PL238063B1

PL238063B1 - Hinge system with screw mounting system

Info

Publication number: PL238063B1
Application number: PL429034(22)20190225A
Authority: PL
Inventors: Ireneusz Wala; Adrian Jędrusik; Mateusz Duraj
Original assignee: Wala Spolka Z Ograniczona Odpowiedzialnoscia
Priority date: 2019-02-25
Filing date: 2019-02-25
Publication date: 2021-07-05
Also published as: EP3699381A1; EA202090190A1; PL429034A1

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest profilowany element termoizolacyjny ościeżnicy bądź skrzydła drzwiowego lub okiennego z układem zawiasowym zawierającym co najmniej dwa połączone ze sobą przegubowo człony zawiasowe, przy czym co najmniej jeden z rzeczonych członów zawiasowych ma część mocującą z co najmniej czterema otworami i mocowany jest do profilowanego elementu termoizolacyjnego, który ma co najmniej jeden metalowy pierwszy profil skrzynko wy oraz co najmniej jeden metalowy drugi profil skrzynkowy połączone ze sobą za pośrednictwem co najmniej jednego elementu termoizolacyjnego definiującego wewnętrzną przestrzeń termoizolacyjną, za pośrednictwem śrubowego układu montażowego zawierającego co najmniej cztery metalowe śruby montażowe przechodzące przez rzeczone otwory w części mocującej oraz przez otwory montażowe w profilowanym elemencie termoizolacyjnym.The subject of the invention is a profiled heat-insulating element of a frame or a door or window sash with a hinge arrangement comprising at least two hinge members hingedly connected to each other, at least one of the hinge members having an attachment portion with at least four openings and attached to the profiled heat-insulating element. having at least one metal first box profile and at least one metal second box profile connected to each other by at least one heat-insulating element defining an interior heat-insulating space via a screw mounting system including at least four metal mounting screws through said holes in the mounting part and through the mounting holes in the profiled thermal insulation element.

W opisie patentowym EP2636830 ujawniono układ montażowy zawiasu drzwiowego zawierający śrubowy układ montażowy mający końcową płytkę kontrującą stykającą się z zewnętrzną powierzchnią pustego profilu, tulejowy element łączący zamocowany do płytki końcowej mający przelotowy otwór gwintowany przystosowany do sprzęgania śruby mocującej przechodzą cej przez płaską część mocującą członu zawiasowego. Od strony elementu tulejowego znajduje się tuleja ustalająca, zawierająca kołnierz wystający w kierunku promieniowym, który służy do ustalania systemu mocującego na zewnętrznej powierzchni pustego profilu, przy czym średnica zewnętrzna tulei ustalającej odpowiada zewnętrznej średnicy tulejowego elementu łączącego. Podobne rozwiązania ujawnione zostały również w opisach patentowych DE29922023 oraz DE202007003675.EP2636830 discloses a door hinge mounting system comprising a screw mounting system having an end counter plate contacting the outer surface of the hollow profile, a sleeve-like connection member attached to the end plate having a threaded through hole adapted to engage a fastening bolt through a flat mounting portion of the hinge member. On the side of the sleeve element there is a retaining sleeve including a radially extending flange for locating the fastening system against the outer surface of the hollow profile, the outer diameter of the locating sleeve corresponding to the outer diameter of the sleeve connection element. Similar solutions are also disclosed in the patents DE29922023 and DE202007003675.

Publikacja EP1223274B1 ujawnia tuleję do mocowania okucia na wydrążonym profilu, która zawiera rozszerzalny obszar z promieniowymi szczelinami na swoim końcu zwróconym w stronę elementu zawiasowego i powierzchnię nośną powodującą rozszerzanie tego obszaru pod działaniem odpowiedniego urządzenia mocującego, takiego jak śruba, który rozszerza ten obszar z promieniowymi szczelinami. Śruba ma korzystnie kątową, w szczególności stożkową powierzchnię działającą na powierzchnię nośną.Publication EP1223274B1 discloses a sleeve for attaching a ferrule to a hollow profile which includes an expandable area with radial slots at its end facing the hinge member and a bearing surface causing this area to expand under the action of a suitable fastening device, such as a screw, which widens the area with radial slots. . The screw preferably has an angular, in particular a conical, surface acting on the bearing surface.

Celem wynalazku było dostarczenie układu zawiasowego o zwiększonej wytrzymałości i dobrej izolacyjności termicznej, cechującego się prostotą konstrukcji i niskim kosztem wytworzenia.The object of the invention was to provide a hinge system with increased strength and good thermal insulation, characterized by simple construction and low production costs.

Istotą wynalazku jest wspomniany na wstępie układ zawiasowy, charakteryzujący się tym, że rzeczony śrubowy układ montażowy zawiera co najmniej czt ery dyble pozycjonujące zaopatrzone w gwinty zewnętrzne i wkręcane w otwory montażowe elementu termoizolacyjnego od jego strony osiowo zewnętrznej, w których wygniatają gwinty wewnętrzne podczas wkręcania; co najmniej cztery tuleje blokujące z tworzywa zao patrzone w gniazda, których średnica przekroju poprzecznego u wylotu jest większa niż wewnątrz gniazda, oraz w płytki blokowania momentu obrotowego, i wsuwane w otwory montażowe elementu termoizolacyjnego od jego strony osiowo wewnętrznej; zaś rzeczone śruby montażowe są wkręcane w dyble pozycjonujące oraz gniazda tulei blokujących, w których wygniatają gwinty wewnętrzne podczas wkręcania, przy czym dwie tuleje blokujące są połączone w parę za pośrednictwem rzeczonej płytki blokowania tworząc jednolity czło n usztywniający, przy czym jeden człon usztywniający jest wsuwany w otwory montażowe w elemencie termoizolacyjnym, zaś drugi człon usztywniający jest wsuwany w otwory montażowe w profilu skrzynkowym.The invention is based on the previously mentioned hinge system, characterized in that the said screw mounting system comprises at least four positioning plugs provided with external threads and screwed into mounting holes of the thermal insulation element from its axially external side, in which they bend internal threads during screwing; at least four plastic locking sleeves placed into the seats, the cross-sectional diameter of which at the outlet is greater than inside the seat, and into the torque locking plates, and inserted into the mounting holes of the heat-insulating element from its axially inner side; and said mounting bolts are screwed into the positioning dowels and locking sleeve seats, in which they bend internal threads during screwing, the two locking sleeves being paired via said locking plate to form a unitary stiffening member, one stiffening member being slipped into mounting holes in the heat-insulating element, and the second stiffening member is inserted into mounting holes in the box profile.

Taka konstrukcja śrubowego układu montażowego pozwala na szybki montaż układu zawiasowego. Tuleje blokujące z tworzywa zapobiegają natomiast deformacji profilowanych elementów termoizolacyjnych podczas wkręcania śrub montażowych do dybli pozycjonujących celem zamocowania części mocującej członu zawiasowego. Metalowe śruby mocujące są przy tym elementami izolowanymi termicznie od innych elementów metalowych.Such a construction of the screw mounting system allows for quick mounting of the hinge system. The plastic locking sleeves, on the other hand, prevent deformation of the heat-insulating profiled elements when screwing the mounting bolts into the positioning dowels to secure the fixing part of the hinge member. The metal fastening screws are elements that are thermally insulated from other metal elements.

Ponadto, dzięki takiej konstrukcji układu zawiasowego nie dochodzi do powstawania mostków cieplnych pomiędzy metalowym pierwszym profilem a metalowym drugim profilem profilowanego elementu termoizolacyjnego.Moreover, thanks to such a structure of the hinge arrangement, no thermal bridges occur between the metal first profile and the metal second profile of the profiled heat-insulating element.

Korzystnie rzeczona płytka blokowania jest przykręcana do elementu profilowanego od jego strony osiowo wewnętrznej za pośrednictwem wkrętów mocujących.Preferably, said locking plate is screwed to the profile element from its axially inner side by means of fixing screws.

Wynalazek zilustrowano poniżej w przykładzie wykonania i na rysunku, na którym:The invention is illustrated in the following embodiment and drawing, in which:

fig. 1 przedstawia układ zawiasowy w pozycji otwartej wraz z fragmentami profili oścież- nicy i skrzydła w widoku aksonometrycznym;Fig. 1 shows the hinge system in the open position with fragments of the frame and sash profiles in an axonometric view;

PL 238 063 B1 fig. 2 przedstawia sam układ zawiasowy z rysunku fig. 1 w pozycji otwartej w widoku ak- sonometrycznym;Figure 2 is an axonometric view of the hinge system of Figure 1 itself in the open position;

fig. 3 przedstawia mocowanie członu zawiasowego do elementu profilowanego w przekroju wzdłuż płaszczyzny prostopadłej do osi zawiasu przechodzącej przez osie śrub montażowych;Fig. 3 shows the fastening of the hinge member to the profile element in a cross section along a plane perpendicular to the hinge axis passing through the axes of the mounting bolts;

fig. 4 przedstawia człon zawiasowy wraz z elementem profilowanym w widoku aksonome- trycznym od strony członów usztywniających; a fig. 5 przedstawia wybrane elementy śrubowego układu montażowego w przekroju wzdłuż- nym.4 shows the hinge member with the profile element in an axonometric view from the side of the stiffening members; and Fig. 5 is a longitudinal sectional view of selected elements of the screw assembly system.

Na rysunku fig. 1 pokazano jeden z kilku układów zawiasowych 1, jakie w tym przykładzie wykonania służą do zawiasowego osadzenia wielokomorowych profilowanych elementów termoizolacyjnych 3 skrzydła 5 niepokazanych na rysunku zewnętrznych drzwi biurowych w wielokomorowych profilowanych elementach termoizolacyjnych 3 ościeżnicy 4. W obrysie zdefiniowanym przez połączone ze sobą elementy profilowane 3 skrzydła 5 mogą być osadzone niepokazane na rysunku jednolite bądź wielokomorowe pakiety szybowe, tafle bądź elementy wykonane ze szkła hartowanego, tworzywa, drewna, e tc. Na rysunku zilustrowano układ zawiasowy 1 w pozycji otwartej. Przedstawiony układ zawiasowy 1 zawiera dwa człony zawiasowe 2a zamocowane do wzdłużnego elementu profilowanego 3 ościeżnicy 4 i połączone przegubowo z członem zawiasowym 2b zamocowanym do elementu profilowanego 3 skrzydła 5.Fig. 1 shows one of the several hinge arrangements 1, which in this embodiment serve to hinge the multi-chamber profiled thermal insulation elements 3 of the leaf 5 of the external office door, not shown in the drawing, in the multi-chamber profiled thermal insulation elements 3 of the frame 4. In the contour defined by connected with with each other, the profiled elements 3 of the wings 5 may be embedded, not shown, in single or multi-chamber glazing units, panes or elements made of toughened glass, plastic, wood, etc. The figure shows the hinge arrangement 1 in the open position. The shown hinge system 1 comprises two hinge members 2a attached to the longitudinal profile member 3 of the frame 4 and articulated to the hinge member 2b attached to the profile member 3 of the sash 5.

Tam gdzie stosowne odsyłacze numeryczne elementów o tej samej funkcjonalności, lecz nieco innej konstrukcji rozszerzono o sufiks „a” w przypadku ościeżnicy 4 bądź „b” w przypadku skrzydła 5. Orientacja układu współrzędnych odnosi się przy tym do danego elementu profilowanego 3. Stosowane w opisie określenia „osiowo zewnętrzna” i „osiowo wewnętrzna” strona elementu profilowanego odnoszą się zatem odpowiednio do strony montażu członu zawiasowego bądź strony przegrody budowlanej (w przypadku ościeżnicy) lub wypełnienia skrzydła.Where relevant numerical references for elements with the same functionality, but a slightly different design, have been extended by the suffix "a" for the 4 door frame or "b" for the 5 door leaf. The orientation of the coordinate system refers to a given profiled element 3. Used in the description the terms "axially outer" and "axially inner" side of the profile element therefore refer to the mounting side of the hinge member or the side of the building envelope (in the case of a frame) or the filling of the sash, respectively.

W tym przykładzie wykonania element profilowany 3 ościeżnicy 4 składa się z pierwszego aluminiowego profilu skrzynkowego 31a i drugiego aluminiowego profilu skrzynkowego 32a, które połączone są ze sobą dwoma wzdłużnymi kształtowymi żebrami termoizolacyjnymi 33a wykonanymi z poliamidu PA66 z 50% dodatkiem włókna szklanego. Żebra termoizolacyjne 33 definiują pomiędzy nimi wewnętrzną przestrzeń termoizolacyjną 34a. Element profilowany 3 skrzydła 5 ma w tym przykładzie wykonania analogiczną konstrukcję zdefiniowaną przez pierwszy aluminiowy profil skrzynkowy 31b, drugi aluminiowy profil skrzynkowy 32b, połączone ze sobą żebrami termoizolacyjnymi 33b. Mała przewodność cieplna (mniejsza od 1 W/(m-K)) żeber termoizolacyjnych 33 zapewnia termiczną separację profili skrzynkowych 31, 32 (których przewodność cieplna wynosi około 200 W/(m-K)) w obszarze wewnętrznej przestrzeni termoizolacyjnej 34. Dzięki temu całkowity opór cieplny elementów profilowanych 3 jest relatywnie duży.In this embodiment, the profile element 3 of the frame 4 consists of a first aluminum box profile 31a and a second aluminum box profile 32a, which are connected to each other by two longitudinal shaped heat-insulating ribs 33a made of polyamide PA66 with 50% glass fiber addition. The heat insulating ribs 33 define an inner heat insulating space 34a therebetween. The profiled element 3 of the sash 5 in this embodiment has an analogous structure defined by a first aluminum box profile 31b, a second aluminum box profile 32b, connected to each other by heat-insulating ribs 33b. The low thermal conductivity (less than 1 W / (mK)) of the thermal insulation ribs 33 ensures thermal separation of the box profiles 31, 32 (whose thermal conductivity is about 200 W / (mK)) in the area of the internal thermal insulation space 34. As a result, the total thermal resistance of the elements profiled 3 is relatively large.

Każdy z członów zawiasowych 2a, 2b ma metalową kształtową obejmę zawiasową 21 oraz płaską część mocującą 22 z otworami 23 i zamocowany jest do odpowiedniego profilowanego elementu termoizolacyjnego 3 za pośrednictwem śrubowego układu montaż owego 7. Obejmy zawiasowe 21 członów zawiasowych 2a ościeżnicy 4 obejmują zaciśniętą pomiędzy nimi rolkę zawiasową, zaś obejma zawiasowa 21 członu zawiasowego 2b skrzydła 5 obejmuje niepokazaną na rysunku rolkę zawiasową obrotowo pomiędzy obejmami 21 członów zawiasowych 2a ościeżnicy 4.Each of the hinge members 2a, 2b has a metal shaped hinge 21 and a flat fixing part 22 with holes 23 and is fastened to the respective profiled thermal insulation element 3 by means of a screw assembly 7. The hinge clamps 21 of the hinge members 2a of the frame 4 include a clamped therebetween. the hinge roller, and the hinge bracket 21 of the hinge member 2b of the sash 5 comprises a hinge roller, not shown, for pivoting between the brackets 21 of the hinge members 2a of the frame 4.

Rysunek fig. 2 ilustruje sam układ zawiasowy 1 bez elementów profilowanych 3. Jak widać człony zawiasowe 2a ościeżnicy 4 znajdują się na płycie regulacyjnej 6 wyposażonej w śrubę 61 dla regulacji położenia układu zawiasowego 1 w pionie.Figure 2 illustrates the hinge arrangement 1 itself without the profile elements 3. As can be seen, the hinge members 2a of the frame 4 are provided on an adjustment plate 6 provided with a screw 61 for adjusting the position of the hinge arrangement 1 vertically.

Jak pokazano na rysunku fig. 3 do fig. 5 śrubowy układ montażowy 7 zawiera w tym przykładzie wykonania cztery dyble pozycjonujące 71, cztery śruby montażowe 72 oraz dwa człony usztywniające 73. Każdy dybel pozycjonujący 71 jest wykonany z ocyn kowanej stali automatowej i zaopatrzony jest w gwint zewnętrzny 711, przebiegający od stożkowej części naprowadzającej 712 dybią 71 po jego stronie osiowo wewnętrznej do cylindrycznej części głównej 713. Od strony osiowo zewnętrznej dybel zaopatrzony jest w obwodowy występ blokujący 714 zapobiegający jego wpadnięciu dybla do wnętrza elementu profilowanego 3 podczas jego wkręcania. Wewnątrz dybel zawiera po stronie osiowo wewnętrznej gwintowany otwór przelotowy 715 dla śruby montażowej 72, który przechodzi w dostępne od strony osiowo zewnętrznej gniazdo blokowania momentu obrotowego 716 mające w tym przykładzie wykonania formę gniazda imbusowego. Człon usztywniający 73 jestAs shown in Figures 3 to 5, the screw assembly 7 in this embodiment comprises four positioning dowels 71, four mounting bolts 72 and two stiffening members 73. Each positioning dowel 71 is made of galvanized free-cutting steel and is provided with an external thread 711 extending from the tapered guide portion 712 plunges 71 on its axially inner side into the cylindrical main portion 713. On the axially outer side, the dowel is provided with a circumferential locking projection 714 preventing it from falling into the profile element 3 while being screwed on. Internally, the dowel comprises on the axially inner side a threaded through hole 715 for the mounting bolt 72 which passes into a torque locking socket 716 accessible from the axially outer side, having the form of an Allen socket in this embodiment. The stiffening member 73 is

PL 238 063 B1 wykonany z poliamidu i ma dwie cylindryczne tuleje blokujące 733 o średnicy odpowiadającej średnicy wewnętrznej gwintu zewnętrznego 711 cylindrycznej części głównej 713 dybią 71. Od wewnątrz tuleje blokujące 733 zaopatrzone są w gniazda 731 o stożkowym przekroju wzdłużnym zwężającym się w kierunku osiowo wewnętrznym, którego tworząca jest nachylona pod kątem a w zakresie kilku stopni względem osi tulei 733. W innym przykładzie wykonania gniazdo 731 może mieć otwór o przekroju dwustopniowym. Zadaniem gniazda 731 jest wstępne naprowadzenie śruby montażowej 72 tak, aby swobodnie zaczęła wygniatać gwint wewnętrzny zapobiegając wypychaniu tulei 733 na zewnątrz. Dzięki temu zastosowanie wkrętu mocującego 74 może nie być konieczne.PL 238 063 B1 is made of polyamide and has two cylindrical locking sleeves 733 with a diameter corresponding to the internal diameter of the male thread 711 of the cylindrical main part 713 bend 71. On the inside, the locking sleeves 733 are provided with seats 731 with a longitudinal conical cross-section tapering in the axially internal direction, the generatrix of which is inclined at an angle, a range of several degrees, with respect to the axis of sleeve 733. In another embodiment, the seat 731 may have a bore with a two step cross section. The purpose of the seat 731 is to pre-guide the mounting bolt 72 so that it freely begins to crimp the internal thread to prevent the sleeve 733 from being pushed outward. As a result, the use of the fastening screw 74 may not be necessary.

Od strony osiowo wewnętrznej człon usztywniający 73 zawiera płytkę blokowania momentu obrotowego 732 podczas wkręcania śrub montażowych 72. Płytka blokująca 732 łączy tuleje blokujące 733 i przykręcana jest do elementu profilowanego 3 od jego strony osiowo wewnętrznej za pośrednictwem wkrętów mocujących 74.On the axially inner side, the stiffening member 73 includes a torque locking plate 732 when the mounting bolts 72 are screwed in. The locking plate 732 connects the locking sleeves 733 and is screwed to the profile member 3 from its axially inner side by means of fixing screws 74.

Mocowanie członu zawiasowego 2 układu zawiasowego 1 do elementu pr ofilowanego 3 za pośrednictwem śrubowego układu montażowego 7 w przykładzie wykonania z rysunku fig. 1-4 przebiega w następujący sposób. Najpierw w określonych punktach elementu termoizolacyjnego 3 wykonywane są cztery przelotowe otwory montażowe 35 o średnicy odpowiadającej średnicy cylindrycznej tulei blokującego 733 członu usztywniającego 73. Następnie w otwory 35 wkłada się od strony osiowo wewnętrznej dwa człony usztywniające 73 i przykręca każdy z nich do elementu profilowanego 3 za pośrednictwem wkrętów mocujących 74. Każdy dybel pozycjonujący 71 jest wkręcany w odpowiedni otwór 35 od jego strony osiowo zewnętrznej za pomocą klucza imbusowego do chwili, w której obwodowy występ blokujący 714 oprze się o zewnętrzną powierzchnię elementu profilowanego 3. Stożkowa część naprowadzająca 712 dyb la pozycjonującego 71 ułatwia wygniatanie gwintu w otworze 35 przez gwint zewnętrzny 711. Następnie do dybli 71 przykręca się część mocującą 22 członu zawiasowego za pośrednictwem śrub montażowych 72. Podczas dalszego wkręcania śruby montażowe 72 wchodzą w gniazda 731 członów usztywniających 73, w których wygniatają gwinty. Usztywnia to mocowanie członu zawiasowego 2 i zapobiega odkręceniu się śrub 72. Ponadto pomiędzy pierwszym a drugim profilem skrzynkowym 31 i 32 nie pojawia się mostek termiczny.The fastening of the hinge member 2 of the hinge arrangement 1 to the profile member 3 by means of a screw mounting arrangement 7 in the embodiment of figures 1-4 is as follows. First, at predetermined points of the thermal insulation element 3, four mounting through holes 35 are made with a diameter corresponding to the diameter of the cylindrical sleeve 733 of the stiffening member 73. Then, two stiffening members 73 are inserted into the holes 35 from the axially inner side and screwed each to the profile element 3 by means of by means of fixing screws 74. Each positioning dowel 71 is screwed into the corresponding hole 35 from its axially outer side by means of an Allen key until the circumferential locking projection 714 rests against the outer surface of the profile element 3. Conical guide 712 positioning dowel 71 it facilitates the threading of the thread in the hole 35 by the male thread 711. The fixing portion 22 of the hinge member is then screwed to the dowels 71 via the mounting bolts 72. As the screwing continues, the mounting bolts 72 engage the seats 731 of the stiffening members 73 in which they bend the threads. This stiffens the fastening of the hinge member 2 and prevents the screws 72 from unscrewing. Moreover, no thermal bridge appears between the first and second box profiles 31 and 32.

Na przedstawionym rysunku, celem lepszego zilustrowania wynalazku, niektóre jego cechy mogły zostać pokazane z przesadą lub w pomniejszeniu/powiększeniu, bez zachowania właściwej skali. Przedstawionych przykładów wykonania nie należy również traktować jako ograniczających zakres ochrony wynalazku zdefiniowany w zastrzeżeniach patentowych.In the drawing shown, to better illustrate the invention, some features may have been exaggerated or shown in a reduction / enlargement without proper scale. The illustrated embodiments are also not intended to limit the scope of protection of the invention as defined in the claims.

Claims

1. A profiled heat-insulating element (3) of a frame (4) or a door or window sash (5) with a hinge arrangement (1) comprising at least two hinge members (2) pivotally connected to each other, at least one of said hinge members ( 2) has a fixing portion (22) with at least four openings (23) and is attached to a profiled heat-insulating element (3) that has at least one metal first box profile (31) and at least one metal second box profile (32) connected to each other via at least one heat-insulating element (33) defining an inner heat-insulating space (34) via a screw mounting system (7) including at least four mounting bolts (72) passing through said holes (23) in the mounting portion (22) ) and through mounting holes (35) in the heat-insulating element (3), characterized in that said screw mounting system (7) comprises at least four position plugs. forming (71) provided with external threads (711) and screwed into mounting holes (35) of the heat-insulating element (3) from its axially outer side, in which they deform internal threads during screwing;

at least four plastic locking sleeves (733) provided with seats (731) whose cross-sectional diameter at the outlet is larger than inside the seat (731), and torque locking plates (732), and slid into mounting holes (35) a heat insulating element (3) on its axially inner side;

And said mounting bolts (72) are screwed into the positioning dowels (71) and the seats (731) of the locking sleeves (733), in which they bend internal threads during screwing, the two locking sleeves (733) being paired in a pair. via said locking plate (732) to form a unitary stiffening member (73), one stiffening member (73) being slid into mounting holes (35) in the heat-insulating element (33) and the other stiffening member (73) being slipped into the openings mounting (35) in the box profile (31.32).

2. A profiled element according to claim The method of claim 1, characterized in that said locking plate (732) is screwed to the profile element (3) from its axially internal side by means of fixing screws (74).