РАЗЪЕМНЫЙ ЗАЖИМ ДЛЯ СОЕДИНЕНИЯ ДВУХ ВЗАИМНО ПЕРПЕНДИКУЛЯРНЫХ ТРУБ

Полезная модель относится к трубным соединениям, а именно к разъемному зажиму для соединения двух взаимно перпендикулярных труб, который может быть использован для соединения перекладин гимнастической лестницы с вертикальными стойками в игровых и спортивных комплексах.
Известен хомут для крепления перекладин к вертикальным стойкам, который используется для монтажа детских и спортивных площадок, например, патент на полезную модель №132167 с датой публикации 10.09.2013. Указанный хомут состоит из двух полуколец, которые соединяются между собой при помощи двух болтов с гайками.
Одним из основных недостатком указанного хомута является отсутствие цилиндрического паза, обеспечивающего непосредственную стыковку двух взаимно перпендикулярных труб между собой и возможность дополнительного их удержания за счет одного из винтов, проходящего сквозь торцовую часть одной из труб. Кроме того, в указанном хомуте используются болты с гайками, что может привести к порче материала гайки и болта, затруднив демонтаж оборудования, а также облегчает возможность кражи оборудования.
Известен также разъемный зажим, близкий к предлагаемому решению, например, патент на полезную модель №126420 с датой публикации 27.03.2013, который принят за прототип. Разъемный зажим для соединения двух взаимно перпендикулярных труб состоит из двух полуколец, где первое полукольцо имеет по одному сквозному отверстию с пазом на каждом из торцов с наружной стороны с возможностью прохождения через каждое отверстие зажимного винта и погружения его головки в паз, а второе полукольцо имеет на каждом из торцов по одному углублению с возможностью резьбового удержания в каждом углублении по одному винту, при этом указанные полукольца образуют две взаимно перпендикулярные сообщающиеся полости цилиндрической формы, где первая полость сформирована внутренней поверхностью полуколец с возможностью охвата и стягивания наружной поверхности первой трубы заданного диаметра, а вторая полость сформирована двумя симметрично расположенными пазами, выполненными на торцевой поверхности внутри одного из сопрягаемых концов каждого полукольца с возможностью охвата и стягивания наружной поверхности торцевого конца второй трубы заданного диаметра, при этом обеспечивается возможность сквозного прохождения через указанную вторую полость и торцевой конец второй трубы одного из зажимных винтов.
Недостатком данного разъемного зажима является то, что в местах крепления зажима часто основная труба (стойка) имеет отклонение формы как в поперечном сечении (некруглость), так и в продольном направлении (нецилиндричность), что приводит к ненадежной фиксации зажима при затяжке, то есть к снижению надежности функционирования всего трубного соединения, что в свою очередь может привести к травмам людей, занимающихся на снарядах данной конструкции.
Техническим результатом заявленной полезной модели является повышение надежности соединения двух взаимно перпендикулярных труб за счет обеспечения компенсации отклонения формы основной трубы в поперечном сечении в местах установки зажима.
Указанный технических результат обеспечивается тем, что предлагаемый разъемный зажим для соединения двух взаимно перпендикулярных труб состоит из двух полуколец, выполненных с возможностью охвата наружной поверхности трубы заданного диаметра, где первое полукольцо имеет по одному сквозному отверстию с внешним пазом на каждом из торцов с возможностью прохождения через каждое отверстие зажимного винта, а второе полукольцо имеет на каждом из торцов по одному углублению с возможностью резьбового удержания в каждом углублении по одному винту, при этом указанные полукольца образуют две взаимно перпендикулярные сообщающиеся полости цилиндрической формы, где первая полость сформирована внутренней поверхностью полуколец, а вторая полость сформирована двумя симметрично расположенными пазами, выполненными на торцевой поверхности внутри одного из сопрягаемых концов каждого полукольца, с обеспечением возможности сквозного прохождения через указанную полость одного из зажимных винтов, причем на торцевых концах полуколец выполнены одинаковые срезы таким образом, что образующиеся торцевые поверхности полуколец расположены параллельно друг другу и перпендикулярно скрепляющим винтам, а расстояние между соответствующими торцевыми поверхностями полуколец на участке среза выбирается в диапазоне 4,0-6,0 мм.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг. 1 приведен разъемный зажим в сборке, на фиг. 2 приведено трехмерное изображение соединения двух взаимно перпендикулярных труб с помощью данного зажима, на фиг. 3, 4, 5 приведены соответствующие проекции разъемного зажима без зажимных винтов. На чертежах приняты следующие обозначения:
1 - первое полукольцо; 2 - второе полукольцо; 3 - зажимные винты; 4 - первая полость; 5 - симметричные пазы, образующие вторую полость; 6 - участок среза на торцевых концах полуколец; 7, 8 - торцевые поверхности полуколец на участке среза с размером между ними t=4,0-6,0 мм; 9 - сквозное отверстие с внешним пазом (два отверстия); 10 - углубление диаметром d1 с возможностью резьбового удержания винта (два углубления); 11 - первая (основная) труба; 12 - вторая труба; D1, D2 - соответственно внутренний и внешний диаметры полуколец; D3 - диаметр основания цилиндрической второй полости; L1 - осевое расстояние между зажимными винтами; h1, h2 - глубина соответствующих отверстий в торцевых концах полуколец; h3, h4 - соответственно ширина колец и ширина внешних пазов у отверстий 9.
Как видно из указанных фигур, разъемный зажим состоит из полукольца 1 и полукольца 2, соединенных между собой посредством двух зажимных винтов 3, проходящих сквозь отверстия 9 полукольца 1 и удерживаемых при помощи резьбового соединения в углублениях 10 с резьбой в полукольце 2.
После соединения двух полуколец внутренняя поверхность полукольца 1 образует с внутренней поверхностью полукольца 2 полость цилиндрической формы 4, которая обеспечивает удерживание внешней поверхности трубы.
На одном из торцов каждого полукольца выполнен паз 5 полукруглой формы. При соединении полукольца 1 и полукольца 2 их сопряженные торцевые концы с пазами 5 образуют вторую полость цилиндрической формы, которая сообщается с первой полостью, а ее ось перпендикулярна оси первой цилиндрической полости, образованной внутренней поверхностью полуколец.
Вторая полость, образованная пазами 5 на одном из торцов каждого полукольца, выполнена с возможностью прохождения сквозь нее одного из зажимных винтов. При этом указанный зажимной винт одновременно проходит сквозь торцевую часть второй трубы, чем предотвращает возможность ее продольного или осевого смещения. Внутренняя поверхность полуколец 1, 2 обжимает опорную трубу с противоположных сторон, но за счет торцевых срезов на участке среза торцевые поверхности 7, 8 остаются параллельными друг другу, от чего всегда остается зазор на участке среза 6.
Расстояние между торцевыми поверхностями (величина зазора) для опорных труб различного диаметра находится в пределах t=4,0-6,0 мм, что обеспечивает компенсацию отклонения формы трубы - стойки в поперечном сечении (некруглость, нецилиндричность). При затяжке хомута с зазором меньшим 4,0 мм между полукольцами в заданном положении на стойке фиксация может быть недостаточной из-за неправильной формы трубы стойки в поперечном сечении, а при большем 6,0 мм - фиксация может быть чрезмерной и может привести к деформации стойки или нарушение лакокрасочного покрытия, что приведет к появлению коррозии металла и уменьшению срока службы спортивного снаряда.
В частности, испытания хомута для широко распространенной трубы - стойки с внешним диаметром в 150 мм, внутренним диаметром в 109 мм, шириной хомута в 44 мм и внешним диаметром второй трубы в 34 мм с размером зазора после среза в 5 мм показали хорошие результаты. Настоящая полезная модель промышленно применима, так как может быть изготовлена с применением обычных технологий, например, методом литья, на любом заводе, специализирующемся на производстве мелких стальных отливок.