PL221722B1 - Węzeł konstrukcyjny połączenia dwóch płytowych elementów, zwłaszcza meblowych - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest węzeł konstrukcyjny połączenia dwóch płytowych elementów, zwłaszcza meblowych, stanowiących złącze drewnopochodnego lub/i drewnianego bocznego elementu płytowego z prostopadle usytuowanym do niego płytowym elementem czołowym.

Znane są różne rozwiązania złącz meblowych węzłów konstrukcyjnych stanowiących montażowe złącze płyty bocznej mebla z prostopadle usytuowaną do niej płytą czołową w tym między innymi posiadające dociskowe zespoły mimośrodowe składające się z zamocowanego do płyty bocznej zaczepu oraz z mimośrodu ułożyskowanego w gnieździe płyty czołowej zaopatrzonego w wewnętrzną krzywkę współpracującą z łbem zaczepu. Przekręcenie mimośrodu tego zespołu wywołuje wymagane naprężenie i docisk do powierzchni przylegania łączonych ze sobą płyt.

Znane z polskiego opisu patentowego wzoru użytkowego nr 57215 złącze, zwłaszcza meblowe składa się ze sworznia, na którym wykonane są kołnierze oraz z tarczy zamocowanej obrotowo w korpusie, na której wykonany jest wpust spiralny, a na bocznej powierzchni korpusu tarczy wykonany jest przelotowy otwór usytuowany prostopadle do tarczy, w którym osadzony jest obrotowo sworzeń tak, że jego kołnierze umieszczone są i zazębiają się ze spiralnym wpustem.

Z polskiego opisu patentowego wzoru użytkowego nr 57709 znane jest złącze meblowe mimośrodowe składające się z zaczepu, wypustki i mimośrodu, przy czym mimośród ma uformowane gniazdo mimośrodu z osadzonym w nim łbem zaczepu z rozwidloną spiralą mimośrodu o kulistej powierzchni zaciskowej, którego wewnętrzna kulista powierzchnia czołowa przylega do powierzchni zaciskowej mimośrodu przy połączonych ze sobą dwóch ścianach meblowych. W złączu tym powierzc hnie przylegające, zaciskowe jego mimośrodu i wewnętrzna powierzchnia czołowa zaczepu spełniają funkcję samohamowności przy naprężeniu tego złącza i zaciśnięciu połączonych ze sobą obu ścianek meblowych.

Z polskiego opisu patentowego zgłoszenia wzoru użytkowego nr 107989 znane jest złącze meblowe mimośrodowe składające się z mimośrodu i zaczepu, którego zaczep w środkowej części ma wykonane dwa kołnierze ustalające oraz umieszczone pomiędzy nimi skośnie usytuowane cztery kołnierze sprężyste, a poza nimi na jednym końcu posiada pierścieniowy kołnierz oporowy i szyjkę zaczepu zakończoną łbem walcowym, natomiast drugi koniec tego zaczepu zaopatrzony jest w gwint samogwintujący łączoną jedną płytę meblową z drugą płytą z umieszczonym w niej zaczepem osadzonym w mimośrodzie.

Znane jest również z opisu polskiego zgłoszenia wynalazku nr P-353233 samohamowne złącze kątowe składające się z trzpienia i złączki mimośrodowej osadzonej w korpusie mającej postać wkładki zaopatrzonej na zewnątrz jej powierzchni w rowek o spiralnej trajektorii i stałym skoku, z którym współpracują osadzone na obwodzie tego trzpienia kołki o rozstawie odpowiadającym skokowi spirali rowka tej złączki.

Znany jest także z opisu polskiego zgłoszenia patentowego nr P-306639 węzeł konstrukcyjny płyt ściennych charakteryzujący się tym, że posiada dwa łączniki walcowo-stożkowe z nagwintowanymi osiowymi otworami wewnętrznymi, w które wkręcone są śruby, z których jedna przechodzi przez otwory płyty ściennej, a druga do prostopadle usytuowanej ramy nośnej i drugiej płyty ściennej.

Większość z opisanych wyżej rozwiązań konstrukcyjnych złącz meblowych pomimo posiadania zbyt rozbudowanej konstrukcji nie spełnia żądanych wymagań stawianych tego typu złączom. W rozwiązaniach tych w bezpośrednim sąsiedztwie powierzchni przylegania złącza generowane są wysokie naprężenia montażowe, a ponadto w dalszej odległości od powierzchni ich przylegania występują zbyt niskie naprężenia wzdłuż łączonej płyty czołowej, co w konsekwencji powoduje niekorzystne zmniejszenie sztywności całej struktury mebla oraz jego wytrzymałości na wysokie obciążenia.

Z kolei, znany z polskiego opisu patentowego nr PL 197248 kątowy węzeł konstrukcyjny dwóch płytowych elementów meblowych złożony jest z płyty bocznej, prostopadłej do niej płyty czołowej oraz zabudowanego pomiędzy nimi zespołu dociskowego, składającego się z wkładki walca napinającego, taśmy napinającej i klucza imbusowego. Wkładka tego zespołu ma postać profilowej listwy osadzonej w przypowierzchniowym rowku bocznej płyty, a walce napinające są łożyskowane współo siowo w tej wkładce i na pobocznicy mają wykonane wzdłużne rowki zabierakowe, zaś w osi obrotu mają przelotowe sześciokątne otwory. Z kolei taśmy napinające tego zespołu usytuowane są prostopadle do płyty bocznej, przy czym jednym końcem są one zamocowane w strefie odległej od powierzchni przylegania płyty bocznej i czołowej, a drugim zagiętym końcem zaopatrzonym w spiralną sprężynę są wprowadzane w rowki zabierakowe wałków napinających. Klucz imbusowy ma długość trzpienia nieco

PL 221 722 B1 większą od rozstawu zewnętrznych walców napinających, a jego ramię jest odgięte. Poza tym spiralna sprężyna napinającej taśmy ma powierzchnie obustronnie karbowane, tworzące profil uzębień nach ylonych przeciwbieżnie do kierunku obrotu imbusowego klucza. Na powierzchni bocznej płyty czołowej jest wykonany rowek o długości nieco większej od długości ramienia klucza imbusowego, w który po zakończeniu czynności naprężenia taśm napinających zostaje poosiowo wsunięty swym ramieniem w ten klucz, co powoduje unieruchomienie walców napinających, zwłaszcza gdy płytę czołową stanowi półka i walce obciążone są momentem skręcającym od obciążenia.

Wadą tego węzła konstrukcyjnego jest złożona budowa jego zespołu dociskowego powodująca dużą materiałochłonność i pracochłonność w jego wykonawstwie, a jego montaż wymaga fachowej obsługi.

Celem wynalazku jest opracowanie konstrukcji węzła połączenia kątowego dwóch płytowych elementów eliminującego wady i niedogodności znanych dotychczas przytoczonych wyżej rozwiązań złączy i węzłów meblowych. Celem wynalazku jest również opracowanie uniwersalnej konstrukcji węzła połączenia ze sobą dwóch płytowych elementów drewnopochodnych i/lub drewnianych lub gipsowych, znajdującego zastosowanie zarówno w produkcji mebli, regałów magazynowych, schodów drewnianych, rusztowań i tym podobnych produktów. Dalszym celem wynalazku jest opracowanie konstrukcji takiego złącza przeznaczonego do wykonania połączenia łącznikowego tego węzła, która stwarzać będzie możliwość samodzielnego montażu oraz demontażu i ponownego montażu sam odzielnego wymienionych wyżej produktów.

Istota węzła konstrukcyjnego połączenia ze sobą za pomocą łącznika dwóch płytowych elementów według wynalazku polega na tym, że posiada blokująco-odblokowujący mechanizm sprężynowy spełniający funkcję tego złącza, składający się z dwóch muf tulejowych, w których umieszczony jest przesuwny trzpień walcowy z osadzoną na nim naciskową sprężyną śrubową, przy czym koniec jednej mufy tulejowej umieszczony w drugiej mufie tulejowej posiada wykonane co najmniej dwa przelotowe otwory w kształcie czasz kulistych mieszczące w sobie kulki, natomiast naprzeciw nich w drugiej mufie tulejowej wykonane są co najmniej dwa gniazda kuliste, a na końcu trzpienia walcowego również co najmniej dwa gniazda kuliste.

Zarówno przelotowe otwory wykonane w jednej z tych muf, jak i gniazda kuliste wykonane w drugiej mufie tulejowej oraz gniazda kuliste wykonane w trzpieniu walcowym, korzystnie usytuowane są w nich naprzeciw siebie oraz w ich osiach prostopadłych do osi głównej mechanizmu sprężyn owego. Korzystnym jest gdy naciskowa sprężyna śrubowa osadzona jest luźno na trzpieniu walcowym i umieszczona jest we wnęce, utworzonej pomiędzy zewnętrzną powierzchnią o mniejszej średnicy tego trzpienia i wewnętrzną średnicą mufy tulejowej obejmującej tę sprężynę, której jeden koniec opiera się o wewnętrzne czoło tej mufy. Korzystnym jest również gdy jedna mufa tulejowa umieszczona jest w otworze poziomego elementu płytowego i połączona jest rozłącznie z tym elementem, tak, że jej jedno czoło opiera się o dno tego otworu, natomiast druga mufa tulejowa obejmująca sprężynę walcową umieszczona jest w otworze pionowego elementu płytowego i połączona jest również rozłącznie z tym elementem płytowym, a długość tej mufy tulejowej równa jest grubości pionowego elementu płytowego oraz gdy koniec trzpienia walcowego umieszczonego w tych mufach wystaje na zewnątrz pionowego elementu płytowego, spełniając funkcję przycisku zmieniającego położenie naciskowej sprężyny śrubowej oraz kulek powodujących blokowanie połączenia ze sobą dwóch elementów płytowych lub jego odblokowanie.

Węzeł konstrukcyjny połączenia dwóch elementów płytowych według wynalazku posiada prostą i zwartą konstrukcję pozwalającą na łatwy nie wymagający specjalnych kwalifikacji samodzielny montaż i demontaż łączonych ze sobą dwóch elementów płytowych wchodzących w skład mebla, regału, schodów, rusztowania i tym podobnych produktów wykonanych zarówno z materiałów drewnopochodnych, drewnianych lub z płyt gipsowych. Rozwiązanie konstrukcyjne tego węzła pozwala na wytwarzanie i wprowadzanie do obrotu handlowego powyższych produktów w stanie rozłożonym, co umożliwia znaczne zmniejszenie kosztów ich magazynowania i transportu w odpowiednim ich opakowaniu, w wyniku lepszego wykorzystania powierzchni magazynowej i środków transportu. Prosta konstrukcja elementów składowych tego węzła pozwała na ich wykonawstwo w przeciętnych warunkach warsztatowych pozwalając na pełną automatyzację procesu ich wytwarzania, a przez to znaczne zmniejszenie kosztów ich wytwarzania. Poza tym zastosowanie w węźle konstrukcyjnym według wynalazku mechanizmu sprężynowego spełniającego funkcję złącza oraz pozwalającego na łatwe i szybkie ustalanie - blokowanie połączenia ze sobą dwóch płytowych elementów, jak również ich rozłączanie za pomocą przycisku pozwała na zmianę układu danego mebla oraz wielokrotny jego

PL 221 722 B1 montaż i demontaż co ma istotne znaczenie, zwłaszcza przy przeprowadzkach do innych lokali, a ponadto mechanizm ten umożliwia dokonywanie ponownego napięcia połączenia, które mogło ulec poluzowaniu w czasie użytkowania mebla.

Przedmiot wynalazku został uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia fragment mebla wraz z węzłem konstrukcyjnym połączenia ze sobą dwóch jego eleme ntów płytowych prostopadle usytuowanych względem siebie z odblokowanym mechanizmem ustalającym ich położenie w widoku perspektywicznym, fig. 2 - ten sam fragment mebla wraz z węzłem konstrukcyjnym połączenia ze sobą dwóch jego elementów płytowych w stanie jego odblokowania w przekroju pionowym wzdłuż linii A-A, a fig. 3 - ten sam fragment mebla z zablokowanym mechanizmem sprężynowym, ustalającym położenie dwóch jego elementów płytowych tworzących razem węzeł konstrukcyjny ich połączenia również w przekroju pionowym wzdłuż linii A-A.

Węzeł konstrukcyjny połączenia ze sobą dwóch drewnopochodnych elementów płytowych m ebla składa się z poziomego elementu płytowego (1) posiadającego na swej wąskiej ścianie czołowej (2) wykonany nieprzelotowy okrągły otwór (3), usytuowanego naprzeciw tej ściany pionowego elementu płytkowego (4) z wykonanym w niej przelotowym okrągłym otworem (5) usytuowanym współosiowo z otworem (3) oraz z zamocowanego w tych otworach blokująco-odblokowującego mechanizmu sprężynowego (6) ustalone położenie obu tych elementów płytowych (1 i 4). Mechanizm sprężynowy (6) tego węzła konstrukcyjnego składa się z mufy tulejowej (7) z gwintem zewnętrznym (8) wkręconej w otwór (3) poziomego elementu płytowego (1), mufy tulejowej (9) o dwustopniowej średnicy zewnętrznej (10 i 11) i średnicy wewnętrznej (12 i 13) z gwintem (14) na większej średnicy zewnętrznej (10), wkręconej w otwór przelotowy (5) pionowego elementu płytowego (4) oraz z umieszczonego przesuwnie w obu tych mufach trzpienia walcowego (15) z osadzoną na nim walcową naciskową sprężyną śrubową (16) oraz z umieszczonymi w jego dwóch gniazdach kulistych (17) przesuwnymi kulkami (18). Trzpień walcowy (15) posiada oba końce (19 i 20) o zwiększonej jednak owej średnicy, a pomiędzy nimi na pozostałej jego długości ma wyjęcie obwodowe (21), natomiast mufa tulejowa (7), której jedno czoło opiera się o dno (22) otworu nieprzelotowego (3) posiada również dwa gniazda kuliste (23) o profilu analogicznym gniazd kulistych (17) trzpienia walcowego (15), przy czym zarówno gniazda kuliste (17) jak i gniazda kuliste (23) usytuowane są naprzeciw siebie i prostopadle do osi głównej mechanizmu sprężynowego (6). Z kolei koniec mufy tulejowej (9) o większej średnicy z gwintem zewnętrznym (14) posiada długość (L) równą grubości (g) pionowego elementu płytowego (4), a w utworzonej pomiędzy jej wewnętrzną średnicą (12) i zewnętrzną mniejszą średnią (23) trzpienia walcowego (14) wnęce (24) umieszczona jest naciskowa sprężyna śrubowa (16) osadzona na tym trzpieniu i opierająca się jednym jej końcem o wewnętrzne czoło (25) mufy tulejowej (9). Do drugiego jej końca w położeniu blokującym ustalone połączenie ze sobą obu elementów płytowych (1 i 4) i po jej ściśnięciu przylega do wewnętrznego czoła (26) końcowej części (20) trzpienia walcowego (15), zlicowanego z powierzchnią zewnętrzną elementu płytkowego (4) i spełniającego funkcję przycisku zmieniającego położenie naciskowej sprężyny śrubowej (16) oraz obu kulek (18). Pozostała część mufy tulejowej (9) o mniejszej średnicy zewnętrznej (13) umieszczona w otworze (3) poziomego elementu płytowego (1) i przylegająca do wewnętrznej powierzchni mufy tulejowej (7) posiada wyk onane w pobliżu jej końca dwa otwory przelotowe (27) w kształcie czasz kulistych, usytuowane naprzeciw siebie i prostopadle do osi tej mufy, spełniające funkcję prowadnic kulek (18) w czasie zmiany położenia trzpienia walcowego (15).

Zasada działania mechanizmu sprężynowego (6) stanowiącego podstawowy element złącza dwóch elementów płytowych (1 i 4) polega na tym, że naciskając ręcznie koniec (20) trzpienia walcowego (15) spełniający funkcję przycisku tego mechanizmu osadzona na tym trzpieniu sprężyna śrubowa (16) ulega ściśnięciu, a trzpień ten przesunięciu w kierunku dna (22) otworu (3) w poziomym elemencie płytowym (1), w wyniku czego kulki (20) znajdujące się w otworach kulistych (27) zostają przesunięte tak, że wpadają w gniazda kuliste (17) trzpienia walcowego (15), a ściśnięte końce sprężyny śrubowej (16) przylegają do czoła (25) mufy tulejowej (9) oraz do wewnętrznego czoła (26) końcowej części - przycisku (20), powodując zablokowanie połączonych ze sobą poziomego i pionowego elementu płytowego (1 i 4) jak pokazano na rys. fig. 3. Kolejne naciśnięcie końca (20) trzpienia walcowego (15) - przycisku powoduje powrót sprężyny śrubowej (16) wraz z tym trzpieniem do położenia wyjściowego i przemieszczenie kulek (20) z gniazd kulistych (17) tego trzpienia do gniazd (23) mufy tulejowej (7), a tym samym odblokowanie połączenia ze sobą elementów płytowych (1 i 4) jak pokazano na rys. fig. 2. W celu zabezpieczenia przed obrotem łączonych ze sobą elementów płytowych stosuje się co najmniej złącza tworzące dwa analogiczne węzły konstrukcyjne według wynalazku.

PL 221 722 B1

Poza tym w dalszych przykładach wykonania tego węzła konstrukcyjnego nie pokazanych na rysunkach w mufie tulejowej (7) i w trzpieniu walcowym (15) wykonano odpowiednio po trzy i po cztery gniazda kuliste (23) i (17), a w mufie tulejowej (9) po trzy i cztery przelotowe otwory kuliste (27) wszystkie równomiernie rozmieszczone na ich obwodach, a ponadto obie te mufy połączono z odpowiednimi elementami płytowymi (1 i 4), za pomocą połączenia typu „wpust-wypust”, wykonując na nich odpowiednie żebrowe wypusty i kanałki mieszczące w sobie te wypusty.

Mechanizm sprężynowy węzła konstrukcyjnego połączenia według wynalazku umożliwia wykonanie zarówno typowego połączenia kątowego, jak i połączenia kątowego półkrzyżowego lub połączenia teowego elementów płytowych z tworzyw drewnopochodnych jak i gipsowo-kartonowych. Poza tym mechanizm ten znajduje zastosowanie do wykonywania złącz zarówno w produkcji mebli jak i rusztowań, półek magazynowych, które poprzez powtarzalne i łatwe rozłączanie ich połączeń umożliwiają także tworzenie wielu różnych konfiguracji użytkowych oraz łatwe ich przenoszenie.

Claims (6)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Węzeł konstrukcyjny połączenia dwóch płytowych elementów, zwłaszcza meblowych utworzony z otworów wykonanych w obu łączonych ze sobą elementach płytowych oraz osadzonego w nich złącza zaciskowego, znamienny tym, że posiada blokująco-odblokowujący mechanizm sprężynowy (6), składający się z dwóch muf tulejowych (7 i 9), w których umieszczony jest przesuwny trzpień walcowy (15) z osadzoną na nim naciskową sprężyną śrubową (16), przy czym koniec mufy tulejowej (9) umieszczony w mufie tulejowej (7) posiada wykonane co najmniej dwa przelotowe otwory (27) w kształcie czasz kulistych mieszczące w sobie kulki (18), natomiast naprzeciw nich w mufie tulejowej (7) wykonane są co najmniej dwa gniazda kuliste (23), a na końcu trzpienia walcowego (15) również co najmniej dwa gniazda kuliste (17).
2. 2. Węzeł konstrukcyjny według zastrz. 1, znamienny tym, że zarówno przelotowe otwory (27) wykonane w mufie tulejowej (9), jak i gniazda kuliste (23) wykonane w mufie tulejowej (7) oraz gniazda kuliste (17) wykonane w trzpieniu walcowym (15) korzystnie usytuowane są w nich naprzeciw siebie oraz w ich osiach prostopadłych do osi głównej mechanizmu sprężynowego (6).
3. 3. Węzeł konstrukcyjny według zastrz. 1, znamienny tym, że naciskowa sprężyna śrubowa (16) osadzona jest luźno na trzpieniu walcowym (15) i umieszczona jest we wnęce (24), utworzonej pomiędzy zewnętrzną powierzchnią o mniejszej średnicy (13) tego trzpienia i wewnętrzną średnicą (12) mufy tulejowej (9), a jej jeden koniec opiera się o wewnętrzne czoło (25) tej mufy.
4. 4. Węzeł konstrukcyjny według zastrz. 1, znamienny tym, że mufa tulejowa (7) umieszczona jest w otworze (3) poziomego elementu płytowego (1) i połączona jest rozłącznie z tym elementem, tak, że jej jedno czoło opiera się o dno (22) tego otworu, natomiast mufa tulejowa (9) umieszczona jest w otworze (5) pionowego elementu płytowego (4) i połączona jest również rozłącznie z tym elementem płytowym.
5. 5. Węzeł konstrukcyjny według zastrz. 1, albo 4, znamienny tym, że korzystnie długość (L) mufy tulejowej (9) równa jest grubości (g) pionowego elementu tulejowego (4).
6. 6. Węzeł konstrukcyjny według zastrz. 1, albo 2, albo 3, znamienny tym, że koniec (20) trzpienia walcowego (15) o zwiększonej jego średnicy jest zlicowany z powierzchnią zewnętrzną pionowego elementu płytkowego (4) i spełnia funkcję przycisku zmieniającego położenie naciskowej sprężyny śrubowej (15) oraz kulek (18).