Соединительный элемент для системы несущей рамы

Изобретение относится к соединительному элементу для системы несущей рамы, включающему в себя, по меньшей мере, две, в основном U-образные, части, которые выполнены с возможностью симметричного соединения друг с другом или симметрично соединены друг с другом, в частности выполнены с возможностью симметричной вставки друг в друга или симметрично вставлены друг в друга, причем первая часть выполнена с возможностью соединения или соединена, по меньшей мере, с одним крепежным элементом, а вторая часть выполнена с возможностью соединения или соединена, по меньшей мере, с одним позиционирующим элементом и/или имеет, по меньшей мере, один позиционирующий элемент. Далее предложенное на рассмотрение изобретение относится к системе несущей рамы, по меньшей мере, с двумя элементами несущей рамы и, по меньшей мере, с одним соединительным элементом. Техническим результатом является повышение надежности соединения элементов системы. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 8 ил.

 

Предложенное на рассмотрение изобретение относится к соединительному элементу для системы несущей рамы, а также к системе несущей рамы, по меньшей мере, с двумя элементами несущей рамы и, по меньшей мере, с одним соединительным элементом.

Системы несущей рамы в предусмотренном варианте применения, к примеру каркасные несущие рамы, формируются, в частности, из алюминиевых прямоугольных полых профилей, соединяемых друг с другом посредством сварных соединений.

Также известно об использовании так называемых ITEM-профилей и соответствующих соединительных элементов или об использовании узловых листов и угловых элементов.

В качестве недостатка известных ранее приставок для осуществления задач системы несущей рамы было установлено, что известные приставки трудоемки в изготовлении и дорогостоящи или же частично могут быть позиционированы относительно друг друга без использования соответствующих устройств лишь с привлечением больших затрат. Также невозможно без определенных проблем, без обработки резанием со снятием стружки, надежно с точки зрения производственного процесса и с точки зрения защиты от вибраций соединить друг с другом разъемным или неразъемным образом профили известных систем несущей рамы.

Поэтому задачей предложенного на рассмотрение изобретения является предпочтительное дальнейшее усовершенствование соединительного элемента и системы несущей рамы ранее указанного типа, в частности, в отношении того, чтобы элементы несущей рамы могли соединяться друг с другом простым и надежным способом.

Эта задача решается в соответствии с изобретением посредством соединительного элемента с признаками пункта 1 формулы изобретения. Далее предусмотрено, что соединительный элемент для системы несущей рамы включает в себя, по меньшей мере, две, в основном U-образные, части, которые выполнены с возможностью симметричного соединения друг с другом или симметрично соединены друг с другом, в частности, выполнены с возможностью симметричной вставки друг в друга или симметрично вставлены друг в друга, причем первая часть выполнена с возможностью соединения или соединена, по меньшей мере, с одним крепежным элементом, а вторая часть выполнена с возможностью соединения или соединена, по меньшей мере, с одним позиционирующим элементом и/или имеет, по меньшей мере, один позиционирующий элемент.

За счет этого в предпочтительном варианте становится возможным простым и надежным образом соединять друг с другом элементы несущей рамы одной несущей системы. В частности, возможно их четкое позиционирование относительно друг друга без использования другого устройства и притом тогда, кода речь идет, к примеру, об элементах несущей рамы, имеющих различные габариты и выполненных из различных материалов. Элементами несущей рамы могут быть, к примеру, полые прямоугольные профили, имеющие различные габариты и выполненные из различных материалов.

Соединение элементов несущей рамы без обработки резанием со снятием стружки, а также надежное с точки зрения производственного процесса и с точки зрения защиты от вибраций возможно, причем элементы несущей рамы выполнены с возможностью неразъемного или разъемного соединения друг с другом посредством соединительного элемента. Также возможны плавные угловые соединения от 0° до 360°, так как U-образные части за счет своей формы выполнены соответственно с возможностью позиционирования и регулировки.

Возможно, что крепежный элемент включает в себя, по меньшей мере, один болт стопорного кольца, по меньшей мере, одну гайку и/или, по меньшей мере, один винт и/или, что крепежным элементом является, по меньшей мере, один болт стопорного кольца, по меньшей мере, одна гайка и/или, по меньшей мере, один винт.

Далее может быть предусмотрено, что имеется, по меньшей мере, одна крепежная вставка, посредством которой крепежный элемент может закрепляться, и/или что предусмотрен крепежный штифт, посредством которого крепежный элемент, в частности болт стопорного кольца, может быть закреплен и зафиксирован.

Кроме того возможно, что крепежная вставка имеет, по меньшей мере, один приемный элемент, в частности внутренний шестигранник, в который может вставляться гайка или винт. В приемный элемент, в частности во внутренний шестигранник, может вставляться соответствующая гайка, которая имеет наружный шестигранник, или винт с головкой в виде наружного шестигранника. Таким образом, гайка или винт посредством крепежной вставки могут фиксироваться в определенной позиции или в определенном положении. Крепежная вставка может, таким образом, передавать также монтажный крутящий момент с крепежного элемента на соединительный элемент.

Далее может быть предусмотрено, что крепежная вставка имеет, по меньшей мере, два выступа в виде заплечиков и что вторая U-образная часть имеет, по меньшей мере, два приемных паза, причем выступы в форме заплечиков выполнены с возможностью вставки в приемные пазы и, таким образом, в частности, крепежная вставка может удерживаться в смонтированном состоянии соединительного элемента в основном в нужном положении и с зажимом.

Далее возможно, что позиционирующий элемент включает в себя, по меньшей мере, одну позиционирующую цапфу и/или что позиционирующим элементом является, по меньшей мере, одна позиционирующая цапфа.

Кроме того, может быть предусмотрено, что первая часть и вторая часть имеют соответственно, по меньшей мере, два сквозных отверстия для заклепок на каждой боковой поверхности, которые в смонтированном состоянии соединительного элемента соосны.

Предложенное на рассмотрение изобретение относится далее к системе несущей рамы с признаками пункта 8 формулы изобретения. Затем предусмотрено, что имеется система несущей рамы, по меньшей мере, с двумя элементами несущей рамы и, по меньшей мере, с одним соединительным элементом согласно пп.1-7 формулы изобретения, причем посредством соединительного элемента элементы несущей рамы могут быть соединены или соединены друг с другом.

Далее может быть предусмотрено, что элемент несущей рамы имеет отверстия, в которые может вставляться или вставлена, по меньшей мере, одна позиционирующая цапфа или в которые могут вставляться или вставлены позиционирующие цапфы.

Кроме того возможно, что элемент несущей рамы имеет отверстия для заклепок, через которые могут вставляться или вставлены заклепки.

Другие детали и преимущества изобретения должны поясняться более детально на основании примера осуществления, представленного на чертеже, на котором показано:

фиг. 1a-c - первый пример осуществления изменяющегося соединительного элемента в соответствии с изобретением;

фиг. 2а-с - несколько видов соединительного элемента, представленного на фиг. 1а-с;

фиг. 3a-d - несколько вариантов соединительного элемента, представленного на фиг. 1a-c, а также соединительного элемента, представленного на фиг. 1а-2с;

фиг. 4а-с - второй пример осуществления изменяющегося соединительного элемента в соответствии с изобретением;

фиг. 5а-с - третий пример осуществления изменяющегося соединительного элемента в соответствии с изобретением;

фиг. 6 - схематичное изображение в разрезе соединительного элемента в смонтированном положении с изображением плавного углового отклонения;

фиг. 7а-с - перспективные изображения различных этапов монтажа соединительного элемента; и

фиг. 8 - схематичное изображение распределения силового потока в смонтированном соединительном элементе.

Фиг. 1а-с демонстрируют в перспективном изображении, как в детальном изображении, так и в сборе, пример осуществления изменяющегося соединительного элемента 10 с болтом 100 стопорного кольца в соответствии с изобретением.

Изменяющийся соединительный элемент 10 служит при этом в основном в качестве универсального соединительного элемента преимущественно для прямоугольных полых профилей.

При этом в предпочтительном варианте для каждого размера поперечного сечения полого профиля необходим лишь один единственный размер соединительного элемента для обеспечения возможности плавного осуществления неразъемных или разъемных угловых соединений в пределах от 0° до 360°.

Каркасы несущей рамы, которые базируются на данной изменяющейся системе соединения профилей, могут непосредственно снабжаться наружными обшивками, вставными элементами, модульными блоками и т.д., так как соединительные элементы вставляются в полые профили невидимым образом, и тем самым могут быть сформированы плоские, сплошные, без уступов и выступов поверхности прилегания.

Каждый соединительный элемент 10 (см. также фиг. 2 и фиг. 3) состоит в основном из двух U-образных фрагментов 12 и 14, которые симметрично вставляются друг в друга. Передняя часть 12 служит для приема крепежного элемента, в данном случае болта 100 стопорного кольца.

Задняя часть 14 в зависимости от величины соединительного элемента выполнена соответственно с двумя или тремя позиционирующими цапфами на каждой стороне. Очевидные из фиг. 1а-3с примеры осуществления представляют при этом соответственно по две позиционирующие цапфы 20 на каждой стороне, в то время как, согласно представленному на фиг. 3d примеру осуществления имеются соответственно три позиционирующие цапфы 20 на каждой стороне.

Меньшие по габаритам соединительные элементы 10, 10′, 10′′, 10′′′, которые в предпочтительном варианте вставляются, оснащены соответственно одним крепежным элементом 100, четырьмя позиционирующими цапфами 20 и двумя сквозными отверстиями 30 для заклепок на каждой боковой поверхности, а большие по габаритам - двумя крепежными элементами 100, шестью цапфами 20 и тремя отверстиями 30 для заклепок на каждой боковой поверхности, как представлено, к примеру, на фиг. 3а-d.

Позиционирующие цапфы 20 после соединения обоих фрагментов 12, 14 выступают за пределы передней стороны.

Передний, расположенный внутри крепежный штифт 110 при использовании болта стопорного кольца в качестве крепежного элемента служит, к примеру, в качестве контропоры, как представлено на фиг. 1. Задний, расположенный внутри крепежный штифт 120, также как и передний, расположенный внутри крепежный элемент 110 служит для фиксации частей 12 и 14.

При использовании гаек 200 с фланцем (см. фиг. 4а-с) или винтов 300 с фланцем (см. фиг 5а-с) в качестве крепежного элемента 200 и соответственно 300, вместо переднего, расположенного внутри крепежного штифта 110 для закрепления гайки 200 с фланцем или винта 300 с фланцем используется крепежная вставка 400, которая для обоих случаев применения может выполняться конструктивно аналогично. Она принимает внутренний шестигранник 410 крепежного элемента 200 или 300 и фиксирует его в его позиции и положении. Крепежная вставка 400 передает также монтажный крутящий момент от крепежного элемента 200 или 300 на соединительный элемент 10х или 10y.

Крепежная вставка 400 имеет два выступа 420 в форме заплечиков, которые могут вставляться в соответствующие приемные пазы 15 второй U-образной части 14 и удерживают крепежную вставку 400 в сборе в основном с фиксацией по положению и с зажимом (см. фигуры 4а-с и соответственно 5а-с).

Задний штифт 120 фиксирует обе U-образные части 12 и 14 соединительного элемента 10х и соответственно 10y, который в конструктивном отношении аналогичен первому, представленному на фиг. 1а-2с примеру осуществления, после соединения.

Обе части 12, 14 имеют на своих боковых поверхностях соответственно от двух до трех сквозных отверстий 30 для заклепок, которые после их монтажа в облицовке ориентированы друг к другу.

Соединительный элемент 10 имеет на своей нижней торцевой стороне плоскую поверхность 18 прилегания, которая представляет собой базовую плоскость для установки и соответственно соединения двух элементов 500, 520 полого профиля. Верхняя торцевая сторона имеет закругление 19, центральная ось которого следует из точки пересечения базовой плоскости с передней плоскостью. Это закругление обеспечивает возможность плавной установки того же самого соединительного элемента под углом от 0° до 90° и, таким образом, перемещение угловых соединений от 0° до 360° (см. фиг. 6). Чтобы иметь возможность установить крепежный элемент 100; элемент 500 полого профиля имеет соответствующее входное отверстие 510, через которое при помощи инструмента может устанавливаться крепежный элемент 100 или, при использовании крепежных элементов 200 или 300 соответственно и элементы 200 и 300.

При каждом соединении (см. фиг. 7а-с) один элемент 520 полого профиля своей торцевой стороной прижимается к предусмотренной наружной боковой поверхности другого элемента 500 полого профиля. Тот элемент 520 полого профиля, который устанавливается своей торцевой стороной, имеет при этом соединительный элемент 10. Последний с торцевой стороны, причем позиционирующая цапфа 20 и болт 100 стопорного кольца ориентированы наружу, вводится в полый профиль 520.

Закрепление осуществляется с обеих сторон методом заклепочного соединения через предусмотренные для этого сквозные и конгруэнтные отверстия 30, 530 для заклепок в полом профиле и в боковых поверхностях соединительного элемента 10 посредством заклепок 35. Передняя поверхность соединительного элемента 10 смещена внутрь относительно торцевой стороны полого профиля 520. Позиционирующие цапфы 20 выступают за пределы элемента 520 полого профиля.

На боковой поверхности элемента 500 сопряженного полого профиля располагается соответствующее соединительному элементу 10 количество контротверстий. При этом наружные отверстия 502 служат в качестве направляющих для позиционирующих цапф 20 и обеспечивают тем самым однозначное и точное расположение элементов 500, 520 полого профиля относительно друг друга, а также блокировку от вращения. Центральное относительно других отверстий отверстие 504 служит для приема крепежного элемента 100 соединительного элемента 10.

На противоположной отверстиям боковой поверхности этого же элемента 500 полого профиля располагается круглое монтажное отверстие 510. При наличии большого количества крепежных элементов 100 (см. фиг. 3d) может быть предусмотрено также большое количество монтажных отверстий 510. Оно/они располагаются концентрично относительно центрального отверстия/центральных отверстий для крепежного элемента/крепежных элементов 100.

После стыковки обоих элементов 500, 520 полого профиля они посредством крепежных элементов 100 с точно заданным усилием предварительной затяжки неразъемным образом (при использовании вставки болта стопорного кольца) или разъемным образом (при использовании винтов или гаек) соединяются друг с другом.

При этом через соответствующее монтажное отверстие вводится соответствующий крепежному элементу сопряженный элемент (к примеру, стопорное кольцо при использовании болта стопорного кольца, винт при использовании гайки и соответственно гайка при использовании винта) и посредством использования соответствующего инструмента осуществляется соединение.

Фиг. 8 демонстрирует схематичное изображение распределения силового потока смонтированного соединительного элемента 10, который соединяет два полых профиля 500 и 520. Посредством введенного усилия предварительной затяжки закрывается тот зазор, который, будучи обусловленным смещением при монтаже соединительного элемента, существует в полом профиле между передней поверхностью соединительного элемента и боковой поверхностью сопряженного полого профиля. Это усилие предварительной затяжки ввиду наличия данного зазора передается непосредственно на поверхность контакта между обоими элементами 500, 520 полого профиля и создает тем самым то давление прижима, которое необходимо для стабильного соединения.

1. Соединительный элемент (10, 10′, 10″, 10′″, 10х, 10у) для системы несущей рамы, по меньшей мере, с двумя элементами (500, 520) несущей рамы, включающий в себя, по меньшей мере, две, в основном U-образные, части (12, 14), выполненные с возможностью симметричного соединения друг с другом или симметрично соединенные друг с другом, в частности выполнены с возможностью симметричной вставки друг в друга или симметрично вставлены друг в друга, причем первая часть (12) выполнена с возможностью соединения или соединена, по меньшей мере, с одним крепежным элементом (100, 200, 300), а вторая часть (14) выполнена с возможностью соединения или соединена, по меньшей мере, с одним позиционирующим элементом (20) и/или имеет, по меньшей мере, один позиционирующий элемент (20), причем, по меньшей мере, один позиционирующий элемент (20) после сочленения или состыковки обеих частей (12, 14) выступает за пределы передней стороны, обеспечивая однозначное и точное положение элементов (500, 520) несущей рамы относительно друг друга.

2. Соединительный элемент (10, 10′, 10″, 10″′, 10х, 10у) по п. 1, отличающийся тем, что крепежный элемент включает в себя, по меньшей мере, один болт (100) стопорного кольца, по меньшей мере, одну гайку (200) и/или, по меньшей мере, один винт (300) и/или что крепежным элементом является, по меньшей мере, один болт (100) стопорного кольца, по меньшей мере, одна гайка (200) и/или, по меньшей мере, один винт (300).

3. Соединительный элемент (10, 10′, 10″, 10″′, 10х, 10у) по п. 1 или 2, отличающийся тем, что предусмотрена, по меньшей мере, одна крепежная вставка (400), посредством которой крепежный элемент может быть закреплен и/или, что предусмотрен крепежный штифт (110), посредством которого крепежный элемент, в частности болт (100) стопорного кольца, может быть закреплен и зафиксирован.

4. Соединительный элемент (10, 10′, 10″, 10″′, 10х, 10у) по п. 3, отличающийся тем, что крепежная вставка (400) имеет, по меньшей мере, один приемный элемент, в частности внутренний шестигранник (410), в который может вставляться гайка (200) или винт (300).

5. Соединительный элемент (10, 10′, 10″, 10″′, 10х, 10у) по п. 2, отличающийся тем, что крепежная вставка (400) имеет, по меньшей мере, один приемный элемент, в частности внутренний шестигранник (410), в который может вставляться гайка (200) или винт (300).

6. Соединительный элемент (10, 10′, 10″, 10″′, 10х, 10у) по п. 3, отличающийся тем, что крепежная вставка (400) имеет, по меньшей мере, два выступа (420) в виде заплечиков и что вторая U-образная часть (14) имеет, по меньшей мере, два приемных паза (15), причем выступы (420) в виде заплечиков выполнены с возможностью вставки в приемные пазы (15), и таким образом, в частности, крепежная вставка (400) может удерживаться в смонтированном состоянии соединительного элемента (10, 10′, 10″, 10″′, 10х, 10у) в основном с фиксацией по положению и с зажимом.

7. Соединительный элемент (10, 10′, 10″, 10″′, 10х, 10у) по п. 4 или 5, отличающийся тем, что крепежная вставка (400) имеет, по меньшей мере, два выступа (420) в виде заплечиков и что вторая U-образная часть (14) имеет, по меньшей мере, два приемных паза (15), причем выступы (420) в виде заплечиков выполнены с возможностью вставки в приемные пазы (15), и таким образом, в частности, крепежная вставка (400) может удерживаться в смонтированном состоянии соединительного элемента (10, 10′, 10″, 10″′, 10х, 10у) в основном с фиксацией по положению и с зажимом.

8. Соединительный элемент (10, 10′, 10″, 10″′, 10х, 10у) по любому из пп. 1, 2, 4-6, отличающийся тем, что позиционирующий элемент (20) включает в себя, по меньшей мере, одну позиционирующую цапфу (20) и/или что позиционирующим элементом (20) является, по меньшей мере, одна позиционирующая цапфа (20).

9. Соединительный элемент (10, 10′, 10″, 10″′, 10х, 10у) по любому из пп. 1, 2, 4-6, отличающийся тем, что первая часть (12) и вторая часть (14) имеют соответственно, по меньшей мере, два сквозных отверстия (30) для заклепок на каждой боковой поверхности, которые в смонтированном состоянии соединительного элемента (10, 10′, 10″, 10″′, 10х, 10у) соосны.

10. Система несущей рамы, по меньшей мере, с двумя элементами (500, 520) несущей рамы и, по меньшей мере, с одним соединительным элементом (10, 10′, 10″, 10″′, 10х, 10у) по любому из пп. 1-9, причем посредством соединительного элемента (10, 10′, 10″, 10″′, 10х, 10у) элементы (500, 520) несущей рамы могут соединяться или соединены друг с другом.

11. Система несущей рамы по п. 10, отличающаяся тем, что элемент (500) несущей рамы имеет отверстия (502), в которые может вставляться или вставлена, по меньшей мере, одна позиционирующая цапфа (20) или в которые могут вставляться или вставлены позиционирующие цапфы (20).

12. Система несущей рамы по п. 10 или 11, отличающаяся тем, что соединительный элемент имеет зазор относительно сопряженного профиля, который при монтаже закрывается под воздействием усилия предварительной затяжки.

13. Система несущей рамы по п. 10 или 11, отличающаяся тем, что элемент (520) несущей рамы имеет отверстия (530) для заклепок и что через отверстия (530) для заклепок в отверстия (30) для заклепок соединительного элемента (10, 10′, 10″, 10″′, 10х, 10у) могут вставляться или вставлены заклепки (35).

14. Система несущей рамы по п. 12, отличающаяся тем, что элемент (520) несущей рамы имеет отверстия (530) для заклепок и что через отверстия (530) для заклепок в отверстия (30) для заклепок соединительного элемента (10, 10′, 10″, 10″′, 10х, 10у) могут вставляться или вставлены заклепки (35).