно соответствовать количеству шипов-крючков и клиновых шпонок на детали №1.
На Фиг. 2 представлены деталь №1 с блоком шипов и деталь №2 с блоком пазов. Блок шипов состоит как минимум из одного шипа с возможностью сдвига вдоль паза после ввода и зацепления за его торцевую часть (например, шипа-крючка) 1 и клиновой шпонки 2 на пружинном основании 6. Блок пазов состоит как минимум из одною паза шипа 4 и паза для клиновой шпонки 5. Количество пазов на детали №2 не ограничено и должно соответствовать количеству шипов-крючков и клиновых шпонок на детали №1.
На Фиг. 3 показаны размеры шипа-крючка, клиновой шпонки и их элементов, где:
L2 равно толщине детали №2 в месте предполагаемого соединения деталей;
L1 соответствует толщине детали №1 в месте нахождения шипов;
Δ - заложенное расстояния перемещения первой детали относительно второй детали;
H1 - длина паза, совпадающего с соответствующим шипом, который сдвигается вдоль паза после ввода и зацепляется за его торцевую часть;
Н2 - длина паза, соответствующего клиновой шпонке;
Н3 - размер выступа шипа, который сдвигается вдоль паза после ввода и зацепляется за его торцевую часть;
G - размер выступа клиновой шпонки, соответствующей пазу.
Расположение пазов не совпадает с соответствующим расположением выступов на расстояние Δ, необходимое для надежного зацепления шипа при сдвиге за торцевую часть противоположной стороны сквозного паза.
На Фиг. 4 показаны этапы соединения деталей. Первый этап: сопоставление шипа-крючка детали №1 с соответствующим пазом детали №2. Второй этап: необходимо приложить усилие, достаточное для сжатия упругого (либо пружинного) основания клиновой шпонки в состояние, при котором возможно осуществить прижатие соединяемых деталей, достаточное для возможности сдвига шипа вдоль паза и зацепления за его торцевую часть. Третий этап: при сохранении приложенного усилия, деталь №1 перемещается на расстоянии Δ в направлении, при котором происходит зацепление крючка шипа-крючка за торцевую часть соответствующего сквозного паза, происходит совпадение выступающей части клиновой шпонки и соответствующего паза, и осуществленное на первом этапе сжатие основания клиновой шпонки вдавливает выступ шпонки в паз и этим фиксирует неподвижное соединение деталей.
На Фиг. 5 представлена схема сборки изделия из нескольких деталей с использованием предлагаемого узла. Для более надежного соединения возможно использование более одного блока шипов детали №1 и соответствующего количества пазов детали №2.
На Фиг. 6 представлена фотография изделия (короб из шести деталей), собранного без использования склейки с применением предлагаемого узла.
На Фиг. 7 представлены варианты исполнения клиновой шпонки.
Деталь №1 может иметь два и более шипа, а деталь №2 имеет соответствующее количество пазов под шипы. Деталь №1 имеет две и более клиновых шпонки, а деталь №2 имеет соответствующее количество пазов под клиновые шпонки. Форма клиновидной шпонки в области выступающего края имеет форму острого угла, причем одна из сторон перпендикулярна линии поверхности детали №2 в соединенном с деталью №1 состоянии. Такой угол позволяет легче входить и позиционировать выступающий край клиновидной шпонки в соответствующий паз, а также за счет перпендикулярной стороны выступающего края усиливая зацепление деталей в данном месте соединения (Фиг. 7, вариант 2).
Форма клиновой шпонки в области выступающего края имеет различные варианты формы (острого угла, конуса, полусферы и т.д.) - в зависимости от заданной погрешности при позиционировании деталей в конечной точке их соединения, позволяя удобнее и проще совместить клиновидную шпонку с соответствующим ей пазом, а также для компенсации возможных погрешностей в размерах паза Детали №2 (Фиг. 7, варианты 3 и 4).
Взаимное расположение пазов и выступов деталей позволяет вставить шип-крючок в соответствующий паз. при этом для совмещения выступа клиновой шпонки и соответствующего ей паза необходимо приложить усилие, достаточное для сжатия упругого (либо пружинного) основания клиновой шпонки в состояние, при котором возможно осуществить прижатие и частичное перемещение соединяемых деталей, достаточное для зацепления шипа-крючка за торцевую часть соответствующего сквозного паза, при этом само перемещение необходимое и достаточное для совпадения выступа клиновой шпонки и соответствующего паза, при этом осуществленное на первом этапе сжатие основания клиновой шпонки вдавливает выступ шпонки в паз и этим фиксирует неподвижное соединение деталей.
Используя направленное силовое воздействие на клиновую шпонку для возврата ее в состояние, детали можно разъединить, и разобрать изделие без разрушения деталей, что является дополнительным преимуществом предлагаемого соединения.
Предлагаемый узел отличается небольшими затратами времени на сборку готового изделия и высочайшей надежностью скрепления (прочность соединения ограничена усилием, при котором начинается необратимо разрушение материала шипа-крючка, и позволяет регулировать данное усилие как выбором более устойчивого на разрыв материала, так и геометрией (толщиной L1, размером выступа Н3 (Фиг. 3)) шипа-крючка. Предлагаемое эффективное неподвижное соединение дает большой экономический эффект за счет меньших затрат времени на сборку готового изделия, отсутствию необходимости использования дополнительных крепежных элементов (болты, винты и т.д.,) либо клеевых материалов, что также дает большую экономическую привлекательность предлагаемого узла.
Отдельно необходимо подчеркнуть возможность дополнительной экономии затрат за счет возможности хранения изделий в разобранном виде до момента необходимости их использования. Так, короба и контейнеры для хранения, необходимые по мере загрузки на складском, логистическом и большинстве других видах производства (на которых необходимо хранение материалов или готовой продукции), изготовленные из деталей с использованием предлагаемого узла соединения, в разобранном виде занимают до 95% меньше места, чем в собранном виде, но позволяют осуществлять по мере потребности быструю сборку данных коробов и контейнеров без использования дополнительных инструментов, крепежных материалов. В складских и логистических процессах экономия пропорциональна размеру организации, и может являться значимым конкурентным преимуществом коммерческой деятельности организации.
Изобретение относится к способу сборки в столярном и конструкторском производстве, при изготовлении конструкторов и игровых сборных изделий, в сувенирном и декоративно-прикладном производстве, производстве легкосборных конструкций и коробов. Техническим результатом предлагаемого изобретения является легкость сборки деталей без дополнительного усилия и необходимости деформировать используемый материал, создание эффективного неподвижного соединения без обязательной дополнительной калибровки, подгонки или механической доработки деталей, крепления или склеивания, при этом с возможностью разобрать соединение без разрушения деталей, используя направленное силовое воздействие на клиновую шпонку для возврата ее в состояние, позволяющее разъединить детали. Предлагается узел неподвижно соединенных деталей, выполненных плоскими на участке соединения, одна из которых снабжена шипом, с возможностью ввода в продольный паз другой детали, при этом согласно изобретению шип выполнен с возможностью сдвига вдоль паза после ввода и зацепления за его торцевую часть, и помимо шипа деталь снабжена клиновой шпонкой, а другая деталь снабжена пазом для клиновой шпонки. Клиновая шпонка может быть на упругом или пружинном основании. 5 з.п. ф-лы, 6 ил.
1. Узел неподвижно соединенных деталей, выполненных плоскими на участке соединения, одна из которых снабжена шипом с возможностью ввода в продольный паз другой детали, с расположением шипа перпендикулярно участку детали с пазом, отличающийся тем, что шип выполнен с возможностью сдвига вдоль паза после ввода и зацепления за его торцевую часть, и помимо шипа деталь снабжена клиновой шпонкой, а другая деталь снабжена пазом для клиновой шпонки.
2. Узел по п. 1, отличающийся тем, что клиновая шпонка выполнена на упругом или пружинном основании.
3. Узел по п. 1, отличающийся тем, что одна деталь имеет два и более шипа, а другая деталь имеет соответствующее количество пазов под шипы.
4. Узел по п. 1, отличающийся тем, что одна деталь имеет две и более клиновые шпонки, а другая деталь имеет соответствующее количество пазов под клиновые шпонки.
5. Узел по п. 1, отличающийся тем, что форма клиновой шпонки в области выступающего края имеет варианты формы.
6. Узел по п. 5, отличающийся тем, что форма клиновой шпонки в области выступающего края имеет форму острого угла, конуса или полусферы.
| US 11154137 B2, 26.10.2021 | |||
| ст | |||
| Опорный или направляющий блок для канатного транспортера | 1924 |
|
SU1277A1 |
| Алтервиа | |||
| Промышленная фурнитура | |||
| Опорный или направляющий блок для канатного транспортера | 1924 |
|
SU1277A1 |
