RU2813404C1 - Connection of rectangular in cross section pipes at angle to each other (embodiments) and embedded element for connection of rectangular in cross section pipes - Google Patents
Connection of rectangular in cross section pipes at angle to each other (embodiments) and embedded element for connection of rectangular in cross section pipes Download PDFInfo
- Publication number
- RU2813404C1 RU2813404C1 RU2022123063A RU2022123063A RU2813404C1 RU 2813404 C1 RU2813404 C1 RU 2813404C1 RU 2022123063 A RU2022123063 A RU 2022123063A RU 2022123063 A RU2022123063 A RU 2022123063A RU 2813404 C1 RU2813404 C1 RU 2813404C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pipe
- nut
- transverse
- transverse pipe
- angle
- Prior art date
Links
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 8
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 description 1
Abstract
Description
Данная группа изобретений относится к соединениям прямоугольных в сечении труб, расположенных преимущественно под прямым углом друг к другу, а также к закладным элементам этих соединений. Изобретения предназначены для изготовления плоских и пространственных металлоконструкций, применяемых при изготовлении металлической мебели, стеллажей, подставок и других изделий.This group of inventions relates to connections of rectangular pipes in cross-section, located predominantly at right angles to each other, as well as to the embedded elements of these connections. The inventions are intended for the manufacture of flat and spatial metal structures used in the manufacture of metal furniture, shelving, stands and other products.
Известно соединение труб под углом другу к другу с использованием крепежного элемента, имеющего средства крепления к нему труб, которые состыкованы своими торцами с крепежным элементом (СN 103590497 А, 19.02.2014).It is known to connect pipes at an angle to each other using a fastening element that has means for attaching pipes to it, which are joined at their ends to the fastening element (CN 103590497 A, 02/19/2014).
Известен угловой соединитель профильных труб, содержащий корпус, состоящий из двух соединенных взаимоперпендикулярных полых частей, каждая из которых имеет на одном конце отверстие для монтажа профильных труб, при этом другие концы образуют участок с отверстием, в которое заделан выступ, перпендикулярный полым частям корпуса и имеющий на своих концах фаску для присоединения к нему профильной трубы, при этом соединение полых частей корпуса выполнено с использованием галтелей, а все ребра выступа и полых частей корпуса скруглены (RU 165335 U1, 10.10.2016).A known corner connector for profile pipes contains a body consisting of two connected mutually perpendicular hollow parts, each of which has a hole at one end for mounting profile pipes, while the other ends form a section with a hole into which a protrusion is embedded, perpendicular to the hollow parts of the body and having at its ends there is a chamfer for attaching a profile pipe to it, while the connection of the hollow parts of the body is made using fillets, and all the edges of the protrusion and hollow parts of the body are rounded (RU 165335 U1, 10.10.2016).
Известна модульная система, состоящая, по меньшей мере, из одного соединительного устройства и по меньшей мере одного стержня для несущей конструкции, при этом модульная система имеет по меньшей мере одно переднее крепежное отверстие на одном из соединительных устройств или стержня для введения выступающего крепежного элемента, который расположен с торца другого соединительного устройства, или стержня, выступающего так, что после вставки торцевые поверхности упираются друг в друга. Система имеет, по меньшей мере, одно регулировочное отверстие, расположенное и сконфигурированное для обеспечения доступа к охватываемой застежке и манипулирования с ней для закрепления охватываемой застежки в отверстии крепежа (DE 202014101676 U1, 30.04.2014).A modular system is known, consisting of at least one connecting device and at least one rod for a supporting structure, wherein the modular system has at least one front fastening hole on one of the connecting devices or a rod for introducing a protruding fastening element, which located at the end of another connecting device, or rod, protruding so that after insertion the end surfaces abut each other. The system has at least one adjustment hole located and configured to allow access and manipulation of the male fastener to secure the male fastener in the fastener hole (DE 202014101676 U1, 04/30/2014).
Известно разъемное соединение труб с пересекающимися осями, содержащее болт, шайбу, опорную деталь с глухим отверстием под шайбу, контактирующую с опорной поверхностью головку болта, заглушку для глухого отверстия в опорной детали, корпус, опирающийся на трубу со сквозным боковым отверстием, который снабжен глухим торцевым пазом и выступающей частью со сквозным осевым отверстием и глухим шестигранным осевым отверстием с запрессованной в него гайкой, в которую ввертывается болт. Вторая труба установлена на выступающую часть корпуса до упора в торец глухого торцевого паза. На поверхности выступающей части корпуса, контактирующей с внутренней поверхностью второй трубы, выполнены продольные выступы (RU 176908U1, 01.02.2018).A detachable connection of pipes with intersecting axes is known, containing a bolt, a washer, a support part with a blind hole for the washer, a bolt head in contact with the supporting surface, a plug for a blind hole in the support part, a housing resting on a pipe with a through side hole, which is equipped with a blind end a groove and a protruding part with a through axial hole and a blind hexagonal axial hole with a nut pressed into it, into which the bolt is screwed. The second pipe is installed on the protruding part of the body until it stops at the end of the blind end groove. On the surface of the protruding part of the housing, in contact with the inner surface of the second pipe, there are longitudinal projections (RU 176908U1, 02/01/2018).
Известны также соединения труб с использованием выступов на торце одной трубы, располагаемых в пазах другой трубы (CN 206090870 U, 12.04.2017).Pipe connections using protrusions at the end of one pipe located in the grooves of another pipe are also known (CN 206090870 U, 04/12/2017).
Известен узел крепления труб под углом друг к другу, содержащий крепежный элемент и элемент фиксации первого конца крепежного элемента внутри первой трубы, в стенке которой выполнено сквозное отверстие под крепежный элемент, при этом вторая труба имеет, по крайней мере, две части стенки, расположенные друг против друга и параллельно друг другу, причем узел содержит элемент фиксации второго конца крепежного элемента внутри второй трубы, а в первой трубе выполнен по крайней мере один паз размещения торца стенки второй трубы, расположенный поперечно относительно длины первой трубы (RU 2210012 С2, 10.08.2003).There is a known unit for fastening pipes at an angle to each other, containing a fastening element and an element for fixing the first end of the fastening element inside the first pipe, in the wall of which there is a through hole for the fastening element, while the second pipe has at least two parts of the wall located each other against each other and parallel to each other, and the assembly contains an element for fixing the second end of the fastening element inside the second pipe, and in the first pipe there is at least one groove for accommodating the end of the wall of the second pipe, located transversely relative to the length of the first pipe (RU 2210012 C2, 08/10/2003 ).
Известен узел соединения трубчатых профилей, содержащий закладные и соединительные элементы, снабженные отверстиями под крепежные элементы, узел образован несущими элементами рамных конструкций, объединенных между собой фасонками с использованием сборной закладной вставки, обеспечивающей закрепление фасонок на стенках соединяемых профилей с помощью фрикционных болтовых соединений без доступа к их гайкам, которые зафиксированы в сборной закладной вставке и установлены в ней с возможностью прижатия к внутренним стенкам профиля. В узле использована установленная в упомянутой вставке шайба и фрикционная накладка, при этом сборная закладная вставка установлена в каждом из соединяемых профилей и снабжена деревянным брусом со сквозными поперечными отверстиями и уширенными отверстиями с противоположных сторон бруса, в которых соосно зафиксированы упомянутые гайки и установлены шайбы, закрытые на брусе фрикционными накладками, в которых соосно отверстиям в брусе выполнены отверстия под болты (RU 2423582 С1, 10.07.2011).A known connection unit for tubular profiles contains embedded and connecting elements equipped with holes for fastening elements; the unit is formed by load-bearing elements of frame structures interconnected by gussets using a prefabricated embedded insert that ensures fastening of the gussets to the walls of the connected profiles using friction bolted connections without access to their nuts, which are fixed in the prefabricated insert and installed in it with the possibility of pressing against the inner walls of the profile. The unit uses a washer and a friction lining installed in the said insert, while the prefabricated embedded insert is installed in each of the connected profiles and is equipped with a wooden beam with through transverse holes and widened holes on opposite sides of the beam, in which the mentioned nuts are coaxially fixed and washers are installed, closed on the beam with friction linings, in which holes for bolts are made coaxially with the holes in the beam (RU 2423582 C1, 07/10/2011).
Известно соединение профильных труб, имеющее, по меньшей мере, один соединительный винт с конусной формой головки, на винте расположена втулка из тонкостенной металлической трубки, при этом одна труба содержит жестко закрепленную в ней закладную пластину с одним резьбовым элементом, а вторая профильная труба размещена перпендикулярно первой и содержит, по меньшей мере, одно отверстие в каждой из сторон, отверстия выполнены соосно резьбовому элементу закладной пластины второй профильной трубы, при этом отверстие на внешней стороне профильной трубы выполнено с зенковкой с углом заострения, соответствующим головке соединительного винта, при этом втулка установлена с возможностью прижатия стенками профильной трубы, а конусная головка винта обеспечивает развальцовку втулки при его вкручивании в резьбовой элемент закладной пластины и вхождении конусной головки винта в зенковку вровень с поверхностью профильной трубы. Профильная труба имеет толщину стенки до 3 мм. Резьбовой элемент является резьбовым отверстием, выполненным в закладной пластине. Резьбовой элемент является крепежной гайкой, закрепленной на закладной пластине. Резьбовой элемент является резьбовой заклепкой, закрепленной на закладной пластине. Втулка выполнена из металлической трубки, преимущественно из алюминиевой. Толщина стенки втулки составляет 1-2 мм, преимущественно 1-1,5 мм, наиболее преимущественно 1 мм. Длина втулки соответствует внутреннему расстоянию между стенками профильной трубы (RU 184572 U1, 30.10.2018 - прототип).A connection of profile pipes is known, having at least one connecting screw with a conical head, on the screw there is a bushing made of a thin-walled metal tube, wherein one pipe contains a embedded plate rigidly fixed in it with one threaded element, and the second profile pipe is placed perpendicularly the first and contains at least one hole in each side, the holes are made coaxially with the threaded element of the embedded plate of the second profile pipe, while the hole on the outer side of the profile pipe is made with a countersink with a pointed angle corresponding to the head of the connecting screw, while the sleeve is installed with the possibility of being pressed by the walls of the profile pipe, and the conical head of the screw ensures flaring of the sleeve when it is screwed into the threaded element of the embedded plate and the conical head of the screw enters the countersink flush with the surface of the profile pipe. The profile pipe has a wall thickness of up to 3 mm. The threaded element is a threaded hole made in the insert plate. The threaded element is a fastening nut fixed to the insert plate. The threaded element is a threaded rivet secured to the insert plate. The bushing is made of a metal tube, mainly aluminum. The wall thickness of the sleeve is 1-2 mm, preferably 1-1.5 mm, most preferably 1 mm. The length of the sleeve corresponds to the internal distance between the walls of the profile pipe (RU 184572 U1, 10/30/2018 - prototype).
Прототип и представленная в данном описании группа изобретений имеют общие признаки, характеризующие соединение прямоугольных в поперечном сечении труб под углом друг к другу, при этом каждое из соединений содержит условно продольную трубу, соединенную с условно поперечной трубой, внутри которой расположен резьбовой закладной элемент, расположенный и закрепленный в полости поперечной трубы, при этом продольная труба выполнена с отверстиями в стенках, в которых расположен болт, завинченный в закладной элемент.The prototype and the group of inventions presented in this description have common features that characterize the connection of rectangular pipes in cross section at an angle to each other, with each of the connections containing a conditionally longitudinal pipe connected to a conditionally transverse pipe, inside of which there is a threaded embedded element located and fixed in the cavity of the transverse pipe, while the longitudinal pipe is made with holes in the walls in which a bolt is located, screwed into the embedded element.
В прототипе резьбовой закладной элемент выполнен в виде приваренной к стенкам внутри трубы пластины, что является существенным недостатком. Такое соединение - сочетание сварки и болта в соединении существенно усложняет конструкцию соединения и производство металлоконструкций. В прототипе конусная головка винта при его завинчивании в резьбовой закладной элемент обеспечивает развальцовку втулки с целью вхождении конусной головки винта в зенковку вровень с поверхностью профильной трубы. При развальцовке нарушается структура металла втулки, что приводит к снижению надежности соединения труб, при этом втулка в конструкции соединения усложняет конструкцию соединения. Другим недостатком прототипа является наличие в соединении сварки, посредством которой закладной элемент приварен к внутренней поверхности трубы, что в результате снижает возможность использования соединения тонкостенных труб и при этом сварка при известных знакопеременных нагрузках не отвечает требованиям надежности соединения для конструкций повышенной опасности.In the prototype, the threaded embedded element is made in the form of a plate welded to the walls inside the pipe, which is a significant drawback. Such a connection - a combination of welding and bolting in a connection - significantly complicates the design of the connection and the production of metal structures. In the prototype, the conical head of the screw, when screwed into a threaded embedded element, ensures flaring of the bushing in order for the conical head of the screw to fit into the countersink flush with the surface of the profile pipe. When flaring, the metal structure of the sleeve is disrupted, which leads to a decrease in the reliability of the pipe connection, while the sleeve in the connection design complicates the design of the connection. Another disadvantage of the prototype is the presence of welding in the connection, through which the embedded element is welded to the inner surface of the pipe, which as a result reduces the possibility of using the connection of thin-walled pipes, and welding under known alternating loads does not meet the requirements for connection reliability for high-risk structures.
Технической задачей изобретения является упрощение конструкции соединения и монтажных работ при сборке плоских и пространственных металлоконструкций, имеющих множество соединений, с обеспечением заданной надежности соединений.The technical objective of the invention is to simplify the connection design and installation work when assembling flat and spatial metal structures with many connections, while ensuring the specified reliability of the connections.
Техническим результатом группы изобретений является повышение надежности соединения труб. The technical result of the group of inventions is to increase the reliability of pipe connections.
Технический результат получен соединением прямоугольных в поперечном сечении труб под углом друг к другу, содержащим условно продольную трубу, соединенную с условно поперечной трубой, внутри которой расположен резьбовой закладной элемент, при этом в продольной трубе выполнены соосные отверстия, в которых расположен болт, завинченный в резьбовой закладной элемент, расположенный и закрепленный внутри поперечной трубы, причем закладной элемент выполнен в виде уголка, одна часть которого расположена снаружи поперечного элемента и прикреплена к нему заклепкой, а другая часть уголка закладного элемента имеет отверстие, в котором расположена и закреплена гайка закладного элемента, при этом гайка имеет удлиненную форму с цилиндрическим хвостовиком с надетым на нем воротничком в виде цилиндрического кольца и зауженной частью хвостовика, причем в одной стенке поперечной трубы выполнено окно для прохождения через него части уголка закладного элемента, гайки и хвостовика гайки, а в противоположной стенке поперечной трубы выполнен поперек этой трубы паз, в котором размещен конец другой части уголка закладного элемента, на каждом конце поперечной трубы выполнены шипы, расположенные в поперечных пазах продольной трубы, причем в рабочем положении поперечной трубы один конец уголка закладного элемента расположен в пазу стенки поперечной трубы, а шипы расположены в поперечных пазах продольной трубы, при этом пазы расположены в одной стенке продольной трубы с боковых сторон от отверстия продольной тубы, в котором расположен болт соединения.The technical result is obtained by connecting rectangular pipes in cross section at an angle to each other, containing a conventionally longitudinal pipe connected to a conventionally transverse pipe, inside of which a threaded embedded element is located, while coaxial holes are made in the longitudinal pipe in which a bolt is located, screwed into the threaded an embedded element located and secured inside the transverse pipe, wherein the embedded element is made in the form of an angle, one part of which is located outside the transverse element and is attached to it with a rivet, and the other part of the angle of the embedded element has a hole in which the nut of the embedded element is located and secured, with In this case, the nut has an elongated shape with a cylindrical shank with a collar in the form of a cylindrical ring put on it and a narrowed part of the shank, and in one wall of the transverse pipe there is a window for passing through it part of the corner of the embedded element, the nut and the shank of the nut, and in the opposite wall of the transverse pipe a groove is made across this pipe, in which the end of the other part of the corner of the embedded element is located, at each end of the transverse pipe there are tenons located in the transverse grooves of the longitudinal pipe, and in the working position of the transverse pipe, one end of the corner of the embedded element is located in the groove of the wall of the transverse pipe, and the spikes are located in the transverse grooves of the longitudinal pipe, while the grooves are located in one wall of the longitudinal pipe on the sides of the hole of the longitudinal tube in which the connection bolt is located.
Заклепка расположена в отверстии поперечной трубы и в отверстии одной части уголка, которая расположена снаружи поперечного элемента.The rivet is located in the hole of the transverse pipe and in the hole of one part of the angle, which is located outside the transverse element.
Окно в стенке поперечной трубы выполнено ступенчатым и большая по ширине часть окна служит для прохождения через него одной части уголка и гайки, а меньшая по ширине часть окна служит для прохождения хвостовика гайки через эту часть окна.The window in the wall of the transverse pipe is made stepped and the larger part of the window serves to pass one part of the angle and the nut through it, and the smaller part of the window serves to pass the shank of the nut through this part of the window.
Шипы поперечной трубы на каждом конце этой трубы расположены напротив друг друга и они являются продолжением стенок поперечной трубы.The tenons of the cross pipe at each end of this pipe are located opposite each other and they are a continuation of the walls of the cross pipe.
Торец гайки расположен заподлицо с торцами стенок поперечной трубы, а шипы выходят за пределы торцов стенок поперечной трубы.The end of the nut is located flush with the ends of the walls of the cross pipe, and the spikes extend beyond the ends of the walls of the cross pipe.
Технический результат получен вторым вариантом соединения прямоугольных в поперечном сечении труб под углом друг к другу, содержащим условно продольную трубу, соединенную с условно поперечной трубой, внутри которой расположен резьбовой закладной элемент, расположенный и закрепленный в полости поперечной трубы, при этом в продольной трубе выполнены соосные отверстия, в которых расположен болт, завинченный в резьбовой закладной элемент поперечной трубы, причем закладной элемент выполнен в виде уголка, одна часть которого расположена снаружи поперечного элемента и прикреплена к нему заклепкой, а другая часть уголка закладного элемента имеет отверстие, в котором расположена и закреплена гайка закладного элемента, при этом гайка имеет удлиненную форму с цилиндрическим хвостовиком и зауженной частью хвостовика, при этом в одной стенке поперечной трубы выполнено окно для прохождения через него части уголка закладного элемента, гайки и хвостовика гайки, а в противоположной стенке поперечной трубы выполнен поперек этой трубы паз, в котором размещен конец уголка закладного элемента, причем в рабочем положении поперечной трубы один конец уголка закладного элемента расположен в пазу стенки поперечной трубы, торцы стенок поперечной трубы выполнены прямыми, расположены в одной плоскости и заподлицо с торцом гайки.The technical result was obtained by the second option of connecting rectangular pipes in cross section at an angle to each other, containing a conditionally longitudinal pipe connected to a conditionally transverse pipe, inside of which there is a threaded embedded element located and fixed in the cavity of the transverse pipe, while coaxial lines are made in the longitudinal pipe holes in which a bolt is located, screwed into a threaded embedded element of a transverse pipe, wherein the embedded element is made in the form of an angle, one part of which is located outside the transverse element and attached to it with a rivet, and the other part of the angle of the embedded element has a hole in which it is located and secured nut of the embedded element, wherein the nut has an elongated shape with a cylindrical shank and a narrowed part of the shank, while in one wall of the transverse pipe there is a window for passing through it part of the corner of the embedded element, the nut and the shank of the nut, and in the opposite wall of the transverse pipe it is made across this pipe, a groove in which the end of the corner of the embedded element is located, and in the working position of the transverse pipe, one end of the corner of the embedded element is located in the groove of the wall of the transverse pipe, the ends of the walls of the transverse pipe are made straight, located in the same plane and flush with the end of the nut.
Технический результат получен закладным элементом для соединения прямоугольных в поперечном сечении труб под углом друг к другу, имеющим резьбовую часть для ее расположения и крепления в полости поперечной трубы, причем резьбовая часть закладного элемента образована одной частью Г-образного уголка, обе части которого выполнены плоскими и расположены во взаимно перпендикулярных плоскостях, другая часть уголка закладного элемента имеет, по меньшей мере, одно отверстие под заклепку для крепления уголка к поперечной трубе, а на второй части уголка выполнено отверстие, в котором расположена и закреплена гайка закладного элемента, при этом гайка имеет удлиненную форму с цилиндрическим хвостовиком и зауженной частью хвостовика, на хвостовике надето цилиндрическое кольцо с воротничком, преобразуемым путем деформации в запорное кольцо, фиксирующее гайку в отверстии уголка в рабочем положении, причем часть уголка, на которой закреплена гайка, имеет длину L, равную наружной ширине W поперечной трубы.The technical result is obtained by an embedded element for connecting pipes rectangular in cross section at an angle to each other, having a threaded part for its location and fastening in the cavity of the transverse pipe, and the threaded part of the embedded element is formed by one part of an L-shaped angle, both parts of which are flat and are located in mutually perpendicular planes, the other part of the angle of the embedded element has at least one hole for a rivet for attaching the angle to the transverse pipe, and on the second part of the angle there is a hole in which the nut of the embedded element is located and secured, while the nut has an elongated a form with a cylindrical shank and a narrowed part of the shank; a cylindrical ring with a collar is put on the shank, which is converted by deformation into a locking ring that fixes the nut in the hole of the angle in the working position, and the part of the angle on which the nut is fixed has a length L equal to the outer width W cross pipe.
На фигурах 1-13 чертежей показан первый вариант соединения труб. На фигурах 14-18 показаны составные части второго варианта соединения труб. На фигурах 8-10 показаны виды на закладной элемент соединения.Figures 1-13 of the drawings show the first option for connecting pipes. Figures 14-18 show the components of the second pipe connection option. Figures 8-10 show views of the embedded connection element.
На фиг.1 показаны соединенные под прямым углом друг к другу две прямоугольные в поперечном сечении трубы, одна из которых расположена вертикально и является условно основанием - продольной трубой, а другая труба расположена поперек продольной трубы и является (условно) царгой - поперечной трубой (первый вариант соединения труб).Figure 1 shows two rectangular cross-section pipes connected at right angles to each other, one of which is located vertically and is conditionally the base - a longitudinal pipe, and the other pipe is located across the longitudinal pipe and is (conditionally) a drawer - a transverse pipe (the first pipe connection option).
На фиг.2 - вид А на фиг.1.Figure 2 is a view of A in Figure 1.
На фиг.3 - взаимное расположение труб в процессе их соединения.Figure 3 shows the relative position of the pipes during their connection.
На фиг.4 - поперечная труба с закрепленными на ее концах закладными элементами, расположенными внутри трубы.Figure 4 shows a transverse pipe with embedded elements fixed at its ends and located inside the pipe.
На фиг.5 - конец поперечной трубы и закладной элемент в процессе их соединения.Figure 5 shows the end of the transverse pipe and the embedded element in the process of connecting them.
На фиг.6 - поперечная труба с окнами на концах для ввода в полость трубы закладных элементов.Figure 6 shows a transverse pipe with windows at the ends for inserting embedded elements into the cavity of the pipe.
На фиг.7 - вид Б на фиг.6.Figure 7 is view B of Figure 6.
На фиг.8 - закладной элемент в аксонометрии.Figure 8 is a perspective view of the embedded element.
На фиг.9 - вид В на фиг.8.Figure 9 is a view B of Figure 8.
На фиг.10 - взаимное расположение гайки закладного элемента и уголка закладного элемента в процессе их соединения.Figure 10 shows the relative position of the nut of the embedded element and the corner of the embedded element in the process of connecting them.
На фиг.11 - продольная труба с отверстием и пазами под шипы продольной трубы и соединительный болт, соединяющие трубы.Figure 11 shows a longitudinal pipe with a hole and grooves for the tenons of the longitudinal pipe and a connecting bolt connecting the pipes.
На фиг.12 - вид Г на фиг.11.Figure 12 is a view of G in Figure 11.
На фиг.13 - взаимное расположение отверстий и пазов в поперечной трубе.Figure 13 shows the relative position of holes and grooves in the transverse pipe.
На фиг.14 - поперечная труба с закладными элементами на ее концах, расположенными в трубе (второй вариант соединения).Figure 14 shows a transverse pipe with embedded elements at its ends located in the pipe (second connection option).
На фиг.15 - поперечная труба второго варианта соединения и взаимное расположение поперечной трубы и закладного элемента в процессе их соединения.Figure 15 shows the transverse pipe of the second connection option and the relative position of the transverse pipe and the embedded element during their connection.
На фиг.16 показана продольная труба второго варианта соединения.Figure 16 shows a longitudinal pipe of the second connection option.
На фиг.17 - вид Д на фиг.16.Figure 17 is a view D in Figure 16.
На фиг.18 - взаимное расположение отверстий в стенках продольной трубы второго варианта соединения.Figure 18 shows the relative position of the holes in the walls of the longitudinal pipe of the second connection option.
Первый вариант соединения условно продольной трубы 1 с условно поперечной трубой 2 (фиг.1-3) содержит закладной элемент 3 (фиг.5), который выполнен в виде уголка. Закладной элемент расположен и закреплен в полости 4 поперечной трубы 2. В частности закладной элемент 3 закреплен на поперечной трубе 2 одной заклепкой 5 или двумя заклепками (не показано). В рабочем положении соединения заклепка 5 расположена в отверстии 6 уголка закладного элемента и в отверстии 7, которое выполнено в стенке поперечной трубы 2.The first variant of connecting a conditionally longitudinal pipe 1 with a conditionally transverse pipe 2 (Fig. 1-3) contains a embedded element 3 (Fig. 5), which is made in the form of an angle. The embedded element is located and secured in the cavity 4 of the transverse pipe 2. In particular, the embedded element 3 is secured to the transverse pipe 2 with one rivet 5 or two rivets (not shown). In the working position of the connection, the rivet 5 is located in the hole 6 of the corner of the embedded element and in the hole 7, which is made in the wall of the transverse pipe 2.
Уголок закладного элемента 3 имеет второе отверстие 8 (фиг.10), в котором расположена гайка 9 закладного элемента, закрепленная в отверстии так, как это показано на фиг.8 и фиг.9. Гайка имеет удлиненную форму с цилиндрическим хвостовиком 10 и зауженной частью 11 хвостовика. Для ввода закладного элемента 3 в полость поперечной трубы 2, в стенке 12 трубы 2 (фиг.15) выполнено ступенчатое окно 13, большая по ширине часть которого служит для прохождения через эту часть окна уголка 3 и гайки 9. Меньшая по ширине часть окна 13 служит для прохождения через эту меньшую часть окна хвостовика 10 гайки. В противоположной стенке 14 поперечной трубы (фиг.5) выполнен поперек этой трубы паз 15, служащий для размещения в нем конца уголка закладного элемента 3.The corner of the embedded element 3 has a second hole 8 (Fig. 10), in which the nut 9 of the embedded element is located, fixed in the hole as shown in Fig. 8 and Fig. 9. The nut has an elongated shape with a cylindrical shank 10 and a narrowed part 11 of the shank. To insert the embedded element 3 into the cavity of the transverse pipe 2, a stepped window 13 is made in the wall 12 of the pipe 2 (Fig. 15), the larger part of which serves to pass through this part of the window the corner 3 and the nut 9. The smaller part of the window 13 is smaller in width. serves to pass through this smaller part of the window of the nut shank 10. In the opposite wall 14 of the transverse pipe (Fig. 5), a groove 15 is made across this pipe, which serves to accommodate the end of the corner of the embedded element 3.
На каждом конце поперечной трубы 2 выполнены шипы 16 (фиг.3-7), которые расположены напротив друг друга и являются продолжением стенок 12 и 14 поперечной трубы 2 (фиг.5). В рабочем положении соединения один конец уголка закладного элемента 3 расположен в пазу 15 стенки 14 поперечной трубы, а второй конец уголка закладного элемента 3 плотно прилегает к стенке 12 поперечной трубы и соединен с этой стенкой заклепкой 5. В рабочем положении соединения шипы 16 поперечной трубы 2 расположены в поперечных пазах 17 продольной трубы 1, при этом пазы 17 расположены симметрично с боковых сторон от отверстия 18 (фиг.11). В отверстиях 18, которые выполнены в противоположных стенках продольной трубы 1, расположен болт 19 (фиг.3) для соединения труб 1 и 2.At each end of the transverse pipe 2 there are spikes 16 (Fig. 3-7), which are located opposite each other and are a continuation of the walls 12 and 14 of the transverse pipe 2 (Fig. 5). In the working position of the connection, one end of the corner of the embedded element 3 is located in the groove 15 of the wall 14 of the transverse pipe, and the second end of the corner of the embedded element 3 fits tightly to the wall 12 of the transverse pipe and is connected to this wall with a rivet 5. In the working position of the connection, the tenons 16 of the transverse pipe 2 are located in the transverse grooves 17 of the longitudinal pipe 1, while the grooves 17 are located symmetrically on the sides of the hole 18 (Fig. 11). In the holes 18, which are made in the opposite walls of the longitudinal pipe 1, there is a bolt 19 (Fig. 3) for connecting pipes 1 and 2.
Второй вариант соединения труб в рабочем положении имеет внешний вид, аналогичный внешнему виду первого варианта (фиг.1,2). Также второй вариант соединения имеет признаки первого варианта, за исключением того, что во втором варианте торцы 20 каждой стенки поперечной трубы 2 (фиг.14 и 15) выполнены прямыми (без шипов) и расположены заподлицо в одной поперечной плоскости. The second option for connecting pipes in the working position has an appearance similar to the appearance of the first option (Fig. 1, 2). Also, the second connection option has the features of the first option, except that in the second option, the ends 20 of each wall of the transverse pipe 2 (Figs. 14 and 15) are made straight (without spikes) and located flush in the same transverse plane.
Оба варианта соединения имеют одинаковую гайку 9, на хвостовике 10 которой надето цилиндрическое кольцо с воротничком 21 (фиг.10). Воротничок после ввода гайки в отверстие 8 уголка закладного элемента 3 пластически деформируется и преобразуется в запорное кольцо 22 (фиг.8), которое фиксирует гайку в отверстии 8 уголка в рабочем положении. С целью исключения поворота гайки 9 в отверстии 8 уголка, отверстие и гайка могут иметь известные средства, исключающие ее поворот вокруг продольной оси в процессе завинчивания в нее болта.Both connection options have the same nut 9, on the shank 10 of which a cylindrical ring with a collar 21 is put on (Fig. 10). After inserting the nut into the hole 8 of the corner of the embedded element 3, the collar is plastically deformed and transformed into a locking ring 22 (Fig. 8), which fixes the nut in the hole 8 of the corner in the working position. In order to prevent rotation of the nut 9 in the hole 8 of the angle, the hole and the nut may have known means that prevent its rotation around the longitudinal axis during the process of screwing the bolt into it.
Оба варианта соединения имеют одинаковый закладной элемент 3 выполненный в виде прямоугольного Г-образного уголка (фиг.5,8-10), части 23 и 24 которого имеют плоскую форму. Одна часть 24 уголка имеет, по меньшей мере, одно отверстие 6 под заклепку для крепления уголка к поперечной трубе 2. В другой части 23 уголка выполнено отверстие 8 (фиг.10), в котором расположена и закреплена гайка 9 закладного элемента. Часть 23 уголка (фиг.8), на которой закреплена гайка, имеет изнутри длину L, равную наружной ширине W (фиг.7) поперечной трубы 2. Такая длина L обеспечивает расположение конца части 23 уголка в пазу 15 стенки поперечной трубы в рабочем положении соединения (фиг.15).Both connection options have the same embedded element 3 made in the form of a rectangular L-shaped corner (Fig. 5,8-10), parts 23 and 24 of which have a flat shape. One part 24 of the angle has at least one hole 6 for a rivet for attaching the angle to the transverse pipe 2. In the other part 23 of the angle there is a hole 8 (Fig. 10), in which the nut 9 of the embedded element is located and secured. Part 23 of the angle (Fig. 8), on which the nut is attached, has an internal length L equal to the outer width W (Fig. 7) of the transverse pipe 2. This length L ensures that the end of part 23 of the angle is located in the groove 15 of the wall of the transverse pipe in the working position connections (Fig. 15).
В первом варианте исполнения соединения торец 25 гайки 9 (фиг.4) расположен заподлицо с торцами 26 стенок поперечной трубы 2, а во втором варианте исполнения соединения торец 25 гайки (фиг.14) расположен заподлицо с прямыми торцами 20 каждой стенки поперечной трубы.In the first embodiment of the connection, the end 25 of the nut 9 (Fig. 4) is located flush with the ends 26 of the walls of the transverse pipe 2, and in the second embodiment of the connection, the end 25 of the nut (Fig. 14) is located flush with the straight ends 20 of each wall of the transverse pipe.
Монтаж соединения первого варианта осуществляют следующим образом. Вводят в окно 13 каждого конца поперечной трубы 2 (фиг.5) уголок закладного элемента 3 вместе с гайкой 9 до соприкосновения внутренней плоскости части 24 закладного элемента 3 со стенкой 12 поперечной трубы и осуществляют контроль, чтобы поперечный торец - конец части 23 закладного элемента 3 разместился в пазу 15 стенки поперечной трубы 2. Совмещают отверстия 6 и 7, вводят в эти отверстия заклепку 5 и известным образом заклепкой жестко соединяют закладной элемент 3 со стенкой 12 поперечной трубы 2. В результате поперечная труба 2 принимает форму, показанную на фиг.4.The connection of the first option is installed as follows. Insert the corner of the embedded element 3 together with the nut 9 into the window 13 of each end of the transverse pipe 2 (Fig. 5) until the inner plane of part 24 of the embedded element 3 comes into contact with the wall 12 of the transverse pipe and check that the transverse end is the end of part 23 of the embedded element 3 is located in the groove 15 of the wall of the transverse pipe 2. The holes 6 and 7 are aligned, a rivet 5 is inserted into these holes and, in a known manner, the rivet is used to rigidly connect the embedded element 3 to the wall 12 of the transverse pipe 2. As a result, the transverse pipe 2 takes the shape shown in Fig.4 .
Затем поперечную трубу 2 соединяют с продольной трубой 1, для чего шипы 16 поперечной трубы 2 вводят в поперечные пазы 17 продольной трубы 1 (фиг.11), а болт 19 вводят в отверстия 18 (фиг.3) в стенках продольной трубы 1.Завинчивают болт 19 в гайку 9 до упора. В результате трубы 1 и 2 плотно соединяются в рабочем положении.Then the transverse pipe 2 is connected to the longitudinal pipe 1, for which the spikes 16 of the transverse pipe 2 are inserted into the transverse grooves 17 of the longitudinal pipe 1 (Fig. 11), and the bolt 19 is inserted into the holes 18 (Fig. 3) in the walls of the longitudinal pipe 1. Screw in bolt 19 into nut 9 until it stops. As a result, pipes 1 and 2 are tightly connected in the working position.
Работает первый вариант соединения труб следующим образом. Усилия и реакции передаются от поперечной трубы 2 на продольную трубу 1 и воспринимаются шипами 16, стенками труб и болтом 19. При возникновении крутящих моментов на поперечной трубе 2 эти усилия воспринимаются шипами 16 и предохраняют болт 19 от действия на него крутящих моментов. При многократных знакопеременных нагрузках на соединении заклепки соединений (в сравнении со сварными соединениями) наиболее надежны и безопасны.The first option for connecting pipes works as follows. Forces and reactions are transmitted from the transverse pipe 2 to the longitudinal pipe 1 and are perceived by the spikes 16, the walls of the pipes and the bolt 19. When torques occur on the transverse pipe 2, these forces are perceived by the spikes 16 and protect the bolt 19 from the action of torques on it. With repeated alternating loads on a joint, rivet joints (compared to welded joints) are the most reliable and safe.
Монтаж соединения второго варианта осуществляют аналогично монтажу первого варианта соединения в части монтажа поперечной трубы - ввода в нее уголка закладного элемента 3 (фиг.15). Совмещают отверстия 6 и 7, вводят в эти отверстия заклепку 5 и известным образом заклепкой жестко соединяют часть 24 закладного элемента 3 со стенкой 12 поперечной трубы 2. В результате поперечная труба 2 принимает вид, показанный на фиг.14. Затем поперечную трубу 2 соединяют с продольной трубой 1, для чего стыкуют торцы 20 стенок поперечной трубы 2 со стенкой продольной трубы 1, при этом болт 19 вводят в отверстия 18 продольной трубы (фиг.3,18). Завинчивают болт 19 в гайку 9 (фиг.3) до упора. В результате трубы 1 и 2 плотно соединяются в рабочем положении так, как это показано на фиг.1.The installation of the connection of the second option is carried out similarly to the installation of the first connection option in terms of installing the transverse pipe - inserting the corner of the embedded element 3 into it (Fig. 15). The holes 6 and 7 are aligned, a rivet 5 is inserted into these holes and, in a known manner, the rivet is used to rigidly connect part 24 of the embedded element 3 to the wall 12 of the transverse pipe 2. As a result, the transverse pipe 2 takes the form shown in Fig. 14. Then the transverse pipe 2 is connected to the longitudinal pipe 1, for which the ends 20 of the walls of the transverse pipe 2 are joined to the wall of the longitudinal pipe 1, while the bolt 19 is inserted into the holes 18 of the longitudinal pipe (Fig. 3, 18). Screw bolt 19 into nut 9 (Fig. 3) until it stops. As a result, pipes 1 and 2 are tightly connected in the working position as shown in Fig.1.
Работает второй вариант соединения труб аналогичным образом так, как соединение работает в его первом исполнении (за исключением работы шипов, которые второй вариант соединения не имеет). Второй вариант соединения предназначен для конструкций, поперечные трубы которых не испытывают крутящих моментов.The second option for connecting pipes works in the same way as the connection works in its first version (with the exception of the operation of spikes, which the second connection option does not have). The second connection option is intended for structures whose transverse pipes do not experience torques.
Как показали испытания, представленные варианты соединения и закладной элемент соединения позволили существенно упростить конструкцию соединения без использования сварочных работ для крепления закладных элементов в трубах. Указанные решения позволили упростить технологию изготовления труб с закладными в них элементами, компактно расположенными на концах труб, уменьшить трудоемкость монтажных работ при сборке плоских и пространственных металлоконструкций и при этом получить соединения, отвечающие требованиям повышенной надежности соединений.As tests have shown, the presented connection options and the embedded connection element made it possible to significantly simplify the design of the connection without the use of welding for fastening the embedded elements in the pipes. These solutions made it possible to simplify the technology for manufacturing pipes with embedded elements compactly located at the ends of the pipes, to reduce the labor intensity of installation work when assembling flat and spatial metal structures, and at the same time to obtain connections that meet the requirements for increased reliability of connections.
Claims (7)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2813404C1 true RU2813404C1 (en) | 2024-02-12 |
Family
ID=
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2210012C2 (en) * | 2001-11-01 | 2003-08-10 | Радчук Андрей Леонидович | Tube fastening unit (versions) |
| RU2423582C1 (en) * | 2010-03-25 | 2011-07-10 | Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Сибирский Федеральный Университет" | Unit to connect tubes |
| CN103590497A (en) * | 2013-11-28 | 2014-02-19 | 苏州征之魂专利技术服务有限公司 | Node structural component for disassembling and assembling of corner plug matched with profiled bar |
| CN206090870U (en) * | 2016-10-17 | 2017-04-12 | 新疆大地鼎宸建设工程有限公司 | Integrated house beam post quick -operation joint |
| RU176908U1 (en) * | 2017-01-23 | 2018-02-01 | Ольга Георгиевна Зверева | Detachable connection of two pipes with perpendicular intersecting axes |
| RU184572U1 (en) * | 2018-05-08 | 2018-10-30 | Сергей Александрович Николаев | PROFILE PIPE CONNECTION ASSEMBLY |
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2210012C2 (en) * | 2001-11-01 | 2003-08-10 | Радчук Андрей Леонидович | Tube fastening unit (versions) |
| RU2423582C1 (en) * | 2010-03-25 | 2011-07-10 | Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Сибирский Федеральный Университет" | Unit to connect tubes |
| CN103590497A (en) * | 2013-11-28 | 2014-02-19 | 苏州征之魂专利技术服务有限公司 | Node structural component for disassembling and assembling of corner plug matched with profiled bar |
| CN206090870U (en) * | 2016-10-17 | 2017-04-12 | 新疆大地鼎宸建设工程有限公司 | Integrated house beam post quick -operation joint |
| RU176908U1 (en) * | 2017-01-23 | 2018-02-01 | Ольга Георгиевна Зверева | Detachable connection of two pipes with perpendicular intersecting axes |
| RU184572U1 (en) * | 2018-05-08 | 2018-10-30 | Сергей Александрович Николаев | PROFILE PIPE CONNECTION ASSEMBLY |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6865289B2 (en) | Mechanical binder for mechanical and structural tubing | |
| JP4364177B2 (en) | Joining metal fittings between members, upper and lower floor vertical frame material joining structure, and joining method | |
| KR101921006B1 (en) | Non-welding steel profile building structure | |
| US20070164566A1 (en) | Lockwireless coupling assembly | |
| SK341988A3 (en) | Connecting element for a scaffolding framework rod | |
| RU1809878C (en) | Coupling device of building structures from pipes and assembly members of fair buildings | |
| US7229230B2 (en) | Tube connectors | |
| RU2813404C1 (en) | Connection of rectangular in cross section pipes at angle to each other (embodiments) and embedded element for connection of rectangular in cross section pipes | |
| US6616390B1 (en) | Structural member having a nut with an extended flange | |
| KR100581610B1 (en) | Coupling Structure of Supporting Beam | |
| JP2019002200A (en) | Metal connector for wooden building | |
| PT1407181E (en) | Device for connecting and blocking hollow elements for the formation of fluid distribution plants | |
| US7404582B2 (en) | Conduit coupling assembly | |
| JPH07317153A (en) | Joining structure of square steel pipe column | |
| RU222618U1 (en) | Tubular element connector | |
| RU222316U1 (en) | Tubular element connector | |
| RU184572U1 (en) | PROFILE PIPE CONNECTION ASSEMBLY | |
| WO2014142032A1 (en) | Building panel and structure for connecting horizontal member and said building panel | |
| RU221274U1 (en) | Connection unit for rectilinearly arranged rectangular tubular elements | |
| CN218060748U (en) | Mechanical connecting piece for assembly type building and prefabricated part | |
| RU222011U1 (en) | Butt connection unit for rectangular pipes protecting them from deformation along the joint line under the influence of loads | |
| CN211973993U (en) | Butt joint device and supporting assembly | |
| EP1258578A2 (en) | Tube connector | |
| RU2268406C2 (en) | Universal coupling device | |
| JP6774143B2 (en) | Connecting brackets, wood connecting methods, building construction methods, connecting bracket manufacturing methods and buildings |