элемент для крепления фурнитуры к окнам и дверям с металлической коробкой

Формула изобретения

1. Элемент для крепления фурнитуры к металлическим оконным и дверным коробкам (12), содержащий

монолитный металлический корпус (10) с центральной цилиндрической частью (22), имеющей внутреннее резьбовое отверстие (46),

вставную часть (24) в форме усеченного конуса с уменьшением диаметра от диаметра центральной цилиндрической части (22) к одному концу,

стопорную часть (26), содержащую кольцевую горловину (28), ограниченную уступом (30), внешний диаметр которого больше диаметра центральной цилиндрической части (22), при этом внешний диаметр уступа (30) соединен с центральной цилиндрической частью с помощью части (32), имеющей форму усеченного конуса,

первый ряд сквозных продольных прорезей (38), которые проходят по части длины центральной цилиндрической части (22) и по вставной части (24) и которые определяют первый участок (40), имеющий возможность упруго деформироваться внутрь относительно недеформируемой, находящейся в состоянии покоя конструкции, и

второй ряд сквозных продольных прорезей (42), которые проходят по части длины центральной цилиндрической части (22) и по стопорной части (26) и которые формируют второй участок (44), имеющий возможность упруго деформироваться внутрь относительно недеформируемой, находящейся в состоянии покоя конструкции.

2. Крепежный элемент по п.1, в котором стопорная часть (26) имеет кольцевой выступ (34), который ограничивает горловину (28) в осевом направлении на противоположной относительно уступа (30) стороне.

3. Крепежный элемент по п.2, в котором кольцевой выступ (34) содержит радиально выступающие зубья (36).

4. Крепежный элемент по п.1, в котором первый, имеющий возможность упруго деформироваться участок (40) имеет накатанную наружную поверхность.

Описание изобретения к патенту

Настоящее изобретение относится к элементу для крепления фурнитуры к окнам и дверям с металлической коробкой.

Настоящее изобретение было сделано, в частности, для крепления петель к оконным или дверным металлическим коробкам, обычно изготовленным из алюминия или подобных сплавов. Однако настоящее изобретение не ограничивается данной областью применения.

Для решения проблемы крепления петель к оконным или дверным коробкам с большим весом становится все более и более распространенным использование металлических дюбелей с внутренней резьбой; такие дюбеля вставляются и крепятся в отверстиях металлических профилей, формирующих стационарную и подвижную оконную или дверную коробки. При установке дюбелей в соответствующие отверстия можно использовать винты для крепления петель.

Первый пример дюбеля, подходящего для этой цели, описывается в документе US-B-6702534, который описывает расширяемый дюбель с цилиндрической втулкой, в которой предусмотрены первый и второй ряды сквозных прорезей, образующих радиально расширяемые зоны. Втулка имеет внутреннюю резьбу, и в ней имеется участок с меньшим диаметром, который имеет возможность контактирования с концом винта для создания радиального расширения наружу втулки. Основным недостатком такого решения является то, что дюбель подвержен значительному радиальному расширению, когда винт затянут, и это может вызвать деформацию оконного и дверного профиля.

Второе известное решение раскрыто в документе WO-A-0238897, в котором описывается втулка для крепления петель к алюминиевым оконным и дверным коробкам, имеющая самонарезающую наружную резьбу, которая контактирует с отверстиями оконного или дверного металлического профиля. Недостатком второго решения является относительно длительное время, необходимое для закрепления самонарезающего дюбеля в металлическом профиле.

Задачей настоящего изобретения является создание усовершенствованного крепежного элемента, с помощью которого можно решить проблемы известного уровня техники.

В соответствии с настоящим изобретением поставленная задача решается с помощью крепежного элемента, имеющего признаки, изложенные в формуле изобретения.

Особенности и преимущества настоящего изобретения следуют из нижеследующего подробного описания, исключительно в виде неограничивающего примера, со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:

фиг.1 - вид в перспективе крепежного элемента перед установкой в металлический профиль,

фиг.2 и 3 - два этапа установки крепежного элемента на фиг.1,

фиг.4 и 5 - крепление полпетли крепежным элементом согласно изобретению,

фиг.6 - осевое сечение, которое показывает крепежный элемент и полпетли в собранном положении.

На фиг.1 позиция 10 обозначает крепежный элемент в соответствии с настоящим изобретением. Крепежный элемент 10 выполнен в виде монолитного корпуса из металлического материала, например из стали, внутри которого предусмотрено резьбовое отверстие. Крепежный элемент 10 вставляется и крепится в металлическом профиле оконных и дверных коробок. Профиль 12 имеет наружную стенку 14 с гладкой наружной поверхностью и, по меньшей мере, одну внутреннюю стенку 16, параллельную наружной стенке 14. В качестве предварительной операции перед установкой крепежного элемента 10 в стенках 14, 16 просверливают сквозные концентрические отверстия 18 и 20 одинакового диаметра.

Крепежный элемент 10 имеет центральную цилиндрическую часть 22 с постоянным диаметром и две концевые части 24, 26. Диаметр отверстий 18, 20 немного меньше диаметра центральной цилиндрической части 22. Концевая часть 24 служит в качестве вставной части и имеет форму усеченного конуса с большим диаметром, равным диаметру центральной цилиндрической части 22, и конически сужающимся к передней концевой части профилем. Вторая концевая часть 26, расположенная на противоположной стороне от вставной части 24, служит в качестве стопорной части. Часть 26 имеет горловину 28, диаметр которой по существу равен диаметру центральной цилиндрической части 22. Горловина ограничена в осевом направлении внутренним уступом 30, имеющим больший наружный диаметр, чем диаметр горловины 28. Наружный диаметр уступа соединен с центральной цилиндрической частью 22 с помощью части 32, имеющей форму усеченного конуса. На противоположной стороне от уступа 30 горловина 28 ограничена в осевом направлении кольцевым выступом 34, образованным множеством выступающих зубьев 36, имеющих форму пирамиды.

Крепежный элемент 10 снабжен первым рядом сквозных продольных прорезей 38, которые проходят по части центральной цилиндрической части 22 и по вставной части 24. Продольные прорези 38 определяют первый деформируемый участок 40, который может деформироваться радиально внутрь относительно остальной конструкции. Предпочтительно центральная цилиндрическая часть 22 имеет накатанную наружную поверхность на первом деформируемом участке 40.

Крепежный элемент 10 снабжен вторым рядом сквозных продольных прорезей 42, которые проходят по части центральной цилиндрической части 22 и по стопорной части 26. Предпочтительно в осевом направлении сквозные прорези 42 второго ряда занимают часть центральной цилиндрической части 22, в которую не включены сквозные прорези 38 первого ряда. В окружном направлении сквозные прорези 38, 42 предпочтительно чередуются так, что каждая прорезь 42 второго ряда по существу находится на центровой линии относительно двух соседних прорезей 38 первого ряда. Сквозные прорези 42 второго ряда образуют второй деформируемый участок 44, который проходит по стопорной части 26, включая горловину 28 и соединительную часть 32, имеющую форму усеченного конуса. Второй деформируемый участок 44 способен деформироваться радиально внутрь относительно недеформируемого положения.

Крепежный элемент 10 снабжен внутренним резьбовым отверстием, обозначенным позицией 46 на фиг. 5 и 6, которое проходит в осевом направлении, по меньшей мере, по всей длине центральной цилиндрической части 22, находящимся в состоянии покоя (не рабочем). В недеформируемом положении крепежного элемента 10 резьбовое отверстие 46 имеет цилиндрическую форму с постоянным диаметром, равным номинальному диаметру внутренней резьбы отверстия 46.

Как показано на фиг. 1 и 2, крепежный элемент 10 вставляется в выравненные отверстия 18, 20 металлического профиля 12 со смещением в осевом направлении. Так как в состоянии покоя (в ненагруженном состоянии) диаметр центральной цилиндрической части 22 немного меньше диаметра отверстий 18, 20, крепежный элемент 10 надежно устанавливается в отверстия 18, 20. Для осуществления данной установочной операции установочный инструмент 47, располагаемый на головке крепежного элемента 10, может использоваться для сообщения с помощью молотка установочного усилия в направлении, указанном стрелкой 48 на фиг.2.

Вставная часть 24 обеспечивает вставку крепежного элемента 10 в отверстия 18, 20 и радиальное сжатие внутрь первого деформируемого участка 40. Во время установочной операции соединительная часть 32, имеющая форму усеченного конуса, создает внутри радиальное сжатие внутрь второго деформируемого участка 44. Когда уступ 30 стопорной части 36 выходит за пределы толщины стенки отверстия 18, стопорная часть 26 расширяется до тех пор, пока она не введет в контакт наружную поверхность горловины 28 с внутренней поверхностью отверстия 18. Таким образом, получается контакт с фиксацией стопорной части 26 крепежного элемента 10 со стенкой 14 металлического профиля 12.

Фиг.3 показывает положение крепежного элемента 10 в конце его установки в металлическом профиле 12. В этом положении крепежный элемент 10 устойчиво закреплен по отношению к профилю 12 благодаря контакту с незначительным усилием первого деформируемого участка 40 с отверстием 20 и контакту с фиксацией горловины 28 с отверстием 18. Накатка на наружной поверхности первого деформируемого участка служит для предотвращения вращения крепежного элемента 10 относительно металлического профиля 12.

Стопорная часть 26 создает жесткий ограничитель, который предотвращает любое дальнейшее смещение крепежного элемента 10 в осевом направлении относительно профиля 12. Когда установка завершена, кольцевой выступ 34 стопорной части выступает от наружной части стенки 14. Два деформируемых участка 40, 44 крепежного элемента 10 в конструкции на фиг.3 упруго деформируются в радиальном направлении внутрь относительно находящейся в состоянии покоя (в ненагруженном состоянии) конструкции.

После забивания крепежного элемента 10 в металлический профиль 12 рабочий может закрепить половину 50 петли. В общем, будет необходимо обеспечить два взаимно параллельных крепежных элемента 10 для того, чтобы закрепить половину петли. Половина 50 петли устанавливается на наружной поверхности стенки 14 профиля, и кольцевой выступ 34 каждого крепежного элемента 10 позиционируется в соответствующем сквозном отверстии 52 половины 50 петли. Следовательно, установка половины 50 петли завершается вставкой и ввинчиванием крепежного винта 54 в резьбовое отверстие 46 каждого крепежного элемента 10. Фиг.5 и 6 показывают конструкцию после затягивания винта 54.

До вставки винта 54 диаметр резьбового отверстия 46 немного меньше номинального диаметра винта 54. Затягивание винта 54 вызывает наружное радиальное расширение крепежного элемента 10, так что, когда винт 54 затянут, наружный диаметр центральной цилиндрической части 22 по существу возвращается к тому же самому диаметру, что и диаметр цилиндрической части 22 в недеформированном состоянии, т.е. перед установкой крепежного элемента 10 в отверстия 18, 20.

Во время затягивания винта 54 половина петли прижимается в осевом направлении к профилю 12. Выступающие зубья 36 кольцевого выступа 34 упираются во внутреннюю стенку отверстия 52 половины 50 петли и надежно устанавливаются в стенке отверстия 52.

После завершения монтажа крепежный элемент 10 в соответствии с настоящим изобретением имеет наружный диаметр, который по существу равен диаметру, который он имеет в недеформированном состоянии. Крепежный элемент 10 осуществляет прочную и надежную связь со стенками 14, 16 металлического профиля 12, не вызывая существенных радиальных деформаций и, следовательно, сводя к минимуму риск деформации профиля 12. Полпетли 50 устанавливается посредством насадки на кольцевой выступ 34 стопорной части 26, так что получается прочная связь без зазора даже при воздействии больших нагрузок. Кольцевой выступ 36 стопорной части 26 радиально поддерживается наружной стенкой винта 54 так, что он не может деформироваться внутрь в результате взаимодействия между пирамидообразными зубьями 36 и стенкой отверстия 52 половины 50 петли. Кроме того, после окончания монтажа винт 54 зацепляется с внутренней резьбой крепежного элемента 10 по существу по всей длине резьбового отверстия 46 и по диаметру, равному номинальному диаметру резьбового соединения. Это позволяет получить оптимальное условие для соединения между винтом 54 и резьбовым отверстием 46.

Естественно, крепежный элемент в соответствии с настоящим изобретением может подлежать многочисленным изменениям относительно того варианта осуществления, который описан и проиллюстрирован, при этом без отхода от объема изобретения, определенного прилагаемой формулой изобретения.