ПЕТЛЯ ШАРНИРНАЯ

Полезная модель относится к фурнитуре, а именно к шарнирам для крепления дверей и может быть использована в строительстве и быту.
Известна петля шарнирная (патент РФ на изобретение №2139401, МПК E05D 7/04, опубл. 10.10.1999 г.), содержащая установленную на стенке корпуса неподвижную полупетлю и соединенную шарнирно осью с ней установленную на створке закрепляемого объекта поворотную полупетлю, выполненную в виде пластины с отогнутым в сторону створки закрепляемого объекта элементом для крепления шарнира и имеющую, как минимум, два отверстия для крепления к створке закрепляемого объекта продолговатой формы для регулирования положения створки закрепляемого объекта по высоте, отличающаяся тем, что в каждой полупетле для их крепления посредством сухариков, снабженных плоскими пружинами для промежуточной фиксации, выполнены сквозные отверстия продолговатой формы, расположенные, соответственно, в подвижной полупетле перпендикулярно оси, а в неподвижной полупетле - параллельно оси, для регулирования положения створки закрепляемого объекта в горизонтальной и вертикальной плоскостях, в неподвижной полупетле для регулировки зазоров между створкой закрепляемого объекта и стенкой корпуса расположена эксцентрическая втулка, фиксируемая заглушкой, предохраняющей ее от проворачивания, при этом между полупетлей и сухариком установлены пластмассовые подкладки с насечками, нанесенными перпендикулярно продолговатым отверстиям, повторяющим размеры отверстий в полупетлях, позволяющим избежать смещения полупетель в процессе монтажа, а с лицевой стороны полупетель выполнены фигурные пазы, в которые установлены накладки, скрывающие крепежные элементы.
Недостатком данного аналога является то, что в процессе эксплуатации неизбежен износ торцевых поверхностей эксцентрической втулки и соприкасающейся с ней поверхности подвижной полупетли вследствие применения подшипника скольжения - втулка-полупетля. К недостатку аналога относится непродолжительный срок службы за счет применения трения скольжения в паре ось - эксцентрическая втулка, что неизбежно приводит к износу материалов эксцентрической втулки в процессе эксплуатации, следствием чего является увеличение зазоров между осью и эксцентрической втулкой, приводящее к нарушению соосности внутреннего отверстия эксцентрической втулки и оси в этой паре, что в конечном итоге приводит к выходу из строя петли дверной. В процессе эксплуатации вышеуказанная пара трения претерпевает значительный износ, основная величина которого приходится на фланец эксцентрической втулки, что приводит к уменьшению его толщины, а следовательно, к изменению положения створки относительно рамы в вертикальном направлении, то есть к изменению вертикальных зазоров между створкой и рамой, а попадание влаги и твердых частиц, пыли через зазоры между осью, подвижной полупетлей и эксцентрической втулкой приводит к дополнительному ускорению процесса износа пары трения скольжения эксцентрическая втулка - подвижная полупетля, причем износ фланца эксцентрической втулки неравномерен по его площади и зависит от величины зазоров между осью и эксцентрической втулкой, больший износ части фланца происходит в месте максимальной нагрузки трения - в месте прохождения пластины подвижной полупетли, следствием чего является отклонение поверхности фланца от перпендикулярности с осью, приводящее к увеличению нагрузок на внутреннем диаметре эксцентрической втулки в том же месте верхнего ее конца и противоположном ему с нижнего, что ускоряет износ эксцентрической втулки в этих местах и приводит к отклонению оси от вертикального положения, следствием чего является неравномерное изменение зазоров между створкой и рамой.
Известна петля дверная (патент РФ на изобретение №2363826, МПК E05D 7/04, опубл. 10.08.2009 г.), включающая нижнюю и верхнюю полупетли, винты крепления полупетель, защитные крышки верхней и нижней полупетель, фиксирующую пробку и регулировочный узел, согласно изобретению нижняя полупетля выполнена в виде нижнего опорного кронштейна из цилиндрической трубы со сквозным отверстием с вставленным в него регулировочно-поворотным узлом. Регулировочно-поворотный узел выполнен в виде оси в форме цилиндрического стержня, ступенчато переходящего с одного конца в три цилиндрические канавки и в шейку с выполненной на ней канавкой - с другого конца, и с установленными на ней радиальным подшипником на шейке, зафиксированным стопорным кольцом в ее канавке, эксцентриковой втулкой, выполненной в виде цилиндрической трубы, с нижнего конца ступенчато переходящей в цилиндрическую выборку, соосную внутреннему диаметру, для установки радиального подшипника, а с верхнего конца заканчивающейся цилиндрическим фланцем, соосным наружному диаметру, и кольцевым полукруглым выступом на наружной ее поверхности таким образом, что наружный диаметр оси совпадает с внутренним ее диаметром, а установленный на оси радиальный подшипник плотно устанавливается в цилиндрическую выборку эксцентриковой втулки, и опорным подшипником, опирающимся на фланец и зафиксированным стопорным кольцом в третьей канавке стержня оси.
Однако данный аналог имеет следующие недостатки. Нерациональная конструкция регулировочно-поворотного узла, где применение радиального подшипника для замены трения-скольжения на трение-качения не достигает требуемого результата, поскольку вследствие его неправильного расположения радиальная нагрузка приходится на эксцентриковую втулку, выполненную из специального материала с высокими антифрикционными свойствами. Потому в процессе эксплуатации неизбежен износ внутренней поверхности втулки, соприкасающейся с поверхностью оси, а, следовательно, непродолжительный срок службы. Также требуется дополнительное усилие открывания-закрывания створки для преодоления силы трения-скольжения. Недостаточно надежная конструкция крепления полупетель, где головки винтов расположенных в пазах имеют недостаточную опорную поверхность, а значит недостаточную крепежную способность, что, под воздействием циклической нагрузки, приводит к ослаблению затяжки, то есть "провисанию" двери. Строгая дискретность регулировки прижима створки (всего 4 положения). Применение специального, а не распространенного унифицированного инструмента для регулировки прижима створки.
Наиболее близким аналогом (прототипом) является петля шарнирная (патент РФ на полезную модель №22800, МПК E05D 3/06, опубл. 27.04.2002 г.), содержащая неподвижную и поворотную полупетли, соединенные шарнирно осью, эксцентрическую втулку, расположенную в неподвижной полупетле, фиксируемую заглушкой, накладки. Петля снабжена подшипниками, один из которых установлен в торцевом пазу эксцентрической втулки и зафиксирован стопорной шайбой, а другой - в одном из торцевых пазов, выполненных с противоположных сторон поворотной полупетли и зафиксирован упорным кольцом, при этом свободный торцевой паз поворотной полупетли может быть закрыт заглушкой.
Однако наиболее близкий аналог (прототип) имеет следующие недостатки. Установка радиального подшипника для замены трения-скольжения на трение-качения не достигает требуемого результата, поскольку вследствие его неоптимального расположения радиальная нагрузка приходится на эксцентриковую втулку, выполненную из специального материала с высокими антифрикционными свойствами. Потому в процессе эксплуатации неизбежен повышенный износ внутренней поверхности втулки, соприкасающейся с поверхностью оси, а, следовательно, непродолжительный срок службы изделия. Также требуется дополнительное усилие открывания-закрывания створки для преодоления силы трения-скольжения.,
Техническим результатом заявляемой полезной модели является снижение износа деталей шарнира, особенно эксцентриковой втулки (трение в ней вообще исключено), уменьшение усилия закрывания-открывания створки двери или окна при эксплуатации за счет исключения трения-скольжения, а также повышение удобства регулировки положения деталей шарнира при монтаже.
Указанный технический результат достигается тем, что в петле шарнирной, содержащей неподвижную (рамную) и поворотную (створную) полупетли, соединенные шарнирно осью, эксцентриковую втулку, расположенную вокруг оси в одной из полупетель с возможностью поворота и фиксации в установленном положении, и расположенными на оси радиальным и упорным подшипниками качения, согласно полезной модели, упорный и радиальный подшипники качения расположены рядом друг с другом в смежных торцевых пазах полупетель, или в торцевом пазе полупетли, свободной от эксцентриковой втулки.
Во втором варианте выполнения петля снабжена вторым радиальным подшипником качения, установленным на оси в свободном торцевом пазе полупетли, свободной от эксцентриковой втулки.
В третьем варианте выполнения петля содержит вторую неподвижную полупетлю, установленную на оси с противоположной свободной стороны поворотной полупетли и снабженную радиальным подшипником качения, расположенным на оси в одном из ее торцевых пазов.
На фиг.1 приведена схема петли, состоящей из двух полупетель, в которой оба подшипника расположены в торцевом пазе полупетли, свободной от эксцентриковой втулки. На фиг.2 приведена схема петли, состоящей из двух полупетель и двумя радиальными подшипниками. На фиг.3 приведена схема петли, состоящей из трех полупетель и двумя радиальными подшипниками. На фиг.4 приведена схема петли, состоящей из двух полупетель, в которой оба подшипника расположены в смежных торцевых пазах полупетель.
Петля шарнирная содержит неподвижную (рамную) 1 и поворотную (створную) 2 полупетли (фиг.1), соединенные шарнирно осью 3, эксцентриковую втулку 4, расположенную вокруг оси 3 в одной из полупетель, например, в поворотной полупетле 2, с возможностью поворота и фиксации в установленном положении. Величина эксцентриситета втулки 4 составляет 0,6 мм. На оси 3 установлены рядом друг с другом упорный 5 и радиальный 6 подшипники качения. Упорный подшипник 5 установлен между полупетлями 1 и 2 в торцевом пазе одной из них, например, в полупетле 1, и зафиксирован на оси 3 упорным кольцом 7. Радиальный подшипник 6 качения расположен рядом с подшипником 5 в том же торцевом пазе пулупетли 1 (фиг.1), свободной от эксцентриковой втулки 4 и зафиксирован стопорной шайбой 8.
Упорный подшипник 5 может быть установлен в торцевом пазе полупетли 2 и зафиксирован на оси 3 упорным кольцом 7. Радиальный подшипник 6 качения расположен рядом с подшипником 5 в смежном торцевом пазе пулупетли 1 (фиг.4), свободной от эксцентриковой втулки 4 и зафиксирован стопорной шайбой 8.
Во втором варианте (фиг.2) выполнения петля снабжена вторым радиальным подшипником 9 качения, установленным на оси 3 в свободном торцевом пазе полупетли 1, свободной от эксцентриковой втулки 4 и зафиксирован на оси стопорной шайбой 10. В третьем варианте выполнения (фиг.3) петля содержит вторую неподвижную (рамную) полупетлю 11, установленную на оси 3 с противоположной свободной стороны поворотной полупетли 2 и снабженную радиальным подшипником 12 качения, расположенным на оси 3 в одном из ее торцевых пазов. В радиальном отверстии оси 3 размещен штифт 13.
Открытые торцевые стороны полупетель 1 и 2 или 1, 2 и 11 могут быть закрыты заглушками 14 и 15.
Петля (фиг.1) собирается следующим образом. На ось 3 одевается упорный (шариковый) подшипник 5, который фиксируется стопорным кольцом 7. В поворотную полупетлю 2 вставляется до упора эксцентриковая втулка 4. На ось 3 насаживается радиальный подшипник 6, который фиксируется относительно оси 3 стопорной шайбой 8. Вместе с подшипниками 5 и 6 ось 3 устанавливается в предварительно собранную с поворотной полупетлей 2 эксцентриковую втулку 4 и неподвижную полупетлю 1. В конце сборки (фиг.2) устанавливается на оси 3 снизу второй радиальный подшипник 9.
После того, как петля (фиг.1 или 2) собрана, она закрепляется на створке (двери) и прикрепляется к дверной коробке (оконной раме). Путем поворота эксцентриковой втулки 4 относительно неподвижной полупетли 1 выбирают необходимую величину прижатия двери к дверной коробке, после чего втулку 4 фиксируют относительно неподвижной полупетли 1. Величина эксцентриситета втулки 4 составляет 0,6 мм. Запас регулировки петли по горизонтали - 6 мм, по вертикали - 4 мм. Открытые торцевые стороны полу петель 1, 2 и 11 закрывают заглушками 15, 16.
Ниже приведена сборка и регулировка петли, состоящей из двух рамных и одной створной полупетель (фиг.3).
На ось 3 одевают подшипники 5, 6 и фиксируют от осевых перемещений стопорными кольцом 7 и стопорной шайбой 8. В радиальное отверстие оси 3 вставляют штифт 13. В полупетлю створную 2 вставляют эксцентриковую втулку 4. Ось 3 с подшипниками 5 и 6 и штифтом 13 вставляют до упора в осевое отверстие эксцентриковой втулки 4 с противоположной стороны от размещенного в нем буртика. На верхний конец оси 3 одевают радиальный подшипник 12. После чего на верхний и нижний конец оси 3 одевают до упора рамные полупетли 1 и 11.
Регулировка величины прижима осуществляется на собранной петле (петлях) с помошью отвертки поворотом оси 3 (а с ней и эксцентриковой втулки 4) через сквозные отверстия в рамных полупетлях с верхней, либо нижней стороны. Крутящий момент на ось 3 передается отверткой через прямые шлицевые пазы на торцах оси 3. Предусмотрена возможность регулировки с любой стороны. После регулировки прижима положение эксцентриковых втулок 4 фиксируют установочными винтами (на чертежах не показаны).
По сравнению с прототипом преимущество регулировки заявляемой петли шарнирной в том, что достаточно поворачивать ось 3 с любой стороны, а не две втулки одновременно с разных сторон специальным ключом. Кроме того, в заявляемой конструкции регулировка осуществляются бесступенчато обычной отверткой с прямым шлицем.
Таким образом, конструкция подшипникового узла обеспечивает легкость вращения за счет более правильного (оптимального) расположения одного или нескольких радиальных подшипников качения а, следовательно, исключения трения-скольжения, что снижает износ деталей петли..