ЗАГЛУШКА ДЛЯ ОТВЕРСТИЯ (ВАРИАНТЫ)

Область техники
Полезная модель относится к заглушке, предназначенной для перекрытия отверстия в панели, в частности кузова транспортного средства.
Заглушка предназначена для перекрытия отверстия в панели объекта, в частности автомобиля, с целью исключить проникновение в полость влаги, пыли, газов, а также всевозможных агрессивных жидкостей. Кроме этого, заглушка играет роль тепло-звукоизолирующего элемента, защищает краевой участок отверстия панели от коррозии и придает объекту эстетичный внешний вид.
Предшествующий уровень техники
Из уровня техники известна заглушка для отверстия (аналог - заявка Великобритании 2067256, кл. F16J 13/00, 5/14, публ. 22.07.81 г.), выполненная из нескольких частей, одна из которых представляет собой основание с выступающими упругими элементами, содержащими выемки и выступы для фиксации заглушки в отверстии панели, например кузова транспортного средства. Вторая часть заглушки представляет собой уплотняющее кольцо, выполненное из синтетического материала. При повышенной температуре синтетический материал размягчается до текучего состояния и скапливается в упомянутых выемках упругих элементов, что придает последним жесткость и не позволяет заглушке отклоняться в сторону. Описанная конструкция обеспечивает надежное перекрытие отверстия в панели, однако, выполнение заглушки из нескольких частей увеличивает трудоемкость процесса сборки, а выполнение одной из частей из размягчающегося под воздействием температуры материала затрудняет демонтаж заглушки, таким образом можно сделать вывод, что после демонтажа повторное использование заглушки будет затруднено.
Известна заглушка для отверстия (аналог - международная заявка РСТ (WO) 86/03721, кл. В62D 25/20, публ. 03.07.86 г., приоритетная заявка Германии (DE) 3446151), выполненная монолитной из синтетического материала, в частности из полиэфироуретана. В заявке показаны несколько вариантов выполнения заглушки, в одном из которых (см. фиг.4) заглушка включает в себя корпус, имеющий цилиндрическую поверхность, по периметру верхней кромки которого выполнена уплотняющая губка, напротив которой расположено фиксирующее кольцо, выполненное по периметру наружной поверхности корпуса, основание, представляющее собой горизонтальную поверхность, примыкающую по периметру к внутренней поверхности корпуса, а именно к основанию уплотняющей губки. Формы основания и фиксирующего кольца представлены различными вариантами исполнения, что в совокупности направлено на надежное перекрытие отверстия в панели, например кузова транспортного средства, без дополнительного процесса расплавления отдельных элементов заглушки. Однако недостаточная жесткость вышеописанной заглушки может привести к затруднению ее многоразового использования.
Известна заглушка для отверстия (ближайший аналог - заявка Франции 2507277, кл. F16J 13/08, В62D 25/00, публ. 10.12.82 г.), содержащая корпус, имеющий цилиндрическую поверхность, плоское основание, переходящее по всему периметру в уплотняющий лепесток, напротив которого расположено фиксирующее кольцо, выполненное по периметру наружной поверхности корпуса, вставные элементы жесткости, расположенные внутри корпуса, а также уплотнительную прокладку, выполненную из синтетического материала и расположенную под уплотняющей губкой. При повышенной температуре уплотнительная прокладка размягчается до текучего состояния и соединяет боковую поверхность отверстия, по меньшей мере, с частью наружной поверхности корпуса. Описанная конструкция обеспечивает надежное перекрытие отверстия в панели, однако, выполнение заглушки из нескольких частей увеличивает трудоемкость процесса сборки, а наличие уплотняющей прокладки, выполненной из размягчающегося под воздействием температуры материала и приобретающего клейкие свойства, затрудняет демонтаж заглушки, таким образом можно сделать вывод, что после демонтажа повторное использование заглушки будет затруднено.
Наиболее близким техническим решением к заявляемой конструкции относится заглушка для отверстия (ближайший аналог - патент RU №2165553, кл. F16J 13/00, F16J 13/08, В62D 25/00, публ. 20.04.2001 г.), выполненная монолитной из термопластичного материала и содержащая корпус, перекрытый в верхней зоне основанием, переходящим по периметру в уплотняющий лепесток, напротив которого расположено фиксирующее кольцо, сформированное по периметру наружной поверхности корпуса. Нижний участок корпуса выполнен расширенным по отношению к верхнему участку корпуса с внутренней стороны заглушки. Заглушка снабжена элементами жесткости, выполненными в виде пластин, радиально расположенных на внутренней поверхности основания и связанных с корпусом. Описанная заглушка пригодна для многоразового использования, однако при увеличенном диаметре основания выполнение ребер жесткости вдоль всей длины основания заглушки ведет к увеличению расхода материала, а значит и увеличению себестоимости заглушки. Также такая конструкция заглушки не позволяет повышать жесткость локальных участков заглушки.
Раскрытие полезной модели
Задача полезной модели направлена на создание конструкции заглушки многоразового использования с относительно низкой массой, которую можно установить на любом этапе конвейерной сборки и при этом обеспечивающей безупречное надежное гидроизолирующее уплотнение отверстия даже после тепловой обработки с последующей окраской.
Технический результат, получаемый при реализации разработанной заглушки, заключается в повышении ее надежности, в повышении жесткости локальных участков заглушки, в снижении массы заглушки, в обеспечении надежного гидроизолирующего уплотнения, в упрощении демонтажа.
Совокупность признаков заявляемой полезной модели заглушка для отверстия, находящаяся в причинно-следственной взаимосвязи с достигаемым техническим результатом, представлена в независимых пунктах формулы полезной модели.
По первому варианту сущность полезной модели заключается в том, что заглушка для отверстия выполнена монолитной и содержит корпус, выполненный трубчатым и перекрытый с одной стороны основанием, переходящим по периметру в уплотняющий лепесток, напротив которого расположено фиксирующее кольцо, сформированное по периметру наружной поверхности корпуса, нижний участок корпуса выполнен расширенным по отношению к верхнему участку корпуса с внутренней стороны заглушки, причем на внутренней поверхности основания заглушки сформирован, по меньшей мере, один кольцевой элемент.
Кольцевой элемент расположен соосно корпусу заглушки.
Кольцевой элемент может быть выполнен сплошным.
Корпус заглушки может быть снабжен пазом с открытой зоной в основании заглушки.
По второму варианту сущность полезной модели заключается в том, что заглушка для отверстия выполнена монолитной и содержит корпус, выполненный трубчатым и перекрытый с одной стороны основанием, переходящим по периметру в уплотняющий лепесток, напротив которого расположено фиксирующее кольцо, сформированное по периметру наружной поверхности корпуса, нижний участок корпуса выполнен расширенным по отношению к верхнему участку корпуса с внутренней стороны заглушки, причем на внутренней поверхности основания заглушки сформирован, по меньшей мере, один кольцевой элемент, а в центральной зоне заглушки, ограниченной упомянутым кольцевым элементом, размещены ребра жесткости, соединенные, по крайней мере, с внутренней поверхностью основания заглушки.
Ребра жесткости могут быть соединены с кольцевым элементом.
Ребра жесткости могут быть выполнены уменьшенными по высоте в направлении к центральной оси L заглушки.
Ребра жесткости могут быть выполнены увеличенными по высоте в направлении к центральной оси L заглушки.
Ребра жесткости могут иметь одинаковую высоту по всей своей длине.
Кольцевой элемент расположен соосно корпусу заглушки.
Кольцевой элемент может быть выполнен сплошным.
Корпус заглушки может быть снабжен пазом с открытой зоной в основании заглушки.
Ребра жесткости заглушки могут быть расположены радиально.
По третьему варианту сущность полезной модели заключается в том, что заглушка для отверстия выполнена монолитной и содержит корпус, выполненный трубчатым и перекрытый с одной стороны основанием, переходящим по периметру в уплотняющий лепесток, напротив которого расположено фиксирующее кольцо, сформированное по периметру наружной поверхности корпуса, нижний участок корпуса выполнен расширенным по отношению к верхнему участку корпуса с внутренней стороны заглушки, причем на внутренней поверхности основания заглушки сформирован, по меньшей мере, один кольцевой элемент, а в зоне между внутренней поверхностью корпуса и кольцевым элементом сформированы ребра жесткости, соединенные, по крайней мере, с внутренней поверхностью основания заглушки.
Ребра жесткости могут быть соединены с кольцевым элементом.
Ребра жесткости могут быть соединены с внутренней поверхностью корпуса заглушки.
Кольцевой элемент расположен соосно корпусу заглушки.
Кольцевой элемент может быть выполнен сплошным.
Корпус заглушки может быть снабжен пазом с открытой зоной у основания заглушки.
Ребра жесткости могут быть выполнены увеличенными по высоте в направлении к центральной оси L заглушки.
Ребра жесткости могут иметь одинаковую высоту по всей своей длине.
Ребра жесткости заглушки могут быть расположены радиально.
По четвертому варианту сущность полезной модели заключается в том, что заглушка для отверстия выполнена монолитной и содержит корпус, выполненный трубчатым и перекрытый с одной стороны основанием, переходящим по периметру в уплотняющий лепесток, напротив которого расположено фиксирующее кольцо, сформированное по периметру наружной поверхности корпуса, нижний участок корпуса выполнен расширенным по отношению к верхнему участку корпуса с внутренней стороны заглушки, причем на внутренней поверхности основания заглушки сформирован, по меньшей мере, один кольцевой элемент, выполненный с прорезями.
Кольцевой элемент расположен соосно корпусу заглушки.
Корпус заглушки может быть снабжен пазом с открытой зоной у основания заглушки.
Оси прорезей могут быть расположены параллельно центральной оси L заглушки.
Сравнение заявленного технического решения с уровнем техники по научно-технической и патентной документации на дату приоритета в основной и смежной рубриках показывает, что совокупность существенных признаков заявленного решения не была известна, следовательно, оно соответствует условию патентоспособности "новизна".
Предложенное техническое решение может быть изготовлено промышленным способом, работоспособно, осуществимо, воспроизводимо, следовательно, соответствует условию патентоспособности "промышленная применимость". При этом промышленный выпуск полезной модели возможен на стандартном оборудовании с применением известных, хорошо отработанных технологий и материалов.
Сущность технического решения поясняется на чертежах:
Фиг.1 - изображен в поперечном сечении перспективный вид заглушки согласно варианту 1.
Фиг.2 - изображена первая заглушка согласно варианту 2, установленная в отверстии панели.
Фиг.3 - изображена вторая заглушка согласно варианту 2.
Фиг.4 - изображена третья заглушка согласно варианту 2.
Фиг.5 - схематично изображен вид сверху на заглушку согласно фигурам 3, 4.
Фиг.6 - изображен первый фрагмент заглушки согласно варианту 3.
Фиг.7 - изображен второй фрагмент заглушки согласно варианту 3.
Фиг.8 - схематично изображен вид сверху на заглушку согласно фигурам 6, 7.
Фиг.9 - схематично изображен вид сверху на заглушку с кольцевым элементом, выполненным с прорезями.
На фигурах изображены:
1 - заглушка;
2 - отверстие;
3 - панель;
3а - наружная поверхность панели;
3b - внутренняя поверхность панели;
4 - корпус;
4а - наружная поверхность корпуса;
4b - внутренняя поверхность корпуса;
4с - нижний участок корпуса;
4d - верхний участок корпуса;
5 - основание;
5а - наружная поверхность основания;
5b - внутренняя поверхность основания;
6 - уплотняющий лепесток;
7 - фиксирующее кольцо;
8 - кольцевой элемент;
9 - верхнее плечо фиксирующего кольца;
10 - нижнее плечо фиксирующего кольца;
11 - ребра жесткости;
12 - ребра жесткости;
13 - углубление;
14 - утолщение;
15 - паз;
16 - прорези.
Следует понимать, что специалисты в данной области техники смогут предложить другие варианты осуществления полезной модели и что некоторые ее детали можно изменять в различных других аспектах, не выходя за рамки сущности и объема настоящей полезной модели. Соответственно, чертежи и подробное описание заглушки носят иллюстративный, но не ограничительный характер.
Заглушка 1 (см. фиг.1-9) для круглого или другого вида отверстия 2 в панели 3, преимущественно кузова транспортного средства, выполнена монолитной и содержит: корпус 4; основание 5; уплотняющий лепесток 6; фиксирующее кольцо 7; кольцевой элемент 8.
Корпус 4 выполнен трубчатым и перекрыт с одной стороны основанием 5, переходящим по периметру в уплотняющий лепесток 6.
Корпус 4 содержит наружную 4а и внутреннюю 4b поверхности и может быть выполнен цилиндрическим. В конкретном примере исполнения нижний участок 4с корпуса 4 выполнен расширенным по отношению к верхнему участку 4d корпуса 4 с внутренней стороны Z заглушки 1, что упрощает ввод заглушки 1 в отверстие 2, поскольку нижний участок 4с корпуса 4 сжимается более легко, чем верхний участок 4d, в направлении к центральной оси L заглушки 1.
Основание 5 заглушки 1 содержит наружную 5а и внутреннюю 5b поверхности, при этом может быть выполнено уплощенным или дугообразно изогнутым, например выпуклым наружу.
По периметру наружной поверхности 4а корпуса 4 напротив уплотняющего лепестка 6 выполнено фиксирующее кольцо 7, имеющее в поперечном сечении форму клина и образованное верхним 9 и нижним 10 плечиками. Для облегчения позиционирования заглушки 1 к отверстию 2 в панели 3 нижнее плечико 10 фиксирующего кольца 7 образует с внутренней поверхностью 4b нижнего участка 4с корпуса 4 острый угол α (см. фиг.4).
Верхнее плечико 9 фиксирующего кольца 7 может образовывать с наружной поверхностью 4а корпуса 4 прямой или острый угол.
Внутри корпуса 4 на внутренней поверхности 5а основания 5 заглушки 1 сформирован, по меньшей мере, один кольцевой элемент 8, расположенный, преимущественно, соосно корпусу 4 и повышающий жесткость основания 6 заглушки 1. В конкретном примере исполнения кольцевой элемент 8 выполнен за одно целое с основанием 5 и представляет собой кольцевой выступ, ось которого совпадает с центральной осью L заглушки 1. Высота h кольцевого элемента 8 составляет от 1 мм и выше. Максимальная высота h кольцевого элемента 8 может быть равна высоте корпуса 4 заглушки 1, т.е. желательно, чтобы кольцевой элемент 8 не выступал за пределы упомянутого корпуса 4.
На внутренней поверхности 5а основания 5 заглушки 1 может быть выполнено несколько кольцевых элементов 8 (на фигурах не изображено), это зависит от размеров основания 5. Кольцевые элементы 8 могут быть выполнены одинаковыми по высоте h или отличающимися друг от друга.
Кольцевой элемент 8 может быть выполненным сплошным (см. фиг.5, 8) или с локальными прорезями 16 (см. фиг.9), т.е. кольцевой элемент 8 прерывистым. Оси прорезей 16 могут быть расположены параллельно центральной оси L заглушки 1 или под углом к ней.
Для усиления локальных зон заглушки 1 могут быть введены ребра жесткости 11 и 12, каждый их которых выполнен в виде платины. Например, для усиления центральной зоны основания 5, ограниченной кольцевым элементом 8, могут быть введены ребра жесткости 11 (см. фиг 2, 3, 4), расположенные с внутренней стороны Z заглушки 1 и соединенные с внутренней поверхностью 5b основания 5. Ребра жесткости 11 могут быть расположены радиально на одинаковом или другом расстоянии друг от друга, при этом они могут быть увеличенными (см. фиг.2) или уменьшенными (см. фиг.4) по высоте в направлении к центральной оси L заглушки 1, также могут быть выполнены одинаковой высоты по всей своей длине (см. фиг.3). Ребра жесткости 11 могут быть соединены с кольцевым элементом 8, что в целом повышает жесткость и надежность заглушки 1.
Ребра жесткости 12 (см. фиг.6, 7, 8) располагаются с внутренней стороны Z заглушки 1 между внутренней поверхность 4b корпуса 4 и кольцевым элементом 8, при этом упомянутые ребра 12 соединены, по крайней мере, с внутренней поверхностью 5b основания 5 заглушки 1, что повышает жесткость основания 5 в зоне, близь расположенной к корпусу 4. Дополнительно ребра жесткости 12 могут быть соединены с внутренней поверхностью 4b корпуса 4, а также кольцевым элементом 8, что увеличивает жесткость корпуса 4 и основания 5 заглушки 1. Ребра жесткости 12 могут быть расположены радиально на одинаковом или другом расстоянии друг от друга, при этом они могут быть увеличенными по высоте в направлении к центральной оси L заглушки 1 (см. фиг.6) или могут быть выполнены одинаковой высоты по всей своей длине (см. фиг.7).
С наружной стороны основания 5 заглушки 1 может быть выполнено углубление 13, повышающее удобство установки заглушки 1 в отверстие 2, т.к. при существующей технологии производства заглушек 1 в упомянутом углублении 13 образуется след от литника.
Корпус 4 заглушки 1 содержит локальное утолщение 14, в котором выполнен паз 15 с открытой зоной в основании 5. В конкретном примере паз 15 направлен открытой зоной вверх (см. фиг.1, 3, 4, 5, 8). Такая конструкция заглушки 1 упрощает и ускоряет ее демонтаж, поскольку в паз 15 можно установить инструмент для извлечения упомянутой заглушки 1 из отверстия 2 в панели 3.
Заглушка 1 выполнена монолитной из термопластичного материала, в частности из термоэластопласта в диапазоне твердости по ШОРу 70-90 ЕД по шкале А, что обеспечивает следующие преимущества: термостойкость; гидроизоляцию после температурной нагрузки; возможность окраски, без существенных изменений размеров конструкции заглушки 1; устойчивость к жирам, маслам и другим жиросодержащим продуктам; устойчивость к ультрафиолетовому воздействию; устойчивость к абразивному воздействию, а также низкую остаточную деформацию после установки заглушки 1 в отверстие 2 панели 3.
Технический результат, получаемый при реализации разработанной заглушки 1, заключается: в ее высокой надежности; технологичности изготовления и установки; относительно низкой ее массе; в обеспечении надежного гидроизолирующего уплотнения; в повышении жесткости локальных участков заглушки 1, которые необходимо усилить. Например, если заглушка 1 имеет относительно большой диаметр основания 5, то можно усилить ее центральную зону (на которую оказывают давление Р) посредством кольцевого элемента 8 и ребер жесткости 11. Если заглушка 1 имеет относительно большой диаметр основания 5 и при этом выполнена тонкостенной, то посредством кольцевого элемента 8 и ребер жесткости 12 можно усилить корпус 4 и основание 5 заглушки 1.
Вышеописанная заглушка 1 предназначена для установки в отверстие 2 панели 3, которое следует закрыть. Заглушка 1 может быть использована в области строительства жилых и нежилых помещений, а также в области автомобилестроения, в частности для перекрытия отверстия в панели кузова автомобиля.
Для введения заглушки 1 в отверстие 2 панели 3 первоначально совмещается нижняя часть корпуса 4 с отверстием 2. После этого под давлением Р на центральную часть основания 5, фиксирующее кольцо 7 подается внутрь отверстия 2, при этом корпус 4 сжимается к центральной оси L заглушки 1, позволяя фиксирующему кольцу 7 далее проходить в отверстие 2, а уплотняющий лепесток 6 отгибается вверх, прижимаясь к наружной 3а поверхности панели 3. После того, как фиксирующее кольцо 7 полностью пройдет сквозь отверстие 2, давление Р на центральную часть основания 5 прекращается и уплотняющий лепесток 6, разгибаясь, подает заглушку 1 в обратном направлении, при этом нижний участок 4с корпуса 4 приобретает свою первоначально заданную форму, а фиксирующее кольцо 7 упирается во внутреннюю 3b поверхность панели 3. Таким образом, создаются две зоны уплотнения: между уплотняющим лепестком 6 и наружной поверхностью 3а панели 3, а также между фиксирующим кольцом 7 и внутренней поверхностью 3b панели 3 (см. фиг.2).
Вышеописанная заглушка 1 может быть использована многократно, при этом она сохраняет ранее упомянутые в описании преимущества, обеспечивая тем самым безупречное гидроизолирующее уплотнение.
Заглушка 1 может быть изготовлена методом литья под давлением.