Устройство для фиксации подвесных конструкционных элементов и быстросъемный элемент
DEVICE FOR FIXATION OF SUSPENDED STRUCTURAL ELEMENTS AND QUICK-DETACHABLE ELEMENT

Группа изобретений относится к области крепежных устройств и может быть применена для соединения или предотвращения относительного смещения элементов конструкций.
Известно устройство для фиксации конструкционных элементов, состоящее из болта и устанавливаемой на него быстросъемной гайки, при этом гайка с внутренней стороны имеет резьбовые секторы, расположенные с противоположных сторон для поворотного закрепления на болте [CN 206592407, дата публикации: 21.10.2017 г., МПК: F16B 37/08].
Известно устройство для фиксации конструкционных элементов, состоящее из болта и устанавливаемой на него быстросъемной гайки, при этом быстросъемная гайка имеет два эксцентрично расположенных отверстия, образующих общее отверстие для поворотного закрепления на болте [JP 2000009124, дата публикации: 11.01.2000 г., МПК: F16B 37/08].
Недостатком известных устройств является высокая трудоемкость монтажа быстросъемной гайки на шпильку, имеющую большую длину, из-за того, что гайку приходится надевать на шпильку и протягивать до необходимого места установки на шпильке.
В качестве прототипа выбрано устройство для фиксации конструкционных элементов, состоящее из резьбовой шпильки и устанавливаемого на нее быстросъемного элемента, при этом быстросъемный элемент имеет резьбовое отверстие, один поперечный и два продольных выреза, имеющих сужение к центру и объединенных с поперечным вырезом для установки на любой высоте шпильки и поворотного закрепления на ней [DE 19904293, дата публикации: 03.08.2000 г., МПК: F16B 37/08].
Преимуществом прототипа перед известными устройствами является низкая трудоемкость монтажа быстросъемного элемента на шпильку, имеющую большую длину, за счет особенностей конструкции быстросъемного элемента. Однако существенным недостатком прототипа и известных устройств является невозможность закрепления конструкционных элементов, не имеющих неподвижной опоры (опоры на пол или на стену). Необходимость в наличии такой опоры обусловлена тем, что только за счет нее возможно прижатие быстросъемного элемента к конструкционному элементу и удерживание быстросъемного элемента в том положении, которое он занимает на шпильке после совершения поворотного закрепления, что, в конечном итоге, и обеспечивает возможность фиксации и закрепления конструкционного элемента в необходимом месте. При этом продольные вырезы хоть и содержат сужения, которые должны препятствовать самопроизвольному выходу быстросъемного элемента из резьбового зацепления со шпилькой, это также не решает указанную проблему по причине того, что сужения зачастую утрачивают фиксирующую функцию после нескольких установок быстросъемного элемента на шпильку. Таким образом, без неподвижной опоры быстросъемный элемент может легко выходить из положения, которое обеспечивает его удерживание на шпильке, поскольку он стремится развернуться и принять положение, при котором осуществляется его скользящее перемещение вдоль шпильки. В результате ослабевает соединение всей закрепляемой конструкции, а в случае вибрационного или иного вида воздействия на конструкцию может произойти самопроизвольный демонтаж быстросъемного элемента со шпильки и разрушение всей конструкции, вследствие чего возникает необходимость создания устройства, обеспечивающего возможность фиксации конструкционных элементов без неподвижной опоры.
Техническая проблема, на решение которой направлена группа изобретений, заключается в расширении арсенала устройств для фиксации конструкционных элементов.
Технический результат, на достижение которого направлена группа изобретений, заключается в повышении надежности фиксации конструкционных элементов без неподвижной опоры.
Сущность группы изобретений заключается в следующем.
Устройство для фиксации подвесных конструкционных элементов состоит из стержня и быстросъемного элемента, центр тяжести которого смещен относительно центральной продольной плоскости и обеспечивает удерживание быстросъемного элемента в закрепленном положении на стержне, при этом быстросъемный элемент выполнен с возможностью установки на стержень и поворотного закрепления на стержне. В отличие от прототипа центр тяжести быстросъемного элемента, обеспечивающий удерживание его в закрепленном положении на стержне, дополнительно смещен относительно центральной поперечной плоскости быстросъемного элемента или быстросъемный элемент выполнен таким образом, чтобы при закреплении на нем подвесного конструкционного элемента обеспечивалось смещение центра тяжести, удерживающего быстросъемный элемент в закрепленном положении, относительно центральной поперечной плоскости быстросъемного элемента, при этом быстросъемный элемент в месте контакта со стержнем содержит элементы, повышающие силу фрикционного взаимодействия со стержнем при поворотном закреплении быстросъемного элемента и представляющие собой выступы или резьбу, а стержень содержит ответные им выступы или резьбу.
Быстросъемный элемент устройства для фиксации подвесных конструкционных элементов, центр тяжести которого смещен относительно центральной продольной плоскости быстросъемного элемента и обеспечивает удерживание быстросъемного элемента в закрепленном положении на стержне выполнен с возможностью установки на стержень и поворотного закрепления на стержне. В отличие от прототипа центр тяжести быстросъемного элемента, обеспечивающий удерживание его в закрепленном положении, дополнительно смещен относительно центральной поперечной плоскости быстросъемного элемента или быстросъемный элемент выполнен таким образом, чтобы при закреплении на нем подвесного конструкционного элемента обеспечивалось смещение центра тяжести быстросъемного элемента, обеспечивающее удерживание его в закрепленном положении, относительно центральной поперечной плоскости быстросъемного элемента, при этом быстросъемный элемент в месте контакта со стержнем содержит элементы, повышающие силу фрикционного взаимодействия со стержнем при поворотном закреплении и представляющие собой выступы или резьбу.
Быстросъемный элемент обеспечивает возможность фиксации подвесных конструкционных элементов на стержне. Быстросъемный элемент может иметь одно или несколько сквозных отверстий, размер которых может быть равен размеру (ширине или диаметру) поперечного сечения стержня. Быстросъемный элемент выполнен с возможностью установки на стержень, что обеспечивает возможность обхвата стержня и совершения скользящего движения вдоль стержня до необходимой высоты либо только обхвата стержня на необходимой высоте закрепления подвесного конструкционного элемента. Для этого быстросъемный элемент может иметь вырез, паз или выемку, ширина и глубина которых составляет не менее поперечного размера стержня.
Быстросъемный элемент выполнен с возможностью поворотного закрепления на стержне. Это происходит благодаря увеличению сил фрикционного взаимодействия между быстросъемным элементом и стержнем при повороте быстросъемного элемента относительно стержня, и обеспечивает возможность фиксации подвесных конструкционных элементов на необходимой высоте. Для поворотного закрепления быстросъемный элемент может содержать вырезы, каналы или проточки, обеспечивающие возможность расположения в них стержня. Для повышения сил фрикционного взаимодействия между быстросъемным элементом и стержнем быстросъемный элемент в месте контакта со стержнем содержит элементы, повышающие силу фрикционного взаимодействия при его поворотном закреплении и представленные выступами или резьбой. Для повышения сил фрикционного взаимодействия при поворотном закреплении стержень содержит ответные элементы, при этом быстросъемный элемент и стержень в месте контакта имеют одинаковую (ответную) форму.
Быстросъемный элемент имеет смещенный центр тяжести, удерживающий его в закрепленном положении, или быстросъемный элемент выполнен таким образом, чтобы при закреплении на нем подвесного конструкционного элемента обеспечивалось смещение центра тяжести, удерживающее быстросъемный элемент в закрепленном положении, что обеспечивает возможность создания неподвижной точки опоры быстросъемного элемента на стержне за счет дополнительного усилия, поворачивающего быстросъемный элемент к стержню.
Смещенный центр тяжести, а также смещение центра тяжести, удерживающее быстросъемный элемент в закрепленном положении, может обеспечиваться за счет конструктивных особенностей быстросъемного элемента.
Конструктивные особенности быстросъемного элемента могут представлять собой средства для увеличения массы тех частей быстросъемного элемента, которые способствуют совершению поворотного закрепления быстросъемного элемента и/или средства для уменьшения массы тех частей быстросъемного элемента, которые способствуют совершению поворота в сторону, противоположную поворотному закреплению быстросъемного элемента, и/или средства для закрепления подвесного конструкционного элемента, расположенные в тех частях быстросъемного элемента, которые способствуют совершению его поворотного закрепления. При этом средства для увеличения массы частей быстросъемного элемента могут представлять собой, например, съемный или несъемный один или несколько утяжелителей и т.п. Средства для уменьшения массы частей быстросъемного элемента могут представлять собой, например, внутренние полости, перфорацию, отверстия, вырезы и т.п. Средства для закрепления подвесного конструкционного элемента могут представлять собой, например, крюк, углубление, или выступ, имеющий одно или несколько отверстий.
Элементы устройства могут иметь любую форму и размер и могут быть выполнены из любого конструкционного материала. При этом стержень в поперечном сечении может иметь круглую, квадратную, прямоугольную и другие формы и может представлять собой трубку, шпильку, болт или винт с удлиненной резьбовой частью. Подвесной конструкционный элемент может представлять собой, например, каркас подвесного потолка, подвесные шкафчики, полки и др.
Группа изобретений обладает ранее неизвестной из уровня техники совокупностью существенных признаков, заключающейся в том, что быстросъемный элемент выполнен с возможностью поворотного закрепления на стержне и содержит в месте контакта со стержнем элементы, повышающие силу фрикционного взаимодействия со стержнем при поворотном закреплении быстросъемного элемента и представляющие собой выступы или резьбу, стержень содержит ответные им выступы или резьбу, и быстросъемный элемент имеет смещенный центр тяжести, удерживающий его в закрепленном положении, или быстросъемный элемент выполнен таким образом, чтобы при закреплении на нем подвесного конструкционного элемента обеспечивалось смещение центра тяжести, удерживающее быстросъемный элемент в закрепленном положении, что позволяет увеличить силу его прижатия к стержню, позволяя увеличить силу фрикционного взаимодействия между стержнем и быстросъемным элементом, и дает возможность создания собственной неподвижной точки опоры быстросъемного элемента в месте соприкосновения со стержнем, благодаря чему обеспечивается достижение технического результата, заключающегося в повышении надежности фиксации конструкционных элементов без неподвижной опоры, тем самым расширяется арсенал устройств для фиксации конструкционных элементов.
Наличие новых отличительных существенных признаков свидетельствует о соответствии группы изобретений критерию патентоспособности «новизна».
В документе ЕР 1024303 раскрыт быстросъемный элемент, в котором резьба применяется по ее прямому назначению, заключающемся в обеспечении возможности навинчивания быстросъемного элемента на шпильку и фиксации конструкционного элемента путем его прижатия к неподвижной опоре. Однако из уровня техники неизвестна возможность повышения надежности фиксации конструкционных элементов, не имеющих неподвижной опоры, за счет применения резьбы или выступов в быстросъемной элементе, имеющем смещенный центр тяжести, что говорит о неизвестности и неочевидности такого технического результата из уровня техники и свидетельствует о соответствии заявляемой группы изобретений критерию патентоспособности «изобретательский уровень».
Группа изобретений может быть реализована при помощи известных средств и технологий, что свидетельствует о ее соответствии критерию патентоспособности «промышленная применимость».
Группа изобретений связана между собой и образует единый изобретательский замысел, поскольку быстросъемный элемент является частью устройства для фиксации подвесных конструкционных элементов, что позволяет сделать вывод о ее соответствии критерию «единство изобретения».
Группа изобретений поясняется следующими фигурами.
Фиг. 1 - Схема поворотного закрепления быстросъемного элемента, имеющего смещенный центр тяжести.
Фиг. 2 - Схема установленного быстросъемного элемента, имеющего смещенный центр тяжести.
Фиг. 3 - Схема поворотного закрепления быстросъемного элемента до закрепления на нем средства смещения центра тяжести.
Фиг. 4 - Схема установленного быстросъемного элемента после закрепления на нем средства смещения центра тяжести.
Фиг. 5 - Быстросъемный элемент с выступом в нижней части и отверстием для закрепления подвесной потолочной конструкции.
Фиг. 6 - Устройство для фиксации подвесных потолочных конструкций в момент надевания быстросъемного элемента на стержень и совершения скользящего движения быстросъемного элемента вдоль стержня до места его закрепления.
Фиг. 7 - Устройство для фиксации подвесных потолочных конструкций, быстросъемный элемент в нижней части содержит выступ и отверстие для закрепления подвесной потолочной конструкции.
Фиг. 8 - Быстросъемный элемент с петлей в нижней части для закрепления подвесной балки.
Фиг. 9 - Устройство для фиксации подвесной балки, быстросъемный элемент в нижней части содержит петлю для закрепления подвесной балки.
Фиг. 10 - Быстросъемный элемент с крюком в нижней части для закрепления подвесного шкафчика.
Фиг. 11 - Устройство для фиксации подвесных шкафчиков, быстросъемный элемент в нижней части содержит крюк для закрепления подвесного шкафчика.
Фиг. 12 - Быстросъемный элемент с утяжелителем нижней части для опоры подвесной полки и с отверстиями для снижения массы верхней части.
Фиг. 13 - Устройство для фиксации подвесных полок, быстросъемный элемент в нижней части содержит утяжелитель для опоры подвесной полки, а в верхней части содержит отверстия для снижения массы.
Фиг. 14 - Быстросъемный элемент с выступом в верхней части, снабженным отверстием для закрепления подвесного осветительного прибора.
Фиг. 15 - Устройство для фиксации осветительных приборов, быстросъемный элемент с выступом, снабженным отверстием для закрепления подвесного осветительного прибора.
Устройство для фиксации подвесных конструкционных элементов состоит из быстросъемного элемента 1 и стержня 2, при этом быстросъемный элемент 1 имеет один поперечный и два продольных выреза с противоположных сторон и содержит средства 3 смещения центра тяжести.
На фиг. 1-4 схематично представлено устройство для фиксации конструкционных элементов, при этом на фиг. 1 и 2 быстросъемный элемент 1 содержит средство 3 смещения центра тяжести, а на фиг. 3 и 4 центр тяжести быстросъемного элемента 1 смещен после закрепления на нем средства 3 смещения центра тяжести.
Группа изобретений работает следующим образом.
Устройство для фиксации подвесных конструкционных элементов вводится в эксплуатацию путем заделки стержня 2 в потолок (не показан на чертеже), установки в необходимом месте стержня 2 быстросъемного элемента 1 посредством совмещения поперечного выреза с осью стержня 2, надевания элемента 1 на стержень 2, совершения скользящего движения до места установки быстросъемного элемента 1 на стержне 2 и поворотного закрепления элемента 1 на стержне 2. При этом за счет средства 3 обеспечивается смещение центра тяжести быстросъемного элемента 1 в сторону совершения поворотного закрепления, удерживающего элемент 1 на стержне 2, обеспечивается создание дополнительного усилия, прижимающего элемент 1 к стержню 2, увеличивается сила фрикционного взаимодействия между ними и создается точка опоры быстросъемного элемента 1 на стержне 2.
Таким образом достигается технический результат, заключающийся в повышении надежности фиксации конструкционных элементов без неподвижной опоры, и тем самым, расширяется арсенал устройств для фиксации конструкционных элементов.