СКРЫТАЯ ПЕТЛЯ С ПОВОРОТОМ НА 180
HIDDEN HINGE TURNABLE BY 180

Изобретение относится к скрытой петле с поворотом на 180° для подвижного соединения двух частей между сложенным состоянием, в котором они расположены друг над другом, и полностью разложенным состоянием, в котором они плоско выровнены рядом друг с другом, содержащей две детали для закрепления на соединяемых частях, а также первую и по меньшей мере одну вторую U-образные поворотные скобы, которые концами своих колен соединены с возможностью вращения с деталями петли, причем оси вращения второй поворотной скобы расположены со смещением относительно осей вращения первой поворотной скобы.
Родовая петля может использоваться разнообразно, например для раскладывания столика, например в самолетах. При этом петля, по меньшей мере, в разложенном состоянии подвижно соединенных между собой частей не должна быть видна, так что поверхность разложенного столика не прерывается петлей, а между соединенными частями имеется лишь небольшая щель.
Среди таких петель различают так называемые ведомые петли, у которых вращательные движения соединяемых частей связаны, и так называемые неведомые петли, у которых вращательные движения соединяемых частей независимы друг от друга. Недостаток ведомых петель состоит в том, что система в большинстве случаев очень мягкая, т.е. имеет небольшие жесткость и прочность. Кроме того, между соединяемыми частями в разложенном состоянии возникает относительно широкая щель, поскольку иначе они во время движения сталкивались бы друг с другом.
В свою очередь, в случае неведомых петель за счет независимых друг от друга вращательных движений соединяемых частей может произойти их столкновение в процессе движения, в результате чего части, в частности их кромки, могут быть повреждены.
В DE 3023637 A1 описана дверная или оконная петля для углов открывания 180°, которая соответствует упомянутой выше неведомой петле.
Также в US 4928350 A описана родовая петля, ведение которой имитируется пружиной. Также этой петле присущи упомянутые выше недостатки.
В US 7203997 B2 описана петля с линейным ведением, совершающая вследствие необходимых допусков умеренно определенное движение. Кроме того, линейное ведение требует очень комплексной геометрии, и существует опасность чрезмерного износа.
В US 1382754 A раскрыта петля для соединения двух частей, причем в разложенном состоянии частей их поверхность прервана монтажными пластинами деталей петли.
В DE 102006034496 B3, US 2570479 A и US 5410779 A раскрыты другие петли, которые не подходят для подвижного соединения двух частей между сложенным и разложенным состояниями.
Задача изобретения состоит в создании такой описанной выше петли, которая объединяла бы в себе преимущества ведомых и неведомых петель, т.е. обеспечивала бы как независимые вращательные движения соединяемых частей или принудительное ведение, так и необходимые жесткость и прочность. Недостатки известных петель должны быть устранены или, по меньшей мере, уменьшены.
Задача изобретения решается посредством описанной выше петли, причем оси вращения обеих поворотных скоб одной детали петли расположены в плоскости, в основном, параллельной плоскости соединяемой с этой деталью петли части, а оси вращения обеих поворотных скоб другой ее детали - в плоскости, в основном, перпендикулярной плоскости соединяемой с этой деталью петли части. За счет использования по меньшей мере двух поворотных скоб с разными осями вращения происходит разделение задач петли, т.е. передача усилий, с одной стороны, и принудительное ведение, с другой стороны. За счет расположения со смещением осей вращения по меньшей мере двух поворотных скоб соединяемые части в процессе движения не могут произвольно поворачиваться, а подвержены принудительному ведению. В результате можно точно и предварительно определить взаимное столкновение частей в процессе движения и тем самым минимизировать возникающую щель в разложенном состоянии обеих частей. В случае использования в раскладываемой столешнице особенно важно, что щель минимальная, благодаря чему возникает единая поверхность. Кроме того, за счет по меньшей мере одной дополнительной поворотной скобы может осуществляться оптимальная передача статических усилий, благодаря чему можно повысить жесткость и прочность системы. За счет конструкции, у которой плоскость, образуемая обеими осями вращения одной части, в основном, параллельна этой части, а плоскость, образуемая осями вращения другой части, в основном, перпендикулярна этой части, возникает оптимальное движение соединяемых частей по отношению друг к другу на желаемые 180°.
Если смотреть в направлении осей вращения, то по меньшей мере две поворотные скобы расположены предпочтительно друг за другом. В результате возникает относительно простая петля, которая по сравнению с обычными петлями отличается несколько большей конструкцией.
В деталях петли выполнены преимущественно выемки для расположения колен поворотных скоб, причем для образования осей вращения в деталях петли выполнены по два отверстия, а в каждой поворотной скобе выполнено по одному отверстию, и в эти отверстия вставляется по одной оси. Такая конструкция петли с поворотом на 180° отличается своими простотой и надежностью.
Предпочтительно на одной детали петли выполнен по меньшей мере один упор и т.п., а на другой - по меньшей мере один подходящий к этому упору и т.п. контур, причем при полностью раскрытой петле по меньшей мере один упор и т.п. входит по меньшей мере в один контур другой ее детали. Это улучшает выравнивание, когда петля раскрыта, благодаря чему поверхности соединяемых частей точно совпадают между собой.
Согласно другому признаку изобретения, предусмотрена по меньшей мере одна промежуточная деталь для соединения с одной деталью петли, соединяемая с соединяемой частью. Таким образом, с помощью по меньшей мере одной промежуточной детали происходит скрепление деталей петли с соединяемыми частями, например столешницами.
Промежуточная деталь может, например, склеиваться с соединяемой частью. Этот вариант соединения подходит, в частности, в случае подвижного соединения сэндвич-элементов с ячеистыми сердечниками, в которых шурупы или т.п. нашли бы недостаточную опору.
Детали петли могут быть выполнены также составными и соединены между собой. Таким образом, могут быть получены петли модульной конструкции, которые, например, только в случае необходимости могут быть снабжены по меньшей мере одной дополнительной поворотной скобой. Точно так же возможно, чтобы при расположении нескольких петель только часть из них была снабжена по меньшей мере двумя предложенными поворотными скобами.
Предпочтительно одна поворотная скоба для восприятия усилий выполнена более стабильной, чем другая поворотная скоба для принудительного ведения.
Для повышения прочности может быть предусмотрена по меньшей мере одна дополнительная поворотная скоба для восприятия усилий при движении соединяемых частей. Оси вращения этой по меньшей мере одной дополнительной поворотной скобы совпадают с осями вращения поворотной скобы для восприятия усилий.
Для поддержания движения деталей петли может быть предусмотрен по меньшей мере один пружинящий элемент. Он может быть выполнен по-разному, например в виде пружины кручения.
Детали петли и поворотные скобы изготовлены преимущественно из стали, алюминия или пластика, а по меньшей мере одна промежуточная деталь - преимущественно из алюминия или пластика.
Изобретение более подробно поясняется со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых изображают:
- фиг.1a-1c: принцип использования петель с поворотом на 180° в раскладываемом столике, например в самолете;
- фиг.2a-2e: различные перспективные виды одного варианта петли;
- фиг.3a-3e: в частичном разрезе виды сбоку петли из фиг.2a-2e в процессе полного движения соединяемых частей;
- фиг.4a-4d: видоизмененный по сравнению с фиг.2a-2e вариант петли.
На фиг.1a-1c изображен раскладываемый столик, который может найти применение, например, в самолете в стесненных пространственных условиях. Столик состоит из двух частей 2, 3, из которых часть 2 посредством петель 1 соединена с неподвижной частью 3 и за счет этого может раскладываться на 180° относительно нее. В сложенном состоянии на фиг.1a видны три петли 1. В разложенном состоянии столика на фиг.1с скрытые петли 1 не видны. При использовании петель с поворотом на 180° для раскладывания частей 2, 3 столика щель между ними в разложенном состоянии на фиг.1с должна быть минимальной, в результате чего возникает максимально единая поверхность.
На фиг.2a-2e изображен вариант петли 1 с поворотом на 180°, включающей в себя две детали 4, 5, подвижно соединенные между собой посредством двух поворотных скоб 6, 7. Последние выполнены, в основном, U-образными, причем концы их колен соединены с возможностью вращения с деталями 4, 5 петли. Согласно изобретению, оси A, В вращения, поворотной скобы 6 и оси С, D вращения поворотной скобы 7 расположены со смещением, как это видно на фиг.2d, 3a-3e. Для образования осей A, B, C, D вращения в деталях 4, 5 петли и в поворотных скобах 6, 7 выполнены соответствующие отверстия, в которые вставляется соответствующая ось.
В варианте на фиг.2a-2e предусмотрены две промежуточные детали 8, 9, соединяемые с деталями 4, 5 петли и с соединяемыми частями 2, 3 (не показаны). Промежуточные детали 8, 9 могут быть выполнены идентичными. Они могут, например, свинчиваться с соединяемыми частями 2, 3. Они могут также, например, склеиваться с соединяемыми частями 2, 3, что особенно подходит для частей из комбинированных сэндвич-материалов, поскольку в этом случае резьбовое соединение было бы нецелесообразным. Промежуточные детали 8, 9 могут изготавливаться, например, из алюминия или пластика, тогда как детали 4, 5 петли, поворотные скобы 6, 7 и соответствующие оси могут изготавливаться из стали, алюминия или пластика.
Как видно, в частности, на фиг.2e, на детали 5 петли выполнены три упора X и т.п., а на детали 4 - подходящие к ним контуры, причем упоры X и т.п. в полностью раскрытом состоянии петли 1 входят в эти контуры. Это улучшает выравнивание соединяемых частей 2, 3.
С помощью фиг.3a-3e поясняется процесс движения соединенных с петлей 1 частей 2, 3. В состоянии на фиг.3a обе соединяемые части 2, 3 находятся друг над другом на минимальном расстоянии d1 друг от друга. Согласно изобретению, обе поворотные скобы 6, 7 расположены таким образом, что оси A, В вращения поворотной скобы 6 и оси C, D вращения поворотной скобы 7 расположены со смещением. За счет расположения со смещением осей A, B, C, D вращения происходит принудительное ведение части 2, подвижной относительно части 3. В данном примере оси A, C вращения обеих поворотных скоб 6, 7 расположены в детали 4 петли в плоскости, в основном, перпендикулярной плоскости соединенной с этой деталью 4 петли части 2, тогда как обе оси B, D вращения обеих поворотных скоб 6, 7 расположены в детали 5 петли в плоскости, в основном, параллельной соединенной с этой деталью 5 петли части 3. В процессе движения части 2 относительно неподвижной части 3 часть 2 совершает движение на 180°, в результате чего части 2, 3 на фиг.3e расположены рядом друг с другом, будучи отделены друг от друга щелью d2. За счет принудительного ведения части 2 относительно части 3 посредством петли 1 щели d1, d2 могут поддерживаться небольшими, благодаря чему при движении части 2 относительно части 3 не может произойти их столкновения.
На фиг.3e также изображен описанный выше с помощью фиг.2е вариант с упорами X и т.п. детали 5 петли, которые входят в подходящие к ним контуры детали 4 петли, как только петля 1 полностью раскрыта. За счет этого поверхности частей 2, 3 выровнены плоско по отношению друг к другу. Разумеется, упоры X и контуры могут быть выполнены по-разному, например, один упор X может быть выполнен на детали 5 петли, а один упор X - на детали 4 петли, а соответствующие подходящие контуры могут быть выполнены напротив упоров X на обеих деталях 4, 5 петли.
На фиг.4a-4d изображен другой вариант петли с поворотом на 180°, детали 4, 5 которой выполнены по сравнению с вариантом на фиг.2а-2е составными. В соответствии с этим две детали 4′, 4″ петли через промежуточную деталь 8 подвижно соединены с частью 2, а две детали 5′, 5″ через промежуточную деталь 9 - с другой частью 3 посредством, по меньшей мере, двух поворотных скоб 6, 7. Благодаря такой модульной конструкции петля 1 может быть выполнена, согласно изобретению, с двумя поворотными скобами 6, 7 или за счет отсутствия одной ее детали 4″, 5″ и поворотной скобы 7 иметь обычную конструкцию.
Предложенная петля 1 объединяет в себе преимущества известных ведомых и неведомых петель за счет комбинации, по меньшей мере, двух поворотных скоб 6, 7, причем поворотная скоба 7 служит для передачи статических усилий, а поворотная скоба 6 - для обеспечения принудительного ведения.