ПЕТЛЯ ДЛЯ ПОВОРОТНОГО СОЕДИНЕНИЯ СТВОРКИ С РАМОЙ
LOOP FOR ROTARY JOINT OF LEAF WITH FRAME

Изобретение относится к петле для поворотного соединения створки с рамой, в частности дверной створки с дверной рамой, содержащей соединяемый с рамой корпус и соединяемую со створкой поворотную скобу, которая опирается на корпус.
Такая петля известна из ЕР 1 400 646 В1. Она служит для скрытой установки в пространстве фальца комбинации профилей рамы и створки. За счет этого она не видна снаружи, что улучшает внешний вид комбинации рамы и створки по сравнению с обычными петлями и обеспечивает защиту петли от воздействия снаружи при закрытой створке. Таким образом, такие скрытно расположенные петли характеризуются улучшенной защитой от взлома по сравнению с видимыми снаружи петлями.
Для обеспечения возможности использования скрытно установленных петель также в так называемых перекрываемых системах, в которых профили рамы и/или створки имеют выступы, которые при закрытой створке частично перекрывают снаружи соответствующий другой профиль, поворотная ось установлена с возможностью перемещения в корпусе элемента рамы при повороте вдоль предусмотренных в лежащих противоположно друг другу стенках, имеющих направляющие поверхности направляющих дорожек. Это приводит к тому, что створка при повороте не только поворачивается вокруг поворотной оси, но также перемещается наружу относительно пространства фальца. Столкновение обеспечивающих перекрываемую систему выступов с соответствующим другим профилем предотвращается во множестве комбинаций профилей.
В известной из EP 1400646 B1 петле направляющие дорожки расположены в крышках корпуса, которые свинчены с остальным корпусом. Они служат для размещения элементов скольжения, на которые в свою очередь опирается поворотная ось.
Недостатком этой петли является то, что существенная часть сил удерживания и управления должна отводиться в раму через направляющие дорожки. Поэтому необходимо, с одной стороны, выполнять крышки достаточно стабильными. С другой стороны, должна обеспечиваться точная посадка после свинчивания, что на практике требует установки штифтов между крышками и корпусом. Кроме того, петля из-за большого количества конструктивных элементов трудно поддается сборке, а также требует больших затрат труда при изготовлении из-за необходимых для обеспечения перемещения поворотной оси зубьев на корпусе и поворотной скобе.
В US 2767425 раскрыта петля, содержащая направляющую прорезь, которая выполнена между одной из направляющих поверхностей, образованных самой поворотной скобой, и концентрической поверхностью направляющей пластины. Эта направляющая пластина свинчена с помощью винта с поворотной скобой. Направляющая поверхность и направляющая пластина зажимают направляющий элемент, поскольку направляющая пластина зажата нагрузкой упругой силы направляющего элемента. Для тяжелых дверей или больших действующих нагрузок эта петля непригодна, поскольку направляющая пластина при преодолении упругой силы отделяется и, следовательно, поворотная скоба может развить неконтролируемый зазор.
Поэтому в основу изобретения положена задача создания петли для скрытой установки, которая характеризуется простотой сборки своих конструктивных элементов и своей высокой допустимой нагрузкой. Кроме того, петля должна быть сравнительно дешевой в изготовлении.
Эта задача решена с помощью охарактеризованной в пункте 1 формулы изобретения петли. За счет того, что поворотная скоба содержит направляющую прорезь с концентричными направляющими поверхностями, а корпус содержит направляющий элемент, по которому направляются направляющие поверхности, так что обеспечивается возможность перемещения поворотной скобы относительно корпуса вдоль заданной направляющей прорезью траектории, поворотная скоба при повороте описывает заданную кривизной направляющей прорези кривую траектории, так что створка при открывании получает составляющую движения, которая удаляет друг от друга обращенные друг к другу в закрытом состоянии, образующие зону фальца стороны створки и рамы. Таким образом, петля, согласно изобретению, пригодна для перекрываемых систем. На основании направления направляющей прорези по направляющему элементу корпуса можно осуществлять передачу сил по поверхности между поворотной скобой и корпусом, так что петля пригодна также для больших нагрузок. Поскольку поворотная ось поворотной скобы является неподвижной, то не требуются сложные зубчатые зацепления или отдельно монтируемые элементы скольжения, что положительно сказывается на затратах труда, связанных с изготовлением петли, согласно изобретению.
Большая допускаемая нагрузка достигается также за счет того, что поворотная скоба согласно изобретению содержит имеющий примерно форму четверти стержня конструктивный элемент, который закреплен с помощью нескольких отстоящих друг от друга в продольном направлении винтов, пронизывающих направляющий элемент в удлиненном отверстии. Выполнение конструктивного элемента имеющим примерно форму четверти стержня, с одной стороны, обеспечивает высокую стабильность, поскольку конструктивный элемент может быть выполнен массивным без потери максимально возможного угла раскрыва. С другой стороны, несколько винтов по длине элемента петли, которые приводят к достаточному направлению шарнирной скобы, делают возможным запирание без использования при этом повышенных действующих нагрузок.
Петля, которая также пригодна для скрытой установки, известна из EP 887501 B1. В этой петле шарнирная скоба изогнута в форме дуги окружности и входит в имеющую форму дуги окружности канавку в удерживающей части. При этом выполнении уменьшается с увеличением угла раскрыва поверхность, через которую передаются силы между створкой и рамой. Это является существенным недостатком, в частности, потому что как раз при открытой створке следует ожидать наибольших сил.
В одном особенно предпочтительном варианте выполнения петли, согласно изобретению, направляющие поверхности образованы обращенными друг к другу сторонами выборочно предназначенных для скрепления друг с другом или разделяемых конструктивных элементов поворотной скобы. На основании этого можно особенно просто собирать петлю, согласно изобретению, посредством того, что при разделенных конструктивных элементах сначала обеспечивают прилегание одного конструктивного элемента к направляющему элементу, а затем закрепляют другой конструктивный элемент.
Крепление можно осуществлять особенно предпочтительно с помощью винтов.
Если винты пронизывают, что особенно предпочтительно, направляющий элемент в проходящих в направлении перемещения, имеющих удлиненную форму отверстиях, то эффективно предотвращается полный поворот направляющей прорези за направляющий элемент, что приводило бы к отделению поворотной скобы от корпуса.
Поэтому удлиненные отверстия предпочтительно могут иметь такие размеры и могут быть расположены так, что их концы ограничивают путь перемещения, на который поворотная скоба может перемещаться относительно корпуса. Другими словами, на основании размера удлиненных отверстий можно ограничивать максимальный угол раскрыва створки до желаемого значения. Поэтому отпадает необходимость в установке стопоров двери, которые портят внешний вид и представляют опасность спотыкания.
Для предотвращения заклинивания и для уменьшения износа петли, согласно изобретению, направляющие поверхности предпочтительно снабжены вкладышем из уменьшающего трение скольжения материала. Вкладыш может быть отдельным конструктивным элементом. Однако возможно также создавать вкладыш за счет прочно нанесенного на направляющие поверхности слоя или химической или физической обработки направляющих поверхностей.
Шарнирная скоба может быть выполнена разделенной параллельно шарнирной оси и содержать имеющую направляющую прорезь направляющую часть и имеющую плечо для закрепления на створке крепежную часть. На основании этого можно при еще не соединенных вместе направляющей и крепежной частях сначала предварительно монтировать подлежащие креплению на раме, с одной стороны, и на створке, с другой стороны, конструктивные группы петли, а затем устанавливать петлю на раме за счет монтажа направляющей и крепежной части друг на друге.
В одной особенно предпочтительной модификации выполненной разделенной шарнирной скобы она дополнительно содержит приспособление, которое обеспечивает перемещение направляющей и крепежной частей относительно друг друга параллельно шарнирной оси и фиксации этих обеих частей в желаемом положении. Юстировка створки в раме параллельно шарнирной оси, называемая также вертикальной юстировкой, возможна в этом случае простым образом.
Для облегчения соединения направляющей и крепежной частей при предварительно смонтированных конструктивных элементах, в особенно предпочтительной модификации по меньшей мере на одной из торцевых сторон шарнирной скобы предусмотрена выемка, с которой может входить в зацепление при определенном положении открывания шарнирной скобы расположенный на корпусе с возможностью перемещения фиксирующий элемент. На основании такого выполнения можно фиксировать направляющую часть во время процесса монтажа створки в заданном положении открывания, так что во время этого процесса нет необходимости удерживать ее вручную. За счет этого уменьшается также опасность травмирования персонала во время установки створки, например, за счет зажимания пальца между корпусом и шарнирной скобой.
Для обеспечения возможности простого использования петли, согласно изобретению, при различно выполненных створках, предпочтительно предусмотрена монтажная часть для крепления на створке, которая предназначена для монтажа предусмотренного для крепления на створке плеча шарнирной скобы. В этом случае необходимо согласовывать с заданными створкой условиями, например, с размером имеющейся выемки, лишь монтажную часть. Можно также иметь запас имеющих различные размеры, согласованных с различными стандартными ситуациями монтажных частей.
Для обеспечения также простой юстировки перпендикулярно шарнирной оси, называемой также горизонтальной юстировкой, между плечом и монтажной частью может быть предусмотрена распорка. В этом случае горизонтальную юстировку можно выполнять посредством изменения количества распорок или за счет применения распорок различной толщины. При этом распорки могут быть изготовлены предпочтительно из теплоизоляционного материала, с целью предотвращения излишних холодных мостиков.
На основании направления предусмотренного на корпусе направляющего элемента на направляющих поверхностях предусмотренной на поворотной скобе направляющей прорези уже обеспечивается направление с небольшим зазором шарнирной скобы в корпусе. Однако для облегчения сборки петли, согласно изобретению, и дополнительного улучшения направляющей функции, в одном предпочтительном варианте выполнения петли, согласно изобретению, корпус содержит по меньшей мере одну проходящую концентрично направляющей прорези направляющую дорожку, в которую входит с обеспечением направления соединенный с шарнирной петлей направляющий выступ. На основании этого в конечном итоге изменения механического предназначения шарнирная скоба уже позиционируется в корпусе перед соединением вместе образующих направляющие поверхности конструктивных элементов поворотной скобы. Таким образом, предотвращается затруднительное удерживание корпуса и поворотной скобы при соединении вместе. Кроме того, за счет дополнительного направления при открывании и закрывании створки уменьшается зазор между поворотной скобой и корпусом, за счет чего створку можно выполнять с меньшими размерами зазора относительно рамы.
Особенно предпочтительно предусмотреть в корпусе две направляющие дорожки на лежащих противоположно друг другу сторонах, при этом в каждую направляющую дорожку входит выступ, поскольку на основании этого петлю согласно изобретению можно использовать равным образом для открываемых как влево, так и вправо створок, и можно дополнительно уменьшать зазор между поворотной скобой и корпусом.
Для обеспечения возможности ввода по поверхности сил в направляющие дорожки с целью уменьшения нагрузки, выступы выполнены предпочтительно в форме дуги окружности.
Для уменьшения износа направляющие дорожки и/или выступы могут содержать вкладыши из уменьшающего трение скольжения материала.
В особенно предпочтительном варианте выполнения поворотная скоба выполнена по существу U-образной, при этом одно свободное плечо U образует сторону прилегания для створки, а на другом свободном плече образована одна из направляющих поверхностей. При этом направляющая поверхность может быть выполнена в сначала отдельном, затем соединенном с поворотной скобой конструктивном элементе, или же в самой поворотной скобе.
Ниже приводится описание примеров выполнения петли, согласно изобретению, со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых схематично изображено:
фиг.1 - первый пример выполнения, в разнесенной изометрической проекции;
фиг.2 - тот же пример выполнения, что и на фиг.1, однако в собранном состоянии на комбинации створки и рамы, в изометрической проекции;
фиг.3 - тот же пример выполнения петли, согласно изобретению, что и на фиг.2, в разрезе по линии А-А на фиг.2, однако в закрытом состоянии петли;
фиг.4 - тот же вид, что и на фиг.3, однако при открытой примерно на 90º створке;
фиг.5 - второй пример выполнения, в разнесенной изометрической проекции;
фиг.6 - тот же пример выполнения, что и на фиг.5, в разрезе по линии В-В на фиг.5, однако в закрытом состоянии;
фиг.7 - тот же вид, что и на фиг.6, однако при максимальном угле раскрыва открытой примерно на 90º створки;
фиг.8 - второй пример выполнения петли, согласно изобретению, в собранном состоянии в закрытом положении, при этом верхняя часть корпуса показана открытой вдоль заштрихованной плоскости, в изометрической проекции; и
фиг.9 - тот же вид, что и на фиг.8, однако при открытой примерно на 90º створке.
Обозначенный на фиг.1-4 в целом позицией 100 первый пример выполнения петли, согласно изобретению, содержит корпус 1, который выполнен примерно в форме ванночки и имеет форму прямоугольного параллелепипеда. На узких сторонах 2 корпуса 1 сформированы выступающие за его наружный контур консоли 3, которые имеют каждая два отверстия 4 для прохождения крепежного винта 5.
Показанная на фиг.1 слева продольная сторона корпуса образована направляющим элементом 6, который имеет в поперечном сечении форму разрезанной пополам в продольном направлении цилиндрической трубы. Направляющий элемент 6 содержит три расположенных на расстоянии друг от друга в продольном направлении L, имеющих удлиненную форму отверстия 7.
На обоих концах, на которых направляющий элемент 6 упирается в одну из узких сторон 2, т.е. вверху и внизу на фиг.1, направляющий элемент 6 окружен выполненной концентрично ему направляющей дорожкой 8, которая выполнена открытой к внутреннему пространству 9 корпуса 1.
Кроме того, петля 100 содержит поворотную скобу 10, которая имеет примерно U-образное поперечное сечение. Показанное на фиг.1 свободное плечо 11 содержит два отверстия 12 для прохождения соответствующего крепежного винта 13, который служит для крепления плеча 11 на створке F (см. фиг.2).
На другом, примерно параллельном плечу 11, свободном плече 14 сформирована вогнутая направляющая поверхность 15, радиус кривизны которой соответствует выпуклой стороне 16 направляющего элемента 6. Направляющая поверхность 15 несет вкладыш 17 из уменьшающего трение скольжения материала.
Кроме того, поворотная скоба 10 содержит имеющий примерно форму четверти стержня конструктивный элемент 18, выпуклая сторона 19 которого имеет радиус кривизны, который соответствует примерно радиусу кривизны вогнутой стороны 20 направляющего элемента 6. На вогнутой стороне 20 предусмотрены три расположенных на расстоянии друг от друга в направлении продольной оси L вкладыша 21 из уменьшающего трение скольжения материала, которые уменьшают трение между конструктивным элементом 18 и выпуклой стороной 20 направляющего элемента 6.
Как показано на фиг.1, на плече 14 поворотной скобы 10 сверху и снизу сформированы образующие продолжение направляющей поверхности 15 в направлении продольной оси L выступы 22, которые выполнены в форме дуги окружности так, что они образуют с направляющими дорожками 8, которые в свою очередь снабжены уменьшающими трение скольжения вкладышами 23, посадки скольжения.
Конструктивный элемент 18 свинчен с плечом 14 с помощью трех винтов 24, которые содержат каждый распорку 25. Винты 24 пронизывают плечи 14 в отверстии 26 и направляющий элемент 6 в одном из удлиненных отверстий 7. Винты 24 ввинчиваются в соответствующие резьбовые отверстия 28 конструктивного элемента 18, при этом они пронизывают вкладыши 21 в удлиненных отверстиях 29 и вкладыш 17 в отверстиях 30. Распорки 25 имеют такие размеры, что они заканчиваются примерно заподлицо с вогнутой стороной вкладыша 30.
Выпуклая сторона 19 конструктивного элемента 18 образует направляющую поверхность 31, которая образует с направляющей поверхностью 15 плеча 14 направляющую прорезь 32, которая взаимодействует со скольжением с направляющим элементом 6 (см., в частности, фиг.3 и 4).
В соответствии с этим, в смонтированном состоянии петли 100 направляющая поверхность 15 взаимодействует со скольжением с выпуклой стороной 16, направляющая поверхность 31 - с вогнутой стороной 20 направляющего элемента. Одновременно выступы 22 также с возможностью скольжения входят в направляющие дорожки 8, так что поворотная скоба 10 точно направляется на корпусе 1. Поскольку винты 24 проходят через удлиненные отверстия 7, то их концы могут образовывать упоры 27, которые ограничивают максимальный угол раскрыва поворотной скобы 10 и тем самым створки F относительно корпуса 1 и тем самым относительно рамы R. Поворот поворотной скобы 10 происходит вокруг поворотной оси S, которая находится внутри рамы R примерно у бокового края корпуса 1.
Показанная на фиг.5-9, обозначенная в целом позицией 200 петля, согласно второму варианту выполнения изобретения, содержит корпус 101, который также выполнен примерно в виде ванночки и имеет форму прямоугольного параллелепипеда. На его узких сторонах 102 сформированы выступающие за его наружный контур консоли 103, которые имеют каждая два отверстия 104 для прохождения соответствующего крепежного винта 105. Кроме того, в каждой консоли 103 вблизи края ваннообразной части 101' корпуса 101 примерно в середине предусмотрено другое отверстие 104', через которое при необходимости можно ввинчивать в раму R другой, не изображенный на чертеже крепежный винт.
Показанная на фиг.5 справа продольная сторона 101 образована направляющим элементом 106, который имеет в поперечном сечении форму разделенной пополам в продольном направлении цилиндрической трубы. Направляющий элемент 106 содержит три расположенных на расстоянии друг от друга в продольном направлении L удлиненных отверстия 107.
Направляющий элемент проходит вверху и внизу вплоть до плоских ограничительных поверхностей 108.
Кроме того, петля 200 содержит поворотную скобу 110, которая имеет направляющую часть 133 и крепежную часть 134.
На направляющей части 133 сформирована вогнутая направляющая поверхность 115, радиус кривизны которой соответствует выпуклой стороне 116 направляющего элемента 106. Направляющая поверхность 115 покрыта не изображенным на чертеже вкладышем из уменьшающего трение скольжения материала.
Кроме того, поворотная скоба 110 содержит имеющий примерно форму четверти стержня конструктивный элемент 118, выпуклая сторона 119 которого имеет радиус кривизны, который соответствует радиусу кривизны вогнутой стороны 120 (см. фиг.8). На выпуклой стороне 119 конструктивного элемента 118 выполнены на расстоянии друг от друга четыре вкладыша 121 из уменьшающего трение скольжения материала, которые уменьшают трение между конструктивным элементом 118 и вогнутой стороной 120 направляющего элемента 106.
Конструктивный элемент 118 свинчен с помощью трех винтов 124, которые содержат каждый распорку 125, с направляющей частью 133. Винты 124 пронизывают конструктивный элемент 118 в соответствующем отверстии 126 и направляющий элемент 106 - в одном из удлиненных отверстий 107. Винты 124 ввинчиваются в соответствующие резьбовые отверстия 128 направляющей части 133. Длина распорок 125 лишь немного больше толщины материала направляющего элемента 106, и диаметр соответствует по существу ширине удлиненных отверстий 107.
Выпуклая сторона 119 конструктивного элемента 118 образует направляющую поверхность 131, которая вместе с направляющей поверхностью 115 направляющей части 133 образует направляющую прорезь 132, которая взаимодействует со скольжением с направляющим элементом 106, другими словами, в которой расположен направляющий элемент 106 с возможностью скольжения вокруг шарнирной оси S (см. фиг.6-9).
В соответствии с этим, в смонтированном состоянии петли 200 направляющая поверхность 115 взаимодействует со скольжением с выпуклой стороной 119, направляющая поверхность 131 - с вогнутой стороной 120 направляющего элемента. Поскольку винты 124 проходят через удлиненные отверстия 107, то их концы могут образовывать упоры 127, которые ограничивают максимальный угол раскрыва поворотной скобы 110 и тем самым створки F относительно корпуса 101 и тем самым относительно рамы R. Поворот поворотной скобы 110 происходит вокруг поворотной оси S, которая находится внутри рамы R примерно у бокового края корпуса 101.
На торцевых концах как конструктивного элемента 118, так и направляющей части 133 нанесены вкладыши 135 примерно круглого поперечного сечения из уменьшающего трение скольжения материала. Они скользят при управлении петлей 200 по соответствующей соседней ограничительной поверхности 108.
Как показано, в частности, на фиг.5, направляющая часть 133 содержит на своей обращенной к крепежной части 134 стороне два расположенных на расстоянии друг от друга в направлении шарнирной оси выступа 136, которые имеют в своих свободных концевых зонах утолщения 137 (см. также фиг.6 и 7). Крепежная часть 134 снабжена выполненной с соответствующим выступам 136 поперечным сечением канавкой 138. Она имеет на обращенной к направляющей части 133 стороне вводное отверстие 139, которое проходит от середины примерно на одинаковую длину к торцевым концам крепежной части 134 и которое предназначено для введения одного из выступов 136 в канавку 138.
Соединение с геометрическим замыканием между направляющей частью 133 и крепежной частью 134 достигается тем, что после введения одного из выступов 136 в отверстие 139 обе части сдвигаются относительно друг друга параллельно шарнирной оси, так что оба выступа находятся в зацеплении с геометрическим замыканием с канавкой 138.
Для обеспечения возможности фиксации направляющей части 133 и крепежной части 134 в зацеплении друг с другом, концевые зоны канавки 138 снабжены резьбовыми отверстиями, предназначенными для ввинчивания резьбовых шпинделей 140. Юстировку параллельно шарнирной оси (вертикальную юстировку) можно осуществлять посредством вывинчивания, соответственно, ввинчивания резьбовых шпинделей 140.
Кроме того, петля 200 содержит монтажную часть 141, контур которой согласован с выемкой Т в створке. Она содержит несколько отверстий 142, которые служат для прохождения крепежных винтов 143 для свинчивания со створкой F.
Кроме того, на монтажной части 141 предусмотрены резьбовые отверстия 144, которые служат для ввинчивания винтов 145 с целью привинчивания крепежной части 134 к монтажной части 141.
Между крепежной частью 134 и монтажной частью 141 предусмотрена распорка 146, которая состоит из теплоизоляционного материала. Для юстировки петли перпендикулярно шарнирной оси (горизонтальной юстировки) можно использовать распорки 146 в различном количестве или различной толщины.
Разделение поворотной скобы 110 на направляющую часть 133 и крепежную часть 134 имеет то преимущество, что расположенную на стороне рамы конструктивную группу В1 и расположенную на стороне створки конструктивную группу В2 можно предварительно монтировать на раме и на створке. В этом случае для установки створки лишь еще необходимо соединить направляющие и крепежные части 133, 134 петель указанным выше образом.
Для того чтобы во время этого процесса не было необходимо удерживать вручную направляющую часть 133 в открытом положении, на торцевых сторонах направляющей части 133 выполнены выемки 147, предназначенные для введения в них с поворотом ввинченных в корпус 101 фиксирующих элементом 148 при определенном положении открывания. Фиксирующие элементы имеют на своей противоположной наблюдателю стороне на фиг.5 соответствующий выступ, предназначенный для введения в зацепление с двумя выемками 149 на корпусе 101. Выступ и выемки расположены так, что выступ в фиксирующем направляющую часть 133 положении находится в одной выемке, а в освобождающем направляющую часть 133 положении - в другой выемке.
Перечень позиций
100, 200 Петля
1, 101 Корпус
101' Ваннообразная часть
2, 102 Узкие стороны
3, 103 Консоли
4, 104, 104' Отверстия
5, 105 Крепежный винт
6, 106 Направляющий элемент
7, 107 Отверстия
8 Направляющая дорожка
9 Внутреннее пространство
10, 110 Поворотная скоба
11 Плечо
12 Отверстия
13 Крепежные винты
14 Плечо
15, 115 Направляющая поверхность
16, 116 Выпуклая сторона
17, 117 Вкладыш
18, 118 Конструктивный элемент
19, 119 Выпуклая сторона
20, 120 Вогнутая сторона
21, 121 Вкладыш
22 Выступ
23 Вкладыш
24, 124 Винты
25, 125 Распорки
26, 126 Отверстие
27 Упоры
28, 128 Резьбовые отверстия
29 Отверстия
30 Отверстия
31, 131 Направляющая поверхность
32, 132 Направляющая прорезь
108 Ограничительная поверхность
133 Направляющая часть
134 Крепежная часть
135 Вкладыш
136 Выступы
137 Утолщения
138 Канавка
139 Отверстие
140 Резьбовые шпиндели
141 Монтажная часть
142 Отверстия
143 Крепежные винты
144 Резьбовые отверстия
145 Винты
146 Распорка
147 Выемки
148 Фиксирующие элементы
149 Выемки
А-А Плоскость
В-В Плоскость
F Створка
L Продольная ось
R Рама
S Поворотная ось
T Выемка.