МЕТАЛЛИЧЕСКИЙ ФАСОННЫЙ ПРОФИЛЬ

Предложение относится к конструктивным элементам мебели, точнее к универсальным заготовкам, выполненным в виде металлического фасонного профиля, предназначенного для изготовления различных элементов мебели: ножек, стоек, распорок. Далее термин «профиль» будет употребляться только для обозначения протяженных металлоизделий, изготавливаемых методом прокатки или прессования, и имеющих одинаковый вид (форму) поперечного сечения по всей длине.
Известен металлический фасонный профиль, для мебельного производства в виде цилиндрической трубы, вставленной в трубу каплевидного сечения, имеющую по образующей три канавки (прорези) полукруглой формы, причем стенки двух из этих канавок, расположенных на лобовой части капли, служат для скрепления внешней трубы с внутренней (Патент DM/046590 от 14.12.1998). Недостаток известного профиля состоит в том, что форма канавок не позволяет закреплять на нем другие детали с использованием закладных болтов.
Известен металлический фасонный профиль для мебельного производства в виде трубы эллиптического сечения, имеющей на боковой поверхности в области наибольшей кривизны продольную канавку (прорезь) с закраинами, образованными стенками трубы, заходящими за стенки канавки (Патент DM/056737 от 11.04.2001). Благодаря закраинам, в канавку могут помещаться закладные элементы, обычно болты, служащие для скрепления выполненных из этого профиля элементов мебели, обычно ножек столов или стоек, с другими элементами мебели. Закладные элементы до затяжки могут свободно перемещаться вдоль трубы профиля, что облегчает подгонку элементов при сборке мебели и позволяет варьировать расположение сопряженных с трубой элементов. Профиль может изготавливаться из алюминиевого сплава методом прессования или выполняться сварным из двух профилей стального проката.
Поскольку профиль имеет только одну канавку, и не является осесимметричным, сфера его применений очень узка, что является главным его недостатком. Практически он может использоваться только для ножек столов. Стоимость изготовления прессованных профилей снижается по мере увеличения
объема производства, а потому цена профиля ограниченного применения не может быть низкой. Кроме того, жесткость профиля, высокая в направлении длинной оси эллипса, может оказаться недостаточной в направлении короткой оси эллипса, что может привести к деформации ножки стола вследствие случайного воздействия даже незначительной боковой нагрузки.
Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому результату является осесимметричный металлический фасонный профиль для мебельного производства, выполненный в виде цилиндрической тонкостенной трубы, имеющей в поперечном сечении вид четырехлучевой звезды, каждый из лучей которой образован стенками трубы, причем образующие луч стенки трубы по мере удаления от ее оси сначала сходятся, а начиная приблизительно с расстояния, равного половине наибольшего радиуса трубы, расходятся, так, что лучи имеют форму лепестков со скругленными углами, и образуют между собой канавки с наклонными внутрь стенками, сходящимися по направлению к наружной поверхности профиля. Вследствие этого наибольшая ширина канавок превышает расстояние между наиболее удаленными от оси профиля скругленными углами смежных лепестков, что позволяет использовать закладные болты для скрепления с другими элементами мебельного изделия (Патент ЕР0830824 по кл. А 47 В 13/02 -, с приоритетом от 09.11.1996). Благодаря осевой симметрии профиля и наличию четырех канавок с наклонными внутрь стенками для закладных болтов, он достаточно универсален и равнопрочен во всех направлениях.
В условиях реальной эксплуатации мебели нельзя исключать возможность появления боковых нагрузок, например, при перетаскивании собранного стеллажа по полу, или скручивающих усилий, например, если профиль используется в качестве единственной ножки круглого стола. Однако известный профиль имеет малую жесткость при больших диаметрах, а также малую жесткость на скручивание, что и является его недостатком.
Технической задачей настоящего предложения является создание осесимметричного универсального фасонного профиля с большой жесткостью на изгиб и на скручивание для использования в мебельном производстве, главным образом в качестве ножек и стоек.
Указанная задача решается тем, что в осесимметричном металлическом фасонном профиле для мебели, имеющем в поперечном сечении вид звезды, с полыми лучами, каждый из которых по мере удаления от оси сначала сужается, а
затем расширяется так, что лучи имеют форму лепестков, дополнительно имеется труба, вписанная внутрь звезды и составляющая одно целое с основаниями лучей звезды, точки перехода сторон луча от сужения к расширению соединены между собой перемычкой, а число лучей звезды находится в пределах от 2 до 8.
Кроме того, на внешних углах лепестков имеются закраины, выступающие в направлении углублений, образованных смежными лучами звезды.
Дополнительно, внешняя сторона лепестка, соединяющая стороны луча, имеет выпуклую форму, например, является частью окружности, описанной из центра звезды.
Дополнительно, внешняя сторона лепестка, соединяющая стороны луча, имеет вогнутую форму.
Кроме того, отношения наибольшему наружного радиуса поперечного сечения профиля к среднему радиусу точек перехода сторон луча от сужения к расширению и к среднему радиусу дополнительной трубы составляют 1: 0,30...0,36: 0,44...0,56.
Добавление к известному профилю дополнительной внутренней трубы, вписанной внутрь звезды и составляющей одно целое с основаниями лучей звезды, повышает жесткость профиля на изгиб и на скручивание.
Соединение перемычкой точек перехода сторон луча от сужения к расширению повышает жесткость профиля на изгиб и скручивание.
Добавление закраин на внешние углы лепестков лучей повышает точность позиционирования закладных элементов, используемых при сборке мебели, использующей предложенный профиль.
Выполнение внешней стороны лепестка выпуклой или вогнутой увеличивает жесткость профиля и позволяет получить наибольший эстетический эффект за счет согласования внешнего вида профиля с видом других элементов, составляющих то или иное мебельное изделие.
Выполнение лучей полыми и выполнение предложенного соотношения размеров обеспечивает наибольшую жесткость профиля при минимальном весе.
Существо предложения поясняется чертежами.
На фиг.1 представлено поперечное сечение предложенного профиля, выполненного в виде четырехлучевой звезды с выпуклой внешней стороной лепестков.
На фиг.2 представлено поперечное сечение предложенного профиля, выполненного в виде шестилучевой звезды с выпуклой внешней стороной лепестков.
На фиг.3 представлено поперечное сечение предложенного профиля, выполненного в виде шестилучевой звезды с вогнутой внешней стороной лепестков.
Все обозначенные на чертежах номерами позиций элементы профиля являются на самом деле частями одного целого, так как профиль предназначен для изготовления методом прессования из алюминиевого сплава. Возможно изготовление профиля как сборочной единицы из фасонных элементов, изготавливаемых штамповкой из металлической ленты и соединяемых шовной или точечной сваркой, но при больших объемах производства прессованный профиль дешевле.
-
В поперечном сечении предложенный профиль имеет вид осесимметричной фигуры в том смысле, что при повороте сечения относительно центральной точки, являющейся центром симметрии, на угол, равный 360 /n, где n - число лучей фигуры, она переходит сама в себя. Предложенный профиль обладает также симметрией относительно линий, проходящих через вершину каждого из лучей и центральную точку.
В поперечном сечении предложенный профиль состоит из трубы 1, являющейся основанием для лучей 2. Каждый из лучей имеет две стороны, которые по мере удаления от трубы 1 вначале сближаются (участки 3), а затем расходятся (участки 4). На определенном расстоянии от трубы 1 участки 4 заканчиваются и соединяются между собой внешней стороной 5. Внешняя сторона 5 может быть выпуклой (фиг.1 и 2), вогнутой (фиг.3) или плоской в зависимости от назначения и общей конструкции мебельного изделия. Выбор формы определяется только эстетическими, а не функциональными соображениями.
В точке наибольшего сближения сторон каждого из лучей они соединены перемычкой 6, которая в случае изготовления профиля методом прессования, составляет одно целое со сторонами. По мере удаления от центра расходящиеся участки 4 смежных лучей сближаются, образуя опорную поверхность для закладного болта с клиновой или сферической формой головки или закладной пластины. Концы внешней стороны 5 могут выходить за пределы сторон лучей, образуя закраины 7. Расстояние между концами закраин от
смежных лучей равно диаметру закладного болта плюс небольшой припуск для создания возможности свободного перемещения болта вдоль канавки.
Для уменьшения концентрации напряжений в предложенном профиле все переходы от одной поверхности к другой выполнены со округлениями 8. Соотношения величин трех главных радиусов поперечного сечения предложенного профиля R1: R2: R3=1: 0,30...0,36: 0,44...0,56, где R1 -наибольший наружный радиус поперечного сечения, R2 - средний радиус точек перехода сторон луча от сужения к расширению, R3 - средний радиус дополнительной трубы. Эти соотношения определены расчетным путем исходя из получения максимальной жесткости при минимальном расходе материала. Их правильность проверена испытаниями.
Для уменьшения массы профиля и расхода материала лепестки выполнены полыми.
Предложенный профиль в поперечном сечении может иметь от двух до восьми лучей. Двухлучевой профиль целесообразен для использования в качестве промежуточных ножек длинных столов или стеллажей, трехлучевой - для использования в качестве ножек столов модульной конструкции с треугольной формой столешницы. Четырехлучевой и шестилучевой профили являются наиболее употребительными. Профили с большим числом лучей применяются, главным образом для изготовления перегородок с углами между щитами, отличными от прямого, применяемыми при оформлении выставок и витрин. Профили с числом лучей больше восьми чрезмерно громоздки, так как наибольший поперечный размер профиля зависит от расстояния между концами закраин от смежных лучей, в свою очередь определяемого диаметром стержня используемых закладных болтов, который обычно не бывает меньше 8 мм.
Практика применения предложенного профиля в мебельных изделиях показала его высокую прочность и жесткость. Так, при использовании четырехлучевого профиля (максимальный диаметр по выпуклой части внешней стороны лучей 65 мм, закладные болты диаметром 10 мм) в качестве единственной ножки круглого стола диаметром 1480 мм, профиль не деформировался даже если на один из краев стола усаживался человек весом 83 кГ. Стеллаж высотой 2400 мм и длиной 2 м с шестью полками шириной 400 мм со стойками из четырехлучевого профиля указанных выше размеров можно перетаскивать волоком по кафельному и деревянному полу без деформации стоек, выполняющих роль ножек стеллажа.