КОНСТРУКЦИОННЫЙ ПРОФИЛЬ

Назначение и область применения.
Полезная модель относится к производству мебельной фурнитуры, а именно к конструкционному профилю, входящему в комплект металлических профилей для промышленного, в том числе, серийного производства мебели (столов, шкафов, тумб, модулей, тележек, кушеток, стеллажей, витрин и др.), интерьерных изделий (перегородок, рамок, обрамлений, элементов подсветки, информационных стоек) и т.п., используемых в быту, а также в административных, медицинских и прочих учреждениях.
Предшествующий уровень техники.
Из предшествующего уровня техники известен конструкционный профиль известного (DE, патент № 29800705, МПК A47B21/00, опубликовано 12.03.1998, KNUERR MECHANIK AG) комплекта профилей для опорных стоек рабочих столов (фиг.4, 5). В преимущественном варианте исполнения указанный несущий конструкционный профиль выполнен в форме полого параллелепипеда с сопоставимыми по ширине сторонами боковой поверхности и скругленными углами, снабженного центральными наружными Т-образными пазами, образующими линейные каналы с поперечным сечением прямоугольной формы и узким устьем в центральной части верхней стороны канала и размещенными вдоль продольной оси симметрии каждой стороны боковой поверхности, по меньшей мере два из которых соединены с центральным полым каналом цилиндрической формы. При этом вдоль одной из боковых сторон в месте сопряжения со смежными боковыми сторонами сформированы горизонтальной расположенные V-образные пазы, с прямым горизонтальной ориентированным основанием и дугообразно выгнутой смежной боковой стенки паза выполненной со стороны, обращенной к центральному Т-образному пазу. Канал цилиндрической формы дополнительное соединение перемычками с основаниями Т-образных пазов двух оставшихся боковых сторон, таким образом, что внутренняя полость профиля разделена на четыре фигурные камеры.
Т-образные пазы предназначены для размещения в них крепежа, закладных элементов, а также установки панелей или фиксации крышек и т.п. накладных элементов, необходимых при сборке рабочей мебели, в частности монтажных, рабочих, диспетчерских и т.п. столов, в которых данных профиль используется как опорная стойка. При этом отверстие канала цилиндрической формы предназначено для крепления профиля на горизонтально или вертикально закрепляемых поверхностях, или их крепления к профилю..
Данное решение является наиболее близким по совокупности существенных признаков к заявляемому решению и принято в качестве прототипа.
К числу недостатков указанного решения следует отнести сложность изготовления и установки профиля по месту эксплуатации, низкий уровень фиксации закладных элементов с Т-образном пазом, образующим, согласно данному решению, канал прямоугольной в сечении формы, что повышает риск деформации и разрушения устанавливаемых в паз закладных элементов под воздействием деформирующих нагрузок. Кроме того, данная конструкция, являясь тонкостенной, не обладает высокой жесткостью конструкции, что ограничивает возможности использования профиля в модульных системах в качестве дополнительного или основного несущего опорного элемента.
Сущность полезной модели.
Задача, на решение которой направлена настоящая полезная модель, заключается в расширении ассортимента алюминиевых профилей, которые используются, в том числе, при изготовлении каркасной и модульной мебели.
Технический результат, достигаемый при осуществлении полезной модели, заключается в создании конструкции многофункционального, повышенной надежности и прочности, профиля указанного назначения с расширенными эксплуатационными возможностями.
Заявленный технический результат достигается тем, что используют конструкционный профиль, в форме полого параллелепипеда с сопоставимыми по ширине сторонами боковой поверхности и скругленными углами, снабженного наружными центральными Т-образными пазами, размещенными вдоль продольной оси симметрии каждой стороны боковой поверхности, по меньшей мере два из которых соединены с центральным полым каналом цилиндрической формы отличающийся от прототипа тем, что профиль выполнен симметричной, относительно плоскостей симметрии, конструкции, а каналы каждого центрального Т-образного паза выполнены с поперечным сечением трапециевидной формы в области его основания, при этом по меньшей мере две оппозитно расположенные стороны боковой поверхности дополнительно снабжены симметрично расположенными относительно центрального Т-образного паза боковыми Т-образными пазами с каналами прямоугольной в сечении формы, а наружная поверхность центрального канала цилиндрической формы сопряжена с наружной поверхностью сторон, содержащих центральный и боковые пазы, с формированием изолированных камер, ограниченных внешней поверхностью центрального канала и обращенными к ней стенками Т-образных пазов смежных боковых сторон.
За счет симметричной конструкции профиля существенно упрощается процесс его позиционирования по месту установки, а также замены элемента, в случае его повреждения. Выполнение центрального Т-образного паза фигурной формы с трапециевидным формообразованием в области основания позволяет, в сочетании с заведомо более узким отверстием устья, осуществлять быструю и безопасную установку в полость канала паза закладных элементов разного назначения. Например, путем ввода их в полость паза через устье с наклоном. В том числе, данная конструкция центральных Т-образных пазов позволяет эффективно использовать в составе конструкции конечного изделия элементы снабженные, например, шарнирной поверхностью, которая может легко перемещаться в более широкой полости трапециевидного канала по сравнению с прямоугольной в плане полостью канала решения-прототипа. При этом узкое сечение устья обеспечит надежное крепление закладного элемента в процессе эксплуатации изделия в сборе. Кроме того, включение в состав конструкции Т-образного паза канала трапециевидной формы увеличивает в области наклонных сторон внутренних боковых стенок паза толщину стенок паза и перегородок, связывающих конструктивные элементы между собой, что увеличивает несущую способность профиля и расширяет возможности его применения в модульных конструкциях с разной нагрузкой на опорные элементы. Наличие в конструкции дополнительных боковых Т-образных пазов прямоугольной в сечении формы позволяет расширить возможности заявленного профиля за счет дополнительной возможности быстрой установки фурнитуры, в частности, выполненной в виде плоских планок, надежно удерживаемых в полости паза. Выполнение центральной полости по существу двухкамерной, с конфигурацией контура сформированных изолированных камер близкой, в поперечном сечении, к прямоугольной с дугообразно вогнутой одной из сторон, существенно упрощает процесс изготовления профиля, а также снижает риск создания деформирующих нагрузок, которые могут быть вызваны деформирующими напряжениями, создаваемыми в стенках тонких перегородок, используемых в решении согласно выбранному прототипу.
В еще одном варианте осуществления полезной модели, каналы по меньшей мере двух симметрично расположенных центральных Т-образных пазов в области их оснований выполнены с поперечным сечением трапециевидной формы с сужением к основанию. Предпочтительно, при этом осуществление, в котором каналы указанных центральных Т-образных пазов в верхней части выполнены с поперечным сечением прямоугольной формы с размещением зауженного устья в центральной части верхней стороны канала и сопряжением в нижней части с трапециевидным в поперечном сечении участком канала с сужением к основанию.
В другом возможном варианте осуществления полезной модели, каналы по меньшей мере двух симметрично расположенных центральных Т-образных пазов в области их оснований выполнены с поперечным сечением трапециевидной формы с сужением кверху. При этом каналы указанных центральных Т-образных пазов в верхней части могут быть выполнены с поперечным сечением прямоугольной формы с размещением зауженного устья в центральной части верхней стороны канала и сопряжением в нижней части с трапециевидным в поперечном сечении участком канала с сужением кверху.
Согласно заявленному решению полезной модели, наклонные стороны по меньшей мере одного центрального Т-образного паза могут быть выполнены дугообразно вогнутыми и сопряжены по меньшей мере с основанием по радиусу, что обеспечивает наибольший комфорт эксплуатации паза при размещении в нем элементов снабженных шарнирной поверхностью.
Вышеуказанные варианты выполнения формы канала центрального Т-образного паза обеспечивают расширение арсенала средств крепления конструктивных элементов и закладных элементов в конструкции профиля с сохранением заявленного технического результата.
В предпочтительном варианте осуществления полезной модели профиль выполнен из алюминиевого сплава, что улучшает весовые характеристики изделия при одновременном сохранении требуемых прочностных характеристик. При этом центральный Т-образный паз может дополнительно содержать по центру опорной поверхности продольную V-образную выемку, а наружные поверхности каналов, обращенные к центральному цилиндрическому каналу, образуют линейный в сечении контур, что упрощает процесс изготовления профиля, а также снижает риск возникновения деформирующих усилий под нагрузкой, в процессе эксплуатации. Наличие выемки по центру полости канала кроме того, обеспечивает дополнительную легкость позиционирования соединяемых конструктивных элементов.
Краткое описание чертежей.
Заявленное техническое решение поясняется чертежами, где:
фиг.1 - общий вид профиля(вид спереди);
фиг.2 - поперечное сечение профиля.
Следует отметить, что прилагаемые чертежи иллюстрируют только один из наиболее предпочтительных вариантов выполнения полезной модели и не могут рассматриваться в качестве ограничений ее содержания, которое может включать другие возможные варианты осуществления.
Пример осуществимости полезной модели
Как следует из чертежей, представленных на фиг.1 и 2, конструкционный профиль, в рассматриваемом примере осуществления полезной модели, выполнен в форме полого прямоугольного параллелепипеда с открытыми верхним и нижним основанием 1 и замкнутой боковой поверхностью 2 со скругленными ребрами 3. При этом профиль выполнен симметричной относительно плоскостей симметрии (плоскостей симметрии прямого параллелепипеда, включая продольные вертикальную и горизонтальную плоскости симметрии) конструкции, а его боковые стороны выполнены сопоставимыми по ширине и снабжены зеркально расположенными относительно плоскостей симметрии наружными центральными 4 Т-образными пазами, каналы каждого из которых, по меньшей мере, в области основания 5 выполнены с поперечным сечением трапециевидной формы. Как видно из чертежа на фиг.2 в области основания 5 боковые стороны канала центрального паза выполнены наклонными 7, с переходом в верхней части в прямые 8, перпендикулярные участки. Причем, как следует из чертежей фиг.1 и 2, в рассматриваемом примере осуществления полезной модели, по меньшей мере две оппозитно расположенные боковые стороны дополнительно снабжены боковыми 9 Т-образными пазами, каналы которых имеют прямоугольную в сечении формы, боковые стороны которого перпендикулярны основанию канала паза.
В центральной полости профиля, ограниченной, обращенной во внутренний объем профиля поверхностью оснований смежных Т-образных пазов, размещенных на боковых сторонах, по центральной оси симметрии размещен центральный полый канал 10 цилиндрической формы, соединенный перемычками 11 с основанием 5 центрального Т-образного паза сторон, снабженных дополнительными пазами, с формированием изолированных камер 12, ограниченных внешней поверхностью цилиндрического канала и обращенными к ней стенками Т-образных пазов смежных сторон, которые, согласно представленному примеру осуществления, образуют линейный в сечении контур. Наличие изолированных камер снижает риск возникновения деформирующих усилий под нагрузкой, в процессе эксплуатации, а также за счет выполнения камер постой конфигурации, существенно упрощает процесс производства профиля.
Отверстие центрального канала 13 предназначено для присоединения профиля к опоре или иным горизонтальным или вертикальным поверхностям, а также любым иным присоединяемым элементам. При этом диаметр отверстия центрального канала цилиндрической формы предназначен для нарезания резьбы, например М10. Наличие в конструкции профиля канала цилиндрической формы обеспечивает легкое и точное позиционирование профиля по месту его крепления, а также надежность фиксации соединяемых конструктивных элементов.
Каналы центрального Т-образного паза 4 в верхней части выполнены с поперечным сечением прямоугольной формы с размещением зауженного устья 6 в центральной части верхней стороны паза и сопряженного в нижней части с трапециевидным в поперечном сечении участком канала с сужением к основанию 5. Данная форма канала Т-образного паза согласно заявленной полезной модели является наиболее предпочтительным вариантом осуществления. Однако возможны и иные конфигурации, основным элементом которых остается выполнение части канала у основания трапециевидной в сечении формы. Паз предназначен для установки закладных элементов, обеспечивающих быстрое и легкое соединение профиля с другими конструктивными элементами, формирующими в сборе конечное изделие. При этом под закладными элементами понимают как фурнитуру, так и комплектующие с геометрическими размерами соответствующими форме и размерам Т-образного паза. Наиболее распространенными типоразмерами ширины устья Т-образного паза являются: 6 мм, 8 мм, а также 10 мм, позволяющие осуществлять соединение и крепление с помощью паза широкого ряда плитных конструкций, выполненных из различных материалов, плотно удерживаемых в полости паза прижимом в области устья, либо закрепленных с помощью крепежа, в том числе, выполненным скрытым. Однако в случае использования в конструкции профиля решения формы Т-образного паза, раскрытого в прототипе, возникают сложности с использованием паза для целей размещения подвижных или смещаемых закладных элементов, например, таких как откидные крышки, зацеп которых сложно ввести в паз прямоугольной в сечении формы и еще сложнее использовать по назначению, т.к. ширина канала паза, как правило, превышает ширину устья не более чем в 2 раза, что не позволяет обеспечить ни надежное зацепление подвижного конструктивного элемента в полости канала паза, ни смещение зацепа от первоначального положения в режиме эксплуатации (например, при необходимости открыть створку). Сочетание прямого и наклонного участка боковых стенок канала Т-образного паза позволяет преодолеть вышеуказанные недостатки и осуществлять легкую установку и фиксацию как плитных конструктивных элементов, так и иных конструктивных элементов и фурнитуры, снабженных замковыми элементами, поворотными средствами, например, в виде шарнира. Применение трапециевидного участка канала позволяет увеличить ширину канала паза в верхней части, с одновременным уменьшением высоты паза. При этом наклонные стенки паза выполняют роль направляющих в процессе установки и эксплуатации закладных элементов, обеспечивая комфортный и безопасный процесс как установки и фиксации закладных элементов в полости паза, так и режим их эксплуатации. Для повышения удобства эксплуатации закладных элементов с поворотными, например, шарнирными конструктивными элементами, наклонные стенки Т-образного паза могут быть выполнены дугообразно вогнутыми с сопряжением с прямыми участками и основанием по радиусу.
Очевидным образом, прямые участки боковых стенок Т-образного паза могут быть сведены к форме устья, что сохранит вышеуказанные преимущества заявленного решения полезной модели по сравнению с прототипом.
При выполнении трапециевидного участка канала паза с сужением кверху вышеуказанные преимущества заявленного решения также сохранятся, однако данные конструкции наиболее применимы для решения задач с усиленной фиксацией закладных элементов в полости паза. Например, при их использовании для прокладки кабельных элементов и иных аналогичных элементов, преимущественно трубчатых.
Основание 5 центрального Т-образного паза боковых сторон, содержит по центру опорной поверхности продольную V-образную выемку 14. Наличие выемки по центру полости канала обеспечивает дополнительную легкость позиционирования соединяемых конструктивных элементов и упрощает процесс изготовления профиля, а также снижает риск возникновения деформирующих усилий под нагрузкой, в процессе эксплуатации.
Данные конструктивные решения позволяют повысить прочность и надежность конструкции профиля при одновременном безопасном использовании его в сборочных модулях.
В предпочтительном варианте осуществления полезной модели профиль выполнен методом экструзии из алюминиевого сплава, например, AlMgSi 6060 Т6, что улучшает весовые характеристики изделия при одновременном сохранении требуемых прочностных характеристик.
В представленном на фиг. 1 и 2 варианте осуществления профиля толщина стенок составляет 2,2 мм за исключением мест с наибольшей нагрузкой, где толщина увеличена из соотношения оптимальный вес/нагрузочные характеристики. В частности, толщина стенок Т-образных пазов и перемычек, соединяющих основание центрального паза с цилиндрическим каналом увеличена для повышения несущей способности профиля. Угол при вершине V-образной выемки центрального Т-образного паза составляет не менее 90º и не более 150º, предпочтительно 120º. При этом угол между наклонным участком боковых стенок Т-образного паза и основанием, в случае сужения к основанию, предпочтительно составляет не менее 100º не более 150º, например, 135º. Меньший или больший угол из вышеуказанных диапазонов значений означает изменение конструкции заявленного решения, например, для трапециевидного сечения это переход к близкому к прямоугольному сечению, свойственному прототипу. Указанные характеристики обеспечивают наиболее предпочтительный вариант осуществления заявленного решения полезной модели. Выход за указанные параметры конструктивных элементов снижает эффективность применения профиля, за счет повышения сложности его производства и снижения вариативности применения элемента в сборочных модулях.
При использовании конструкции профиля в сборочных модулях, элемент профиля требуемой длины устанавливают вертикально на опору (например, горизонтальная опора ножки стола) и закрепляют посредством крепления стыкуемых элементов через соосно совмещенные установочные отверстия, в частности, на профиле – отверстие центрального канала цилиндрической формы. К Т-образным пазам боковых сторон профиля подсоединяют необходимые закладные элементы, образующие опорные поверхности и короба для скрытой проводки, в соответствии с конструкцией собираемых изделий. При необходимости, во внутреннем пространстве профиля, в центральной полости, могут быть размещены дополнительные конструктивные элементы, например, для обеспечения скрытой проводки. В верхней части профиль в сборе может быть закрыт крышкой, фиксируемой в отверстии центрального канала цилиндрической формы, либо соединен с другими конструктивными элементами, располагаемыми горизонтально или вертикально, например, столешницей, соединенной с профилем аналогичным образом. За счет симметричной конструкции профиля существенно упрощается процесс его позиционирования по месту установки, а также замены элемента, в случае его повреждения.
Таким образом, тонкостенный, легкий и одновременно прочный профиль, согласно заявленному решению, может быть применен в широком спектре конструкций мебельных модулей и изделий.
Все элементы конструкции неразрывно связаны друг с другом как конструктивно, так и функционально. Достижение заявленного технического результата возможно только при наличии в конструкции устройства всей совокупности вышеуказанных существенных признаков.