СОЕДИНИТЕЛЬ ДЛЯ ПРОФИЛЬНЫХ ТРУБ (ВАРИАНТЫ)
CONNECTOR FOR PROFILE PIPES (OPTIONS)

Соединитель для профильных труб служит для скрепления профильных труб прямоугольного сечения при изготовлении объемных модульных и каркасных конструкций в строительстве, мебельном производстве, машиностроении, электротехнике, например, в производстве парников, каркасов для мебели и т.д.
Из уровня техники известна конструкция жесткого рамного узла соединения, выполненного в виде металлических профилей коробчатого сечения, содержащий две гофрированные металлические накладки, гофры которых выполнены с плоскими основаниями, при этом накладки прикреплены с двух сторон углового соединения так, что плоские основания наложены на противолежащие плоские грани профилей вблизи места углового соединения и прикреплены к ним самонарезающими винтами, а гофры накладок проходят перпендикулярно к биссектрисе угла соединения профилей (Патент РФ на полезную модель №179262 приоритет от 17.01.2018).
Недостатком данной полезной модели является наличие двух гофрированных накладок, которые создают дополнительную толщину рамному узлу, перекрывают полезное пространство в углу, образуя замкнутую нишу с дух сторон и большое количество самонарезающих винтов.
Так же известно устройство углового соединителя профильных труб содержащего корпус, состоящий из двух соединенных взаимно перпендикулярных полых частей, каждая из которых имеет на одном конце отверстие для монтажа профильных труб, при этом другие концы образуют участок с отверстием, в которое заделан выступ, перпендикулярный полым частям корпуса и имеющий на своих концах фаску для присоединения к нему профильной трубы (патент РФ на полезную модель №165335, приоритет 05.07.2016).
Недостатком данной полезной модели является наличие перепада высот со всех сторон, между профильной трубой и угловым соединителем, люфт в соединении.
Наиболее близкой конструкцией к предлагаемому техническому решению является узел соединения трубчатых профилей, содержащий закладные и соединительные элементы, снабженные отверстиями под крепежные элементы. Узел образован несущими элементами рамных конструкций, объединенных между собой фасонками с использованием сборной закладной вставки. Вставка обеспечивает закрепление фасонок на стенках соединяемых профилей с помощью фрикционных болтовых соединений без доступа к их гайкам. Гайки зафиксированы в сборной закладной вставке и установлены в ней с возможностью прижатия к внутренним стенкам профиля, с использованием установленных во вставке шайб и фрикционной накладки. Вставка установлена в каждом из соединяемых профилей. Вставка снабжена деревянным брусом со сквозными поперечными отверстиями и уширенными отверстиями с противоположных сторон бруса, в которых соосно зафиксированы гайки и установлены шайбы. Шайбы закрыты на брусе фрикционными накладками, в которых соосно отверстиям в брусе выполнены отверстия под болты (Патент РФ на изобретение №2423582, приоритет от 25.03.2010).
Недостатком данной конструкции является не возможность создания соединения трубчатых профилей в 3-х плоскостях.
Техническим результатом предлагаемой конструкции соединителя для профильных труб является повышение прочности и надежности собираемого узла, получение сборно-разборного соединения, а также снижение трудозатрат при сборке объемных модульных конструкций.
Заявителем предлагаются четыре варианта исполнения соединителя для профильных труб, которые обеспечивают достижение заявленного технического результата.
Соединитель для профильных труб по первому варианту исполнения содержит крепежные пластины с отверстиями. Эти пластины монтируются на профильных трубах крепежными элементами. Одна из пластин выполнена в виде прямоугольника, а другая - Г-образно, причем обе пластины дополнительно содержат резьбовые втулки и поперечные пазы. В профильных трубах должны быть предварительно рассверлены отверстия под резьбовые втулки и крепежные элементы, причем каждое отверстие для резьбовой втулки должно быть выполнено напротив соответствующего отверстия для крепежного элемента.
Соединитель для профильных труб по второму варианту исполнения содержит крепежную пластину с отверстиями. Эта пластина монтируется на профильных трубах крепежными элементами, выполнена Т-образно и дополнительно содержит резьбовые втулки. Значение угла в плане между взаимно пересекающимися элементами пластин может меняться в пределах 0…90 градусов. В профильных трубах должны быть предварительно рассверлены отверстия под резьбовые втулки и крепежные элементы, причем каждое отверстие для резьбовой втулки должно быть выполнено напротив соответствующего отверстия для крепежного элемента.
Соединитель для профильных труб по третьему варианту исполнения содержит крепежную пластину с отверстиями. Эта пластина монтируется на профильных трубах крепежными элементами, выполнена угловой и дополнительно содержит резьбовые втулки. Значение угла в плане между взаимно пересекающимися элементами пластин может меняться в пределах 0…90 градусов. В профильных трубах должны быть предварительно рассверлены отверстия под резьбовые втулки и крепежные элементы, причем каждое отверстие для резьбовой втулки должно быть выполнено напротив соответствующего отверстия для крепежного элемента.
Соединитель для профильных труб по четвертому варианту исполнения содержит крепежную пластину с отверстиями. Эта пластина монтируется на профильных трубах крепежными элементами, выполнена крестообразной и дополнительно содержит резьбовые втулки. Значение угла в плане между взаимно пересекающимися элементами пластин может меняться в пределах 0…90 градусов. В профильных трубах должны быть предварительно рассверлены отверстия под резьбовые втулки и крепежные элементы, причем каждое отверстие для резьбовой втулки должно быть выполнено напротив соответствующего отверстия для крепежного элемента.
Резьбовые втулки могут быть присоединены к крепежным пластинам сваркой.
Предлагаемые способы соединения для профильных труб иллюстрируется чертежами:
На фиг. 1 изображен общий вид узла соединения профильных труб по первому варианту исполнения
На фиг. 2 изображен вид слева узла соединения профильных труб по первому варианту исполнения.
На фиг. 3 изображена прямоугольная присоединительная пластина.
На фиг. 4 изображена Г-образная присоединительная пластина.
На фиг. 5 приведена схема сверловки отверстий в профильной трубе (стойке) для соединения профильных труб по первому варианту исполнения.
На фиг. 6 приведена схема сверловки отверстий в профильной трубе (балке) для соединения профильных труб по первому варианту исполнения.
На фиг. 7 изображен разрез А-А узла соединения профильных труб по первому варианту исполнения.
На фиг. 8 изображен разрез Б-Б узла соединения профильных труб по первому варианту исполнения.
На фиг. 9 изображен общий вид способа соединения профильных труб по второму варианту исполнения (Т-образного).
На фиг. 10 изображен общий вид способа соединения профильных труб по третьему варианту исполнения (углового).
На фиг. 11 изображен общий вид способа соединения профильных труб по четвертому варианту исполнения (крестообразного).
На фиг. 12 изображена пластина для соединения профильных труб по второму варианту исполнения (Т-образного), общий вид.
На фиг. 13 изображена пластина для соединения профильных труб по третьему варианту исполнения (угловой), общий вид.
На фиг. 14 изображена пластина для соединения профильных труб по четвертому варианту исполнения (крестообразный), общий вид.
На фиг. 15 приведена схема сверловки отверстий в профильной трубе, по четвертому варианту исполнения соединения.
На фиг. 16 изображен разрез В-В, Т-образного соединения фиг. 9.
На фиг. 17 изображен разрез Г-Г, Т-образного соединения фиг. 9.
Узел соединения профильных труб содержит следующие элементы:
1 - профильная труба (стойка); 2 - прямоугольная присоединительная пластина; 3 - резьбовая втулка; 4 - крепежный элемент; 5 - Г-образная присоединительная пластина; 6 - закладная резьбовая втулка; 7 - паз; 8 - профильная труба; 9 - прямоугольная пластина; 10 - Г-образная пластина; 11 - Т-образная присоединительная пластина; 12 - труба профильная продольная; 13 - угловая присоединительная пластина; 14 - крестообразная присоединительная пластина; 15 - Т-образная пластина; 16 - угловая пластина; 17 - крестообразная пластина.
Узел соединения из профильных труб монтируется и работает следующим образом:
Из профильной трубы предварительно нарезаются стойки согласно выбранной высоте конструкции и балки согласно выбранной длине.
Узел соединения из профильных труб по первому варианту исполнения (фиг. 1) образован присоединением к профильной трубе (стойке) 1 (фиг. 1, фиг. 5) через соосные отверстия D1; D2 (фиг. 5) прямоугольной присоединительной пластины 2 резьбовой втулкой 3 (фиг. 2, фиг. 3) крепежным элементом 4 (фиг. 2), присоединением через соосные отверстия D3; D4 Г-образной присоединительной пластиной 5, через отверстие D5 (фиг. 4) при помощи закладной резьбовой втулки 6 и крепежного элемента 4 (фиг. 2, фиг. 8), при этом паз 7 (фиг. 3) прямоугольной присоединительной пластины 2 и паз 7 (фиг. 4) Г-образной присоединительной пластина 3 входят в зацепление между собой, к резьбовым втулкам 3 присоединяют профильные трубы 8 крепежными элементами 4 (фиг. 7).
Узел соединения по второму варианту исполнения (Т-образный) фиг. 9, образован присоединением к профильной трубе 12, установленной продольно через соосные отверстия D1; D2 (фиг. 15) Т-образной присоединительной пластины 11 с резьбовыми втулками 3 (фиг. 16) крепежными элементами 4, к резьбовым втулкам 3 присоединяют профильную трубу (балку) 8 крепежными элементами 4 фиг. 17.
Узел соединения по третьему варианту исполнения (угловой) фиг. 10, образован присоединением к угловой присоединительной пластине 13 профильных труб 8 через соосные отверстия Dl; D2 (фиг. 6) крепежными элементами 4, к резьбовым втулкам 3.
Узел соединения по четвертому варианту исполнения (крестообразный) фиг. 11, образован присоединением к профильной трубе 12, установленной продольно через соосные отверстия D1; D2 (фиг. 15) крестообразной присоединительной пластины 14 с резьбовыми втулками 3 (фиг. 16) крепежными элементами 4, к резьбовым втулкам 3 присоединяют балки 8 крепежными элементами 4, аналогично фиг. 17.
Для придания прочности и жесткости узловому соединению фиг. 1, производят окончательную затяжку крепежных элементов 4 до устранения зазора А1 и плотного прилегания внутренней грани стойки и балки к торцу закладной резьбовой втулки 6, резьбовой втулки 3; фиг. 7; 8.
Для соединений фиг. 9, фиг. 10, фиг. 11, прочность и жесткость соединения достигается аналогичным образом: затяжкой крепежных элементов 4 до устранения зазора А1.
Прямоугольная присоединительная пластина 2, показанная на фиг. 3 содержит паз 7 и резьбовые втулки 3.
Г-образная присоединительная пластина 5, показанная на фиг. 4 содержит паз 7, отверстие D5 и резьбовые втулки 3.
Т-образная присоединительная пластина 11, показанная фиг. 9 содержит резьбовые втулки 3.
Угловая присоединительная пластина 13, показанная на фиг. 10 содержит резьбовые втулки 3.
Крестообразная присоединительная пластина 14 показанная на фиг. 11 содержит резьбовые втулки.
Количество резьбовых втулок 3 и толщина пластины S1 определяется в зависимости от нагрузок, действующих на узел и конструктивных соображений. Присоединение резьбовых втулок к пластинам может быть осуществлено, например, сваркой
На фиг. 16 указан способ соединения Т-образной присоединительной пластины 11 к балке 8 крепежным элементом 4 и выборкой зазора А1.
На фиг. 17 указан способ соединения Т-образной присоединительной пластины 11 к балке 8 крепежным элементом 4 и выборкой зазора А1.
В соединительных пластинах фиг. 12-14 значение угла Б1 в плане может меняться в пределах 0…90 градусов.
Использование заявляемого соединителя профильных труб (варианты) позволяет повысить прочность и надежности собираемого узла, получить сборно-разборное соединение, а также снизить трудозатраты при сборке объемных модульных конструкций.