CZ5489U1 - Šroubový spoj pro spojení nosníků - Google Patents

Description

Šroubový spoj pro spojení nosníků

Oblast techniky

Technické řešení se týká šroubového spoje pro spojení nosníků o uzavřeném průřezu např. kovových, z nichž alespoň jeden je na své vnější obvodové straně opatřen nejméně jednou podélnou drážkou.

Dosavadní stav techniky

Spojování nosníků uzavřeného průřezu se dosud provádí nej{ častěji svařováním kovových či plastových nosníků, což je pracné a zdlouhavé. Přitom takto vytvořený spoj prakticky nelze demontovat pro opětovné použití v jiné konstrukci.

Běžně jsou známé šroubové spoje nosníků uzavřeného průřezu využívající konzolí či opěrných ramen ve tvaru L, U nebo T, které jsou upevněny k vnějším obvodovým stranám nosníků prostřednictvím šroubů popř. nýtů. Nevýhoda těchto řešení spočívá především ve velkém počtu šroubů, pro něž je nutno předvrtávat otvory, což přináší vysokou pracnost montáže. Konzole a opěrná ramena na vnějších obvodových stranách nosníků v konstrukci působí neesteticky. Šrouby jsou vystaveny povětrnostním vlivům, brzy korodují a následně nejdou demontovat použitím běžného klíče či šroubováku, , ale musí se odsekávat či řezat. Použití šroubů je dále problematické např. u nosníků z lehkých hliníkových materiálů, které jsou měkké a snadno dochází při vyšším namáhání k vytržení šroubového spoje.

Nakonec je známo využití nosníků o uzavřeném průřezu, jejichž alespoň jedna vnější obvodová strana je opatřena nejméně jednou podélnou drážkou, v kombinaci s nosníky, jejichž koncová < část je upravena odpovídajícím způsobem do tvaru této podélné drážky, a zapadá do ní. I tato spojení je zpravidla nutno fixovat | v konečné poloze pomocí šroubů, při výše popsaných nevýhodách.

Podstata technického řešení

Uvedené nedostatky do značné míry odstraňuje šroubový spoj pro spojení nosníků o uzavřeném průřezu, z nichž alespoň jeden je na své vnější obvodové straně opatřen nejméně jednou podélnou drážkou, podle tohoto technického řešení. Jeho podstata spočívá v tom, že v podélné drážce prvního nosníku je s možností posuvného pohybu uložen alespoň jeden upevňovací segment s vnitřním závitem, do něhož zapadá šroub, procházející opěrnou vložkou, uspořádanou v dutině druhého nosníku.

Je výhodné, jestliže první nosník a druhý nosník jsou na dvou protilehlých vnějších obvodových stranách opatřeny dvěma podélnými drážkami, vytvořenými mezi jejich středovým opěrným profilem ve tvaru T” a dvěma jejich okrajovými profily ve tvaru L. Tato konstrukce podélných drážek umožňuje variabilní užití nosníku pro oboustranné spojení, a zaručuje dostatečnou pevnost šroubového spoje podle technického řešení.

-1CZ 5489 Ul

Pro připojování druhého nosníku s menší průřezovou plochou je výhodné, jestliže alespoň na jedné vnější obvodové straně prvního nosníku je v každé z podélných drážek s možností posuvného pohybu uložen jeden upevňovací segment, přičemž opěrná vložka je uspořádána rovnoběžně s podélnou osou druhého nosníku. Alespoň na jedné vnější obvodové straně druhého nosníku je v každé z podélných drážek vytvořeno vybrání pro přístup k hlavě šroubu. Toto uspořádání zajišťuje dostatečnou pevnost pro spojení nosníků, z nichž druhý nosník má menší průřezovou plochu.

Pro spojování nosníků s větší průřezovou plochou je výhodné, jestliže v každé z podélných drážek jsou posuvně uloženy dva upevňovací segmenty, přičemž opěrná vložka je uspořádána kolmo k podélné ose druhého nosníku a v každé z podélných drážek druhého nosníku je vytvořeno vybrání pro přístup k hlavě šroubů. V některých případech je při spojování nosníků výhodné, je-li opěrná vložka vytvořena ve tvaru U, její základna přiléhá k vnější obvodové straně prvního nosníku, zatímco její ramena přiléhají k vnitřním protilehlým stěnám druhého nosníku a jsou k nim upevněna prostřednictvím šroubů.

Výhody šroubového spoje podle technického řešení spočívají zejména ve snadné a rychlé montáži i demontáži nosníků za použití klíče. Počet šroubů pro upevnění je nižší, a není nutno při montáži předvrtávat otvory pro šrouby. Hlavy šroubů jsou v dutinách nosníků chráněny před povětrnostními vlivy, a nepodléhají tak rychle korozi.

Vnější obvodové strany nosníků jsou hladké, bez šroubů a výstupků, a spojení nosníků je z tohoto důvodu vzhledově a esteticky vyhovující. Upevňovací segmenty a opěrné vložky rozkládají upínací sílu do větší opěrné plochy, a nehrozí zde nebezpečí deformace materiálu nosníku i při použití lehkých a měkkých hliníkových slitin a to i při vysokých přítlačných silách. Šroubový spoj podle technického řešení je variabilní, vzhledem k posuvnému uložení upevňovacích segmentů v podélných drážkách, a umožňuje tak stavby rozměrově různých konstrukcí z unifikovaných prvků.

Přehled obrázků na výkresech

Technické řešení bude blíže osvětleno pomocí výkresů, na nichž znázorňují obr. 1 horizontální řez šroubovým spojem s dvěma upevňovacími segmenty a s opěrnými vložkami uspořádanými rovnoběžně s podélnou osou nosníku, obr. 2 vertikální řez tímtéž šroubovým spojem, obr. 3 vertikální řez šroubovým spojem se čtyřmi upevňovacími segmenty, a s dvěma opěrnými vložkami uspořádanými kolmo k podélné ose nosníku, obr. 4 horizontální řez tímtéž šroubovým spojem, obr. 5 řez šroubovým spojem s alespoň jedním upevňovacím segmentem a s opěrnou vložkou ve tvaru U.

Příklady provedení

Na obr. 1 až obr. 5 jsou znázorněny šroubové spoje podle technického řešení, sloužící ke kolmému spojení prvního nosníku 1 a druhého nosníku 2. Nosníky 1 a 2 jsou hliníkové a jejich povrch je upraven anodickou eloxací proti působení vnějších vlivů. První nosník 1 i druhý nosník 2 jsou na dvou protilehlých vnějších obvodových stranách opatřeny dvěma podélnými drážkami £. Ty

-2CZ 5489 Ul jsou na každé straně vytvořeny mezi středovým opěrným profilem 4 ve tvaru T a dvěma okrajovými profily 5 ve tvaru L.

V prvním příkladu provedení dle obr. 1 a 2 je na jedné ze stran prvního nosníku 1, přivrácené k druhému nosníku 2, v každé z podélných drážek X posuvně uložen jeden kovový upevňovací segment 6, který má čtyřúhelníkový průřez a tak jím nelze v podélné drážce χ otáčet, ale pouze posouvat. Upevňovací segment 6 je ve své středové části opatřen otvorem s vnitřním závitem, do něhož zapadá šroub 7. Dvě kovové opěrné vložky χ jsou vloženy v dutině druhého nosníku 2 rovnoběžně s jeho podélnou osou, souose se šrouby 7, které přes opěrné vložky χ prochází do upevňovacích segmentů 6. Hlavy šroubů 7 jsou opatřeny vnitřním šestihranem pro nasazení klíče. Na obou protilehlých vnějších obvodových stranách druhého nosníku 2 je v každé z podélných drážek χ vyfrézováno oválné vybrání 9 pro nasazení klíče a manipulaci se šrouby 2 při utahování anebo povolování. Opěrné vložky χ je možno vložit do obou stran druhého nosníku 2, přičemž polohu upevňovacích segmentů 6 v prvním nosníku 1 lze přizpůsobit díky jejich posuvnému uložení v podélných drážkách χ.

V druhém příkladu provedení, znázorněném na obr. 3 a 4, jsou na jedné ze stran prvního nosníku 1, přivrácené k druhému nosníku 2, v každé z podélných drážek X posuvně uloženy dva kovové upevňovací segmenty χ, X* čtyřúhelníkového průřezu, opět s vnitřním závitem. Do upevňovacích segmentů χ, X' zapadají šrouby 7_r 2' , které prochází jednou opěrnou vložkou χ. Opěrná vložka χ je uspořádána v dutině druhého nosníku 2 kolmo k jeho podélné ose. Hlavy šroubů 7, 7' jsou opět opatřeny vnitřním šestihranem pro nasazení klíče, a každá z podélných drážek X druhého nosníku 2 je opatřena vyfrézovaným oválným vybráním 9 pro manipulaci. Ve šroubovém spoji podle tohoto příkladu provedení je užito celkem čtyř upevňovacích segmentů χ a čtyř šroubů 7, 7', které jsou utahovány přes dvě opěrné vložky χ. Účelem tohoto řešení je vyvození větší přítlačné síly, která je nutná při spojování nosníků 1, 2 s větší průřezovou plochou.

Ve třetím příkladu provedení, znázorněném na obr. 5 jé v podélné drážce χ prvního nosníku 1 posuvně uložen jeden upevňovací segment X, a v dutině druhého nosníku 2 je zakotvena opěrná vložka χ ve tvaru U, jejíž základna přiléhá k vnější obvodové straně prvního nosníku 1, zatímco její ramena přiléhají k vnitřním protilehlým stěnám druhého nosníku 2. Opěrná vložka χ je k druhému nosníku 2 upevněna šrouby 10. Základnou opěrné vložky X 7, zapadající do závitu upevňovacího segmentu χ. spoj lze opět použít pro spojení nosníků 1 a 2 prochází šroub Tento šroubový s podélnými drážkami χ.

Průmyslová využitelnost

Šroubový spoj pro spojení nosníků podle technického řešení lze využít např. ve stavebnictví pro spojování lehkých kovových profilů stavebních konstrukcí jako např. čekáren, telefonních kabin, stánků apod., ale i v řadě jiných oborů obecně při spojování nosníků o uzavřeném průřezu.

Claims (5)

1. NÁROKY NA OCHRANU

   1. Šroubový spoj pro spojení nosníků o uzavřeném průřezu, z nichž alespoň jeden je na své vnější obvodové straně opatřen nejméně jednou podélnou drážkou, vyznačující se tím, že v podélné drážce (3) prvního nosníku (1) je s možností posuvného pohybu uložen alespoň jeden upevňovací segment (6) s vnitřním závitem, do něhož zapadá šroub (7), procházející opěrnou vložkou (8) uspořádanou v dutině druhého nosníku (2).
2. 2. Šroubový spoj podle nároku 1, vyznačující se t í m, že první nosník (1) a druhý nosník (2) jsou na dvou protilehlých vnějších obvodových stranách opatřeny dvěma podélnými drážkami (3), vytvořenými mezi jejich středovým opěrným profilem (4) ve tvaru T a dvěma jejich okrajovými profily (5) ve tvaru L.
3. 3. Šroubový spoj podle nároků la2, vyznačující se tím, že v každé z podélných drážek (3) je uložen jeden upevňovací segment (6), přičemž opěrná vložka je uspořádána rovnoběžně s podélnou osou druhého nosníku (2), a alespoň na jedné vnější obvodové straně druhého nosníku (2) je v každé z podélných drážek (3) vytvořeno vybrání (9) pro přístup k hlavě šroubu (7).
4. 4. Šroubový spoj podle nároků 1 a 2, vyznačující se tím, že v každé z podélných drážek (3) jsou posuvně uloženy dva upevňovací segmenty (6, 6'), přičemž opěrná vložka (8) je uspořádána kolmo k podélné ose druhého nosníku (2), a v každé z podélných drážek (3) druhého nosníku (2) je vytvořeno vybrání (9) pro přístup k hlavě šroubů (7, 7').
5. 5. Šroubový spoj podle nároků 1 a 2, vyznačující se tím, že opěrná vložka (8) je vytvořena ve tvaru U, její základna přiléhá k vnější obvodové straně prvního nosníku (1), zatímco její ramena přiléhají k vnitřním protilehlým stěnám druhého nosníku (2) a jsou k nim upevněna prostřednictvím šroubů (10).