УЗЕЛ СОЕДИНЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ПРОСТРАНСТВЕННОГО КАРКАСА (ВАРИАНТЫ)

Полезная модель относится к соединительным устройствам (хомутам, зажимам и т.п.) строительных элементов, в частности трубчатого сечения, используемых там, где необходимо пространственное их соединение в каркас, например, различные навесы, стеллажи, витрины, теплицы, строительные леса и т.п.
Известен принятый за прототип узел соединения элементов пространственного каркаса - патент РФ №112917, содержащий, по меньшей мере, два стягивающих устройства и жесткое звено в виде двух металлических элементов, соединяемых между собой посредством стягивающих устройств, при этом металлические элементы снабжены соосными отверстиями для установки стягивающих устройств, а жесткие звенья и стягивающие устройства каждого узла соединения образуют замкнутый контур, при том узлы соединения выполнены в виде зажима, для чего металлические элементы снабжены установочными канавками преимущественно П-образного сечения для размещения в них соединяемых элементов каркаса и расположенными между ними полками, при этом соосные отверстия расположены на полках. Стягивающее устройство выполнено в виде винта или болта, установленного в соосном отверстии и соединенного с гайкой и шайбой.
Общими существенными признаками по вариантам 1-4 предлагаемого технического решения и прототипа являются следующие: узел соединения элементов пространственного каркаса, выполненный в виде зажима, состоящего из двух формованных элементов, соединяемых между собой посредством не менее, чем двух стягивающих устройств, выполненных в виде крепежных деталей разъемного резьбового соединения; формованные элементы и стягивающие устройства узла соединения образуют замкнутый контур, при этом формованные элементы выполнены в виде установочных канавок преимущественно П-образного сечения для размещения в них соединяемых элементов каркаса, и расположенных между канавками полок, в которых выполнены соосные отверстия для размещения в них стягивающих устройств.
Общими существенными признаками по вариантам 5 и 6 предлагаемого технического решения и прототипа являются следующие: узел соединения элементов пространственного каркаса, выполненный в виде зажима, состоящего из двух формованных элементов, соединяемых между собой посредством не менее, чем двух стягивающих устройств, выполненных в виде крепежных деталей разъемного резьбового соединения; формованные элементы и стягивающие устройства узла соединения образуют замкнутый контур, при этом формованные элементы выполнены в виде установочных канавок преимущественно П-образного сечения для размещения в них соединяемых элементов каркаса и расположенных между канавками полок, соединяемых между собой с помощью стягивающих устройств.
Разницу между совпадающими с прототипом существенными признаками по вариантам 1-4 и 5-6, составляет то, что по вариантам 1-4 соосные отверстия для стягивающих устройств выполнены в обоих формованных элементах, а в варианте 5-6 только в одном из двух.
Хомут-прототип позволяет достаточно надежно и быстро соединять в пространственный каркас элементы любой формы - круглой, прямоугольной, треугольной и т.п. Однако, в связи с единственно возможным в данной конструкции видом стягивающих устройств - крепежных деталей разъемного резьбового соединения, таких, как болт, винт или шпилька (часть с внешней резьбой) и гайка - шестигранная, барашек и т.п. (часть с внутренней резьбой), при затяжке гайки или головки с одной стороны, возможно проворачивание соответственно головки или гайки с другой стороны, поэтому при затяжке необходимо наличие доступа к внешней стороне хомута, который, в том числе, может быть необходим для подтяжки в процессе эксплуатации, например, для теплиц с натянутой пленкой, поэтому необходимо наличие двух ключей, а иногда и двух монтажников.
Предлагаемой конструкцией по всем шести вариантам решается задача предотвращения проворачивания крепежных деталей разъемного резьбового соединения стягивающих устройств при их монтаже и эксплуатации.
Для решения названной технической задачи по варианту один решения - в узле соединения элементов пространственного каркаса, выполненном в виде зажима, состоящего из двух формованных элементов, соединяемых между собой посредством не менее, чем двух стягивающих устройств, выполненных в виде крепежных деталей разъемного резьбового соединения; формованные элементы и стягивающие устройства узла соединения образуют замкнутый контур, при этом формованные элементы выполнены в виде установочных канавок преимущественно П-образного сечения для размещения в них соединяемых элементов каркаса, и расположенных между канавками полок, в которых выполнены соосные отверстия для размещения в них стягивающих устройств, в отличие от прототипа, в одном из каждой пары соосных отверстий для размещения в них стягивающих устройств выполнена ответная резьба для них.
Для решения названной технической задачи по варианту два решения - в узле соединения элементов пространственного каркаса, выполненном в виде зажима, состоящего из двух формованных элементов, соединяемых между собой посредством не менее, чем двух стягивающих устройств, выполненных в виде крепежных деталей разъемного резьбового соединения; формованные элементы и стягивающие устройства узла соединения образуют замкнутый контур, при этом формованные элементы выполнены в виде установочных канавок преимущественно П-образного сечения для размещения в них соединяемых элементов каркаса, и расположенных между канавками полок, в которых выполнены соосные отверстия для размещения в них стягивающих устройств, в отличие от прототипа, одно из каждой пары соосных отверстий для размещения в них стягивающих устройств выполнено с разбортовкой, в которой выполнена резьба для них.
Для решения названной технической задачи по варианту три решения - в узле соединения элементов пространственного каркаса, выполненном в виде зажима, состоящего из двух формованных элементов, соединяемых между собой посредством не менее, чем двух стягивающих устройств, выполненных в виде крепежных деталей разъемного резьбового соединения; формованные элементы и стягивающие устройства узла соединения образуют замкнутый контур, при этом формованные элементы выполнены в виде установочных канавок преимущественно П-образного сечения для размещения в них соединяемых элементов каркаса, и расположенных между канавками полок, в которых выполнены соосные отверстия для размещения в них стягивающих устройств, в отличие от прототипа, на полках формованных элементов над одним из каждой пары соосных отверстий неподвижно закреплена гайка (крепежная деталь разъемного резьбового соединения с внутренней резьбой).
Для решения названной технической задачи по варианту четыре решения - в узле соединения элементов пространственного каркаса, выполненном в виде зажима, состоящего из двух формованных элементов, соединяемых между собой посредством не менее, чем двух стягивающих устройств, выполненных в виде крепежных деталей разъемного резьбового соединения; формованные элементы и стягивающие устройства узла соединения образуют замкнутый контур, при этом формованные элементы выполнены в виде установочных канавок преимущественно П-образного сечения для размещения в них соединяемых элементов каркаса, и расположенных между канавками полок, в которых выполнены соосные отверстия для размещения в них стягивающих устройств, в отличие от прототипа, на полках формованных элементов в одном из каждой пары соосных отверстий неподвижно закреплена крепежная деталь разъемного резьбового соединения с наружной резьбой (болт, винт или шпилька).
Для решения названной технической задачи по варианту пять решения - в узле соединения элементов пространственного каркаса, выполненном в виде зажима, состоящего из двух формованных элементов, соединяемых между собой посредством не менее, чем двух стягивающих устройств, выполненных в виде крепежных деталей разъемного резьбового соединения; формованные элементы и стягивающие устройства узла соединения образуют замкнутый контур, при этом формованные элементы выполнены в виде установочных канавок преимущественно П-образного сечения для размещения в них соединяемых элементов каркаса и расположенных между канавками полок, соединяемых между собой с помощью стягивающих устройств, в отличие от прототипа, каждое разъемное резьбовое соединение образовано крепежной деталью с наружной резьбой, установленной в отверстие в полке одного формованного элемента, и гайкой (крепежной деталью разъемного резьбового соединения с внутренней резьбой), неподвижно закрепленной напротив него на полке другого формованного элемента.
Для решения названной технической задачи по варианту шесть решения - в узле соединения элементов пространственного каркаса, выполненном в виде зажима, состоящего из двух формованных элементов, соединяемых между собой посредством не менее, чем двух стягивающих устройств, выполненных в виде крепежных деталей разъемного резьбового соединения; формованные элементы и стягивающие устройства узла соединения образуют замкнутый контур, при этом формованные элементы выполнены в виде установочных канавок преимущественно П-образного сечения для размещения в них соединяемых элементов каркаса и расположенных между канавками полок, соединяемых между собой с помощью стягивающих устройств, в отличие от прототипа, каждое разъемное резьбовое соединение образовано крепежной деталью с наружной резьбой, неподвижно закрепленной на полке одного формованного элемента и вставленной в отверстие в другом формованном элементе, и гайкой.
Отличительными признаками предлагаемого технического решения от известного (прототипа) являются следующие:
- по варианту один - в одном из каждой пары соосных отверстий для размещения в них стягивающих устройств выполнена ответная резьба для них;
- по варианту два - одно из каждой пары соосных отверстий для размещения в них стягивающих устройств выполнено с разбортовкой, в которой выполнена резьба для них;
- по варианту три - на полках формованных элементов над одним из каждой пары соосных отверстий неподвижно закреплена гайка;
- по варианту четыре - на полках формованных элементов в одном из каждой пары соосных отверстий неподвижно закреплена крепежная деталь разъемного резьбового соединения с наружной резьбой;
- по варианту пять - каждое разъемное резьбовое соединение образовано крепежной деталью с наружной резьбой, установленной в отверстие в полке одного формованного элемента, и гайкой, неподвижно закрепленной напротив него на полке другого формованного элемента;
- по варианту шесть - каждое разъемное резьбовое соединение образовано крепежной деталью с наружной резьбой, неподвижно закрепленной на полке одного формованного элемента и вставленной в отверстие в другом формованном элементе, и гайкой.
Благодаря наличию данных отличительных признаков по всем вариантам предлагаемого решения, достигается следующий технический результат - при сборке формованных элементов предотвращается проворачивание одной из частей стягивающего устройства (вторая закреплена неподвижно, при чем возможно на разных формованных элементах). Роль второй из частей - гайки, по варианту один и два играет резьба, выполненная в либо непосредственно в стенке формованных элементов специально сделанной вогнутости стенки (вогнутость позволяет увеличить толщину материала в месте резьбы). Данное выполнение конструкции также позволяет обеспечить возможность выполнения затяжки хомута-зажима одним монтажником и с одной стороны (если закрепленные неподвижно части крепежных деталей разъемного резьбового соединения расположены на одном из формованных элементов), что особенно важно при необходимости подтяжки элементов при эксплуатации. В вариантах 5 и 6 решения при отсутствии в формованных элементах соосных отверстий для размещения в них стягивающих устройств (есть только одно отверстие, а вместо второго неподвижно (как правило, контактной сваркой) закреплена часть разъемного резьбового соединения - гайка (вариант 5) или болт (один из случаев варианта 6), за счет, соответственно, гайки или головки болта может быть ограничен ход резьбового элемента (до высоты гайки или головки болта) для предотвращения перетяжки зажима, что дополнительно обеспечивает отсутствие деформаций как его, так и зажимаемых труб.
При этом зажим может иметь различное количество установочных канавок - от двух до того количества, которое позволяет разместить между ними полки и стягивающие устройства. Формованные элементы выполняются преимущественно из металла, хотя это могут быть и другие материалы, например, из композиционного материала на основе стеклоткани и т.п. Установочные канавки могут быть выполнены также разной формы, как правило, соответствующей форме соединяемых труб, но могут и не соответствовать последней, так канавка может быть выполнена треугольной формы, а труба быть круглой.
Данное техническое решение может быть использовано в конструкциях каркасов различного назначения - там, где требуется пространственное соединение трубчатых элементов. Это могут быть, например, различные навесы, стеллажи, витрины, теплицы, строительные леса и т.п.
Предложенное техническое решение поясняется рисунками фиг.1-6, на которых изображены, соответствующие вариантам решения.
На фиг.1 изображен общий вид (вид сверху) и вид сбоку на узел соединения элементов пространственного каркаса по варианту один технического решения - неподвижная часть крепежных деталей разъемного резьбового соединения выполнена в виде резьбы в одном из каждой пары соосных отверстий для размещения в них стягивающих устройств.
На фиг.2 изображен узел соединения элементов пространственного каркаса по варианту два технического решения - неподвижная часть крепежных деталей разъемного резьбового соединения выполнена в виде резьбы в разбортовке, выполненной в одном из каждой пары соосных отверстий для размещения в них стягивающих устройств.
На фиг.3 изображен узел соединения элементов пространственного каркаса по варианту три технического решения - неподвижная часть крепежных деталей разъемного резьбового соединения выполнена в виде гайки, закрепленной на полках формованных элементов над одним из каждой пары соосных отверстий.
На фиг.4 изображен узел соединения элементов пространственного каркаса по варианту четыре технического решения - неподвижная часть крепежных деталей разъемного резьбового соединения выполнена в виде болта, закрепленного на полках одного из формованных элементов в отверстии.
На фиг.5 изображен узел соединения элементов пространственного каркаса по варианту пять технического решения - неподвижная часть крепежных деталей разъемного резьбового соединения выполнена в виде гайки, закрепленной неподвижно напротив отверстия в полке формованного элемента.
На фиг.6 изображен узел соединения элементов пространственного каркаса по варианту шесть технического решения - неподвижная часть крепежных деталей разъемного резьбового соединения выполнена в виде резьбовой шпильки, закрепленной неподвижно напротив отверстия в полке формованного элемента.
Изображенный на фиг.1 узел соединения элементов пространственного каркаса выполнен в виде зажима, состоящего из двух формованных элементов 1, соединяемых между собой посредством четырех стягивающих устройств, выполненных в виде крепежных деталей разъемного резьбового соединения - болтов 2; формованные элементы 1 и стягивающие устройства узла соединения образуют замкнутый контур, при этом формованные элементы 1 выполнены в виде установочных канавок 3 П-образного сечения для размещения в них соединяемых элементов каркаса - труб 4 прямоугольного сечения, и расположенных между канавками 3 полок 5, в которых выполнены соосные отверстия 6 для размещения в них стягивающих устройств - болтов 2. В одном из каждой пары соосных отверстий 6 для размещения в них болтов 2 выполнена ответная резьба для них - в данном случае на нижнем формованном элементе 1 (может быть на разных, т.е. два отверстия с резьбой на одном, а два на другом, но это несколько хуже с точки зрения доступа - необходим двухсторонний доступ).
На фиг.2 в отличие от фиг.1 резьба под болт 2 выполнена в разбортовках 7 (в стенке листа металла выполняется выпуклость или вмятина, а потом уже выполняется резьба, в изделии из композита выполняется утолщение) отверстий 6. Разбортовка 7 может быть выполнена, как и приведено на рисунке, в любую сторону - как наружу, так и внутрь.
На фиг.3 на полках 5 формованных элементов 1 над одним из каждой пары соосных отверстий 6 снаружи (может быть и изнутри) неподвижно закреплена гайка 8 (на металле контактной сваркой, на композите вклейкой или нагревом), в которую вворачивается болт 2
На фиг.4 на полках 5 формованных элементов 1 в одном из каждой пары соосных отверстий 6 неподвижно закреплен болт 2, на который накручивается гайка 8.
На фиг.5 в полках 5 одного из формованных элементов 1 выполнены отверстия 6, а на полках другого формованного элемента 1 напротив этих отверстий 6 неподвижно закреплена гайка 8. При этом гайки 8 и отверстия 6 под болты 2 могут быть выполнены как на разных формованных элементах 1, так и вперемежку, например, на каждом формованном элементе 1 выполнено по два отверстия 6 и неподвижно закреплены по две гайки 8.
На фиг.6 в полках 5 одного из формованных элементов 1 выполнены отверстия 6, а на полках другого формованного элемента 1 напротив этих отверстий 6 неподвижно закреплена шпилька 9. При этом гайки 8 и отверстия 6 под шпильки 9 могут быть выполнены как на разных формованных элементах 1, так и вперемежку, например, на каждом формованном элементе 1 выполнено по два отверстия 6 и неподвижно закреплены по две гайки 8.
Формованные элементы хомута-зажима изготавливаются из металла, как правило, штамповкой, а из, например, композита выкладкой слоев с пропиткой или пропуском через фигурную фильеру. Неподвижные части разъемных соединений - болты, шпильки, гайки на металлических формованных элементах закрепляются, например, контактной сваркой, а на композитных элементах клейкой или нагревом.
Сборка производится узлов соединения производится традиционным способом. Особенностью является лишь то, что не требуется фиксирования от проворачивания крепежных элементов при зажиме хомута.