RU2268406C2

RU2268406C2 - Universal coupling device

Info

Publication number: RU2268406C2
Application number: RU2004102724/11A
Authority: RU
Inventors: Иван Владимирович Мышко (RU); Иван Владимирович Мышко; Всеволод Иванович Мышко (RU); Всеволод Иванович Мышко
Original assignee: Иван Владимирович Мышко; Всеволод Иванович Мышко
Priority date: 2004-02-02
Filing date: 2004-02-02
Publication date: 2006-01-20
Also published as: RU2004102724A

Abstract

FIELD: device for fastening or securing constructional members.

SUBSTANCE: device comprises at least one sliding wedge fastening member, lead screw, and coupling member with the treaded end arranged inside the object to be secured for permitting interaction. The wedge fastening member has shaped transverse opening defined by the through cylindrical opening and conjugated longitudinal slot whose edges define the wedge surface which passes throughout it at an inclination to the cylindrical through opening. The head part of the coupling member has the conical bearing surface which is in a contact with the edges of the longitudinal slot. The lead screw is set in the threaded socket in the wedge fastening member made on the end closest to the through cylindrical opening. The sliding fastening member and coupling member are mounted in the dummy guiding cylindrical holes made in the objects to be secured, with their axes intersecting in the mutually perpendicular directions. The sliding wedge fastening member is made of a cylinder whose side is provided with a beveled chamfering that passes through the edges of the shaped opening and defines a wedge-shaped surface. The face of the sliding wedge fastening member is provided with the setting slot from the side of the threaded socket. The coupling member is made of cylindrical rod provided with the head part and groove that defines a neck with the bearing surface. The screw is arranged along the axis of the fastening member for permitting interaction with the neck of the coupling member.

EFFECT: expanded functional capabilities and reliability.

6 cl, 9 dwg

Description

Изобретение относится к сборно-разборным соединениям для столярно-мебельных изделий и может быть использовано для сборки каркасов легковозводимых малоэтажных жилых и промышленных зданий, а также для сборки элементов мебели во взаимно перпендикулярном направлении любой конфигурации, кроме того, оно может найти применение в приборостроении для быстроразъемного крепления корпусов приборов и функциональных модульных узлов между собой или на общей приборной панели.The invention relates to collapsible joints for joinery and furniture products and can be used to assemble frames of easily erected low-rise residential and industrial buildings, as well as to assemble furniture elements in the mutually perpendicular direction of any configuration, in addition, it can be used in instrumentation for quick disconnect fastening instrument housings and functional modular units to each other or to a common dashboard.

Известно разборное соединение для деревянных сооружений из брусьев (См. патент Германии №622575 от 01.02.1931 г., НКИ 37а, 1/44), которое обеспечивается угловыми накладками с одной стороны и головками винтов с другой стороны. Накладки по второму варианту исполнения (См. фиг.3) выполнены с проходными для головок винтов цилиндрическими отверстиями, сопряженными с продольными и поперечными пазами, взаимодействующими с головками винтов при сочленении. Для фиксации соединения устанавливаются предохранительные костыли.Known collapsible connection for wooden structures from beams (See German patent No. 622575 of 02/01/1931, NKI 37a, 1/44), which is provided by corner plates on one side and screw heads on the other side. The pads according to the second embodiment (See FIG. 3) are made with cylindrical openings for screw heads, coupled with longitudinal and transverse grooves interacting with the screw heads during articulation. To fix the connection, safety crutches are installed.

Несмотря на относительную простоту технического решения соединение металлоемко и трудоемко, особенно при разборке, поскольку требуется силовое удаление костылей, а также оно не отвечает современным эстетическим требованиям, особенно при постройке садовых домиков и коттеджей.Despite the relative simplicity of the technical solution, the connection is metal-intensive and time-consuming, especially when disassembling, since forceful removal of crutches is required, and also it does not meet modern aesthetic requirements, especially when constructing garden houses and cottages.

Наиболее близким по технической сущности и принципу действия к заявляемому техническому решению (прототипом) является стяжное стыковочное устройство (См. патент Великобритании №2080473А от 22.12.1980 г. под названием: "Скользящий крепежный элемент" МПК F 16 В 12/20, м/н ГКР Ш4/К245-1982 г.), содержащее по меньшей мере один скользящий клиновой крепежный элемент удлиненной формы, ходовой винт и стяжной элемент с резьбовым концом (опорный винт с потайной головкой), расположенные внутри стыкуемых объектов (корпус прибора и стенка) с возможностью взаимодействия, при этом клиновой крепежный элемент имеет фигурное поперечное отверстие, имеющее форму замочной скважины, образованное проходным цилиндрическим отверстием, сопряженным с продольной прорезью, края которой образуют наклонную клиновую поверхность, проходящую через весь ее профиль с уклоном в сторону цилиндрического проходного отверстия, головная часть стяжного элемента имеет коническую опорную поверхность, контактирующую с краями продольной прорези, а ходовой винт размещен в резьбовом гнезде клинового крепежного элемента, выполненном на том конце, который расположен ближе к проходному цилиндрическому отверстию. Ходовой винт в осевом направлении головкой связан со стенкой закрепляемого прибора и служит для продольного перемещения скользящего клинового крепежного элемента, на конце которого, удаленном от резьбового гнезда, предусмотрена прорезь, через которую проходит дополнительный направляющий винт. При затягивании ходового винта происходит взаимодействие клиновой поверхности крепежного элемента с нижней поверхностью головной части стяжного элемента, в результате возникает клиновое действие, прижимающее стыкуемые объекты друг к другу (корпус прибора к стенке).The closest in technical essence and principle of operation to the claimed technical solution (prototype) is a coupling docking device (See UK patent No. 2080473A of 12.22.1980, under the name: "Sliding fastener" IPC F 16 B 12/20, m / n GKR Sh4 / K245-1982), containing at least one sliding wedge fastening element of elongated shape, a lead screw and a clamping element with a threaded end (supporting screw with countersunk head) located inside the joined objects (device body and wall) with interoperability wherein the wedge fastener has a curly transverse hole having the shape of a keyhole formed by a cylindrical bore coupled to a longitudinal slot, the edges of which form an inclined wedge surface passing through its entire profile with a slope towards the cylindrical bore, the head of the coupling element has conical abutment surface in contact with the edges of the longitudinal slot, and the lead screw is located in the threaded socket of the wedge fastener, made m at the end that is closer to the bore. The lead screw in the axial direction of the head is connected to the wall of the device to be fixed and serves to longitudinally move the sliding wedge fastening element, at the end of which, remote from the threaded socket, a slot is provided through which an additional guide screw passes. When the lead screw is tightened, the wedge surface of the fastening element interacts with the lower surface of the head of the clamping element; as a result, a wedge action arises that presses the objects to be joined together (the case of the device against the wall).

Основным недостатком прототипа является сравнительно невысокая надежность соединения при воздействии знакопеременных нагрузок, поскольку все опорные элементы устройства, находящиеся в силовом замыкании при затяжке, значительно удалены друг от друга, а стяжной элемент при этом при консольной установке кроме растяжения работает на изгиб.The main disadvantage of the prototype is the relatively low reliability of the connection when exposed to alternating loads, since all the supporting elements of the device, which are in the power circuit when tightening, are significantly removed from each other, and the clamping element, in addition to stretching, works as a console when it is cantilevered.

Изобретение решает задачу обеспечения универсальности использования, повышения надежности, производительности труда при монтаже и демонтаже, а также скрытой установки крепежных элементов устройства, не нарушающей дизайн сооружения в целом, путем сосредоточения контактирующих опорных элементов в конструкции при силовом замыкании в процессе сочленения стыкуемых объектов.The invention solves the problem of ensuring the universality of use, increasing reliability, labor productivity during installation and dismantling, as well as the hidden installation of fasteners of the device, which does not violate the design of the structure as a whole, by concentrating contacting support elements in the structure during power short circuit in the process of jointing of joined objects.

Технический результат достигается тем, что универсальное стяжное стыковочное устройство, содержащее по меньшей мере один скользящий клиновой крепежный элемент удлиненной формы, ходовой винт и стяжной элемент с резьбовым концом, расположенные внутри стыкуемых объектов с возможностью взаимодействия, при этом клиновой крепежный элемент имеет фигурное поперечное отверстие, имеющее форму замочной скважины, образованное проходным цилиндрическим отверстием, сопряженным с продольной прорезью, края которой образуют клиновую поверхность, проходящую через весь ее профиль с уклоном в сторону цилиндрического проходного отверстия, головная часть стяжного элемента имеет коническую опорную поверхность, контактирующую с краями продольной прорези, а ходовой винт размещен в резьбовом гнезде клинового крепежного элемента, выполненном на том конце, который расположен ближе к проходному цилиндрическому отверстию, согласно изобретению, отличающееся тем, что упомянутый по меньшей мере один скользящий клиновой крепежный и стяжной элементы установлены в глухих направляющих цилиндрических отверстиях, выполненных в стыкуемых объектах с пересечением осей во взаимно перпендикулярных направлениях, при этом упомянутый по меньшей мере один скользящий клиновой крепежный элемент имеет форму цилиндра, на боковой поверхности которого выполнена наклонная продольная лыска, проходящая через края фигурного отверстия и образующая клиновую поверхность, а на его торце со стороны резьбового гнезда выполнен установочный шлиц, стяжной элемент выполнен в виде цилиндрического стержня с головной частью, который имеет проточку, образующую шейку с опорной поверхностью, а ходовой винт установлен по оси крепежного элемента с обеспечением возможности силового взаимодействия с шейкой стяжного элемента, а также за счет того, что клиновой крепежный элемент снабжен пружиной и подпружинен в сторону ходового винта, при этом пружина установлена одним из концов в глухом цилиндрическом отверстии, выполненном в свободном конце этого элемента, а также за счет того, что проточка, образующая шейку с опорной поверхностью, выполнена цилиндрической, при этом угол конусности опорной поверхности соответствует углу наклона клиновой поверхности продольной лыски, а также за счет того, что проточка, образующая шейку с опорной поверхностью, выполнена в виде двух параллельных между собой поверхностей, которые скошены под углом, соответствующим углу наклона клиновой поверхности продольной лыски крепежного элемента, а также за счет того, что проточка, образующая шейку с опорной поверхностью, выполнена в виде двух противоположных поперечных лысок, при этом опорная поверхность выполнена в виде двух поверхностей, скругленных нормально лыскам, а также за счет того, что устройство снабжено дополнительным резьбовым крепежным элементом и опорной втулкой, установленными последовательно и неподвижно в одном промежуточном стыкуемом объекте с обеспечением возможности подстыковки с натягом двух других для образования углового перекрестного соединения, при этом дополнительный резьбовой крепежный элемент выполнен в виде цилиндра с размерами, аналогичными цилиндру клинового крепежного элемента, и имеет два резьбовых отверстия - поперечное центральное и осевое, соответствующие резьбовым концам стяжных элементов, опорная втулка имеет наружный диаметр, равный диаметру дополнительного резьбового крепежного элемента, насажена на стяжной элемент до упора в торец первого и ограничена по длине плоскостью стыковки объектов, а также за счет того, что стяжной элемент выполнен с опорной цилиндрической шляпкой на одном конце и головной частью на другом.The technical result is achieved in that a universal coupling docking device containing at least one sliding elongated wedge fastening element, a lead screw and a threaded connecting element located within the objects to be joined together with the possibility of interaction, while the wedge fixing element has a figured transverse hole, having a keyhole shape formed by a cylindrical bore, paired with a longitudinal slot, the edges of which form a wedge surface, p extending through its entire profile with a slope towards the cylindrical bore, the head of the clamping element has a conical abutment surface in contact with the edges of the longitudinal slot, and the spindle is located in the threaded socket of the wedge fastener, made at the end that is closer to the cylindrical bore hole, according to the invention, characterized in that the said at least one sliding wedge mounting and coupling elements are installed in blind guide cylinders holes made in mating objects with axes intersecting in mutually perpendicular directions, wherein said at least one sliding wedge fastening element has the shape of a cylinder, on the lateral surface of which there is a slanted longitudinal flange passing through the edges of the figured hole and forming a wedge surface, and an installation slot is made on its end from the side of the threaded socket, the coupling element is made in the form of a cylindrical rod with a head part that has a groove, an image the connecting neck with a supporting surface, and the lead screw is installed along the axis of the fastener with the possibility of force interaction with the neck of the coupling element, and also due to the fact that the wedge fastening element is equipped with a spring and is spring-loaded towards the lead screw, while the spring is installed at one end in a blind cylindrical hole made in the free end of this element, and also due to the fact that the groove forming a neck with a supporting surface is cylindrical, while the taper angle of the supporting The surface corresponds to the angle of inclination of the wedge surface of the longitudinal flat, and also due to the fact that the groove forming the neck with the supporting surface is made in the form of two surfaces parallel to each other, which are beveled at an angle corresponding to the angle of inclination of the wedge surface of the longitudinal flat of the fastener, and due to the fact that the groove forming a neck with a supporting surface is made in the form of two opposite transverse flats, while the supporting surface is made in the form of two surfaces, rounded holes This is possible due to the fact that the device is equipped with an additional threaded fastening element and a support sleeve installed sequentially and motionless in one intermediate mating object with the possibility of joining with an interference fit of the other two for the formation of an angular cross-connection, while the additional threaded fastening element is made in the form of a cylinder with dimensions similar to the cylinder of a wedge fastener, and has two threaded holes - a transverse central and axial, respectively corresponding to the threaded ends of the clamping elements, the supporting sleeve has an outer diameter equal to the diameter of the additional threaded fastening element, is mounted on the coupling element as far as the end of the first one and is limited in length by the plane of joining of the objects, and also due to the fact that the coupling element is made with a supporting cylindrical hat on one end and the head on the other.

Таким образом заявляемое техническое решение благодаря выполнению скользящего клинового крепежного элемента в виде цилиндра с последующим размещением его в цилиндрическом направляющем отверстии и выше перечисленным новациям в конструкции устройства, по сравнению с аналогом и прототипом с учетом последних достижений в этой области имеет следующие преимущества и возможности:Thus, the claimed technical solution due to the implementation of the sliding wedge fastening element in the form of a cylinder with its subsequent placement in a cylindrical guide hole and the above-mentioned innovations in the design of the device, compared with the analogue and prototype, taking into account the latest achievements in this area, has the following advantages and possibilities:

1. Обеспечена универсальность использования за счет простоты установки элементов устройства в направляющие цилиндрические отверстия, выполненные в стыкуемых объектах, без дополнительных элементов крепления.1. Universality of use is ensured due to the simplicity of installing device elements in guide cylindrical holes made in mating objects without additional fastening elements.

2. Упрощается технология изготовления за счет использования пруткового материала для заготовок стяжных и крепежных элементов.2. The manufacturing technology is simplified through the use of bar material for blanks of clamping and fastening elements.

3. Значительно повышается надежность сочленения, особенно при воздействии знакопеременных нагрузок, за счет сближения контактирующих опорных элементов при силовом замыкании, поскольку исключается консольное нагружение стяжного элемента, который располагается в направляющем цилиндрическом отверстии, а крутящий момент от встречных нагрузок с минимальным плечом между клином и упорным концом ходового винта приложен между опорами.3. Significantly increases the reliability of the joint, especially when exposed to alternating loads, due to the rapprochement of the contacting support elements during a power circuit, since cantilever loading of the clamping element located in the guide cylindrical hole is excluded, and the torque from the counter loads with a minimum shoulder between the wedge and the thrust the end of the lead screw is applied between the supports.

4. Значительно упрощается монтаж и демонтаж стыкуемых объектов, при этом повышается культура труда за счет использования простых слесарных инструментов.4. The installation and dismantling of docked objects is greatly simplified, while the work culture is enhanced through the use of simple bench tools.

5. За счет скрытности установки элементов стыковочного устройства применительно для строительных конструкций не нарушается дизайн сооружений.5. Due to the secrecy of the installation of the elements of the docking device for building structures, the design of the structures is not violated.

На фиг.1 и 2 показано универсальное стяжное стыковочное устройство (варианты исполнения конструкции) на примере стыковки двух объектов, например Т-образное (перевернутое) сочленение брусьев каркасно-панельной строительной конструкции вид сбоку в разрезе; на фиг.3 показаны две проекции (вид сбоку в разрезе и вид сверху) конструкции скользящего клинового крепежного элемента с глухим цилиндрическим отверстием под установку пружины; на фиг.4-7 показаны варианты конструктивного выполнения головной части стяжного элемента; на фиг.8 показано стыковочное устройство на примере стыковки трех объектов, например угловое перекрестное соединение вертикального бруса с двумя горизонтальными (вид сверху в разрезе); на фиг.9 показано стыковочное устройство на примере стыковки горизонтального и подкосного брусьев (вид изнутри сооружения в разрезе).Figures 1 and 2 show a universal coupling docking device (design options) by the example of a docking of two objects, for example a T-shaped (inverted) joint of beams of a frame-panel building construction, a side view in section; figure 3 shows two projections (side view in section and top view) of the design of a sliding wedge mounting element with a blind cylindrical hole for installing the spring; Figures 4-7 show options for constructive implementation of the head of the coupling element; on Fig shows a docking device for example, the docking of three objects, for example, the angular cross-connection of a vertical beam with two horizontal (top view in section); Fig. 9 shows a docking device using an example of docking of horizontal and strut bars (sectional view of the inside of the structure).

На фиг.1-9 обозначено:Figure 1-9 indicated:

1 - скользящий клиновой крепежный элемент - исполнение 1,1 - sliding wedge fastener - version 1,

2 - крепежный элемент - исполнение 2,2 - fastener - execution 2,

3 - ходовой винт,3 - lead screw,

4, 5 и 6 - стяжные элементы - конструктивные варианты исполнения, отличающиеся опорными поверхностями в головной части,4, 5 and 6 - coupling elements - structural versions, characterized by supporting surfaces in the head part,

7 - первый стыкуемый объект - вертикальный брус,7 - the first joined object - a vertical beam,

8 - второй стыкуемый объект - горизонтальный брус,8 - the second joined object is a horizontal beam,

9 - глухое направляющее цилиндрическое отверстие в поз.7 под установку поз.1 или 2,9 - blind guide cylindrical hole in pos.7 for installation pos.1 or 2,

10, 11 - глухие направляющие цилиндрические отверстия в поз.7 и 8 соответственно под установку поз.4, 5 или 6,10, 11 - blind guide cylindrical holes in pos.7 and 8, respectively, for installation pos.4, 5 or 6,

12 - фигурное поперечное отверстие в поз.1 или 2,12 - shaped transverse hole in pos.1 or 2,

13 - проходное цилиндрическое отверстие,13 - bore cylindrical hole,

14 - продольная прорезь,14 is a longitudinal slot

15 - наклонная продольная лыска,15 - inclined longitudinal flat,

16 - клиновая поверхность,16 - wedge surface,

17 - осевое резьбовое гнездо,17 - axial threaded socket,

18 - установочный шлиц,18 - installation slot

19 - глухое цилиндрическое отверстие в поз.2,19 - blind cylindrical hole in position 2,

20 - пружина,20 - spring,

21 - шейка в поз.4,21 - neck in pos. 4,

22 - коническая опорная поверхность в поз.4,22 - conical bearing surface in pos.4,

23 - опорная поверхность в поз.5,23 - the supporting surface in pos.5,

24 - шейка в поз.5,24 - neck in pos. 5,

25 - поперечная лыска в поз.5,25 - transverse flat in pos.5,

26 - опорная поверхность в поз.6,26 - supporting surface in pos.6,

27 - шейка в поз.6,27 - neck in pos.6,

28 - поперечная лыска в поз.6,28 - transverse flat in pos.6,

29 - дополнительный резьбовой крепежный элемент,29 - additional threaded fastener,

30 - опорная втулка,30 - supporting sleeve,

31 - промежуточный стыкуемый объект - вертикальный брус,31 - intermediate abutted object - a vertical beam,

32, 33 - стыкуемые объекты - горизонтальные брусья,32, 33 - joined objects - horizontal bars,

34 - поперечное центральное резьбовое отверстие в поз.29,34 - transverse central threaded hole in pos.29,

35 - осевое резьбовое отверстие в поз.29.35 - axial threaded hole in pos.29.

36 - стяжной элемент - вариант исполнения,36 - coupling element - embodiment,

37 - цилиндрическая шляпка поз.36,37 - a cylindrical hat pos.36,

38 - стыкуемый объект - горизонтальный брус,38 - the joined object is a horizontal beam,

39 - стыкуемый объект - подкосный брус.39 - docked object - strut beam.

Универсальное стяжное стыковочное устройство на фиг.1 и 2 содержит по меньшей мере один скользящий клиновой крепежный элемент 1 или 2 (варианты исполнения), ходовой винт 3 и стяжной элемент 4, или 5, или 6 (варианты исполнения опорных поверхностей в головной части) с резьбовым концом, которые расположены внутри стыкуемых объектов 7 и 8, например Т-образного сочленения брусьев каркасно-панельной строительной конструкции, и установлены в глухих направляющих цилиндрических отверстиях 9, 10 и 11, выполненных с пересечением осей во взаимно перпендикулярных направлениях, причем отверстия 9 и 10 в объекте 7, а отверстие 11 в объекте 8, совпадающее с отверстием 10. Для обеспечения собираемости все отверстия должны выполняться по кондуктору.The universal coupling docking device in FIGS. 1 and 2 comprises at least one sliding wedge fastening element 1 or 2 (versions), a spindle 3 and a coupling element 4, or 5, or 6 (versions of the supporting surfaces in the head part) with with a threaded end, which are located inside the joined objects 7 and 8, for example, the T-shaped joint of the beams of a frame-panel building structure, and are installed in blind guiding cylindrical holes 9, 10 and 11, made with the intersection of the axes in mutually perpendicular polar directions, the openings 9 and 10 in the object 7, and the hole 11 in the object 8, coinciding with an opening 10. To ensure the collection of all the holes to be performed on the conductor.

Клиновой крепежный элемент 1 имеет форму цилиндра, в средней части которого выполнено фигурное поперечное отверстие 12, имеющее форму замочной скважины (точнее форму посадочного отверстия в замке под установку широко известного цилиндрового механизма), образованное проходным цилиндрическим отверстием 13, сопряженным с продольной прорезью 14. На боковой поверхности цилиндра через кромки фигурного отверстия 12 выполнена наклонная продольная лыска 15, образующая клиновую поверхность 16, проходящую через весь профиль фигурного отверстия 12 с уклоном в сторону отверстия 13. На конце крепежного элемента 1 со стороны отверстия 13 выполнено с его пересечением осевое резьбовое гнездо 17 с установочным шлицем 18. Клиновой крепежный элемент 2 отличается от элемента 1 выполнением глухого цилиндрического отверстия 19 в свободном его конце под установку пружины 20. Клиновой крепежный элемент 1 или 2 установлен в глухом направляющем цилиндрическом отверстии 9 стыкуемого объекта 7.The wedge fastening element 1 has the shape of a cylinder, in the middle part of which a curly transverse hole 12 is made, which has the shape of a keyhole (more precisely, the shape of the landing hole in the lock for installing a well-known cylinder mechanism), formed by a cylindrical bore 13 connected to a longitudinal slot 14. the lateral surface of the cylinder through the edges of the figured hole 12 is made an inclined longitudinal flat 15, forming a wedge surface 16 passing through the entire profile of the figured hole 12 with bent toward the hole 13. At the end of the fastener 1 from the side of the hole 13, an axial threaded socket 17 with an installation slot 18 is made at its intersection. The wedge fastener 2 differs from the element 1 by making a blind cylindrical hole 19 in its free end for installing the spring 20. The wedge fastener 1 or 2 is installed in a blind guide cylindrical hole 9 of the abutting object 7.

Стяжной элемент 4 выполнен в виде цилиндрического стержня, коническая головная часть которого образована цилиндрической проточкой, образующей шейку 21 и коническую опорную поверхность 22 с углом конусности, соответствующим углу наклона клиновой поверхности 16 продольной лыски 15. Стяжной элемент 4 установлен в отверстиях 9 и 10 стыкуемых объектов 7 и 8 соответственно, а его шейка 21 расположена в продольной прорези 14, контактирующей своими кромками с опорной поверхностью 22.The coupling element 4 is made in the form of a cylindrical rod, the conical head part of which is formed by a cylindrical groove forming a neck 21 and a conical abutment surface 22 with a taper angle corresponding to the angle of inclination of the wedge surface 16 of the longitudinal flat 15. The coupling element 4 is installed in the openings 9 and 10 of the joined objects 7 and 8, respectively, and its neck 21 is located in the longitudinal slot 14 in contact with its edges with the supporting surface 22.

Ходовой винт 3 установлен в осевом резьбовом гнезде 17, и его опорный сферический конец упирается в шейку 21 стяжного элемента 4.The lead screw 3 is installed in the axial threaded socket 17, and its supporting spherical end abuts against the neck 21 of the coupling element 4.

Стяжной элемент 5 в отличие от элемента 4 имеет головную часть со скошенными опорными поверхностями 23 и шейкой 24, образованными двумя противоположными поперечными лысками 25 с углом скоса α, соответствующим клиновой поверхности 16 крепежного элемента 1 или 2.The clamping element 5, in contrast to the element 4, has a head part with beveled supporting surfaces 23 and a neck 24 formed by two opposite transverse flats 25 with a bevel angle α corresponding to the wedge surface 16 of the fixing element 1 or 2.

Стяжной элемент 6 в отличие от элементов 4 и 5 имеет головную часть с опорными поверхностями 26 и шейкой 27, образованными двумя противоположными поперечными лысками 28, при этом опорные поверхности 26 выполнены выпуклыми цилиндрической формы с радиусом R не более половины диаметра шейки 27.The clamping element 6, in contrast to elements 4 and 5, has a head part with supporting surfaces 26 and a neck 27 formed by two opposite transverse flats 28, while the supporting surfaces 26 are convex cylindrical with a radius R of not more than half the diameter of the neck 27.

Универсальное стяжное стыковочное устройство на фиг.8 снабжено дополнительным резьбовым крепежным элементом 29 и опорной втулкой 30, установленными последовательно и неподвижно в одном промежуточном стыкуемом объекте 31, для образования углового перекрестного соединения с двумя другими 32 и 33, например вертикального бруса с двумя горизонтальными брусьями в каркасно-панельной строительной конструкции, при этом дополнительный крепежный элемент 29 выполнен в виде цилиндра с размерами, аналогичными цилиндру клинового крепежного элемента 1 или 2 (аналогичная заготовка), и имеет два резьбовых отверстия - поперечное центральное 34 и осевое 35, соответствующих резьбовым концам стяжных элементов 5, которые в них закреплены резьбовыми концами и образуют кинематическую связь с клиновыми крепежными элементами 1 (или 2), установленными в стыкуемых объектах 31 и 33 аналогично вышеописанному Т-образному соединению. Опорная втулка 30 имеет наружный диаметр, равный диаметру дополнительного резьбового крепежного элемента 29, насажена на стяжной элемент 5 до упора в торец первого и ограничена по длине плоскостью стыковки объектов 31 и 33.The universal coupling docking device in Fig. 8 is provided with an additional threaded fastener 29 and a support sleeve 30 mounted in series and motionless in one intermediate abutting object 31 to form an angular cross-connection with two other 32 and 33, for example, a vertical beam with two horizontal bars in frame-panel building structure, while the additional fastening element 29 is made in the form of a cylinder with dimensions similar to the cylinder of the wedge fastener 1 and and 2 (a similar workpiece), and has two threaded holes - transverse central 34 and axial 35, corresponding to the threaded ends of the clamping elements 5, which are fixed with threaded ends and form a kinematic connection with the wedge fasteners 1 (or 2) installed in the mating objects 31 and 33 similarly to the above-described T-shaped connection. The supporting sleeve 30 has an outer diameter equal to the diameter of the additional threaded fastening element 29, is mounted on the coupling element 5 until it stops at the end face of the first one and is limited in length by the plane of joining of objects 31 and 33.

Стяжной элемент 36, выполненный с опорной цилиндрической шляпкой 37 на одном конце и головной частью на другом, выполненной по типу стяжных элементов 4, 5 или 6, может быть использован в стыковке объектов 38 и 39 на фиг.9, например горизонтального и подкосного брусьев в каркасно-панельной строительной конструкции, при этом установка клинового крепежного элемента 1 или 2 в объекте 39 аналогична вышеописанным соединениям.The coupling element 36, made with a supporting cylindrical hat 37 at one end and the head part at the other, made as coupling elements 4, 5, or 6, can be used in joining objects 38 and 39 in Fig. 9, for example, horizontal and strut bars frame-panel building construction, while the installation of the wedge fastening element 1 or 2 in the object 39 is similar to the above connections.

Стяжные элементы 4, 5 и 6 с различными вариантами конструктивного выполнения головных частей перед прототипом и между собой имеют следующие преимущества.The coupling elements 4, 5 and 6 with various options for the structural implementation of the head parts in front of the prototype and among themselves have the following advantages.

Стяжной элемент 4 отличается простой технологией изготовления (например, токарные операции) и в отличие от прототипа его коническая опорная поверхность 22 с углом конусности, соответствующем углу наклона α клиновой поверхности 16, при затяжке не вызывает боковых сил, расширяющих продольную прорезь 14 при контактировании с ее кромками, а при установке и выставке не требуется визуальная ориентация. Однако для резьбового конца требуется контровка.The clamping element 4 is characterized by a simple manufacturing technology (for example, turning operations) and, unlike the prototype, its conical abutment surface 22 with a taper angle corresponding to the angle of inclination α of the wedge surface 16, when tightened, does not cause lateral forces expanding the longitudinal slot 14 in contact with it edges, and installation and exhibition does not require visual orientation. However, locking is required for the threaded end.

Стяжной элемент 5 отличается тем, что за счет совпадения угла наклона его опорных поверхностей 23 сегментовидной формы площадь контактирования с клиновой поверхностью 16 получается наивыгоднейшей для снижения удельного давления при затяжке, что повышает надежность и несущую способность соединения, а шейка 24, образованная двумя противоположными лысками 25, находясь в продольной прорези 14 исключает возможность поворота и ухода от выставленного положения резьбового конца в объекте 8, т.е. не требуется контровка. Однако при выставке и визуальной ориентации требуется разворот до 360°, что снижает диапазон клиновой затяжки.The clamping element 5 is characterized in that due to the coincidence of the angle of inclination of its supporting surfaces 23 of a segmented shape, the contact area with the wedge surface 16 is most advantageous for reducing the specific pressure during tightening, which increases the reliability and bearing capacity of the connection, and the neck 24 formed by two opposite flats 25 being in the longitudinal slot 14 eliminates the possibility of turning and moving away from the exposed position of the threaded end in the object 8, i.e. no locking required. However, with an exhibition and visual orientation, a turn up to 360 ° is required, which reduces the range of wedge tightening.

Стяжной элемент 6 имеет опорные поверхности 26 выпуклой цилиндрической формы, которые позволяют иметь линейчатый контакт с клиновой поверхностью 16, и при выставке и визуальной ориентации требуется разворот только до 180°, что вдвойне удобнее в отличие от элемента 5. Преимущества наличия шейки 27 с лысками 28 аналогичны элементу 5.The coupling element 6 has supporting surfaces 26 of a convex cylindrical shape, which allow linear contact with the wedge surface 16, and when exhibiting and visual orientation, a rotation of only up to 180 ° is required, which is doubly convenient in contrast to element 5. Advantages of having a neck 27 with flats 28 similar to element 5.

Наиболее простой и технологически выгодный вариант конструкции стяжного элемента 36 с цилиндрической шляпкой 37 это с головной частью, выполненной по первому варианту. Однако при выставке его опорной поверхности 22 требуется установка регулировочных подкладных шайб.The simplest and most technologically advantageous embodiment of the construction of the coupling element 36 with a cylindrical hat 37 is with a head part made according to the first embodiment. However, when exhibiting its bearing surface 22, installation of adjusting washers is required.

Перед началом сочленения стыкуемых объектов 7 и 8 стяжной элемент 4 (аналогично варианты исполнения 5 или 6) устанавливается и выставляется (за счет резьбового конца) в отверстии 11 объекта 8 по шаблону таким образом, чтобы установочная высота расположения его опорной поверхности 22 относительно стыковочной плоскости обеспечила возможность исходного контактирования с клиновой поверхностью 16 клинового крепежного элемента 1 или 2.Before joining the joined objects 7 and 8, the coupling member 4 (similarly to versions 5 or 6) is installed and exposed (due to the threaded end) in the hole 11 of the object 8 according to the template so that the installation height of its supporting surface 22 relative to the connecting plane provides the possibility of initial contact with the wedge surface 16 of the wedge fastener 1 or 2.

Установочную высоту расположения опорной поверхности 22 стяжного элемента 4 можно определить по формуле:The installation height of the support surface 22 of the coupling element 4 can be determined by the formula:

H=A+0,5D-(l-d)tgα,H = A + 0.5D- (l-d) tgα,

где Н - установочная расчетная высота расположения,where N is the estimated installation height,

А - координата расположения глухого направляющего цилиндрического отверстия 9 в поз.7 относительно стыковочной плоскости,And - the location coordinate of the blind guide cylindrical hole 9 in pos.7 relative to the connecting plane,

D - диаметр отверстия 9,D is the diameter of the hole 9,

l - длина наклонной продольной лыски 15 в поз.1 или 2,l - the length of the inclined longitudinal flats 15 in pos.1 or 2,

d - диаметр проходного цилиндрического отверстия 13 в поз.1 или 2,d is the diameter of the cylindrical bore 13 in pos. 1 or 2,

α - угол наклона продольной лыски 15.α is the angle of inclination of the longitudinal flat 15.

Универсальное стяжное стыковочное устройство работает следующим образом.Universal coupling docking device operates as follows.

В глухое отверстие 9 первого стыкуемого объекта 7 устанавливается клиновой крепежный элемент 1 или 2 (с пружиной 20) до упора нажатием трубчатого торцевого рожкового ключа (на чертежах не показан) одновременно с разворотом для визуальной выставки в горизонт установочного шлица 18, после чего объект 7 отверстием 10 устанавливается на стяжной элемент 4 до соприкосновения стыковочными плоскостями с объектом 8. При этом головная часть стяжного элемента 4 входит в проходное цилиндрическое отверстие 13 клинового крепежного элемента 1 или 2. Затем производится затяжка ходового винта 3, при которой его сферический конец упирается в шейку 21 стяжного элемента 4 и клиновой крепежный элемент 1 смещается и своей продольной прорезью 14 насаживается на шейку 21, а его клиновая поверхность 16 взаимодействует с конической опорной поверхностью 22, в результате чего возникает эффект клина, стягивающий стыкуемые объекты 7 и 8. Работа подпружиненного клинового крепежного элемента 2 отличается автоматическим его смещением под действием пружины 20, а ходовой винт 3 служит при этом для дозатяжки и фиксации состыкованного положения объектов 7 и 8.A wedge fastening element 1 or 2 (with spring 20) is installed in the blind hole 9 of the first abutting object 7 until it stops by pressing the tubular socket wrench (not shown in the drawings) simultaneously with a turn for visual exposition of the installation slot 18 into the horizon, after which the object 7 with a hole 10 is installed on the coupling element 4 until the docking planes come into contact with the object 8. In this case, the head of the coupling element 4 enters the passage through the cylindrical hole 13 of the wedge fixing element 1 or 2. Then, the lead screw 3 is tightened, at which its spherical end abuts against the neck 21 of the coupling element 4 and the wedge fastening element 1 is displaced and, with its longitudinal slot 14, fits onto the neck 21, and its wedge surface 16 interacts with the conical abutment surface 22, as a result of which the wedge effect, which pulls together the joined objects 7 and 8. The operation of the spring-loaded wedge fastener 2 is distinguished by its automatic displacement under the action of the spring 20, and the spindle 3 serves in this case for additional tensioning and fixing Poked position of objects 7 and 8.

По заявляемому техническому решению выполнены эскизные чертежи и изготовлен опытный образец макета Т-образного соединения брусьев строительной конструкции с реальными размерами.According to the claimed technical solution, sketched drawings were made and a prototype of a mock-up of a T-shaped connection of the bars of a building structure with real dimensions was made.

По результатам изготовления и опробывания в работе можно рекомендовать для реального выполнения конструкции со следующими основными соотношениями и параметрами.According to the results of manufacturing and testing in work, it can be recommended for the actual implementation of the design with the following basic ratios and parameters.

Соотношение диаметров элементов стяжного и скользящего клинового крепежного 1:2 соответственно.The ratio of the diameters of the elements of the coupling and sliding wedge mounting 1: 2, respectively.

Оптимальный угол наклона клиновидной поверхности из стальных элементов α=5-10 угл. град. (в пределах угла трения).The optimal angle of inclination of the wedge-shaped surface of steel elements α = 5-10 ang. hail. (within the angle of friction).

Соотношение диаметров ходового винта и стяжного элемента 1:2 соответственно.The ratio of the diameters of the lead screw and the coupling element 1: 2, respectively.

Таким образом, благодаря вышеперечисленным новациям и преимуществам предлагаемое техническое решение может найти широкое применение в современном народном хозяйстве в самых различных его областях и направлениях.Thus, thanks to the above innovations and advantages, the proposed technical solution can find wide application in the modern national economy in its various fields and directions.

Claims

1. A universal coupling docking device comprising at least one sliding elongated wedge fastener, a threaded spindle and a threaded fastener located within the abutted objects to interact, wherein the wedge fastener has a curved transverse hole having the shape of a keyhole formed by a through cylindrical hole paired with a longitudinal slot, the edges of which form a wedge surface passing through its entire profile with a slope the side of the cylindrical bore, the head of the clamping element has a conical abutment surface in contact with the edges of the longitudinal slot, and the lead screw is located in the threaded socket of the wedge fastener, made on the end that is closer to the bore of the cylindrical hole, characterized in that at least one sliding wedge mounting and coupling elements are installed in blind guiding cylindrical holes made in joined objects with crossed axes in mutually perpendicular directions, the aforementioned at least one sliding wedge fastening element has the shape of a cylinder, on the side surface of which an inclined longitudinal flange is made, passing through the edges of the figured hole and forming a wedge surface, and at its end from the side of the threaded socket mounting slot, the coupling element is made in the form of a cylindrical rod with a head part, which has a groove forming a neck with a supporting surface, and the lead screw is installed on the axis of the fastener with the possibility of force interaction with the neck of the coupling element.

2. The device according to claim 1, characterized in that the wedge fastener is provided with a spring and is spring-loaded towards the spindle, the spring being installed at one end in a blind cylindrical hole made in the free end of this element.

3. The device according to claim 1, characterized in that the groove forming a neck with a supporting surface is cylindrical, while the taper angle of the supporting surface corresponds to the angle of inclination of the wedge surface of the longitudinal flat.

4. The device according to claim 1, characterized in that the groove forming a neck with a supporting surface is made in the form of two opposite transverse flats, while the supporting surface is made in the form of two surfaces parallel to each other, which are beveled at an angle corresponding to the wedge angle the surface of the longitudinal flats of the fastener.

5. The device according to claim 1, characterized in that the groove forming a neck with a supporting surface is made in the form of two opposite transverse flats, while the supporting surface is made in the form of two surfaces rounded normally to the flats.

6. The device according to claim 1 or 2, characterized in that it is equipped with an additional threaded fastener and a support sleeve mounted sequentially and motionless in one intermediate mating object with the possibility of connecting with an interference fit of the other two to form an angular cross-connection, while additional threaded the fastener is made in the form of a cylinder with dimensions similar to the cylinder of the wedge fastener, and has two threaded holes - transverse central and axial, respectively guides the threaded ends of the clamping elements, the support sleeve has an outer diameter equal to the additional threaded fastening element fitted onto the clamping element up to the stop in the first end face and bounded by the length of the docking object plane.

7. The device according to one of claims 1, 3-5, characterized in that the coupling element is made with a supporting cylindrical hat at one end and a head part at the other.