Металлический стеллаж

Полезная модель относится к выставочному, торговому оборудованию, а именно к металлическим стеллажам, и предназначена для размещения выставочных экспонатов, а также различного ассортимента товаров предприятий торговли.
Известно множество стеллажей, детали которых стойки, задние панели, накладные полки соединяются друг с другом различными видами креплений. В состав стеллажей входят, как правило, несколько стоек, расположенных по углам стеллажа, на которых, с различными расстояниями по вертикали, закреплены одна или несколько горизонтальных накладных полок, на данных полках складируются предметы и/или насыпные товары, например, по патенту РФ №2337599 публ. 10.11.2008 Бюл. №31.
Недостатком этой конструкции является значительная металлоемкость стеллажа, что, в конечном итоге, повышает его стоимость.
Наиболее близким техническим решением, принятым за ближайший аналог, является стеллаж по патенту РФ на полезную модель №189811 публ. 04.06.2019 г.
Металлический стеллаж, содержит, по меньшей мере, две вертикальные стойки, выполненные из листового металла с прямоугольной горизонтальной проекцией, образующей внутреннее пустотелое пространство, и имеющие прорезеобразные гнезда прямоугольной формы, расположенные в виде пространственной сетки на ее лицевой и задней сторонах, полки, выполненные из листового металла толщиной от 0,35 мм до 0,55 мм, каждая из которых представляет собой несущую пластину прямоугольной формы в плане с отбортовками вдоль длинной и короткой сторон, имеющих элементы жесткости, выполненные в виде гнутых профилей из листового металла, горизонтальные концы которых приварены к внутренней горизонтальной поверхности полки, при этом с тыльной длинной стороны полки по всей ее длине выполнен наклонный фигурный гиб с обратным обращенным вверх фигурным отгибом, переходящим на горизонтальную плоскость полки и креплением к внутренней стороне пластины контактной сваркой, образуя в поперечном сечении полки замкнутую площадь панели, соединяющие стойки между собой, кронштейны, установленные в прорезеобразные гнезда стоек, на которые опираются элементы жесткости полок.
Стеллажи позволяют оснастить магазины различных форматов - «магазин у дома», «дискаунтер», «супермаркет». Универсальность конструкции стеллажей заключается в возможности создавать как пристенные (односторонние), так и островные (двухсторонние) варианты стеллажей, используя одни и те же детали.
Допустимая грузоподъемность пристенных секций стеллажей при распределенной нагрузке составляет 640 кг. Допустимые нагрузки на навесные полки варьируются в зависимости от размера и расположения на стеллаже - от 90 до 160 кг, а на базовые полки - от 180 до 240 кг. Применение системы фиксации стоек к стене - металлических уголков, анкеров, стяжек кронштейнов увеличивает максимально допустимую нагрузку на пристенный стеллаж до 1000 кг на секцию. Применение усиленных кронштейнов позволяет увеличить допустимую нагрузку на навесные полки до 240 кг. Пристенные усиленные стеллажи с дополнительной передней стойкой выдерживают нагрузки до 1500 кг на секцию.
Стойки стеллажей имеют замкнутый профиль и комбинированный точечно-сплошной шов по всей длине, это улучшает внешний вид и повышает надежность всей конструкции. При этом изготовление стоек из проката позволяет применять марки стали с более высокими прочностными характеристиками, чем при изготовлении из трубы. Кронштейны имеют дополнительные ребра жесткости и могут устанавливаться в трех разных положениях, что улучшает обзор товара.
Для выкладки более тяжелого товара применяются усиленные кронштейны с дополнительными зацепами. Полки являются цельными и имеют в передней и задней частях  ряд фигурных гибов, каждый из которых является ребром жесткости. Кроме того, к каждой полке привариваются ребра жесткости, также обеспечивающие высокую несущую способность.
Недостатком данной конструкции металлического стеллажа, является низкое качество точечного сварного шва при изготовлении полок стеллажа, из-за применения разных толщин свариваемого металла для обеспечения прочности и жесткости конструкции полок стеллажа.
Так как в ближайшем аналоге элементы жесткости выполнены большей толщины, чем сама пластина полки, усложняется процесс приварки гибов полки и элементов жесткости полки. Возникает необходимость постоянной перенастройки режимов точечной сварки, применимых к передним или задним гибам полки, выполненным из металла толщиной, равной толщине пластины полки, и к элементам жесткости полки, выполненным из металла большей толщины.
Внесение в конструкцию стеллажа конструктивного решения позволяет при сниженной металлоемкости полки обеспечить необходимую грузоподъемность, прочность и жесткость конструкции стеллажа с повышенным качеством изготовления по сравнению с ближайшим аналогом. Известно из «Лабораторный практикум по технологическим основам сварки и пайки, В.Н. Фролов, В.В. Пешков, В.А. Поклад, А.Б. Коломенский и др., М., ЭКОМЕТ, 2006 г. стр 149, что при приварке усилений изготовленных из металла большей толщины к поверхности полки, при помощи контактной сварки, увеличивается время воздействия разряда со свариваемыми поверхностями, что приводит к неравному прогреву поверхности полки и усилению, приводящим к сквозному прожигу более тонкого листа металла полки, в случае увеличенных режимов сварки, либо к слабой приварке усилений, в случае пониженных режимов сварки.
При соотношении толщин 1:3 и менее процесс осложняется трудностью получения номинальной (расчетной) зоны взаимного расплавления. Это происходит из-за несовпадения плоскости теплового равновесия со сварочным контактом и сопровождается малым и неустойчивым проплавлением тонкой детали. Вероятность непровара возрастает с увеличением разницы в толщине. На мягком режиме изотерма плавления преимущественно зарождается в центре сечения пакета (в толстой детали) и затем равномерно распространяется во все стороны. Таким образом, она лишь в конце цикла сварки захватывает тонкий лист металла. Процесс характеризуется неустойчивостью глубины проплавления, большим объемом жидкого металла более толстого листа металла, усиленной деформацией тонкого листа, повышенным износом электродов.
Таким образом, для повышения качества приварки элементов жесткости к поверхности листа полки и сокращения времени приварки целесообразно применять листы металла равной толщины.
Задачей полезной модели является при малой металлоемкости полки стеллажа повышение качества точечной сварки при изготовлении полок стеллажа и уменьшение сортамента применяемого тонколистового металла при его изготовлении.
Техническим результатом полезной модели является при малой металлоемкости полки стеллажа повышение качества производства полок стеллажа и, как следствие, повышение надежности эксплуатации произведенной продукции - металлического стеллажа.
Технический результат достигается за счет того, что металлический стеллаж содержащий, по меньшей мере, две вертикальные стойки, выполненные из листового металла с прямоугольной горизонтальной проекцией, образующей внутреннее пустотелое пространство, и имеющие прорезеобразные гнезда прямоугольной формы, расположенные в виде пространственной сетки на ее лицевой и задней сторонах, полки, выполненные из листового металла толщиной от 0,35 мм до 0,55 мм, каждая из которых представляет собой несущую пластину прямоугольной формы в плане с отбортовками вдоль длинной и короткой сторон, имеющих элементы жесткости, выполненные в виде гнутых профилей из листового металла, горизонтальные концы которых приварены к внутренней горизонтальной поверхности полки, при этом с тыльной длинной стороны полки по всей ее длине выполнен наклонный фигурный гиб с обратным обращенным вверх фигурным отгибом, переходящим на горизонтальную плоскость полки и креплением к внутренней стороне пластины контактной сваркой, образуя в поперечном сечении полки замкнутую площадь, панели, соединяющие стойки между собой, кронштейны, установленные в прорезеобразные гнезда стоек, на которые опираются элементы жесткости полок, согласно полезной модели толщина листа металла, из которых выполнены элементы жесткости, равна толщине листа металла несущей пластины полки стеллажа.
Основополагающая идея полезной модели подробнее разъясняется в последующем описании на основе примера исполнения, который представлен на фигурах.
Фиг. 1 - вид  металлического стеллажа;
Фиг. 2 - вид спереди металлического стеллажа;
Фиг. 3 - вид сбоку металлического стеллажа;
Фиг. 4 - вид сверху металлического стеллажа;
Фиг. 5 - сечение В-В фиг. 4;
Фиг. 6 - вид А фиг. 5;
Фиг. 7 - сечение Д-Д фиг. 4;
Фиг. 8 - сечение Г-Г фиг. 4;
Фиг. 9 - вид Б фиг. 5;
Фиг. 10 - вид стойки спереди;
Фиг. 11 - сечение Б-Б фиг. 10;
Фиг. 12 - вид полки снизу;
Фиг. 13 - вид полки сверху;
Фиг. 14 - сечение А-А фиг. 13;
Фиг. 15 - сечение Б-Б фиг. 13;
Фиг. 16 - вид элемента жесткости сбоку;
Фиг. 17 - вид элемента жесткости снизу;
Фиг. 18 - вид панели сверху;
Фиг. 19 - вид панели сбоку;
Металлический стеллаж, содержит, по меньшей мере, две вертикальные стойки 1, выполненные из листового металла с прямоугольной горизонтальной проекцией, образующей внутреннее пустотелое пространство 2, и имеющие прорезеобразные гнезда 3 прямоугольной формы, расположенные в виде пространственной сетки на ее лицевой 4 и задней 5 сторонах. Полки 6 металлического стеллажа выполнены из листового металла, каждая из которых представляет собой несущую пластину прямоугольной формы в плане с отбортовками 7 вдоль длинных 8 и коротких 9 сторон, имеющих элементы жесткости 10, выполненные в виде гнутых профилей из листового металла, горизонтальные концы 11 которых приварены точечной контактной сваркой к внутренней горизонтальной поверхности 12 полки 6. Металлический стеллаж имеет панели 13, соединяющие стойки 1 между собой, кронштейны 14 с трехпозиционными зацепами 20, установленные в прорезеобразные гнезда 3 стоек, на которые опираются элементы жесткости 10 полок 6. С тыльной длинной стороны полки, по всей ее длине, выполнен наклонный фигурный гиб 15, с обратным обращенным вверх фигурным отгибом 16, переходящим на горизонтальную плоскость полки 6 и креплением к внутренней стороне пластины точечной контактной сваркой, образуя в поперечном сечении полки 6 замкнутую площадь 17. Новым является то, что толщина Н листа металла, из которой сделаны элементы жесткости 10 полки, равна толщине Н листа металла несущей пластины полки 6 стеллажа.
Приварка элементов полки производится контактной сваркой при помощи автоматического сварочного комплекса. Заготовка полки по конвейеру подается на комплекс автоматической точечной сварки, где происходит приварка элементов жесткости и фигурного отгиба полки к внутренней поверхности пластины полки. При изготовлении полок на автоматической линии, смена режимов сварки затруднена технологическими особенностями самой сварочной линии, поэтому приварка усилений и гибов производится в одном режиме, что сказывается на качестве приварки системы усилений имеющих большую толщину. Для повышения качества сварки необходимо применять элементы жесткости, выполненные из металла толщиной равной толщине пластины полки.
Монтаж стеллажа и последовательность сборки.
Сборка стеллажа осуществляется непосредственно на месте его эксплуатации.
При установке стеллажей полы должны быть ровными и горизонтальными. Допустимый уклон поверхности - не более 2 мм на длине 1 м.
Перетаскивание уже собранного стеллажа не допускается.
При требуемой перестановке стеллажа необходимо предварительно разобрать стеллаж на составляющие элементы.
Монтаж стеллажа должен осуществляться работниками (не менее 2-х человек), имеющими соответствующие навыки.
При монтаже необходимо использовать следующие инструменты:
- киянка (резиновая или деревянная);
- ключ гаечный с открытым зевом 14 мм.;
- уровень строительный L=1-1,2 м.
Вставить базу в соответствующие пазы стойки и дослать базу до упора, для плотного соединения подстучать базу киянкой.
Установить регулировочные опоры 18 на базе, ввернув их приблизительно до середины резьбовой части для возможности дальнейшей регулировки стеллажа, размер видимой резьбы при этом будет составлять 15-20 мм. Установка панелей осуществляется снизу-вверх, при этом три зацепа 19 панели должны полностью зайти в прорезеобразные гнезда стоек. Металлический стеллаж имеет регулируемые по углу наклона при помощи зацепов 20 кронштейны 14.
Установить на базу 21 соответствующую полку. Установить в стойки кронштейны на необходимом уровне, положить на кронштейны, соответствующие им полки.
Для правильной установки стеллажа необходимо произвести регулировку винтовыми опорами 18 таким образом, чтобы стойки были установлены вертикально, а базы 21 находились на одном горизонтальном уровне.
Полки должны быть установлены строго на соответствующие им кронштейны или базы и по ширине не должны превышать длину базы или кронштейна.
Промышленная применимость металлического стеллажа очевидна. Производство предлагаемого стеллажа осуществляется с помощью специализированного оборудования включающего в себя:
- листогибочные пресса;
- координатно-револьверные пресса;
- комплексы лазерной резки;
- кривошипные пресса (штамповка);
- аппараты контактной сварки;
- линия продольно-поперечной резки рулонов;
- автоматические покрасочные линии.
Изготовленный опытный образец доказал достижение поставленной задачи.
Как показали испытания при малой металлоемкости полки обеспечено повышенное качество точечной сварки. Опытным путем проверено, что предложенная конструкция позволяет выдерживать нагрузки на полку:
при толщине металла 0,35 мм - 140 кг;
при толщине металла 0,4 мм - 180 кг;
при толщине металла 0,45 мм - 220 кг;
при толщине металла 0,55 мм - 240 кг.