Соединение
Изобретение относится к области строительства, в частности к соединению панелей пола. Технический результат изобретения заключается в точности установки элементов пола при минимуме необходимого оборудования. Соединение двух плоских конструктивных элементов, в частности панелей пола, включает шпунтовое соединение, которое функционально отделено от фиксации. Указанная фиксация осуществляется с помощью отгибаемого фиксатора одного конструктивного элемента, расположенного на некотором расстоянии от шпунтового соединения и находящегося во взаимодействии с соответственно выполненным взаимодействующим элементом другого конструктивного элемента. Это фиксирующее приспособление предпочтительно выполнено как на продольных, так и на передних кромках прямоугольного конструктивного элемента, например панели пола, при этом оно обеспечивает возможность соединения таких панелей пола в положении, в котором они уложены плашмя, то есть без поворота. 10 з.п.ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к соединению конструктивных элементов, в особенности панелей пола, описанному в ограничительной части пункта 1 формулы изобретения.
Такое соединение панелей пола описано, например, в Европейском патентном документе ЕР 0 098 162 В1. В этом известном так называемом “бесклеевом” соединении смежные периферийные кромки панелей соединены шпунтовым соединением. В этом соединении нижняя щека канавки одной панели, обращенная к контактной поверхности, проходит за пределы вертикальной плоскости разъема и на одном своем конце имеет фиксирующий выступ, входящий в соответствующий паз шпунта другой панели пола. Для облегчения укладки панелей соединение на участке взаимодействия вытянутой щеки канавки со шпунтом выполнено с зазором с обеспечением возможности смещения панели вдоль продольных кромок.
В международной публикации WO 97/47834 А1 описано характерное для этой области техники соединение, в котором аналогично описанному выше решению нижняя щека канавки одной панели пола проходит за пределы вертикальной плоскости разъема и имеет выступ, взаимодействующий с соответствующим фиксирующим пазом шпунта. Но, в отличие от предыдущего решения, в этом соединении при взаимодействии между вытянутой щекой канавки и соответствующим пазом шпунта создается сила, прижимающая две панели пола друг к другу и направленная перпендикулярно вертикальной плоскости.
В обоих описанных выше решениях шпунтовое соединение выполняет двойную функцию. С одной стороны, оно обеспечивает точное расположение двух панелей пола по отношению друг к другу при отсутствии зазоров и выступов и с обеспечением необходимого качества укладки. Вторая функция заключается в обеспечении этого заданного относительного положения даже при возникновении напряжений или при колебаниях температур и влажности путем взаимной фиксации с усилием или без усилия вытянутой щеки канавки и шпунта.
Проблема, присущая известным решениям, связана с необходимостью упругой деформации вытянутой щеки канавки для осуществления взаимодействия с фиксирующим элементом. При неблагоприятных условиях, например при чрезмерной деформации упругой нижней щеки канавки или в случае ее разбухания из-за влажности и влияния температуры, в зоне контакта этой щеки с соответствующей панелью пола могут возникнуть трещины, и указанная щека не сможет более выполнять описанную выше функцию фиксации. Кроме того, при появлении таких трещин в указанной зоне контакта качество пригонки шпунтового соединения ухудшается, так что уже не гарантируется точность, необходимая для правильной укладки пола.
Таким образом, целью настоящего изобретения является создание соединения пластинообразных конструктивных элементов, в особенности панелей пола, в котором точное относительное положение этих элементов обеспечивается при минимуме необходимого оборудования.
Достижение этой цели обеспечивается тем, что в соединении пластинообразных конструктивных элементов, например панелей пола, содержащем шпунтовое соединение, пересекающее плоскость разъема между двумя смежными конструктивными элементами, и соответствующее фиксирующее приспособление для фиксации относительного положения, заданного указанным шпунтовым соединением, фиксирующее приспособление содержит отгибаемый фиксатор, сформированный на одном конструктивном элементе, функционально отделенный от указанного шпунтового соединения, выполненный с возможностью фрикционного взаимодействия или взаимодействия с усилием с взаимодействующим элементом, расположенным на другом конструктивном элементе, причем отгибаемый фиксатор расположен на некотором расстоянии от шпунта, выполненного на одном конструктивном элементе, взаимодействующий элемент расположен на некотором расстоянии от канавки, выполненной на другом конструктивном элементе, а упругость указанного отгибаемого фиксатора можно регулировать.
В соответствии с изобретением, пригонка и фиксация достигаются благодаря двум отдельным конструктивным элементам. Пригонка обычно осуществляется с помощью шпунтового соединения, а фиксация - с помощью отгибаемого фиксатора, выполненного на некотором расстоянии от шпунтового соединения и таким образом функционально не зависимого от него. Отгибаемый фиксатор может быть выполнен на передней поверхности панели пола со стороны шпунта или на ее передней поверхности со стороны канавки.
В предпочтительном варианте выполнения отгибаемый фиксатор выполнен на некотором расстоянии от шпунта и входит в паз на нижней щеке канавки, которая в отличие от щеки в известном соединении не является упругой. Это означает, что в предпочтительном варианте выполнения и шпунт, и отгибаемый фиксатор пересекают вертикальную плоскость разъема между конструктивными элементами в горизонтальном направлении, и каждый из них входит в соответствующий паз, расположенный на противоположном конструктивном элементе. В этом варианте особенным преимуществом является то, что по сравнению с известными описанными выше решениями необходимо удалить значительно меньшее количество материала, что упрощает обработку передних поверхностей для придания им требуемой формы.
Особенно надежное и простое в изготовлении фиксирующее приспособление получено в случае, когда отгибаемый фиксатор имеет паз, с которым взаимодействует выступ, расположенный на нижней части нижней щеки канавки. Зона контакта между щекой канавки и отгибаемым фиксатором предпочтительно выполнена в виде наклонной поверхности, так что даже при относительно больших допусках обеспечивается приложение заданной силы сжатия, обеспечивающее перемещение двух конструктивных элементов навстречу друг другу.
Отгибаемый фиксатор преимущественно выполнен с нижней стороны конструктивного элемента с обеспечением получения высококачественной видимой ступенчатой поверхности.
В наиболее предпочтительном варианте на поверхности отгибаемого фиксатора, обращенной к шпунту, выполнена выемка, имеющая в качестве ответной части соответственно выполненный выступ на взаимодействующем элементе. Глубина этой выемки определяет упругость этого фиксатора относительно вертикальной плоскости разъема. Это означает, что силы натяжения, прикладываемые отгибаемым фиксатором, и усилия разъединения для разъема конструктивных элементов можно легко изменять при изменении окружающих условий или материалов путем изменения глубины этой канавки.
Указанные выемка и выступ могут быть ограничены наклонными поверхностями. Это поверхности скольжения, вдоль которых конструктивные элементы скользят при фиксации.
Взаимодействие между отгибаемым фиксатором и взаимодействующим элементом может быть выбрано с обеспечением действия силы натяжения, сжимающей вместе указанные элементы пола.
В предпочтительном варианте предлагаемое соединение выполнено на продольной и передней сторонах панели пола.
Глубина (S) указанного переднего паза может быть выбрана как функция усилия разъединения, требуемого для разъема конструктивных элементов.
Фрикционное взаимодействие или взаимодействие с усилием конструктивных элементов может быть дополнено их склеиванием.
На нижней поверхности может быть звукоизолирующий слой.
Изобретение может, например, использоваться при укладке слоистого пола, имеющего несущую плиту из древесных волокон, рассчитанных на высокое или среднее давление. В принципе, предлагаемое бесклеевое соединение может также использоваться при укладке пола другого типа, например паркетного пола.
Еще одно преимущество предлагаемого соединения заключается в том, что конструктивные элементы могут быть соединены друг с другом и зафиксированы путем скользящего перемещения вдоль нижней поверхности. Однако в вышеописанных известных решениях необходимо сначала наклонить один конструктивный элемент относительно другого с тем, чтобы вставить шпунт в канавку, а затем зафиксировать его путем поворота в горизонтальное положение. Благодаря созданию панелей пола с предлагаемым фиксирующим приспособлением укладку пола можно осуществлять значительно более удобным и быстрым способом.
Когда конструктивные элементы уложены плашмя бок о бок, предпочтительно и продольные, и боковые кромки этих элементов соединены в соответствии с изобретением.
Другие преимущества и дополнительное развитие изобретения представлены в зависимых пунктах формулы изобретения.
Ниже подробно со ссылками на схематичные чертежи описан предпочтительный вариант выполнения изобретения.
Фиг.1 изображает зону соединения двух панелей пола.
Фиг.2 изображает панели пола, показанные на фиг.1, в соединенном положении.
Фиг.3 иллюстрирует процесс укладки панелей.
Ниже изобретение описано на примере слоистого пола.
Такой пол состоит из элементов, при этом на фиг.1 показана только зона соединения двух смежных панелей 2, 4 пола. Каждая панель 2, 4 слоистого пола имеет несущую плиту 6, которую также называют внутренней плитой и которая состоит из спрессованных древесных волокон. Такая плита способна сохранять размеры и противостоять давлению.
Нижняя поверхность каждой панели 2, 4 образована слоем материала 8, препятствующего перемещению, нанесенного на всю нижнюю поверхность каждой панели пола. В некоторых особенных случаях может быть также нанесен слой влагостойкого теплоизоляционного материала (не показан на чертежах).
Материал 8 дополнительно увеличивает способность материала покрытия пола сохранять размеры. Как показано на фиг.1 штрих-пунктирной линией, снизу на каждую панель 2, 4 может быть нанесен звукоизолирующий слой 11 для изолирования от шума, распространяющегося по каркасу здания. Этот слой может быть выполнен из обычного изолирующего материала, например, такого как полиуретановая пена и т.п.
Видимая поверхность панелей 12 образована слоем декоративного материала 10 и нанесенным на него слоем 12 покрытия. Материал 10, изготовленный методом печатания, имеет такой внешний вид, что структура пола очень похожа на структуру натурального дерева. Слой 12 обеспечивает необходимую прочность и износостойкость материала пола.
На передней поверхности 14 панели 4, показанной на фиг.1, выполнена прямоугольная канавка 16, ограниченная верхней 18 и нижней 20 щеками.
Нижняя часть щеки 20 канавки, находящаяся на некотором расстоянии от самой канавки, имеет паз 22, глубина Т которого больше глубины t канавки 16. При этом толщина оставленной стенки, приходящейся на щеку 20, весьма велика, так что упругое деформирование этой части при соединении панелей является незначительным. На нижней стороне щеки 20 имеется выступ 24, проходящий в направлении нижней поверхности панели 4. Боковые поверхности выступа 24 (перпендикулярные к плоскости чертежа) выполнены наклонными.
Передняя поверхность 26 смежной панели 2 имеет соответствующую конструкцию. Так, от передней поверхности 26 выступает шпунт 28, соответствующий канавке 16. Шпунтовое соединение, образованное канавкой 16 и шпунтом 28, выполнено аналогично соединениям обычных слоистых панелей пола, для фиксации которых используют, например, склеивание. В зоне нижней поверхности панели 2 выполнен отгибаемый фиксатор 30, отделенный от шпунта 28 передним пазом 32. Это означает, что боковые стенки паза 32 с одной стороны ограничены фиксатором 30, а с другой стороны - шпунтом 28. Глубина S переднего паза 32 больше длины s отгибаемого фиксатора, то есть дно канавки смещено внутрь относительно передней поверхности 26. Путем изменения глубины S можно регулировать упругость фиксатора 30 с соответствующим изменением усилия разъединения при демонтаже пола.
Основная зона фиксатора 30, находящаяся на некотором расстоянии от переднего паза 32, проходит в виде продолжения нижней поверхности панели 2. На поверхности фиксатора 30, обращенной к пазу 32, выполнена выемка 34, которая, как более подробно описано ниже, выполнена с возможностью взаимодействия с выступом 24 паза 22 и находится примерно под передней поверхностью шпунта 28.
Передняя поверхность фиксатора 30 имеет наклонную поверхность 36 скольжения, облегчающую соединение панелей 2, 4 при взаимодействии со смежной наклонной поверхностью выступа 24.
При соединении панелей 2, 4 выступ 24 скользит по поверхности 36, а шпунт 28 входит в канавку 16. В этом относительном положении щека 20 также входит в передний паз 32.
При дальнейшем смещении панели 4 относительно панели 2 фиксатор 30 упруго отгибается вниз (как показано на фиг.2 штрих-пунктирной линией) благодаря поперечной силе, создаваемой наклонной поверхностью 36. Поверхность 36 перемещается по выступу 24 до тех пор, пока он не зацепится за выемку 34. В этом положении фиксатор 30 находится во взаимодействии с выступом 24, при этом контакт между этими двумя конструктивными элементами осуществляется только по наклонным поверхностям, изображенным на фиг.2 справа, в то время как наклонные поверхности, расположенные слева, находятся на некотором расстоянии друг от друга.
Положение выступа 24 и выемки 32 выбирают так, чтобы в зафиксированном состоянии обеспечить прижатие друг к другу встык двух передних поверхностей 14, 26 с обеспечением минимального зазора между панелями 2, 4 в зоне этих поверхностей. Передняя поверхность фиксатора 30 находится на некотором расстоянии от смежной передней поверхности паза 22. Поскольку глубина S паза 32 больше длины s шпунта 28, дно паза 32 также смещена на некоторое расстояние от передней поверхности 14 панели 4, задающей плоскость 38 разъема (показанную на фиг.2 штрих-пунктирной линией).
Ориентация панелей 2, 4 в вертикальном направлении осуществляется исключительно с помощью шпунтового соединения 28,16, в то время как их фиксация и сжатие осуществляются только благодаря взаимодействию фиксатора 30 с выступом 24, в зависимости от упругости фиксатора 30, которую можно изменять путем изменения глубины S паза 32 (как показано на фиг.1 штриховыми линиями). Таким образом, упругое отклонение фиксатора 30 и фиксирующая сила могут быть без затруднения отрегулированы в зависимости от материала и условий эксплуатации пола.
Даже при неблагоприятных условиях, если например при перенапряжении фиксатора 30 в зоне 40 возникнет трещина, не следует опасаться смещения панелей по высоте, поскольку канавка 16 по-прежнему состыкована со шпунтом 28, и самое большее, что может произойти, это уменьшение фиксирующих сил.
В обычных конструкциях благодаря двойной функции шпунтового соединения при поломке нижней щеки канавки и фиксация и стыковка панелей пола сводится на нет. Таким образом, изобретение предлагает существенное усовершенствование обычных бесклеевых соединений с обеспечением точной стыковки при укладке пола даже при очень больших нагрузках и даже в том случае, если при укладке были допущены ошибки.
Способ укладки панелей 2, 4, выполненных в соответствии с изобретением, изложен ниже со ссылкой на фиг.3. Предполагается, что на полу 42, показанном штрих-пунктирной линией, уже уложены одна или несколько панелей 2 (4), при этом только продольная сторона панели имеет шпунт 28 и фиксатор 30, как показано на фиг.3. Панель 4, которую необходимо уложить, кладут плашмя на пол 42, а затем смещают в направлении Х (по стрелке, изображенной на фиг.3) до тех пор, пока поверхность 36 не войдет в контакт с выступом 24. Затем используют прокладку 44 Г-образного поперечного сечения, длинное плечо которой кладут на верхнюю поверхность панели 4; при этом короткое плечо по меньшей мере частично закрывает правую переднюю поверхность панели пола, как показано на фиг.3, так что это плечо находится в контакте со шпунтом 28.
Легкими ударами молотком 46 по прокладке 44 в направлении уже уложенной панели 2 осуществляют взаимодействие фиксирующих элементов, как показано на фиг.2.
Затем устанавливают прокладку 44 на узкой стороне для ориентации панелей в продольном направлении. Путем нанесения ударов элемент 4 может быть смещен вдоль продольной стороны уже уложенных панелей до тех пор, пока узкие стороны не зафиксируются по отношению друг к другу.
Очень важно, что предлагаемое решение обеспечивает возможность соединения панелей 2, 4 в положении, в котором они уложены плашмя, то есть без поворота. Такой поворот необходим при укладке известных панелей, как описано выше. Таким образом, предложенные усовершенствования по существу облегчают укладку, так что работы по укладке пола могут выполняться неквалифицированным персоналом.
Для создания особенно надежного соединения панелей 2, 4 в дополнение к описанной выше фиксации может осуществляться их склеивание. Такое склеивание предпочтительно осуществляют в зоне канавки и шпунта.
Другое преимущество предлагаемой конструкции заключается в том, что фиксатор 30 выполнен заподлицо с нижней стороной панелей 2, 4 с обеспечением плоского контакта. Поскольку шпунтовое соединение и фиксация осуществляются независимо друг от друга, обе панели 2, 4 уже в процессе фиксации точно направляются с помощью шпунтового соединения. В описанных выше известных соединениях нижняя щека канавки, одновременно образующая фиксирующий элемент, упруго отклоняется в процессе фиксации, так что точное направление этого процесса, обеспечиваемое в соответствии с изобретением, в известных соединения неосуществимо.
Поскольку при наличии предлагаемого фиксирующего приспособления отсутствует необходимость поворота панелей, рабочий, укладывающий панели, может сам выбирать, какие стороны панелей, длинные или короткие, он будет соединять сначала. В том случае, когда для фиксации необходим поворот панелей, смежные панели пола сначала необходимо соединить по узким сторонам, а затем эту длинную плиту, состоящую из нескольких отдельных панелей, необходимо повернуть для соединения с уже уложенной панелью. Это гораздо менее удобно, поскольку выравнивание таких длинных плит значительно труднее, чем последовательная укладка коротких панелей пола.
В описанном выше варианте фиксатор 30 выполнен на той же панели 2, на которой выполнен шпунт 28. Возможно выполнение фиксатора 30 и на панели 4, на которой находится канавка 16, однако в этом случае резание при формировании передней поверхности потребует удаления большего количества материала.
Фиксации может осуществляться не только с помощью наклонных поверхностей, но и с использованием других геометрических элементов, например закругленных поверхностей, вертикальных поверхностей и т.п. В принципе, возможно изготовление фиксатора 30 из какого-либо другого материала с прикреплением его к панели.
Таким образом, описано соединение двух плоских конструктивных элементов, в особенности панелей пола, в которых шпунтовое соединение функционально отделено от фиксации. Указанная фиксация осуществляется с помощью отгибаемого фиксатора, расположенного на одном конструктивном элементе на некотором расстоянии от шпунтового соединения и находящегося во взаимодействии с соответственно выполненным взаимодействующим элементом другого конструктивного элемента. Это фиксирующее приспособление предпочтительно выполнено как на продольных, так и на передних кромках прямоугольного конструктивного элемента, например панели пола, при этом оно обеспечивает возможность соединения панелей пола в положении в котором они уложены плашмя, то есть без поворота.
1. Соединение пластинообразных конструктивных элементов, например панелей пола, содержащее шпунтовое соединение (16, 28), пересекающее плоскость (38) разъема между двумя смежными конструктивными элементами (2,4), и соответствующее фиксирующее приспособление для фиксации относительного положения, заданного указанным шпунтовым соединением, отличающееся тем, что фиксирующее приспособление содержит отгибаемый фиксатор (30), сформированный на одном конструктивном элементе (2, 4), функционально отделенный от указанного шпунтового соединения (16, 28) и выполненный с возможностью взаимодействия с усилием или без усилия с взаимодействующим элементом (24), расположенным на другом конструктивном элементе (2,4).
2. Соединение по п.1, отличающееся тем, что отгибаемый фиксатор (30) расположен на некотором расстоянии от шпунта (28), выполненного на одном конструктивном элементе (2), а взаимодействующий элемент (24) расположен на некотором расстоянии от канавки (16), выполненной на другом конструктивном элементе (2,4).
3. Соединение по п.1 или 2, отличающееся тем, что отгибаемый фиксатор (30) выполнен на нижней стороне.
4. Соединение по п.2 или 3, отличающееся тем, что между шпунтом (28) и отгибаемым фиксатором (30) выполнен передний паз (32), основание которого смещено назад относительно указанной плоскости разъема (38).
5. Соединение по любому из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что на поверхности отгибаемого фиксатора (30), обращенной к шпунту (28), выполнена выемка (34), имеющая в качестве ответной части соответственно выполненный выступ (24) на взаимодействующем элементе.
6. Соединение по п.5, отличающееся тем, что указанные выемка (34) и выступ (24) ограничены наклонными поверхностями.
7. Соединение по любому из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что взаимодействие между отгибаемым фиксатором (30) и взаимодействующим элементом (24) выбрано с обеспечением действия силы натяжения, сжимающей вместе указанные элементы (2, 4) пола.
8. Соединение по любому из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что оно выполнено на продольной и передней сторонах панели (2, 4) пола.
9. Соединение по любому из пп.4-8, отличающееся тем, что глубина (S) переднего паза (32) выбрана как функция усилия разъединения, требуемого для разъема конструктивных элементов (2,4).
10. Соединение по любому из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что взаимодействие с усилием или без усилия конструктивных элементов (2,4) дополнено их склеиванием.
11. Соединение по любому из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что на нижней поверхности имеется звукоизолирующий слой.
