ЗАГЛУШКА ДЛЯ ОТВЕРСТИЯ (ВАРИАНТЫ)

Область техники
Полезная модель относится к заглушке, предназначенной для перекрытия отверстия в панели, в частности кузова транспортного средства.
Заглушка предназначена для перекрытия отверстия в панели объекта, в частности автомобиля, с целью исключить проникновение в полость влаги, пыли, газов, а также всевозможных агрессивных жидкостей. Кроме этого, заглушка играет роль тепло-звукоизолирующего элемента, защищает краевой участок отверстия панели от коррозии и придает объекту эстетичный внешний вид.
Предшествующий уровень техники
Из уровня техники известна заглушка для отверстия (аналог - заявка Великобритании 2067256, кл. F16J 13/00, 5/14, публ. 22.07.81 г.), выполненная из нескольких частей, одна из которых представляет собой основание с выступающими упругими элементами, содержащими выемки и выступы для фиксации заглушки в отверстии панели, например кузова транспортного средства. Вторая часть заглушки представляет собой уплотняющее кольцо, выполненное из синтетического материала. При повышенной температуре синтетический материал размягчается до текучего состояния и скапливается в упомянутых выемках упругих элементов, что придает последним жесткость и не позволяет заглушке отклоняться в сторону. Описанная конструкция обеспечивает надежное перекрытие отверстия в панели, однако, выполнение заглушки из нескольких частей увеличивает трудоемкость процесса сборки, а выполнение одной из частей из размягчающегося под воздействием температуры материала затрудняет демонтаж заглушки, таким образом можно сделать вывод, что после демонтажа повторное использование заглушки будет затруднено.
Известна заглушка для отверстия (аналог - международная заявка РСТ (WO) 86/03721, кл. В62D 25/20, публ. 03.07.86 г., приоритетная заявка Германии (DE) 3446151), выполненная монолитной из синтетического материала, в частности из полиэфироуретана. В заявке показаны несколько вариантов выполнения заглушки, в одном из которых (см. фиг.4) заглушка включает в себя корпус, имеющий цилиндрическую поверхность, по периметру верхней кромки которого выполнена уплотняющая губка, напротив которой расположено фиксирующее кольцо, выполненное по периметру наружной поверхности корпуса, основание, представляющее собой горизонтальную поверхность, примыкающую по периметру к внутренней поверхности корпуса, а именно к основанию уплотняющей губки. Формы основания и фиксирующего кольца представлены различными вариантами исполнения, что в совокупности направлено на надежное перекрытие отверстия в панели, например кузова транспортного средства, без дополнительного процесса расплавления отдельных элементов заглушки. Однако недостаточная жесткость вышеописанной заглушки может привести к затруднению ее многоразового использования.
Известна заглушка для отверстия (ближайший аналог - заявка Франции 2507277, кл. F16J 13/08, В62D 25/00, публ. 10.12.82 г.), содержащая корпус, имеющий цилиндрическую поверхность, плоское основание, переходящее по всему периметру в уплотняющую губку, напротив которой расположено фиксирующее кольцо, выполненное по периметру наружной поверхности корпуса, вставные элементы жесткости, расположенные внутри корпуса, а также уплотнительную прокладку, выполненную из синтетического материала и расположенную под уплотняющей губкой. При повышенной температуре уплотнительная прокладка размягчается до текучего состояния и соединяет боковую поверхность отверстия, по меньшей мере, с частью наружной поверхности корпуса. Описанная конструкция обеспечивает надежное перекрытие отверстия в панели, однако, выполнение заглушки из нескольких частей увеличивает трудоемкость процесса сборки, а наличие уплотняющей прокладки, выполненной из размягчающегося под воздействием температуры материала и приобретающего клейкие свойства, затрудняет демонтаж заглушки, таким образом можно сделать вывод, что после демонтажа повторное использование заглушки будет затруднено.
Раскрытие полезной модели
Задача полезной модели направлена на создание конструкции заглушки многоразового использования повышенной жесткости, которую можно установить на любом этапе конвейерной сборки и при этом обеспечивающей безупречное надежное гидроизолирующее уплотнение отверстия даже после тепловой обработки с последующей окраской.
Технический результат, получаемый при реализации разработанной заглушки, заключается в повышении ее надежности, в повышении жесткости локальных участков заглушки, в снижении массы заглушки, в обеспечении надежного гидроизолирующего уплотнения.
Совокупность признаков заявляемой полезной модели заглушка для отверстия, находящаяся в причинно-следственной взаимосвязи с достигаемым техническим результатом, представлена в независимом пункте формулы полезной модели.
По первому варианту сущность полезной модели заключается в том, что заглушка для отверстия содержит корпус, выполненный трубчатым и перекрытый с одной стороны основанием, переходящим по периметру в уплотняющий лепесток, напротив которого расположено фиксирующее кольцо, сформированное по периметру наружной поверхности корпуса и образованное верхним и нижним плечиками, заглушка выполнена монолитной, при этом внутри корпуса на внутренней поверхности основания заглушки соосно расположены, по меньшей мере, два кольцевых элемента, первый из которых приближен к корпусу заглушки, а второй приближен к центральной оси L заглушки.
Кромочная часть уплотняющего лепестка размещена в плоскости Z, пересекающей фиксирующее кольцо заглушки.
Верхнее плечико фиксирующего кольца образует с наружной поверхностью корпуса прямой или острый угол β.
Нижнее плечико фиксирующего кольца образует с внутренней поверхностью корпуса острый угол α.
Первый кольцевой элемент может быть выполненным сплошным или прерывистым.
Второй кольцевой элемент может быть выполненным сплошным или прерывистым.
По второму варианту сущность полезной модели заключается в том, что заглушка для отверстия содержит корпус, выполненный трубчатым и перекрытый с одной стороны основанием, переходящим по периметру в уплотняющий лепесток, напротив которого расположено фиксирующее кольцо, сформированное по периметру наружной поверхности корпуса и образованное верхним и нижним плечиками, заглушка выполнена монолитной, при этом внутри корпуса на внутренней поверхности основания заглушки соосно расположены, по меньшей мере, два кольцевых элемента, первый из которых приближен к корпусу заглушки и выполнен с высотой hi, превышающей высоту h2 второго кольцевого элемента, приближенного к центральной оси L заглушки.
Кромочная часть уплотняющего лепестка размещена в плоскости Z, пересекающей фиксирующее кольцо заглушки.
Верхнее плечико фиксирующего кольца образует с наружной поверхностью корпуса прямой или острый угол β.
Нижнее плечико фиксирующего кольца образует с внутренней поверхностью корпуса острый угол α.
Первый кольцевой элемент может быть выполненным сплошным или прерывистым.
Второй кольцевой элемент может быть выполненным сплошным или прерывистым.
По третьему варианту сущность полезной модели заключается в том, что заглушка для отверстия содержит корпус, выполненный трубчатым и перекрытый с одной стороны основанием, переходящим по периметру в уплотняющий лепесток, напротив которого расположено фиксирующее кольцо, сформированное по периметру наружной поверхности корпуса и образованное верхним и нижним плечиками, заглушка выполнена монолитной, при этом внутри корпуса на внутренней поверхности основания заглушки соосно расположены, по меньшей мере, два кольцевых элемента, второй из которых приближен к центральной оси L заглушки и выполнен с высотой h2, превышающей высоту hi первого кольцевого элементα.
Кромочная часть уплотняющего лепестка размещена в плоскости Z, пересекающей фиксирующее кольцо заглушки.
Верхнее плечико фиксирующего кольца образует с наружной поверхностью корпуса прямой или острый угол β.
Нижнее плечико фиксирующего кольца образует с внутренней поверхностью корпуса острый угол α.
Первый кольцевой элемент может быть выполненным сплошным или прерывистым.
Второй кольцевой элемент может быть выполненным сплошным или прерывистым.
По четвертому варианту сущность полезной модели заключается в том, что заглушка для отверстия содержит корпус, выполненный трубчатым и перекрытый с одной стороны основанием, переходящим по периметру в уплотняющий лепесток, напротив которого расположено фиксирующее кольцо, сформированное по периметру наружной поверхности корпуса и образованное верхним и нижним плечиками, заглушка выполнена монолитной, при этом внутри корпуса на внутренней поверхности основания заглушки соосно расположены, по меньшей мере, два кольцевых элемента, первый из которых приближен к корпусу заглушки, а второй приближен к центральной оси L заглушки, причем между первым и вторым кольцевыми элементами расположены ребра жесткости, соединенные с внутренней поверхностью основания заглушки.
Кромочная часть уплотняющего лепестка размещена в плоскости Z, пересекающей фиксирующее кольцо заглушки.
Верхнее плечико фиксирующего кольца образует с наружной поверхностью корпуса прямой или острый угол β.
Нижнее плечико фиксирующего кольца образует с внутренней поверхностью корпуса острый угол α.
Первый кольцевой элемент может быть выполненным сплошным или прерывистым.
Второй кольцевой элемент может быть выполненным сплошным или прерывистым.
Ребра жесткости могут быть расположены радиально. Ребра жесткости могут быть соединены с первым кольцевым элементом.
Ребра жесткости могут быть соединены со вторым кольцевым элементом.
По пятому варианту сущность полезной модели заключается в том, что заглушка для отверстия содержит корпус, выполненный трубчатым и перекрытый с одной стороны основанием, переходящим по периметру в уплотняющий лепесток, напротив которого расположено фиксирующее кольцо, сформированное по периметру наружной поверхности корпуса и образованное верхним и нижним плечиками, заглушка выполнена монолитной, при этом внутри корпуса на внутренней поверхности основания заглушки соосно расположены, по меньшей мере, два кольцевых элемента, первый из которых приближен к корпусу заглушки, а второй приближен к центральной оси L заглушки, причем в зоне, ограниченной вторым кольцевым элементом, сформированы ребра жесткости, соединенные с внутренней поверхностью основания заглушки.
Кромочная часть уплотняющего лепестка размещена в плоскости Z, пересекающей фиксирующее кольцо заглушки.
Верхнее плечико фиксирующего кольца образует с наружной поверхностью корпуса прямой или острый угол β.
Нижнее плечико фиксирующего кольца образует с внутренней поверхностью корпуса острый угол α.
Первый кольцевой элемент может быть выполненным сплошным или прерывистым.
Второй кольцевой элемент может быть выполненным сплошным или прерывистым.
Ребра жесткости могут быть расположены радиально.
Ребра жесткости соединены со вторым кольцевым элементом.
Ребра жесткости могут быть увеличены или уменьшенными по высоте к центральной оси L заглушки.
По шестому варианту сущность полезной модели заключается в том, что заглушка для отверстия содержит корпус, выполненный трубчатым и перекрытый с одной стороны основанием, переходящим по периметру в уплотняющий лепесток, напротив которого расположено фиксирующее кольцо, сформированное по периметру наружной поверхности корпуса и образованное верхним и нижним плечиками, заглушка выполнена монолитной, при этом внутри корпуса на внутренней поверхности основания заглушки соосно расположены, по меньшей мере, два кольцевых элемента, первый из которых приближен к корпусу заглушки, а второй приближен к центральной оси L заглушки, причем между корпусом и первым кольцевым элементом расположены ребра жесткости, соединенные с внутренней поверхностью основания заглушки.
Кромочная часть уплотняющего лепестка размещена в плоскости Z, пересекающей фиксирующее кольцо заглушки.
Верхнее плечико фиксирующего кольца образует с наружной поверхностью корпуса прямой или острый угол β.
Нижнее плечико фиксирующего кольца образует с внутренней поверхностью корпуса острый угол α.
Первый кольцевой элемент может быть выполненным сплошным или прерывистым.
Второй кольцевой элемент может быть выполненным сплошным или прерывистым.
Ребра жесткости могут быть расположены радиально.
Ребра жесткости могут быть соединены с внутренней поверхностью корпуса.
Ребра жесткости могут быть соединены с первым кольцевым элементом.
Сравнение заявленного технического решения с уровнем техники по научно-технической и патентной документации на дату приоритета в основной и смежной рубриках показывает, что совокупность существенных признаков заявленного решения не была известна, следовательно, оно соответствует условию патентоспособности "новизна".
Предложенное техническое решение может быть изготовлено промышленным способом, работоспособно, осуществимо, воспроизводимо, следовательно, соответствует условию патентоспособности "промышленная применимость". При этом промышленный выпуск полезной модели возможен на стандартном оборудовании с применением известных, хорошо отработанных технологий и материалов.
Сущность технического решения поясняется на чертежах:
Фиг.1 - изображен в поперечном сечении перспективный вид заглушки (согласно варианту 1)
Фиг.2 - изображена заглушка (согласно варианту 6), установленная в отверстии панели.
Фиг.3 - изображен фрагмент заглушки (согласно варианту 2).
Фиг.4 - изображен фрагмент заглушки (согласно варианту 3).
Фиг.5 - вид на заглушку с тыльной ее стороны (согласно варианту 4).
Фиг.6 - вид на заглушку с тыльной ее стороны (согласно варианту 5).
Фиг.7 и 8 - виды на заглушку с тыльной ее стороны.
На фигурах изображены:
1 - заглушка;
2 - отверстие;
3 - панель;
3а - наружная поверхность панели;
3b- внутренняя поверхность панели;
4 - корпус;
4a - наружная поверхность корпуса;
4b- внутренняя поверхность корпуса;
5 - основание;
5a - наружная поверхность основания;
5b- внутренняя поверхность основания;
6 - уплотняющий лепесток;
7 - фиксирующее кольцо;
7a - кромочная часть фиксирующего кольца;
8 - первый кольцевой элемент;
9 - второй кольцевой элемент;
10 - верхнее плечо фиксирующего кольца;
11 - нижнее плечо фиксирующего кольца;
12 - кромочная часть уплотняющего лепестка;
13 - ребра жесткости;
14 - ребра жесткости;
15 - ребра жесткости.
Следует понимать, что специалисты в данной области техники смогут предложить другие варианты осуществления полезной модели и что некоторые ее детали можно изменять в различных других аспектах, не выходя за рамки сущности и объема настоящей полезной модели. Соответственно, чертежи и подробное описание заглушки носят иллюстративный, но не ограничительный характер.
Заглушка 1 (см. фиг.1-8) для круглого или другого вида отверстия 2 в панели 3, преимущественно кузова транспортного средства, выполнена монолитной, т.е. цельной деталью, и содержит: корпус 4; основание 5; уплотняющий лепесток 6; фиксирующее кольцо 7; первый 8 и второй 9 кольцевые элементы.
Корпус 4 выполнен трубчатым и перекрыт с одной стороны основанием 5, переходящим по периметру в уплотняющий лепесток 6.
В конкретном примере корпус 4 выполнен цилиндрическим с наружной 4а и внутренней 4b поверхностями, а основание 5 выполнено уплощенным с наружной 5a и внутренней 5b поверхностями. Основание 5 может быть выполнено дугообразно изогнутым, например выпуклым или вогнутым.
В нижней части заглушки 1 по периметру наружной поверхности 4а корпуса 4 напротив уплотняющего лепестка 6 выполнено фиксирующее кольцо 7, имеющее в поперечном сечении форму клина и образованное верхним 10 и нижним 11 плечиками. Для облегчения позиционирования заглушки 1 к отверстию 2 в панели 3 нижнее плечико 11 фиксирующего кольца 7 образует с внутренней поверхностью 4b корпуса 4 острый угол α (см. фиг.3).
Верхнее плечико 10 фиксирующего кольца 7 образует с наружной поверхностью 4a корпуса 4 острый или прямой угол β (см. фиг.4). Уплотняющий лепесток 6 выполнен таким образом, что его кромочная часть 12 размещена в плоскости Z, размещенной за плоскостью X, в которой расположена кромочная часть 7а фиксирующего кольца 7, при этом плоскость Z пересекает фиксирующее кольцо 7 (см. фиг.1), что способствует плотному прилеганию уплотняющего лепестка 6 к поверхности панели 3 (см. фиг.2) и, как следствие, надежной фиксации заглушки 1 в отверстии 2. В конкретном примере плоскость Z, расположена ниже плоскости X. В случае если угол β составляет 90°, то верхнее плечо 10 фиксирующего кольца 7 полностью располагается в плоскости X.
Внутри корпуса 4 на внутренней поверхности 5b основания 5 заглушки 1 соосно расположены, по меньшей мере, два кольцевых элемента 8 и 9. Первый 8 и второй 9 кольцевые элементы выполнены за одно целое с основанием 5 в виде кольцевых выступов с осями, совпадающими с центральной осью L заглушки 1. Первый кольцевой элемент 8 выполнен с высотой h1 и приближен к корпусу 4 заглушки 1, а второй кольцевой элемент 9 выполнен с высотой h2 и приближен к центральной оси L заглушки 1. Первый 8 и второй 9 кольцевые элементы повышают жесткость заглушки 1, в том числе и основания 5.
Заглушка 1 может быть выполнена таким образом, что высота h1 первого кольцевого элемента 8 соответствует высоте h2 второго кольцевого элемента 9 (см. фиг.1), т.е. эти высоты равны.
Заглушка 1 может быть выполнена таким образом, что высота h1 первого кольцевого элемента 8 превышает высоту h2 второго кольцевого элемента 9 (см. фиг.3).
Заглушка 1 может быть выполнена таким образом, что высота h2 второго кольцевого элемента 9 может превышать высоту h1 первого кольцевого элемента 8 (см. фиг.4).
Высота h1 первого кольцевого элемента 8 может составлять от 1 мм и выше. Высота h2 второго кольцевого элемента 9 также может составлять от 1 мм и выше. Максимальная высота каждого из кольцевых элементов 8 и 9 может быть равна высоте корпуса 4 заглушки 1, т.е. желательно, чтобы первый 8 и второй 9 кольцевые элементы не выступали за пределы упомянутого корпуса 4.
Первый кольцевой элемент 8 может быть выполнен сплошным (см. фиг.5, 6) или прерывистым, как изображено на фиг.8. Второй кольцевой элемент 9 также может быть выполнен сплошным (см. фиг.5, 6) или прерывистым, как изображено на фиг.7. Выполнение вышеупомянутых кольцевых элементов 8 и 9 прерывистыми снижает массу заглушки 1 и, соответственно, ее себестоимость.
Для усиления локальных зон заглушки 1 могут быть дополнительно введены ребра жесткости.
В заглушке между первым 8 и вторым 9 кольцевыми элементами могут быть расположены ребра жесткости 13, соединенные с внутренней поверхностью 5b основания 5 заглушки 1 и упомянутыми кольцевыми элементами 8 и 9 (см. фиг.2). При этом ребра жесткости 13 могут быть расположены радиально, на одинаковом или другом расстоянии друг от друга. Ребра жесткости 13 могут иметь различную форму, например, треугольную или четырехугольную или другую форму.
В центральной зоне заглушки 1, ограниченной вторым кольцевым элементом 9, могут быть сформированы ребра жесткости 14, соединенные с внутренней поверхностью 5b основания 5, а также упомянутым вторым кольцевым элементом 9 (см. фиг.5, 7). Ребра жесткости 14 могут быть расположены радиально, на одинаковом или другом расстоянии друг от друга, при этом могут быть увеличенными или уменьшенными по высоте в направлении к центральной оси L заглушки 1.
Между корпусом 4 и первым кольцевым элементом 8 могут быть расположены ребра жесткости 15, соединенные с внутренней поверхностью 5b основания 5 заглушки 1. Упомянутые ребра жесткости 15 могут быть соединены с внутренней поверхностью 4b корпуса 4, а также с первым кольцевым элементом 8 (см. фиг.6), при этом ребра жесткости 15 могут быть расположены радиально, на одинаковом или другом расстоянии друг от друга, могут иметь различную форму, например, треугольную, или четырехугольную, или трапециевидную, или другую форму.
Заглушка 1 выполнена монолитной из термопластичного материала, в частности из термоэластопласта в диапазоне твердости по ШОРу 75-90 ЕД, что обеспечивает следующие преимущества: термостойкость; гидроизоляцию после температурной нагрузки; возможность окраски, без существенных изменений размеров конструкции заглушки 1; устойчивость к жирам, маслам и другим жиросодержащим продуктам; устойчивость к ультрафиолетовому воздействию; устойчивость к абразивному воздействию, а также низкую остаточную деформацию после установки заглушки 1 в отверстие 2 панели 3.
Технический результат, получаемый при реализации разработанной заглушки 1, заключается: в ее высокой надежности; технологичности изготовления и установки; относительно низкой ее массе; в обеспечении надежного гидроизолирующего уплотнения; в повышении жесткости локальных участков заглушки 1, которые необходимо усилить. В частном случае, если заглушка 1 имеет относительно большой диаметр основания 5, то можно локально усилить посредством первого 8 и второго 9 кольцевых элементов и ребер жесткости 13 основание 5 заглушки 1. Если заглушка 1 имеет относительно большой диаметр основания 5 и при этом выполнена тонкостенной, то посредством первого 8 и второго 9 кольцевых элементов и ребер жесткости 14 и 15 можно усилить корпус 4 и центральную зону основания 5, на которую оказывают давление Р в процессе установки заглушки 1 в отверстие 2.
Вышеописанная заглушка 1 предназначена для установки в отверстие 2 панели 3, которое следует закрыть. Заглушка 1 может быть использована в области строительства жилых и нежилых помещений, а также в области автомобилестроения, в частности для перекрытия отверстия в панели кузова автомобиля.
Для введения заглушки 1 в отверстие 2 панели 3 первоначально совмещается нижняя часть корпуса 4 с отверстием 2. После этого, под давлением Р на центральную часть основания 5, фиксирующее кольцо 7 подается внутрь отверстия 2, при этом корпус 4 сжимается к центральной оси L заглушки 1, позволяя фиксирующему кольцу 7 далее проходить в отверстие 2, а уплотняющий лепесток 6 отгибается вверх, прижимаясь к наружной 3а поверхности панели 3. После того, как фиксирующее кольцо 7 полностью пройдет сквозь отверстие 2, давление Р на центральную часть основания 5 прекращается и уплотняющий лепесток 6, разгибаясь, подает заглушку 1 в обратном направлении, при этом корпус 4 приобретает свою первоначально заданную форму, а фиксирующее кольцо 7 упирается во внутреннюю 3b поверхность панели 3. Таким образом, создаются две зоны уплотнения: между уплотняющим лепестком 6 и наружной поверхностью 3а панели 3, а также между фиксирующим кольцом 7 и внутренней поверхностью 3b панели 3 (см. фиг.2).
Вышеописанная заглушка 1 может быть использована многократно, при этом она сохраняет ранее упомянутые в описании преимущества, обеспечивая тем самым безупречное гидроизолирующее уплотнение.