НЕРАЗЪЕМНОЕ СОЕДИНЕНИЕ ПРОФИЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

Полезная модель относится к мебельной или деревообрабатывающей промышленности, а именно, к производству сборных конструкций из профильной древесины или ее заменителей и может использоваться, например, при изготовлении мебельных дверей или фасадов.
При изготовлении мебели в промышленном производстве, наиболее остро встает вопрос о получении качественных неразъемных соединений профильных элементов, например, при изготовлении мебельных дверей или фасадов. При серийном производстве сборных конструкций, основным технологическим параметром становится время, необходимое на получение качественного соединения между собой профильных элементов, т.к. время непосредственного изготовления самих профилей составляет не более 1-3% от времени, необходимого для соединения их в неразъемную конструкцию, типа полотна двери или фасада.
Известно соединение срезанных на ус полых профилей рамы для окон, дверей или фасадов, содержащее угловой соединительный элемент, входящий своими плечами в полости полых профилей (см. патент РФ №2120016, кл. Е06ВЗ/968, 1998 г.). Угловой соединительный элемент позволяет жестко зафиксировать профили между собой с получением надежного клеевого соединения.
Основными недостатками известного углового соединения являются, во-первых, его ограниченность применения, обусловленная необходимостью использования полых профильных элементов, выполненных, в основном, из металла или армированных металлом. Для изготовления мебельных дверей или фасадов, полые профильные заготовки практически не применяются.
Во-вторых, для получения неразъемной конструкции используется клеевое соединение соединительного элемента с профильными элементами. Для этого, собранная на клею конструкция, например, полотно двери, должно быть помещено в вайму (специальное приспособление для зажима склеиваемого изделия) до получения необходимой механической прочности. Время склейки определяется видом используемого клея и составляет обычно от нескольких часов до суток.
Известно шиповое несквозное неразъемное соединение деревянных деталей, содержащее трапециевидное гнездо и прямоугольный шип с зазорами по их пластям, в которых размещены клинья одинаковой с шипом длины и ширины (см. патент РФ №2130829, кл. B27F1/00, 1999 г.). Чтобы изделие в процессе эксплуатации не рассохлось, перед сборкой
шип и клинья промазывают клеем. Благодаря использованию клиньев, существенно ускоряется сборка изделий, т.к. изделие обладает достаточной механической прочностью и не нуждается в использовании ваймы.
Основными недостатками известного углового соединения являются, во-первых, невозможность разборки изделия без разрушения соединения, что необходимо в случае обнаружения какого-либо дефекта на этапе его сборки до высыхания клея, для чего необходима замена одного из профильных элементов.
Во-вторых, сборка изделий с использованием известного соединения требует специализированной технологической оснастки и достаточно трудоемка, т.к. каждый клин должен быть промазан клеем и установлен в соответствующий паз шипа.
В третьих, использование известного соединения предполагает, что собираемые элементы изготовлены из дерева, т.к. в случае их изготовления из материалов-заменителей, например, деревоплиты, произойдет откол отгибаемой части шипа от основания и соединение потеряет механическую прочность.
Известно шиповое неразъемное соединение деталей, содержащее шип, проушину и фиксатор шипа, размещенный в соосных отверстиях шипа и проушины, при этом шип и проушина расположены с зазором по их пластям, а фиксатор выполнен из термопласта и соединен с размещенными в зазорах опорными площадками (см. а.с. СССР №1318397, кл. B27F1/00, 1987 г.). Указанное соединение позволяет использовать в качестве соединяемых элементов, как деревянные детали, так и изготовленные из материалов-заменителей. При этом сборка изделия должна проводиться в вайме, т.к. необходимо жестко пространственно зафиксировать все соединяемые детали между собой. В качестве клея при этом используют термопластичный материал, который попадая в технологические зазоры соединения быстро и надежно фиксирует между его элементы. По сравнению с обычным клеем время нахождения в вайме снижается до 5-10 минут, что позволяет существенно ускорить процесс сборки изделий.
Основным недостатком изделия является наличие следов от отверстия, через которое подается термопласт в соединение, что является недопустимым при сборке качественной мебели из дерева ценных пород. Изделие, после такой сборки, необходимо подвергать ок-леиванию декоративной пленкой, бумагой или последующей шпаклевке и окраске.
Кроме того, после предварительной сборки всего изделия (на двери это четыре угловых соединения), оно не обладает собственной механической прочностью и требует очень тщательной установки и хранения в вайме до подачи и отверждения термопластичного материала. Это увеличивает технологический простой оборудования, т.е. ухудшает технологичность изделия.
Задачей, решаемой настоящим техническим решением, является создание простого неразъемного соединения деталей с высокими декоративными свойствами, которое можно использоваться при производстве мебели, в том числе, качественной мебели из ценных пород дерева при одновременном повышении технологичности ее сборки.
Указанная задача в неразъемном соединении деталей, включающем шип, проушину и фиксатор шипа, решена тем, что в каждой из соединяемых деталей выполнена проушина, а в качестве шипа используется выполненная частично или полностью из термоусадочного материала термоусадочная вставка, поперечное сечение которой совпадает с формой поперечных сечений обеих проушин соединяемых деталей.
Указанное выполнение неразъемного соединения деталей позволяет обеспечить высокие декоративные свойства получаемому соединению, т.к. отсутствуют какие-либо отверстия на лицевых поверхностях деталей. При этом, после установке шипа в проушины деталей, соединение получает достаточную механическую прочность, достаточную для продолжительного технологического хранения собранного изделия. Для окончательной сборки достаточно осуществить только местный нагрев соединения. Известно, что во многих регионах, ночные тарифы на электроэнергию значительно отличаются от дневных, следовательно, при прогреве соединений в ночное время, можно получить существенную экономию.
Для соединения простых деталей, не требующих большого напряжения в получаемом соединении, например, планок разной толщины, термоусадочная вставка может быть выполнена в форме прямоугольной пластины.
Для повышения прочности получаемого неразъемного соединения, термоусадочная вставка может быть выполнена в форме двойного «ласточкиного хвоста», либо в форме «гантели». При разогреве термоусадочной вставки происходит ее усадка, которая создает дополнительное напряжение в ее узкой части, тем самым, увеличивая жесткость и механическую прочность всего соединения.
Для ускорения разогрева термоусадочная вставка может быть выполнена из термоусадочного материала, в состав которого введены электропроводные частицы, например, в виде металлических опилок, графита и т.п. При этом достаточно кратковременно поместить соединение в электромагнитное поле высокой частоты, чтобы частицы разогрели термоусадочную вставку, которая при охлаждении обеспечит гарантированное напряжение в соединении.
Также для ускорения разогрева термоусадочная вставка может быть выполнена из термоусадочного материала, в состав которого введены магнитные частицы, например, в виде железных опилок. При кратковременном помещении соединения в поле магнитного
индуктора, возникают вихревые токи, которые разогревающие магнитные частицы, а, следовательно, разогревают и термоусадочную вставку, которая при последующем охлаждении обеспечит надежное соединение деталей.
На фиг.1 - 4 представлены рисунки, поясняющие заявляемое техническое решение.
На фиг.1 - 3 представлены рисунки, поясняющие выполнение углового и линейного разъемного соединения деталей, где: 1 и 2 - детали, образующие соединение; 3 - термоусадочная вставка.
На фиг.4 представлен рисунок, поясняющий принцип разогрева термоусадочной вставки в магнитном индукторе, где: 4 - пластины магнитного индуктора.
Для сборки заявляемого неразъемного соединения детали 1 и 2 соединяют таким образом, чтобы наружные части их проушин совпали. После этого в образовавшийся паз в виде «двойного ласточкиного хвоста» (см. фиг.1, 3) или «гантели» (см. фиг.2) вводят термоусадочную вставку 3, которая механически фиксирует полученное соединение деталей между собой. Для окончательной сборки, полученное соединение подвергают разогреву, например, в магнитном индукторе (см.фиг.4). При этом в качестве термоусадочной вставки 3 используют термоусадочный материал, в состав которого введены магнитные частицы. За счет наведенных в магнитном индукторе вихревых токов, происходит разогрев термоусадочной вставки 3, которая после снятия магнитного поля начинает остывать и за счет своей усадки создавать определенное механическое напряжение между соединяемыми деталями. Усилие, необходимое для создания надежного соединения деталей определяется длиной термоусадочной вставки и ее поперечными размерами. Аналогичным образом разогревают в микроволновом электромагнитном поле термоусадочные вставки с добавленными в них электропроводными частицами.
Таким образом, заявляемое техническое решение позволяет создать простое и надежное неразъемное соединение деталей, которое может найти широкое применение в мебельной или деревообрабатывающей промышленности при сборке конструкций из профильной древесины или ее заменителей.