ДЕРЖАТЕЛЬ ИМПОСТА

Полезная модель относится к области строительства, а именно к конструкциям соединений оконных, дверных или им подобных рам или створок, изготовленных из поливинилхлоридных профилей.
В существующем Межгосударственном стандарте «Блоки оконные из поливинилхлоридных профилей» ГОСТ 30674-99 на рис.8 приводится пример крепления импостной детали к смежным ПВХ профилям коробки (створки) при помощи крепежного элемента - держателя, представляющего собой выполненное из пластика или цинкового сплава литьем под давлением основание с центральным резьбовым отверстием во втулке основания для самонарезного винта, при помощи которого осуществляется крепление держателя к раме со стороны рамы, с отверстиями под установочные самонарезные винты (саморезы) для крепления держателя к раме со стороны импоста и с предназначенными для предварительного центрирования импоста в держателе перпендикулярными основанию выступами с отверстиями под крепежные детали для крепления держателя к импосту.
Данное техническое решение принято за прототип, так как является наиболее близким к заявлеяемой полезной модели по совокупности существенных признаков.
К причинам, препятствующим достижению нижеуказанного основного технического результата при использовании прототипа относится то, что соединения с применением известного держателя импоста обладают низкой прочностью вследствие применения для его изготовления цинкового сплава, обладающего высокой хрупкостью, или пластика, который, имея хорошие декоративные качества и высокую технологичность при обработке, не обладает необходимой несущей способностью. В связи с чем, держатели из пластика, например, используются, как правило, только в неответственных малонагруженных оконных конструкциях малой высоты (менее 1,5 м), которые применяются в малоэтажных зданиях с незначительной ветровой нагрузкой.
Держатели импоста, изготовленные из высокого по стоимости цинкового сплава малопроизводительным и требующим больших энергозатрат методом литья под давлением, являются достаточно дорогими для широкомасштабного серийного производства.
Сущность заявляемой полезной модели заключается в следующем.
Задача, на решение которой направлено настоящая полезная модель, состоит в повышении качества и долговечности оконных или дверных конструкций из поливинилхлоридных профилей.
Основной технический результат, который может быть получен при реализации настоящей полезной модели заключается в увеличении прочности соединения (импоста и рамы окна) и снижении себестоимости изделия.
Указанный технический результат при осуществлении полезной модели достигается за счет того, что в известном устройстве, содержащем основание с отверстиями для крепления к импосту и раме и перепендикулярную основанию выступающую часть для центрирования держателя в импосте, основание держателя изготовлено из стали и неподвижно соединено с пластиковой накладкой, при этом верхняя поверхность основания сопрягается с нижней поверхностью накладки, а выступающая часть для центрирования держателя в импосте выполнена на лицевой стороне накладки.
В результате применения в соединении импоста и рамы комбинированного держателя в виде соединения двух деталей из стали и пластика:
- возрастает прочность соединения за счет увеличения прочности наиболее нагруженных мест- вокруг установочных отверстий держателя;
- снижается себестоимость готового изделия за счет применения при изготовлении держателя более дешевых материалов (сталь и пластик) и менее трудозатратной технологии (см. таблицу): штамповки из листовой стали - для основания и литья под давлением из пластика -для требующей большей точности накладки.
Кол-во рабочих циклов
Прототип
Литье из цинкового сплава
5 циклов литья/мин
Полезная модель
Штамповка из листовой стали
150 ударов/мин
Температура плавления (град С)
Прототип
Литье из цинкового сплава
410
Полезная модель
Литье под давлением из пластика
~200
Дополнительный технический результат при использовании полезной модели -увеличение долговечности соединения и улучшение потребительских качеств изделия.
За счет изготовления верхней части держателя (накладки) из теплоизолирующего материала - пластика снижается теплопроводность узла соединения, уменьшается риск образования конденсата в полостях импоста, и, следовательно, улучшаются условия работы оконной фурнитуры, а также и всей конструкции в целом:
- предотвращяется коррозия армирующего профиля, фурнитуры и узла соединения импоста и рамы,
- предохраняется окно от запотевания и промерзания.
Фиг.1 - общий вид рамной конструкции
Фиг.2 - узел крепления (в разрезе) импоста к раме с помощью держателя
Фиг.3 -держатель импоста (вид сверху, фронтальный вид, сечения)
Сведения, подтверждающие возможность осуществления полезной модели с осуществлением указанного выше технического результата, демонстрируются нижеописанным частным случаем выполнения держателя импоста.
Держатель импоста 1 состоит из двух деталей, образующих неподвижное разъемное соединение: несущего основания 2, воспринимающего большую часть нагрузки и обладающего большей прочностью и жесткостью, и пластиковой накладки 3. Как правило, обе детали держателя симметричны и имеют, по крайней мере, одну общую ось симметрии (Y-Y), перпендикулярную вертикальной оси симметрии импоста 4.
В результате такого соединения обе детали держателя занимают строго определенное положение друг относительно друга, при котором верхняя поверхность основания сопрягается с нижней поверхностью накладки, все установочные отверстия основания являются соосными установочным отверстиям накладки:
- находящиеся на периферии (наиболее удаленные от центральной части) и предназначенные для крепления держателя к раме со стороны импоста установочные отверстия 5 основания и отверстия 6 накладки;
- симметричные относительно оси симметрии держателя (Y-Y) отверстия 7 основания и отверстия 8 накладки под крепежные детали 9, проходящие во внутренние крепежные каналы импоста и осуществляющие, таким образом, крепление держателя к импосту; а расположенное на оси симметрии держателя импоста центральное отверстие во втулке 10 основания соосно центральному отверстию во втулке 11 накладки, через которые заворачивается самонарезной винт 12 со стороны рамы 13 для крепления держателя к раме.
Для лучшей центровки между собой деталей держателя (основание и накладка) последние имеют некоторые конструкторские особенности в части сопряжения прилегаемых поверхностей и выполнения конструктивных элементов:
- на нижней стороне накладки имеются фиксаторы 14, которые при сборке держателя входят в ответные сквозные отверстия 15 основания и служат для предварительной центровки и направления деталей, образуя неподвижное разъемное соединение;
- фиксаторы выполнены в виде выступающих цилиндрических штырей, каждый из которых имеет, по крайней мере, одну вертикальную прорезь; полученные подобным образом «усы» штыря пружинят и запирают накладку в основании, легко входя в его отверстия и расправляясь в них;
- все отверстия основания, за исключением установочных отверстий 5, выполнены в центрах конических или цилиндрических выступов; при сопряжении верхней поверхности основания с нижней поверхностью накладки наружные поверхности выступов основания сопрягаются с аналогичными по форме ответными внутренними поверхностями углублений накладки.
Установочные отверстия 5 и 6 под самонарезные винты являются наиболее нагружаемые, так как сечение держателя во всех вариантах подобной конструкции в этом месте является минимальным (менее 0,5 диаметра крепежного отверстия ) из-за расположения над этим местом открывающихся створок окна.
Отверстия основания 7 и накладки 8 для крепления держателя к импосту соосны внутренним крепежными каналам импоста.
Центральное отверстие основания выполнено во втулке 11, которая представляет собой элемент основания, полученный путем вытяжки из основания и образующий развитую поверхность, предназначенную для увеличения несущей способности соединения. На месте центрального отверстия накладки, со стороны ее нижней поверхности, выполнено глухое отверстие, с боковой поверхностью которого сопрягается наружная поверхность втулки основания.
В частных случаях исполнения втулка основания может быть заменена пустотелой заклепки или запресованной в основание держателя гайкой. В последнем случае вместо самонарезного винта используется болт или винт.
На лицевой стороне накладки, по всей ее ширине, расположены симметричные относительно оси симметрии держателя (Y-Y) вертикальные выступы 17 для предварительного центрирования импоста в держателе путем сопряжения (прессовая посадка) внутренних поверхностей выступов с наружными поверхностями ответного профиля импоста.
В частном случае исполнения устройства предварительное центрирование держателя в импосте производится за счет сопряжения наружных поверхностей выступов с внутренними поверхностями импоста или его армирующего профиля.
Возможна конструкция держателя, при которой накладка состоит из двух частей, между которыми на основание устанавливается импост. В этом случае предварительное центрирование импоста на держателе производится между обращенными к импосту торцевыми поверхностями частей накладки.
Воспринимающее основную нагрузку в изделии основание держателя изготавливается из стального листа методом штамповки. Нижняя сторона основания, прилегающая к раме, выполнена плоской, а выступы на стороне, обращенной к накладке, формируются путем вытяжки из стального листа. Установочные отверстия основания, накладки и рамы выполняются по шаблону.
Накладка держателя, выполняющая функцию предварительного центрирования импоста на держателе, является своеобразной декоративной «крышкой» на несущее основание держателя и потому изготавливается, как правило, литьем по давлением из материала, который по структуре, цвету и теплопроводности является полным аналогом материалов рамы и импоста. Для ее изготовления подходит пластик следующих марок: АБС, ПВХ, полиамид, полипропилен.
В частных случаях исполнения соединение деталей держателя может быть выполнено разъемным без применения фиксаторов, или неразъемным - путем деформирования, обваривания и т.д. установочных элементов после установки накладки на основание.
Крепление импоста 1 к раме 13 окна производится в следующем порядке.
Основание 2 и пластиковую накладку 3 держателя соединяют между собой, центрируя при помощи расположенных на накладке фиксаторов 14, входящих в отверстия 15 выступов основания, и втулки 11, наружная поверхность которой сопрягается с боковой поверхностью центрального глухого отверстия накладки со стороны ее нижней поверхности.
После этого держатель устанавливают на обработанный торец импоста, предварительно центрируя его с помощью выступов 17 на лицевой стороне накладки. Окончательно держатель фиксируют на импосте со стороны держателя с помощью саморезов, вворачиваемых через соосные отверстия основания и накладки во внутренние крепежные каналы импоста. Крепление импоста с держателем к раме осуществляют используемым для нагруженных конструкций комбинированным способом: притягивают к раме и крепят на ней со стороны импоста - при помощи самонарезных винтов, проходящих через установочные отверстия основания и накладки, которые соосны ответным отверстиям на раме, со стороны рамы - при помощи самонарезного винта 12, проходящего через отверстие в раме и заворачиваемого в центральное отверстие держателя (резьбу нарезает саморез при заворачивании).