ПЕТЛЯ ДЛЯ ШАРНИРНОГО ОТНОСИТЕЛЬНО ШАРНИРНОЙ ОСИ ЗАКРЕПЛЕНИЯ СТВОРКИ НА РАМЕ
HINGE FOR HINGE JOINT RELATIVE TO HINGED AXIS ON FRAME

Изобретение относится к петле для шарнирного относительно шарнирной оси закрепления створки на раме, содержащей элемент петли, который включает в себя распространяющуюся в направлении шарнирной оси и имеющую внутреннюю боковую поверхность выемку, определяющий шарнирную ось палец петли, который установлен в расположенной в выемке и имеющей внешнюю боковую поверхность втулке пальца петли, имеющий ось поворота и наружную резьбу установочный шпиндель, который в предусмотренном либо на внутренней боковой поверхности выемки, либо на внешней боковой поверхности втулки пальца петли, имеющем форму кругового сегмента в поперечном сечении и распространяющемся параллельно к шарнирной оси гнезде установлен с возможностью поворота вокруг оси поворота и неподвижно в направлении оси поворота и своей наружной резьбой находится в зацеплении с предусмотренной на втулке пальца петли или в выемке, имеющей форму кругового сегмента в поперечном сечении и ответной внутренней резьбой, и средства для направления втулки пальца петли, которые вызывают то, что втулка пальца петли выполняет при смещении в направлении шарнирной оси в области поворота поворотное движение вокруг оси поворота установочного шпинделя.
Подобная петля известна из EP 1 982 032 B1. Установочный шпиндель принимает у этой петли одновременно две функции, а именно с одной стороны направление втулки пальца петли параллельно к шарнирной оси, с другой стороны при поворотном приведении в действие смещение втулки пальца петли. Последняя посредством резьбового зацепления за установочный шпиндель зафиксирована таким образом в направлении шарнирной оси внутри расширенной в направлении регулировки выемки, к противоположной установочному шпинделю стенке которой она прилегает, однако она может перемещаться благодаря тому, что предусмотрен соответствующий свободный угол между втулкой пальца петли и гнездом в области установочного шпинделя вокруг его наружного периметра. Благодаря предусмотренным для направления втулки пальца петли направляющим средствам, которые в представленных в EP 1 982 032 B1 примерах осуществления включают в себя направляемый кулисой кулисный камень, причем кулиса проходит под наклоном к шарнирной оси, втулка пальца петли и таким образом установленный в ней палец петли перемещаются в поворотном движении примерно вокруг оси поворота установочного шпинделя.
На практике недостатком у этой петли оказалось то, что втулка пальца петли имеет в гнезде из–за всегда имеющихся производственных допусков зачастую оказывающий отрицательное воздействие на восприятие качества петли свободный ход.
Исходя из этого, в основе изобретения лежит задача предоставить в распоряжение улучшенную в отношении этого недостатка петлю.
Эта задача решается с помощью представленной в пункте 1 формулы изобретения петли.
У соответствующей изобретению петли либо на внешней боковой поверхности втулки пальца петли, либо на внутренней боковой поверхности выемки предусмотрен с обеих сторон от установочного шпинделя соответственно по меньшей мере один выступ, из которых внутри области поворота всегда по меньшей мере один находится в зацеплении с предусмотренным на внутренней боковой поверхности выемки или на внешней боковой поверхности втулки пальца петли углублением. Неожиданным образом было обнаружено, что на практике, несмотря на реализованные у соответствующей изобретению петли статические избыточные детали, как правило, не доходит до состояний зажатия, которые должны предотвращаться на практике, так как относительное движение является затрудняющим или даже предотвращающим их возникновение. Наоборот было установлено, что втулка пальца петли во всей области поворота в гнезде не имеет или имеет лишь незначительный свободный ход.
Средства для направления включают в себя предпочтительно по меньшей мере одну направляющую кулису, которая проходит под наклоном к шарнирной оси и предусмотрена либо на внутренней боковой поверхности выемки, либо на внешней боковой поверхности втулки пальца петли. Понятие "под наклоном" следует толковать при этом широко. Подразумевается ход направляющей кулисы, который не проходит ни поперек, ни параллельно к шарнирной оси. Однако в пределах этих границ он не должен быть прямолинейным, а может быть также изогнутым, то есть, например, криволинейным относительно шарнирной оси.
Эта по меньшей мере одна направляющая кулиса может быть предусмотрена на поверхности скольжения, которая образована самим элементом петли. Однако также возможно и предпочтительно предусматривать по меньшей мере одну направляющую кулису на поверхности скольжения элемента подшипника скольжения, которая образует часть внутренней боковой поверхности выемки элемента петли. Последний пример осуществления содержит возможность образовывать поверхность скольжения посредством материала, который, например, благодаря более низкому коэффициенту трения с материалом втулки пальца петли лучше подходит для этой цели.
Поверхность подшипника скольжения распространяется предпочтительно параллельно к оси поворота установочного шпинделя и имеет радиус изгиба, который соответствует расстоянию поверхности подшипника скольжения от оси поворота. Указания "параллельно" и "соответствует расстоянию..." не должны толковаться математически точно, а содержат обусловленные, например, производственными допусками отклонения.
Если, что предпочтительно, по меньшей мере одна направляющая кулиса образована на внутренней боковой поверхности выемки, то наиболее предпочтительно на внешней боковой поверхности втулки пальца петли предусмотрен взаимодействующий по меньшей мере с одной направляющей кулисой кулисный камень.
Наиболее предпочтительно усовершенствование соответствующей изобретению петли, в котором предусмотрены ровно две проходящие параллельно друг к другу направляющие кулисы и ровно два взаимодействующих соответственно с одной из направляющих кулис кулисных камня. Неожиданным образом было обнаружено, что, несмотря на вторичные дополнительные статические избыточные детали, в этом варианте осуществления втулка пальца петли не имеет внутри выемки во время поворота вокруг оси поворота установочного шпинделя склонность к зажатию, а втулка пальца петли установлена во всей области поворота максимально без зазора в выемке элемента петли.
Для того чтобы была возможность фиксировать палец петли в элементе петли против смещения в направлении шарнирной оси, в наиболее предпочтительном варианте осуществления соответствующей изобретению петли предусмотрен распространяющийся параллельно, по меньшей мере, к одной направляющей кулисе отверстие во втулке пальца петли для прохождения фиксирующего винта, который посредством ввинчивания может приводиться в кинематическое соединение с силовым и/или геометрическим замыканием с пальцем петли. Чтобы втулка пальца петли с целью смещения поперек к шарнирной оси относительно пальца петли оставалась смещаемой в направлении шарнирной оси, отверстие имеет в направлении шарнирной оси ширину, которая соответствует предпочтительно, по меньшей мере, сумме из диаметра фиксирующего винта и максимального смещения втулки пальца петли в направлении шарнирной оси.
На механической прочности соответствующей изобретению петли положительно сказывается, если, что предпочтительно, внешняя боковая поверхность втулки пальца петли имеет область прилегания для прилегания к поверхности подшипника скольжения, изогнутую помимо обычных производственных допусков с радиусом, который в свою очередь помимо производственных допусков соответствует расстоянию области прилегания от оси поворота. Благодаря этой мере вызывается то, что втулка пальца петли прилегает не только на стороне установочного шпинделя через установочный шпиндель к элементу петли, но и на противоположной установочному шпинделю стороне прилегает по плоскости непосредственно или опосредовано к элементу петли.
Для того чтобы создавать необходимые для поворота втулки пальца петли вокруг оси поворота установочного шпинделя свободные пространства, круговой сегмент поперечного сечения гнезда составляет от 130° до 180°, а круговой сегмент внутренней резьбы составляет от 150° до 160°. Было обнаружено то, что обеспеченный таким образом минимальный свободный угол в 20° обеспечивает достаточную область поворота втулки пальца петли вокруг оси поворота установочного шпинделя.
Для стопорения установочного шпинделя в направлении его оси поворота он может наиболее предпочтительно иметь кольцевой паз, с которым в смонтированном в элементе петли состоянии установочного шпинделя входит в зацепление приблизительно вилкообразный стопорный элемент. Последний может быть выполнен в виде фиксируемого по желанию в элементе петли вставного элемента, вследствие чего в случае необходимости втулка пальца петли может вместе с установочным шпинделем монтироваться и демонтироваться.
На чертеже схематично изображен пример осуществления изобретения. На нем показаны:
фиг. 1 – элемент соответствующей изобретению петли на виде в направлении шарнирной оси, причем на изображении палец петли отсутствует;
фиг. 2 – фрагмент A на фиг. 1 с находящейся примерно в среднем положении втулкой пальца петли;
фиг. 2a – один из выступов втулки пальца петли на увеличенном отдельном изображении;
фиг. 3 – такое же изображение как на фиг. 2, однако со смещенной примерно в ее правое крайнее положение втулкой пальца петли;
фиг. 4 – элемент петли согласно фиг. 1 по 3 – теперь с пальцем петли – на изображении в перспективе в разобранном виде на виде спереди; и
фиг. 5 – тот же элемент петли на соответствующем фиг. 4 изображении, однако на виде в перспективе сзади.
Изображенный на чертеже пример осуществления соответствующей изобретению петли включает в себя элемент 100 петли. Говоря об этом элементе петли, речь может идти как о закрепляемом на створке, например, на створке двери, элементе петли створки, так и о закрепляемом на раме, например на раме двери, элементе петли рамы. Он является составным элементом петли для шарнирного относительно шарнирной оси S закрепления не изображенной на чертеже створки на также не изображенной раме. Шарнирная ось S определяется продольной средней осью пальца 1 петли.
Элемент 100 петли включает в себя распространяющуюся в направлении шарнирной оси S выемку 2, которая имеет внутреннюю боковую поверхность 3. Внутри выемки 2 расположена втулка 4 пальца петли со сквозным отверстием 5. Последнее имеет внутренний диаметр d, который лишь незначительно больше, чем наружный диаметр D пальца 1 петли, так что он установлен, по меньшей мере, по существу без зазора в сквозном отверстии 5 втулки 4 пальца петли в проходящем поперек к шарнирной оси S направлении.
Втулка 4 пальца петли имеет внешнюю боковую поверхность 6, на которой выполнена имеющая форму кругового сегмента в поперечном сечении внутренняя резьба 7. Имеющее форму кругового сегмента поперечное сечение распространяется по углу w примерно в 150°.
В зацеплении с внутренней резьбой 7 находится имеющий ответную наружную резьбу 8 установочный шпиндель 9. Он установлен с возможностью вращения вокруг оси X поворота в предусмотренном на внутренней боковой поверхности 3 выемки 2 элемента 100 петли гнезде 10, которое имеет в виде кругового сегмента распространяющееся по углу W примерно в 180° поперечное сечение. Ось X поворота проходит примерно параллельно к шарнирной оси S. В направлении оси X поворота установочный шпиндель 9 зафиксирован в гнезде 10. Для этого установочный шпиндель 9 может иметь кольцевой паз 11, с которым входит в зацепление адаптированный к кольцевому пазу 11, примерно вилкообразный стопорный элемент 12, который со свой стороны установлен в соответствующем гнезде 13 элемента 100 петли.
По меньшей мере, на одном торцевом конце установочный шпиндель 9 имеет меру для присоединения вращающего инструмента, например, внутренний шестигранник 14. Благодаря неподвижной в направлении оси X поворота установке установочного шпинделя 9 в гнезде 10 и зацеплению наружной резьбы 8 за внутреннюю резьбу 7 поворотное приведение в действие установочного шпинделя 9 вызывает смещение втулки 4 пальца петли параллельно к оси X поворота.
На противоположной установочному шпинделю 9 стороне предусмотрены внутри выемки 2 средства 15, которые вызывают то, что втулка 4 пальца петли выполняет при смещении параллельно к оси X поворота и тем самым в направлении шарнирной оси S в области B поворота поворотное движение вокруг оси X поворота установочного шпинделя 9. Для этого внутренняя боковая поверхность 3 выемки 2 расширена относительно внешней боковой поверхности 6 втулки 4 пальца петли в направлении поворотного движения.
В показанном на чертеже примере осуществления изобретения эти средства 15 включают в себя две направляющие кулисы 16, 17, которые проходят параллельно друг к другу и под наклоном к шарнирной оси S. Они предусмотрены на элементе 18 подшипника скольжения, который выставлен в выемку 2, и обращенная к втулке 4 пальца петли, сторона которого выполнена в виде поверхности 19 скольжения и образует часть внутренней боковой поверхности 3 выемки 2.
Поверхность 19 скольжения распространяется параллельно к оси X поворота установочного шпинделя 9 и таким образом параллельно к шарнирной оси S. Она имеет изгиб с радиусом R, который соответствует расстоянию поверхности 19 скольжения от оси X поворота.
Фиксация элемента 19 подшипника скольжения в выемке 2 в направлении шарнирной оси S осуществляется резьбовой шпилькой 20, которая ввинчена в предусмотренное для нее резьбовое отверстие 21 элемента 100 петли, и которая, как будет описано далее ниже, служит также для фиксации пальца 1 петли в направлении шарнирной оси S.
Для реализации средств 15 предусмотрены на противоположной внутренней резьбе 7 стороне втулки 4 пальца петли два адаптированных к направляющим кулисам 16, 17 кулисных камня 21, 22. Как можно увидеть на фиг. 1 по 3, втулка 4 пальца петли прилегает частью своей внешней боковой поверхности 6 к поверхности 19 скольжения элемента 18 подшипника скольжения. Если теперь втулка пальца петли смещается посредством поворотного приведения в действие установочного шпинделя 9 параллельно к оси X поворота внутри выемки 2, то зацепление кулисных камней 21, 22 за проходящие под наклоном к оси X поворота направляющие кулисы 16, 17 вызывает одновременное поворотное движение втулки 4 пальца петли вокруг оси X поворота. При этом область внешней боковой поверхности 6, которая прилегает к поверхности 19 скольжения, скользит по ней. Так как, как было упомянуто уже выше, палец 1 петли установлен по существу без зазора в сквозном отверстии 5 втулки 4 пальца петли, заданная им шарнирная ось S при этом также смещается по дуге окружности внутри области B поворота. Максимальный путь смещения обозначен на фиг. 3, на которой элемент петли с втулкой 4 пальца петли изображен в правом крайнем положении. Следует понимать, что благодаря этой возможности смещения пальца 1 петли и тем самым шарнирной оси S внутри выемки 2 створка может юстироваться внутри рамы в перпендикулярном к шарнирной оси S направлении.
Для фиксации пальца 1 петли в направлении шарнирной оси S палец 1 петли включает в себя кольцевой паз 23, ширина которого адаптирована к диаметру резьбовой шпильки 20 таким образом, что она может ввинчиваться в кольцевой паз 23 своим передним в направлении ввинчивания концом. Резьбовая шпилька 20 проходит при этом сквозь втулку 4 пальца петли в отверстии 24, ширина b в направлении шарнирной оси которого соответствует, по меньшей мере, сумме из диаметра фиксирующего винта и максимального пути смещения втулки 4 пальца петли в направлении шарнирной оси S.
Для сокращения возможного имеющегося из–за производственных допусков свободного хода втулки 4 пальца петли внутри выемки 2 предусмотрены на внешней боковой поверхности 6 втулки 4 пальца петли с обеих сторон и симметрично относительно внутренней резьбы 7 два выступа 25, 26. Они распространяются параллельно к шарнирной оси S по всей длине втулки пальца петли. Каждый из выступов 25, 26 имеет противоположные друг другу, параллельные боковые поверхности f и изогнутую краевую поверхность r, как это можно увидеть на фиг. 2a, которая схематично показывает поперечное сечение выступа. Линии симметрии краевых поверхностей r в направлении шарнирной оси S обоих выступов 25, 26 имеют относительно шарнирной оси S угловое расстояние Ώ примерно в 65°. Как изображено на фиг. 2, выступы 25, 26 ориентированы, однако, не параллельно к линиям ограничения этого угла, а средние плоскости E между поверхностями f наклонены друг к другу и отклоняются в изображенном примере осуществления от линий ограничения соответственно на угол δ примерно в 20°.
Внутренняя боковая поверхность 3 выемки 2 имеет два углубления для соответственно одного из выступов 25, 26. Выступы и углубления выполнены таким образом, что в изображенном на фиг. 2 среднем положении втулки 4 пальца петли в выемке 2 оба выступа 25, 26 находятся в зацеплении с углублениями 27, 28, и во всей области B поворота, по меньшей мере, один из обоих выступов находится в зацеплении с соответствующим углублением. Под понятием "находится в зацеплении" следует в этой связи понимать то, что выступ, по меньшей мере, линейно касается поверхности, которая ограничивает углубление.
Изображенный на чертеже пример осуществления элемента 100 петли включает в себя основное тело 29, которое имеет шарнирную часть 30 и крепежную часть 31. В шарнирной части 30 предусмотрена выемка 2. Крепежная часть 31 рассчитана для монтажа элемента петли на видимой стороне створки или рамы. Следует понимать, что изобретение и вышеописанные варианты осуществления не ограничены этим концептом. Наоборот также возможно предусматривать крепежную часть для закрепления на узких сторонах створки или рамы, которые в закрытом состоянии створки обращены друг к другу. Далее изображенный пример осуществления включает в себя покровную крышку 32, которая в смонтированном состоянии закрывает видимые стороны основного тела 29 и шарнирной части 30. Для ее фиксации служит крепежный винт 33, который через отверстие 34 крепежной части 31 может ввинчиваться в резьбу 35 на оборотной стороне покровной крышки.
Следует отметить, что изобретение и вышеописанные варианты осуществления также могут реализовываться без покровной крышки.
СПИСОК ССЫЛОЧНЫХ ПОЗИЦИЙ
100 элемент петли
1 палец петли
2 выемка
3 внутренняя боковая поверхность
4 втулка пальца петли
5 сквозное отверстие
6 внешняя боковая поверхность
7 внутренняя резьба
8 наружная резьба
9 установочный шпиндель
10 гнездо
11 кольцевой паз
12 стопорный элемент
13 гнездо
14 внутренний шестигранник
15 средства
16 направляющая кулиса
17 направляющая кулиса
18 элемент подшипника скольжения
19 поверхность скольжения
20 резьбовая шпилька
21 кулисный камень
22 кулисный камень
23 кольцевой паз
24 отверстие
25 выступ
26 выступ
27 углубление
28 углубление
29 основное тело
30 шарнирная часть
31 крепежная часть
32 покровная крышка
33 крепежный винт
34 отверстие
35 резьба
b ширина
B область поворота
d внутренний диаметр
D наружный диаметр
K дуга окружности
R радиус
S шарнирная ось
w угол
W угол
δ угол
X ось поворота
f поверхности
r краевая поверхность
E плоскость
Ώ угловое расстояние