Устройство для крепления - RU2150617C1

Чертежи

Описание

Настоящее изобретение относится к крепежному устройству для соединения профильных элементов, где один имеет отверстие со стороны торца, а другой - вырезанную сзади канавку, содержащему вставляемый в отверстие одного элемента корпус, несущий по меньшей мере один продольно подвижный удерживающий элемент с по меньшей мере одним выступающим из корпуса крючком, вводимым в зацепление с обратной стороной канавки другого элемента.

Крепежные устройства подобного типа для соединения профильных элементов известны. Каркасы из соединенных с помощью таких крепежных устройств профильных элементов используются преимущественно при сооружении ярмарочных и магазинных конструкций. Известное крепежное устройство этого рода, описанное в DE N 3153232, состоит из корпуса и продольно перемещающегося в нем удерживающего элемента, конец которого выполнен в виде крючка для захвата сзади канавки. Продольное перемещение удерживающего элемента осуществляется за счет установленного в корпусе эксцентрика, головка которого проходит через отверстие в корпусе. Удерживающий элемент подпружинен внутри корпуса в поперечном направлении за счет выступающего по отношению к длине удерживающего элемента язычка таким образом, что он позволяет головке эксцентрика выступать по отношению к корпусу. Эксцентрик можно вдавливать в корпус против пружинного действия удерживающего элемента настолько, что корпус может вводиться в отверстие со стороны торца профильного элемента. В профильном элементе выполнено соответствующее головке эксцентрика отверстие, в которое утапливается эта головка при надлежащем ориентировании. Когда эксцентрик поворачивают для того, чтобы крючок мог захватить сзади канавку, концевая деталь удерживающего элемента перемещается через упор. Тем самым эксцентрик уже более не может вдавливаться в корпус так, что предупреждается ненамеренное освобождение крепежного устройства.

В другом известном крепежном устройстве, раскрытом в ЕР N412383, удерживающий элемент снабжен с передней стороны продольной прорезью с образованием двух пластинчатых язычков. Пластинчатые язычки имеют обращенные навстречу друг другу крючки, захватывающие сзади противолежащие стороны канавки. В этом известном крепежном устройстве удерживающий элемент за счет его соответствующего выполнения служит также для подпружинивания эксцентрика.

Оба известных устройства обладают тем недостатком, что распирание удерживающих элементов проходит со сравнительно тяжелым ходом, так как эти элементы одновременно функционируют в качестве пружинных элементов и тем самым вызывают большое трение в направляющих корпуса.

Более близким к предложенному по техническому решению является описанное в ЕР-А-О N 059463 крепежное устройство, в корпусе которого расположен подвижный в продольном направлении удерживающий элемент, имеющий на выступающем из корпуса конце крючок, при этом в устройстве предусмотрено распирающее приспособление, воздействующее на удерживающий элемент таким образом, что крючок входит в канавку профильного элемента в результате своего продольного перемещения. Удерживающий элемент опирается с одной стороны в направлении перемещения управляющего приспособления на выполненную в виде укосины распирающее приспособление, а с другой стороны - на плоскую пружину, создающую упругую силу противодействия при вхождении управляющего приспособления в зацепление с полыми профилями, соединяемыми между собой.

Из вышесказанного следует, что удерживающий элемент установлен в корпусе в направлении перемещения управляющего приспособления ни жестко, а в большей степени подпружинено, что создает определенные недостатки. Прежде всего подпружиненное размещение удерживающего элемента ведет к тому, что при продольном его перемещении в корпусе происходит переход его из начального положения, когда конец крючка удерживающего элемента входит в канавку полого профиля, в положение заклинивания, при котором конец крючка удерживающего профиля запирает друг относительно друга оба полых профиля, при этом возникает не только усилие перемещения в продольном направлении удерживающего элемента, но также усилие преодоления силы трения, вызванной усилием противодействия пружины.

Задача изобретения состоит в том, чтобы создать крепежное устройство для соединения профильных элементов, которое можно было бы приводить в действие с обеспечением легкого хода удерживающего элемента.

Эта задача решается с помощью крепежного устройства для соединения профильных элементов, где один имеет отверстие со стороны торца, а другой - вырезанную сзади канавку, содержащего корпус, вставляемый в отверстие со стороны торца, по меньшей мере один удерживающий элемент, установленный подвижно в продольном направлении в корпусе и снабженный по меньшей мере одним выступающим из корпуса крючком, утапливаемое в корпусе при сжатии пружины управляющее приспособление, срабатывающее при размещении корпуса в отверстии и обеспечивающее перемещение удерживающего элемента в продольном направлении, и распирающее приспособление, воздействующее на удерживающий элемент таким образом, что крючок после ввода в канавку при продольном движении входит сзади в канавку против направления ввода. Согласно изобретению удерживающий элемент при продольном перемещении в корпусе своим буртиком с одной стороны размещен между днищем основания корпуса и внутренней стороной крышки корпуса и с другой стороны своим изгибом либо отгибом прилегает к распирающему приспособлению.

Управляющее приспособление в соответствии с предпочтительным вариантом выполнения изобретения представляет собой эксцентриковое приспособление с эксцентриковым диском, воздействующим на удерживающий элемент, и головкой, проходящей через отверстие корпуса.

При этом эксцентриковое приспособление управляющего приспособления при нераспертом удерживающем элементе оперто в направлении опускания на упругий элемент, а головка эксцентрикового приспособления выступает относительно корпуса, имеющего внутреннюю выемку, в которой размещен эксцентриковый диск при нераспертом удерживающем элементе, сжимая при этом упругий элемент.

В соответствии с предпочтительным вариантом выполнения изобретения крепежное устройство имеет верхний и нижний удерживающие элементы с крючками, расположенными противоположно друг другу и взаимодействующими при опирании удерживающих элементов на распирающее приспособление с противолежащими сторонами канавки.

При этом верхний удерживающий элемент имеет два отстоящих один от другого крючка, а нижний удерживающий элемент - один крючок, расположенный между крючками верхнего удерживающего элемента.

Целесообразно крючки выполнить на соответствующих ножках удерживающих элементов и эти ножки изогнуть вдоль длины удерживающих элементов так, чтобы крючки в нераспертом состоянии были расположены соосно.

В одной из предпочтительных форм выполнения верхний удерживающий элемент имеет выемку, в которую входит буртик нижнего удерживающего элемента, а в верхнем удерживающем элементе вблизи выемки образован отогнутый вниз язычок для заклинивания буртика нижнего удерживающего элемента в распертом состоянии в выемке верхнего удерживающего элемента.

Следует отметить, что удерживающий элемент либо удерживающие элементы в нераспертом состоянии имеют с корпусом точечный либо линейный контакт, а в распертом состоянии - контакт по поверхности.

Причем буртик нижнего удерживающего элемента в распертом состоянии прилегает к внутренней поверхности корпуса.

Преимущество изобретения заключается прежде всего в том, что удерживающий элемент в поперечном направлении не является подпружиненным, в связи с чем необходим лишь малый момент затягивания для обеспечения скрепления двух профильных элементов. При сооружении каркасных ярмарочных конструкций из профильных элементов используют несколько сотен или даже тысяч крепежных устройств. Тем самым затягивание с малым моментом и обеспечение легкого хода удерживающего элемента является существенным критерием приемлемости предложенного крепежного устройства персоналом монтажников. То же самое, естественно, касается также и в отношении освобождения крепежных устройств.

Приведение в действие устройства осуществляется, как указывалось, эксцентриковым приспособлением, эксцентриковый диск которого воздействует на удерживающий элемент. Эксцентриковое приспособление имеет то преимущество, что с помощью относительно малых вращательных движений могут вызываться большие удерживающие усилия. Однако в принципе можно себе представить и другие управляющие приспособления, например, винты.

Эксцентриковое приспособление установлено подвижным образом преимущественно в поперечном направлении и предварительно напряжено за счет упругого приспособления так, что головка эксцентрикового приспособления выступает по отношению к корпусу. При этом корпус может иметь внутреннюю выемку, в которую может вдавливаться эксцентриковый диск при нераспертом удерживающем элементе. При распертом удерживающем элементе, напротив, эксцентриковый диск лежит на внутренней поверхности корпуса так, что исключено ненамеренное освобождение крепежного устройства. Это обеспечивает то преимущество, что само эксцентриковое приспособление используется в качестве упора. Тем самым предупреждаются дорогостоящие выполнения концевого участка удерживающего элемента, которые были бы необходимыми в ином случае для того, чтобы можно было насадить этот участок на упор. Помимо этого эксцентриковое приспособление в качестве конструктивного элемента является существенно более стабильным по сравнению с самим удерживающим элементом так, что обеспечивается функция фиксирования также при перегрузках.

В известных устройствах эксцентриковый диск воздействует на отогнутые места удерживающего элемента. При высоких нагрузках это может приводить к постепенному загибанию отогнутых мест и тем самым к уменьшению удерживающего усилия. Согласно предпочтительному примеру осуществления изобретения эксцентриковый диск непосредственно воздействует на отверстие в удерживающем элементе так, что достигается существенно большее удерживающее усилие. Одновременно удерживающий элемент может прижиматься более плотно к стенке корпуса, из которой выступает головка эксцентрикового приспособления так, что его направляющая может выполняться соответственно большей длины, что также приводит к созданию более высокого удерживающего усилия.

Имеются области применения, при которых удерживающее усилие известных крепежных устройств является недостаточной. Хотя крепежное устройство согласно описанию изобретения по ЕР N 412383 воздействует на обе стороны канавки, однако это воздействие осуществляется несимметрично так, что удерживающее усилие может быть недостаточным, в частности, по отношению к большим моментам. Согласно одному особенно предпочтительному примеру осуществления крепежное устройство имеет два удерживающих элемента, а именно - один верхний и один нижний удерживающие элементы (указание "сверху", соответственно "снизу", не следует понимать как ограничивающее защиту, оно служит лишь для более простого согласования размещения элементов). Каждый удерживающий элемент имеет по меньшей мере один крючок, которые выполнены противоположно друг другу и таким образом распираются, что один удерживающий элемент воздействует на одну сторону канавки, а другой удерживающий элемент воздействует на другую сторону канавки. При этом предпочтительном примере осуществления крепежное устройство получает исключительно высокую устойчивость, в том числе также против скручивающих нагрузок. Удерживающие элементы симметрично воздействуют на канавку так, что изгибающие и скручивающие нагрузки превосходно воспринимаются в каждом направлении и не приводят к разрушению соединения между сочленяемыми профильными элементами.

Особенно предпочтительная форма получается в том случае, когда верхний удерживающий элемент имеет два отстоящих один от другого крючка, а нижний удерживающий элемент имеет крючок, расположенный между крючками верхнего удерживающего элемента. Это приводит к экономии материала по отношению к таким формам осуществления, при которых оба крючка выполнены одинаковыми по величине, а именно при сохранении симметричного расположения так, что эта форма осуществления является особенно нагружаемой по отношению к скручивающим нагрузкам.

При этом крючки преимущественно расположены на соответствующих ножках удерживающих элементов. Ножки могут быть изогнуты по отношению к продольной части удерживающих элементов таким образом, что крючки в нераспертом состоянии являются соосными. Тем самым крючки, если относить к установленной ширине канавки, могут назначаться соответственно большими по величине и тем самым устойчивыми точно так, как если бы в канавку вводился бы лишь один крючок. Эта форма осуществления соединяет, следовательно, в частности, преимущества симметричного расположения с преимуществами мощно выполненного крючка.

Преимущественно эксцентриковое приспособление воздействует лишь на один удерживающий элемент. Другой удерживающий элемент направляется тогда другим удерживающим элементом. Конструктивно это может быть особенно легко решено за счет того, что в одном удерживающем элементе расположена выемка, в которую входит буртик другого удерживающего элемента. Например, верхний удерживающий элемент может иметь выемку, в которую входит буртик нижнего удерживающего элемента. При этом преимущественно в верхнем удерживающем элементе поблизости от выемки выполнен выступающий вниз язычок, который отогнут таким образом, что буртик нижнего удерживающего элемента заклинивается в распертом состоянии в выемке, соответственно на язычке, так как при распирании удерживающих элементов друг относительно друга для захвата крючками сзади канавок эти удерживающие элементы преимущественно перемещаются друг относительно друга под углом. Это достигается за счет соответствующего выполнения язычка так, что удерживающие элементы заклиниваются друг против друга. Это еще более повышает надежность крепления.

В общем является очень предпочтительным, когда удерживающие элементы, соответственно удерживающий элемент и корпус, выполнены таким образом, что в нераспертом состоянии удерживающего элемента, соответственно удерживающих элементов, происходит лишь точечный, соответственно линейный, контакт. Это приводит к очень малому трению и тем самым к малым усилиям затягивания. Поэтому данное состояние сохраняется преимущественно в продолжении почти всего движения распирания. Только в полностью распертом состоянии удерживающих элементов они входят в контакт по плоскости с внутренними поверхностями корпуса так, что создается большое трение. Тем самым согласно этой предпочтительной форме осуществления распирание, соответственно освобождение, крепежного устройства происходит в значительной степени без трения, в распертом же состоянии, напротив, имеется большее трение, что еще более увеличивает удерживающее усилие крепежного устройства.

Согласно другому предпочтительному примеру осуществления буртик нижнего удерживающего элемента, входящий в выемку верхнего удерживающего элемента, в распертом состоянии прилегает к внутренней поверхности корпуса. Тем самым нижний удерживающий элемент в распертом состоянии заклинивается между нижней и верхней внутренними поверхностями корпуса. Это еще более увеличивает удерживающее усилие крепежного устройства.

Распирающее приспособление преимущественно имеет жестко установленную в корпусе поперечину. Если используется лишь один удерживающий элемент, то эта поперечина может выполняться как одно целое с корпусом. Если используются два удерживающих элемента, предпочтительно распирающую поперечину вкладывать в соответствующую выемку в корпусе и жестко удерживать там. При этом распирающая поперечина располагается между верхним и нижним удерживающими элементами. При движении удерживающих элементов назад (с помощью направления "назад" по соображениям простого обозначения указывается то направление, в котором перемещаются удерживающие элементы для того, чтобы их крючки освободились из канавки) отогнутые места, соответственно изгибы, на удерживающих элементах находят на распирающую поперечину так, что удерживающие элементы распираются друг против друга. Такая распирающая поперечина может быть легко изготовлена и ее монтаж не требует больших затрат.

Далее описывается предпочтительный пример осуществления крепежного устройства согласно изобретению со ссылкой на чертежи, на которых:
фиг. 1 показывает в продольном разрезе вид предпочтительной формы крепежного устройства согласно изобретению с нераспертыми удерживающими элементами и утопленным эксцентриковым приспособлением;
фиг. 2 - вид, аналогичный фиг.1, но с находящейся в профильном отверстии головкой эксцентрикового приспособления;
фиг. 3 - вид сверху крепежного устройства согласно фиг.1 и 2 при снятой крышке корпуса;
фиг. 4 - вид, аналогичный фиг.1 и 2, показывающий крепежное устройство с распертыми удерживающими элементами;
фиг.5 - вид, соответствующий фиг. 3, показывающий крепежное устройство с распертыми удерживающими элементами;
фиг. 6 показывает крепежное устройство в виде разобранных составляющих его конструктивных элементов согласно изобретению.

Со ссылкой на фиг. 6 сначала описывается конструкция крепежного устройства согласно изобретению.

Основание 2 и крышка 4 образуют корпус. На основании 2 корпуса на выступах предусмотрены заклепочные запирающие головки 34, вводимые в соответствующие отверстия 40 в крышке 4 корпуса. Отверстия 40 имеют конические скосы так, что материал запирающих головок 34 после их расклепывания находится заподлицо в отверстиях 40, образуя сплошную поверхность крышки.

В основании 2 корпуса предусмотрено направляющее глухое отверстие 22, в которое вводится направляющий цилиндр 78 эксцентрикового приспособления 10. Вокруг направляющего отверстия 22 выполнена эксцентриковая выемка 24, в которую вводится эксцентриковый диск 76 эксцентрикового приспособления 10. В основании 2 корпуса, далее, имеется выемка 26 под удерживающий элемент 8, наклонно опускающаяся вперед. В этой связи указывается на стрелки А и В, показывающие соответственно в направлении "вперед" и "вверх".

К выемке 26 к ее передней части примыкает нижняя направляющая поверхность 32, относительно круто поднимающаяся вперед и вверх. Приблизительно в зоне перехода между выемкой 26 и нижней направляющей поверхностью 32 на краю основания 2 корпуса выполнены опоры 28, в которые вкладывается распирающее приспособление 12 в виде поперечины. На передней стороне основания 2 корпуса предусмотрены соответственно сбоку от нижней направляющей поверхности 32 направляющие выступы 30.

Крышка 4 корпуса имеет расположенное концентрично над направляющим отверстием 22 основания 2 корпуса отверстие 44 для головки 72 эксцентрикового приспособления 10, через которое она может проходить. Степень прохождения головки 72 ограничивается упорным диском 74 эксцентрикового приспособления 10. На крышке 4 корпуса, далее, предусмотрен изогнутый выступ 42, проходящий с наклоном вниз, участок которого при установленной крышке корпуса расположен над нижней направляющей поверхностью 32 и отогнут приблизительно симметрично по отношению к ней с образованием верхней направляющей поверхности.

Выступ 42 и передний участок основания 2 корпуса выполнены таким образом, что в корпусе образуется отверстие с передней стороны.

Нижний удерживающий элемент 8 может вкладываться в выемку 26 основания 2 корпуса и имеет на заднем участке выступающий вверх буртик 64, который может входить в соответствующую выемку верхнего удерживающего элемента 6.

В нижнем удерживающем элементе 8 далее имеется отверстие 62, выполненное продолговатым, чтобы разрешить перемещение нижнего удерживающего элемента 8 вокруг несущего заклепочную запирающую головку 34 выступа в выемке 26. Передний конец нижнего удерживающего элемента 8 выполнен в виде изогнутой вверх ножки 66, пятка которой отогнута вниз под углом приблизительно 180^o с образованием крючка 68.

Верхний удерживающий элемент 6 расположен над нижним удерживающим элементом 8, имеет с одной стороны буртик 54 и в зоне эксцентрикового приспособления 10 проходящее в поперечном направлении отверстие 48, а также отверстие 52, соответствующее отверстию 62 в нижнем удерживающем элементе 8. Между отверстиями 48 и 52 предусмотрена выемка, за счет которой образован язычок 50, отогнутый вниз. С передней стороны верхний удерживающий элемент 6 имеет две изогнутые вниз ножки 56, отогнутые вверх на концах приблизительно на 180^o с образованием крючков 58.

Сборка этого крепежного устройства согласно изобретению происходит следующим образом: в выемку 26 основания 2 корпуса вкладывают нижний удерживающий элемент 8. Вслед за этим вкладывают распирающее приспособление 12 в опоры 28 основания 2 корпуса. После этого кладут верхний удерживающий элемент 6. В глухое отверстие 22 под направляющий цилиндр 78 эксцентрикового приспособления 10 вставляют пружину 14, после чего вводят эксцентриковое приспособление 10 в направляющее отверстие 22 основания 2 корпуса. Вслед за этим устанавливают крышку 4 корпуса и заклепочные запирающие головки 34 размещают в отверстиях 40. Тем самым получается компактная форма без резких переходов снаружи крепежного устройства, причем головка 72 эксцентрикового приспособления 10 за счет действия пружины 14 выступает по отношению к крышке 4 корпуса, как можно видеть на фиг. 2 в поперечном разрезе.

Далее поясняется функционирование этого крепежного устройства согласно изобретению со ссылкой на фиг. 1-5.

Прежде чем крепежное устройство вводят в отверстие профильного элемента Р1 с торцевой стороны, его эксцентриковое приспособление 10 следует повернуть вперед. Пружина 14 отжимает эксцентриковое приспособление 10 вверх так, что его головка 72 выступает по отношению к крышке 4 корпуса. В этом положении удерживающие элементы 6, 8 находятся в нераспертом состоянии, что обеспечивается за счет нижней направляющей поверхности 32 и образованной выступом 42 верхней направляющей поверхности, таким образом воздействующих на изгибы удерживающих элементов 6, 8, что их ножки 56, 66 оказываются скрещенными друг относительно друга и их крючки 58, 68 располагаются почти соосно. Расположенное между удерживающими элементами 6, 8 распирающее приспособление 12 препятствует дальнейшему скрещиванию удерживающих элементов 6, 8.

Для ввода крепежного устройства в отверстие профильного элемента Р1 с торцевой стороны головку 72 эксцентрикового приспособления вдавливают против действия пружины до тех пор, пока поверхность головки 72 не установится заподлицо с наружной стороной крышки 4 корпуса, как это изображено на фиг.1. Теперь крепежное устройство может вдвигаться в отверстие профильного элемента Р1 до тех пор, пока головка 72 эксцентрикового приспособления 10 не войдет в соответственно расположенное отверстие 90 в профильном элементе Р1 так, что крепежное устройство вновь занимает то положение, какое изображено на фиг.2.

Теперь профильный элемент Р1 с расположенным в нем крепежным устройством приставляют к следующему профильному элементу Р2 так, что ножки 56, 66 удерживающих элементов 6, 8 вводятся в канавку, вырезанную в заднем торце профильного элемента Р2. При этом процессе расположенные на основании 2 корпуса направляющие выступы 30 служат для направления ножек 56, 66 в канавку и одновременно препятствуют проворачиванию профильного элемента Р1 относительно профильного элемента Р2. Это состояние показано также на фиг. 3 сверху, причем крышка 4 корпуса снята.

Для жесткого соединения профильного элемента Р1 с профильным элементом Р2 в соответствующую выемку в головке 72 эксцентрикового приспособления 10 устанавливают специальный ключ и поворачивают головку 72 приблизительно на 180^o. При этом верхний удерживающий элемент 6 оттягивается назад за счет действия эксцентрикового диска 76 на поперечное отверстие 48 верхнего удерживающего элемента 6. Буртик 54 верхнего удерживающего элемента служит при этом для направления между днищем 20 основания 2 корпуса и внутренней стороной крышки 4 корпуса. Одновременно с верхним удерживающим элементом 6 оттягивается назад нижний удерживающий элемент 8, так как его буртик 64 воздействует на язычок 50. Во время перемещения удерживающих элементов 6, 8 назад буртик и язычок распираются друг относительно друга вверх, соответственно вниз, так как изгибы их ножек 56, 66 приходят к прилеганию к передней стороне распирающего приспособления 12. Тем самым крючки 58, 68 воздействуют на вырезанную в заднем торце профильного элемента Р2 канавку, что приводит к силовому замыканию соединения между профильными элементами Р1 и Р2 через крепежное устройство (фиг.4 и 5). В этом состоянии утапливание головки 72 эксцентрикового приспособления против действия пружины 14 невозможно, так как нижняя поверхность эксцентрикового диска 76 лежит на днище 20 основания 2 корпуса. В распертом состоянии удерживающие элементы 6, 8 в значительной степени по поверхности прилегают к соответствующим внутренним сторонам крышки 4 корпуса и основания 2 корпуса. Это обеспечивается для нижнего удерживающего элемента 8, в частности, за счет выполнения выемки 26, так как она проходит вперед точно с таким же наклоном вниз, что и нижний удерживающий элемент 8 в распертом состоянии. Буртик 64 нижнего удерживающего элемента 8 заклинивается в соответствующей выемке относительно язычка 50 верхнего удерживающего элемента 6 и прилегает к крышке 4 корпуса. Тем самым получается в целом конструкция с очень хорошим геометрическим замыканием, что в целом увеличивает удерживающее усилие крепежного устройства.

Разъединение профильных элементов Р1 и Р2 возможно за счет простого поворота эксцентрикового приспособления 10 в противоположном направлении на 180^o. При этом изгибы ножек 56, 66 удерживающих элементов 6, 8 прилегают к нижней направляющей поверхности 32 и к верхней направляющей поверхности выступа 42 так, что удерживающие элементы 6, 8 вновь скрещиваются друг относительно друга и приходят в исходное состояние, какое описано на фиг.2.

Реферат

Изобретение относится к устройствам для соединения профильных элементов. Крепежное устройство содержит корпус (2), установленный в нем с возможностью продольного перемещения по меньшей мере один удерживающий элемент (6, 8), утапливаемое в корпусе (2) при сжатии упругого элемента (14) управляющее приспособление (10) и распирающее приспособление (12). Удерживающий элемент (6, 8) имеет по меньшей мере один выступающий из корпуса крючок (58, 68). Удерживающий элемент (6, 8) размещен с одной стороны своим буртиком между днищем (20) основания корпуса (2) и внутренней стороной крышки (4) корпуса, а с другой стороны своим изгибом или отгибом прилегает к распирающему приспособлению (12). Изобретение обеспечивает легкость хода удерживающего элемента и затягивание с малым моментом. 10 з.п. ф-лы, 6 ил.

Формула