ПЕТЛЯ
HINGE

Изобретение относится к средствам подвижного соединения элементов конструкций, например двери, для ее полного открывания до положения, противоположного расположению закрытых дверей.
Известна петля (US 2901766 А), содержащая две тяги, соединяющие дверь с рамой в поворотных элементах, расположенных на раме и двери.
Недостатком этой петли является то, что на одной тяге поворотный элемент, что на раме, расположен ближе к внешней поверхности закрытых дверей, и поворотный элемент, что на двери, тоже расположен ближе к внешней поверхности двери, а на другой тяге поворотный элемент, что на раме, расположен дальше от внешней поверхности закрытых дверей, и на двери поворотный элемент тоже расположен дальше от внешней поверхности двери. Такое расположение позволяет с минимальной деформацией тяг осуществить со стороны петли слом двери выдвижением ее из рамы.
В основу изобретения поставлена задача совершенствования петли путем изменения расположения тяги между поворотными элементами на раме и дверях таким образом, чтобы увеличить угол поворота при первоначальном повороте открывания и засчет этого гарантировать дверь от возможности взлома тем, что при взломе со стороны петли дверь стремится при малом перемещении со стороны петли резко выдвинуться из рамы со стороны замка, невозможность чего уменьшает вероятность взлома.
Поставленная задача достигается тем, что в петле, содержащей по меньшей мере два поворотных элемента, расположенных на или в двери с возможностью движения или поворота относительно двери, и по меньшей мере два поворотных элемента, расположенных на или в раме с возможностью движения или поворота относительно рамы, а между поворотными элементами, которые на двери и на раме для связи двери с рамой, расположены кривые тяги, согласно изобретению, если на одной тяге поворотный элемент ее связи с рамой расположен ближе к внешней поверхности закрытой двери, а поворотный элемент ее связи с дверью на двери расположен дальше от внешней поверхности двери, то на другой тяге поворотный элемент ее связи с рамой расположен дальше от внешней поверхности закрытой двери, а поворотный элемент ее связи с дверью расположен ближе к внешней поверхности двери.
Поворотный элемент содержит ось, которая установлена в отверстии или пазу в раме или двери, или внешнюю поворотную часть, которая устанавливается на ось, расположенную на раме и/или двери.
Вертикальные плоскости, в которых находятся места расположения поворотных элементов на раме и на двери при закрытой двери, расположены параллельно и/или расположены параллельно и поперек двери, которая закрыта.
Вертикальные плоскости, в которых расположены в одной поворотные элементы на двери, а в другой поворотные элементы на раме, расположены под углом одна к другой.
Поворотные элементы, расположенные изнутри внешней стенки рамы в плоскости, параллельной двери, или имеющие с плоскостью двери одно направление для того, чтобы дверь открывалась под углом с целью самостоятельного закрывания, расположены один дальше от двери и соединен с поворотным элементом, который расположен ближе к внешней поверхности двери, а другой установлен изнутри на внешней стенке рамы ближе к двери и связан с поворотным элементом на двери, который расположен дальше от внешней поверхности двери.
Один поворотный элемент, установленный с возможностью поворота в или на раме, связан тягой, которая согнута или выполнена в пространстве дугой или дугами, или другой кривой, или углом, с поворотным элементом, его осью или внешней поворотной частью, который на двери, а другой поворотный элемент, расположенный с возможностью поворота в или на раме, связан тягой, расположенной в пространстве или согнутой, как и первый кривой элемент, с поворотным элементом, который его осью или внешней поворотной частью расположен на двери, при этом поворотная часть или ось поворотного элемента, который на двери, соединены с дверью.
Поворотный элемент на или в раме, расположенный ближе к двери и/или к внешней поверхности рамы, связан с осью поворотного элемента, что вблизи двери, который расположен дальше от внешней поверхности двери, а другой поворотный элемент на или в раме расположен дальше от двери и/или дальше от внешней поверхности рамы и связан с внешней поворотной частью, которая присоединена к двери.
Кривая тяга, которая связана с поворотным элементом, расположенным ближе к внешней поверхности двери на или в двери, выполнена таким образом, что плечом связи с рамой при открывании она располагается к внешнему краю рамы, а плечом, ближним к двери, располагается вне от внешнего края рамы и перемещает место своего расположения на двери вне от рамы на расстояние, равное или большее от места расположения своего поворотного элемента на двери или на внешней поворотной части другого поворотного элемента до внешней поверхности двери, а кривая тяга, которая связана с поворотным элементом, который дальше от внешней поверхности двери, выполнена таким образом, что плечом, связанным с поворотным элементом на раме при открывании двери, располагается вне до внешнего края рамы и перемещает место своего расположения вне от рамы на расстояние, которое обеспечивает его расположение от внешней поверхности закрытой двери на расстоянии, большем, чем к поворотному элементу, расположенному ближе к внешней поверхности двери, на которой он при закрытой двери расположен дальше от внешней поверхности двери.
Поворотные элементы, которые на двери и на раме и которые связаны между собой кривой тягой, расположены ниже или выше других или другого поворотных элементов.
Ось поворота двери с открыванием двери перемещается вне от рамы.
Поставленная задача достигается тем, что т.к. тяга связывает поворотные элементы, расположенные на раме дальше от внешней поверхности двери и на двери, что ближе к внешней поверхности двери, а другая тяга связывает поворотные элементы, расположенные, наоборот, на раме ближе, а на двери дальше от внешней поверхности двери, то перемещение двери наружу сопровождается движением поворотных элементов в направлении относительно друг друга под углом, большим, чем у прототипа, и в определенных вариантах выполнения приближающимся к 90 градусам и более. Чем больше угол между направлениями движения поворотных элементов, что на двери, тем дверь поворачивается на больший угол в начале движения открывания. Следовательно, есть возможность зазор между дверью и рамой у замка сделать меньшим, а при незначительном перемещении двери в раме у петли происходит резкое перемещение двери у замка. Так как замок гарантирует прочность, взлом невозможен. Тяги от значительных деформаций снабжены средствами, которые приведены в описании. Задача увеличения угла поворота в начальный период открывания двери также обеспечивается перемещением в пазах поворотных элементов.
На фиг.1 схематически показана петля с поворотными элементами, установленными на раме в плоскости поперечной закрытой двери и в плоскости, параллельной к первой, на двери.
На фиг.2 схематически показана петля, поворотные элементы которой на раме расположены в плоскости, параллельной плоскости закрытой двери, а на двери в плоскости, расположенной под углом, отличным от 90 градусов, к двери, один поворотный элемент закреплен внешней поворотной частью на двери, а внутренней /осью/ связан с поворотным элементом, что на раме, а второй поворотно связан с внешней поворотной частью первого механизма и с поворотным элементом на раме.
На фиг.3 схематически показана петля с поворотными элементами, расположенными на раме в вертикальной плоскости, которая расположена под углом, отличным от 90 градусов, к плоскости двери, а на двери - поворотный элемент с установленным на его внешней поворотной части вторым поворотным элементом.
На фиг.4 схематически показана петля с поворотными элементами, расположенными на раме в поперечной к закрытой двери плоскости, на двери - два соединенных поворотных элемента через внешнюю поворотную часть одного из них, установленных на или в двери.
На фиг.5 показано аксонометрическое изображение петли по фиг.1. Петля содержит поворотный элемент 1 /фиг.1-5/, который расположен на раме 2, и связанный с ним кривой тягой 3 поворотный элемент 6, расположенный на двери 4 ближе к внешней поверхности 5 двери 4. Содержит также поворотный элемент 7, расположенный на раме 2 ниже поворотного элемента 1 и связанный кривой тягой 8 с поворотным элементом 9, который расположен на двери 4 ниже поворотного элемента 6 и далее от внешней поверхности 5 двери 4, чем поворотный элемент 6, и может иметь на своей поворотной части 10 или под своей поворотной частью 10 /фиг.2-5/ ось 11 /фиг.5/ или внешнюю часть поворотного элемента 6. Поворотная часть 10 может быть круглой /фиг.2-5/ или иметь форму, например, квадрата, треугольника, овала и пр. /не показано/. Кривая тяга 3 может быть изготовлена из полосы, согнутой под углом /фиг.5/, или по дуге /дугам/, или по другой кривой /кривым/. Для прочности от крутящих усилий на полосе могут быть выполнены наклонные ребра 12 /фиг.5/, которые с одной стороны полосы наклонены в одну сторону, а с другой - напротив. Кривая тяга 3 может быть изготовлена из трубы, а для прочности от кручения на ее поверхности может быть выполнена шнековая навивка /не показано/, или шнек может быть расположен внутри трубы /не показано/. Поворотные элементы 1 и 7 /фиг.1-5/ могут быть расположены на раме с помощью кронштейнов 13. Внешние поворотные части 10 плоскостями 14 /фиг.5/ по линиям, указанным пунктирами, могут быть приварены к двери, могут быть привинчены через отверстия /не показано/, которые могут быть в части 10 или в кронштейнах, на ней выполненных /не показано/. Выполнение петли с частью 10 позволяет увеличить мощность петли, а также выполнять ее замену. На двери выполнены ручки 15 /фиг.1-4/. Дверь для гарантии от взлома может содержать фиксаторы 16, а кривые тяги - уголки 17 на их поверхности, которые могут продолжаться по всей длине кривой тяги 3 и 8. Поворотный элемент 1, 6, 7, 9 может состоять из оси, которая установлена в отверстии или пазу на двери или раме или во внешней поворотной части, которая устанавливается на ось, расположенную на двери 4 или раме 2. Паз необходим для некоторых случаев выполнения петли с некоторым запасом движения. Переходы на кривых тягах 3 и 8 при открытой двери находятся возле внешнего края 18 рамы 2.
Петлю используют следующим образом.
Закрытая дверь /фиг.1-4/ зафиксирована от взлома прочностью кривых тяг 3 и 8, которую им обеспечивают в том числе ребра 12 /фиг.5/, накладной угол 17 или продольная полоска, закрепленная ребром по всей длине тяги, а также фиксатором 16 /фиг.1/, а петля в этом случае обеспечивает эстетический вид двери 4.
Открывают дверь ручкой 15. При этом действуют на поворотные элементы 6 и 9, которые на двери 4, в результате чего на поворотном элементе 6 /фиг.1/ при открывании двери 4 возникает усилие F /фиг.1/ в направлении к петле и в результате генерируется момент поворота кривой тяги 3 относительно поворотного элемента 1, расположенного дальше от внешней поверхности рамы 2, против часовой стрелки /на открывание двери/ и поворота кривой тяги 3 в поворотном моменте 1 /фиг.1-5/. На поворотный элемент 9, который расположен дальше от внешней поверхности 5 двери 4, действует сила F2, направленная от петли, что также вращает кривую тягу 8 относительно поворотного элемента 7, расположенного ближе к внешней стенке рамы 2, против часовой стрелки /на открывание двери/. Таким образом, петля поворачивается на угол для открывания двери 4 и одновременно перемещает край двери 4 возле двери во внешнее пространство, потому что оба поворотных элемента 6 и 9 движутся там же. При этом движение поворотного элемента 6 описывает круг с центром в поворотном элементе 1 и располагается вне рамы 2 на расстоянии от рамы 2, которое равно или больше расстояния от поворотного элемента 6 к внешней поверхности 5 двери 4, а поворотный момент 9 описывает круг с центром в месте поворота поворотного элемента 7, по которому он перемещается вне рамы на расстояние от повернутого поворотного элемента 6, равное расстоянию между ними на двери, и обегает элемент 6, а такое расположение и есть расположение наоборот относительно расположения закрытой двери 4. Таким образом, дверь открывается до направления, а возможно и дальше, противоположного направлению закрытой двери 4. При открывании двери 4 /фиг.2/ усилие открывания действует на поворотный элемент 9, расположенный дальше от внешней поверхности 5 двери 4, а именно на его внешнюю поворотную часть 10. Расположенный на внешней поворотной части 10 поворотный элемент 6, который расположен ближе к внешней поверхности 5 двери 4 и с отрезком между элементами 6 и 9, расположенным под углом, отличным от 90 градусов, к плоскости двери, чем поворотный элемент 9, получает усилие в направлении к петле и вызывает в кривой тяге 3 относительно поворотного элемента 1, расположенного на раме 2 дальше от края 18 рамы 2, момент в направлении по часовой стрелке. Но это направление на закрывание двери 4, и это движение не может быть осуществленным, потому что поворотный элемент 9, который расположен дальше от внешней поверхности 5, чем поворотный элемент 6, движется относительно поворотного элемента 7, расположенного ближе к двери 4, чем элемент 1, расположенный в плоскости, параллельной двери 4, или вблизи этого расположения, против часовой стрелки, при этом поворотный элемент 6 вынужден двигаться впереди поворотного элемента 9. Здесь может сработать паз, выполненный в поворотном элементе 1, допускающий в поворотном элементе 1 перемещение от края 18. Поворотный элемент 6 получает свободу перемещения от края 18 и поворота вокруг поворотного элемента 9, чем обеспечивается поворот двери вокруг поворотного элемента 9. Дверь поворачивается с движением в пазу по меньшей мере до расположения поворотного элемента 6 на уровне поворотного элемента 9. После этого дверь перемещается вместе с поворотными элементами 6 и 9. При подходе к краю 18 и войдя с ним в контакт, тяга 3 перемещается относительно края 18, перемещая поворотный элемент 1 в пазу до упора ближе к краю 18. С выполнением паза на части 10 дверь поворачивается в поворотном элементе 9 с перемещением поворотного элемента 6 в пазу на части 10. Этим обеспечивается выход двери из рамы с минимальным перемещением в сторону замка. А это позволяет делать щель между дверью и рамой со стороны замка минимальной. После выхода двери из рамы тяги перемещаются в поворотных элементах 1, 7. Кроме того, это позволяет увеличить угол поворота двери. Далее впереди движется поворотный элемент 9, обегает поворотный элемент 6 до расположения отрезка между ними до наоборот относительно расположения в закрытой двери 4. То есть дверь поворачивается вокруг элемента 9, который выполнен вне рамы.
Открывание двери по фиг.3 аналогично открыванию двери по фиг.1. Но здесь поворотный элемент 9, расположенный дальше от внешней поверхности 5 двери 4, чем поворотный элемент 6, которые расположены в вертикальных плоскостях, расположенных под углом одна к другой, выполнен с мощной внешней поворотной частью 10, что позволяет иметь крепкую ось 9 и крепкую тягу 8, чем обеспечивается надежность петли. Отличаются также места расположения поворотных элементов 1 и 7 /фиг.3/, расположенных под углом, отличным от 90 градусов, к направлению закрытой двери, таким образом, что поворотный элемент 1 расположен дальше от двери 4 с внешней поверхностью 5, а поворотный элемент 7 ближе, что уменьшает перемещение двери 4 в начальный период открывания в сторону от петли, что обеспечивает возможность уменьшения просвета между рамой и дверью со стороны ручки 15.
По фиг.4 и 5 дверь открывается так же, как и по фиг.1, но здесь увеличена мощность петли за счет поворотного элемента 9 и его внешней поворотной части 10, которой может быть занято все поперечное пространство двери 4, что невозможно в варианте двери 4 по фиг.1 без дополнительных материальных и ресурсных затрат, потому что для расположения на уровне поворотного элемента 6 до уровня поворотного элемента 9 нужен кронштейн, такой как внешняя поворотная часть 10. Кроме того, что есть возможность укрепить оси 9, кривую тягу 8 и поворотный элемент 7, который не имеет ограничений в размерах в рамках рамы 2, есть возможность увеличить в петле количество кривых тяг 3 до двух с обеих сторон поворотной части 10 и соответственно поворотных элементов 1 и 6, и может быть увеличено количество поворотных элементов 9 и соответственно поворотных частей 10, которые могут быть расположены одна под другой. Поворот тяг по фиг.4 может быть таким же, как и по фиг.2, с перемещением оси в пазу. На фиг.5 для упрощения изображения кривые тяги 3 и 8 изображены с прямолинейными плечами.