Система покрытия и фиксации пола и оборудование для изготовления, например, половых досок
Изобретение относится к области строительства, в частности к системам фиксации половых досок. Технический результат изобретения заключается в обеспечении фиксации досок относительно друг друга без больших видимых зазоров. Половые доски выполнены с системой механической фиксации, которая дает возможность для их перемещения, когда они соединены для образования плавающего пола. 6 н. и 18 з.п. ф-лы, 12 ил.
Изобретение, в общем, относится к области техники, связанной с системами фиксации половых досок. Изобретение касается, с одной стороны, системы фиксации для половых досок, которые могут быть механически соединены, и, с другой стороны, половых досок и систем полов, снабженных такой системой фиксации, а также касается способа изготовления таких половых досок. Конкретнее, изобретение, прежде всего, относится к системам фиксации, которые дают возможность настилать, главным образом, плавающие полы с большими сплошными покрытиями и настилать половыми досками, которые проявляют значительные изменения в форме после настилки.
Настоящее изобретение, в частности, подходит для использования в плавающих деревянных полах и ламинатных полах, например массивных деревянных полах, паркетных полах, полах с покрытием из шпона, ламинатных полах с поверхностным слоем из ламината высокого давления или непосредственно из ламината и т.п.
Последующее описание предшествующего уровня техники, проблем известных систем, а также задач и отличительных признаков изобретения, следовательно, будет с приведением неограничительных примеров направлено, главным образом, на эту область применения. Однако следует подчеркнуть, что изобретение может быть использовано в отношении любых половых досок, которые предназначены для соединения в различные рисунки посредством системы механической фиксации. Таким образом, изобретение может быть также применимо к полам, которые приклеивают или прибивают гвоздями к черному полу, или полам с сердцевиной и с поверхностью из пластмассы, линолеума, пробки, с лакированной поверхностью древесно-стружечной плиты и т.п.
В последующем тексте видимая поверхность установленной половой доски называется "передней стороной", в то время как противоположная сторона половой доски, обращенная к черному полу, называется "задней стороной". Термин "поверхность пола" обозначает главную наружную плоскую часть половой доски, которая противоположна задней стороне и которая расположена в одной единственной плоскости. Фаски, канавки и подобные декоративные элементы являются частями передней стороны, но они не являются частями поверхности пола. Термин "ламинатный пол" обозначает пол, имеющий поверхность, которая состоит из пропитанной меламином бумаги, которая прессована под давлением и при воздействии тепла. Термин «горизонтальная плоскость» обозначает плоскость, которая простирается параллельно наружной части поверхности пола. Термин «вертикальная плоскость» обозначает плоскость, перпендикулярную к горизонтальной плоскости.
Наружные части половой доски у края пологой доски между передней стороной и задней стороной называются "соединительными краями". Термин "часть соединительного края" обозначает часть соединительного края половой доски. Термины "соединение" или "система фиксации" обозначают взаимодействующие соединительные средства, соединяющие половые доски по вертикали и/или по горизонтали. Термин "система механической фиксации" обозначает, что соединение может быть осуществлено без применения клея. Во многих случаях системы механической фиксации могут быть также осуществлены с применением клея. Термин "вертикальная фиксация" обозначает фиксацию, параллельную вертикальной плоскости. Как правило, при вертикальной фиксации используют шпунт, который взаимодействует с пазом под шпунт. Термин «горизонтальная фиксация» обозначает фиксацию, параллельную горизонтальной плоскости. Термин «раскрытие шва» обозначает паз, который ограничен двумя соединительными краями двух соединенных половых досок и который открыт к передней стороне. Термин "зазор шва" обозначает минимальное расстояние между двумя частями соединительных краев двух соединенных половых досок в пределах площади, которая ограничена передней стороной и верхней частью шпунта вблизи передней стороны. Термин "открытый зазор шва" обозначает зазор шва, который открыт к передней стороне. Термин "видимый зазор шва" обозначает зазор шва, который виден невооруженным глазом с передней стороны для лица, шагающего по полу, или зазор шва, который больше зазоров шва, определенных в соответствии с установленными в промышленности общими требованиями к зазорам швов для полов различных типов. Термин «сплошное покрытие плавающего пола" обозначает покрытие пола, которое уложено целиком без компенсационных швов.
Традиционные ламинатные и паркетные полы обычно укладывают плавающими на существующем черном полу. Соединительные края половых досок соединяют для образования покрытия пола, и все покрытие пола может перемещаться относительно черного пола. Так как будет происходить усадка или набухание половых досок в связи с относительной влажностью, изменяющейся в течение года, то все покрытие пола будет изменять свою форму.
Плавающие полы этого рода обычно соединяют посредством клеевых шпунтовых соединений. При укладке досок их сводят вместе по горизонтали и выступающий шпунт вдоль соединительного края одной доски вставляют в паз вдоль соединительного края примыкающей доски. Шпунтовое соединение обеспечивает установку половых досок в заданное положение и их фиксацию по вертикали, а клей фиксирует доски по горизонтали. Один и тот же способ применяют как для длинного края, так и для короткого края и доски обычно укладывают параллельными рядами с расположением бок о бок как длинных краев, так и коротких краев.
В дополнение к таким традиционным плавающим полам, которые соединяют посредством клеевых шпунтовых соединений, в последние годы созданы половые доски, которые не нуждаются в использовании клея, но которые вместо этого механически соединяют посредством так называемых систем механической фиксации. Эти системы содержат средства фиксации, которые механически фиксирует доски по горизонтали и вертикали без применения клея. Средство вертикальной фиксации обычно образовано в виде шпунта, который взаимодействует с пазом под шпунт. Средство горизонтальной фиксации состоит из фиксирующего элемента, который взаимодействует с фиксирующим пазом. Фиксирующий элемент мог быть образован на выступе, простирающемся от нижней части паза под шпунт, или мог быть образован на шпунте. Системы механической фиксации могут быть образованы посредством механической обработки сердцевины доски. С другой стороны, части системы фиксации, например шпунт и/или выступ, могут быть изготовлены из отдельного материала, который объединен с половой доской, т.е. уже соединен с половой доской в связи с ее изготовлением на фабрике.
Половые доски могут быть механически соединены посредством различных комбинаций из способов наклонения, защелкивания, вертикального изменения положения, так называемого вертикального сгибания, и вставления вдоль соединительного края. При всех этих способах настилки, за исключением вертикального сгибания, требуется, чтобы один край половой доски - длинный или короткий край - мог перемещаться в фиксированном положении. Многие имеющиеся на рынке системы фиксации производятся с небольшим люфтом между фиксирующим элементом и фиксирующим пазом для того, чтобы облегчать перемещения. Целью является производство половых досок, которые могут перемещаться и которые в то же самое время соединены друг с другом с пригонкой, которая является по возможности плотной. Очень небольшой люфт перемещения, например 0,01-0,05 мм, часто является достаточным для значительного уменьшения трения между древесными волокнами. Согласно Европейскому стандарту EN 13329 на ламинатные полы раскрытия швов между половыми досками должны быть в среднем ≤0,15 мм и максимум ≤0,20 мм. Целью всех изготовителей плавающих полов является как можно большее уменьшение раскрытий швов. Некоторые полы настилают даже с предварительным натяжением в тех случаях, когда выступ с фиксирующим элементом в фиксированном положении загибают назад к черному полу и когда фиксирующий элемент и фиксирующий паз плотно прижимают панели друг к другу. Такой пол трудно настилать.
Кроме того, деревянные и ламинатные полы соединяют приклеиванием или прибиванием к черному полу. Такое приклеивание или прибивание гвоздями препятствует перемещениям вследствие влажности и сохраняет половые доски соединенными. Перемещение половых досок происходит около центра в каждой половой доске. Набухание и усадка могут происходить лишь в соответствующих половых досках и, таким образом, не приводят к изменению формы всего покрытия пола.
Половые доски, которые соединены приклеиванием или прибиванием гвоздями к черному полу, вообще не нуждаются в каких-либо системах фиксации. Однако они могут иметь традиционные шпунтовые соединения, которые облегчают установку в заданном вертикальном положении. Кроме того, они могут иметь системы механической фиксации, которые фиксируют и устанавливают половые доски в заданном вертикальном и/или горизонтальном положении при их настилке.
Преимущество плавающих полов заключается в том, что изменение в форме вследствие различных значений относительной влажности может происходить скрытно под плинтусами и что половые доски несмотря на то, что они набухают и подвергаются усадке, могут быть соединены без видимых зазоров швов. Настилка пола - особенно при использовании систем механической фиксации - может происходить быстро и легко, и пол может быть поднят и еще раз уложен в другом месте. Недостаток заключается в том, что сплошное покрытие пола, как правило, должно быть ограниченным даже в тех случаях, когда пол состоит из сравнительно стабильных по размеру половых досок, например ламинатный пол с сердцевиной из древесно-стружечной плиты или деревянные полы, состоящие из нескольких слоев с разными направлениями волокон. Причина заключается в том, что такие стабильные по размеру полы, как правило, имеют изменение в размере, которое составляет около 0,1%, что соответствует около 1 мм/м, когда влажность изменяется в пределах от 25% зимой до 85% летом. Такой пол будет, например, на расстоянии в десять метров подвергаться усадке и набухать на величину, равную около 10 мм. Большое покрытие пола должно быть разделено эластичными прокладками на меньшие покрытия, например, на каждом десятом или пятнадцатом метре. В отсутствие такого разделения существует риск того, что пол при усадке будет изменяться по форме настолько, что он больше не будет закрываться плинтусами. Кроме того, нагрузка на систему фиксации будет большой, так как при перемещении большого сплошного покрытия должны передаваться большие нагрузки. Нагрузка будет особенно большой в проходах между разными комнатами.
Согласно строительным правилам, установленным Организацией европейских изготовителей ламинатных покрытий пола /EPLF/, профили компенсационных швов следует устанавливать на покрытиях больше, чем 12 м в направлении длины отдельных элементов настила и на покрытиях больше, чем 8 м в направлении ширины. Такие профили следует также устанавливать в дверных проемах между комнатами. Подобными руководящими указаниями по укладке полов пользуются изготовители плавающих полов с деревянным покрытием. Профилями компенсационных швов обычно являются алюминиевые или пластмассовые профили, закрепленные на покрытии пола между двумя отдельными элементами конструкции пола. Они собирают грязь, имеют нежелательный внешний вид и являются довольно дорогостоящими. Вследствие этих ограничений в отношении максимальных покрытий пола ламинатные полы занимают лишь небольшую долю рынка в коммерческих случаях применения, например в гостиницах, аэропортах и на больших торговых площадях.
Нестабильные по размеру полы, например однородные деревянные полы, могут проявлять еще бóльшие изменения в форме. Факторами, которые, прежде всего, влияют на изменение в форме однородных деревянных полов, являются направление волокон и порода дерева. Однородный дубовый пол является очень стабильным по размеру в направлении волокон, т.е. в продольном направлении половой доски. С изменением относительной влажности в течение года перемещение в поперечном направлении может быть равным 3%, что соответствует 30 мм/м или более. Другие породы дерева проявляют еще большие изменения в форме. Половые доски, проявляющие большие изменения в форме, как правило, не могут быть уложены плавающими. Даже если бы была возможна такая укладка, то нужно было бы значительно ограничивать сплошное покрытие пола.
Преимущество приклеивания или прибивания гвоздями к черному полу заключается в том, что больше сплошные покрытия пола могут быть созданы без использования профилей компенсационных швов, а пол может выдерживать большие нагрузки. Дополнительным преимуществом является то, что половые доски не нуждаются в каких-либо системах вертикальной и горизонтальной фиксации и что они могут быть настланы при улучшенных рисунках, например, с соединением длинных краев с короткими краями. Однако этот способ настилки, связанный с креплением к черному полу, имеет ряд существенных недостатков. Главный недостаток заключается в том, что при усадке половых досок возникает видимый зазор шва между досками. Зазор шва может быть сравнительно большим, особенно при изготовлении половых досок из восприимчивых к влаге древесных материалов. Однородные деревянные полы, которые прибивают гвоздями к черному полу, могут иметь зазоры швов в 3-5 мм. Расстояние между досками может быть неравномерно распределенным при наличии нескольких небольших зазоров и некоторого количества больших зазоров, и эти зазоры не всегда являются параллельными. Таким образом, зазор шва может изменяться по длине половой доски. Большие зазоры швов могут содержать много грязи, которая проникает вниз к шпунту и препятствует принятию половыми досками их первоначального положения при набухании. Эти способы настилки отнимают много времени, а во многих случаях нужно подгонять черный пол для возможности приклеивания или прибивания гвоздями к нему.
Следовательно, было бы большим преимуществом, если бы можно было создавать плавающий пол, устраняющий вышеуказанные недостатки, в частности плавающий пол, который:
а) может состоять из большого сплошного покрытия без профилей компенсационных швов,
б) может состоять из восприимчивых к влаге половых досок, которые проявляют большое изменение размеров с изменением относительной влажности в течение года.
Настоящее изобретение относится к системам фиксации, половым доскам и полам, которые дают возможность настилать плавающие полы при больших сплошных покрытиях и половыми досками, которые проявляют большое изменение размеров с изменением относительной влажности. Кроме того, изобретение относится к способам и оборудованию для производства таких полов.
Первой задачей настоящего изобретения является создание плавающего пола из прямоугольных половых досок с системами механической фиксации, в котором размер, рисунок настилки и система фиксации половых досок взаимодействуют и обеспечивают возможность перемещений между половыми досками. Согласно изобретению отдельные половые доски могут изменяться по форме после их настилки, т.е. подвергаться усадке и набухать вследствие изменений в относительной влажности. Это может происходить таким образом, что изменение в форме всего покрытия пола может быть уменьшено или предпочтительно исключено, тогда как в то же самое время половые доски остаются фиксированными друг с другом без больших видимых зазоров швов.
Второй задачей настоящего изобретения является создание систем фиксации, которые допускают значительное перемещения между половыми досками без больших и глубоких собирающих грязь зазоров швов и/или где могли быть исключены открытые зазоры швов. Такие системы фиксации особенно подходят для восприимчивых к влаге материалов, например древесины, а также при настилке больших плавающих полов с использованием широких и/или длинных половых досок.
В этом описании изобретения термины "длинный край" и "короткий край" используются для облегчения понимания. Согласно изобретению доски, кроме того, могут быть квадратными или поочередно квадратными и прямоугольными и, по выбору, могут также иметь различные профили и углы между противоположными краями.
Следует особо подчеркнуть, что комбинации половых досок, систем фиксации и рисунков настилки, которые представлены в этом описании изобретения, являются лишь примерами подходящих вариантов осуществления изобретения. Возможно большое число вариантов. Все варианты осуществления изобретения, которые являются подходящими для первой задачи изобретения, могут быть объединены с вариантами осуществления изобретения, которые описываются в связи со второй задачей изобретения. Все системы фиксации могут быть использованы отдельно на длинных краях и/или коротких краях и также в различных комбинациях на длинных краях и коротких краях. Системы фиксации, имеющие средства горизонтальной и вертикальной фиксации, могут быть соединены наклонением и/или защелкиванием. Геометрические формы систем фиксации и активных средств горизонтальной и вертикальной фиксации могут быть образованы механической обработкой краев половой доски или из отдельных материалов, образованных или, с другой стороны, механически обработанных до или после соединения с частью соединительного края половой доски.
Эти задачи полностью или частично решаются согласно прилагаемой формуле изобретения.
Согласно первому аспекту настоящего изобретения предлагается плавающий пол, состоящий из прямоугольных половых досок, соединенных системой механической фиксации. Соединенные половые доски имеют горизонтальную плоскость, которая параллельна поверхности пола, и вертикальную плоскость, которая перпендикулярна к горизонтальной плоскости. Система фиксации имеет механически взаимодействующие средства фиксации для вертикального соединения, параллельного вертикальной плоскости, и для горизонтального соединения, параллельного горизонтальной плоскости, первого и второго соединительных краев. Средство вертикальной фиксации выполнено из шпунта, который взаимодействует с пазом, а средство горизонтальной фиксации - из фиксирующего элемента с фиксирующей поверхностью, которая взаимодействует с фиксирующим пазом. Пол отличается тем, что формат, рисунок настилки и система фиксации половых досок выполнены таким образом, что покрытие пола размером 1×1 метр может изменяться в форме в, по меньшей мере, одном направлении на, по меньшей мере, 1 мм, когда половые доски сжимают вместе или растягивают в стороны. Это изменение в форме может происходить без видимых зазоров швов.
Согласно второму аспекту настоящего изобретения предлагается система фиксации для механического соединения половых досок, в которой соединенные половые доски имеют горизонтальную плоскость, которая параллельна поверхности пола, и вертикальную плоскость, которая перпендикулярна к горизонтальной плоскости. Система фиксации имеет механически взаимодействующие средства фиксации для вертикального соединения, параллельного вертикальной плоскости, и для горизонтального соединения, параллельного горизонтальной плоскости, первого и второго соединительных краев. Средство вертикальной фиксации состоит из шпунта, который взаимодействует с пазом, а средство горизонтальной фиксации состоит из фиксирующего элемента с фиксирующей поверхностью, которая взаимодействует с фиксирующим пазом. Первый и второй соединительные края имеют верхние и нижние части соединительных краев, расположенные между шпунтом и поверхностью пола. Верхние части соединительных краев расположены ближе к поверхности пола, чем нижние части. Система фиксации отличается тем, что когда половые доски соединены и прижаты друг к другу, две верхние части соединительных краев расположены на расстоянии друг от друга, а одна из верхних частей соединительных краев в первом соединительном крае перекрывает нижнюю часть соединительного края во втором соединительном крае.
Согласно нескольким предпочтительным вариантам осуществления этого изобретения целесообразно, чтобы пол состоял из довольно небольших половых досок и многочисленных соединений, которые могли бы компенсировать набухание и усадку. Допуски на обработку должны быть довольно небольшими, так как для создания высококачественного пола согласно изобретению требуются вполне определенные люфты и раскрытия швов.
Однако трудно изготавливать небольшие половые доски с необходимым допуском, так как они имеют склонность поворачиваться неконтролируемым образом во время механической обработки. Главная причина того, почему небольшие половые доски труднее изготавливать, чем большие половые доски, заключается в том, что большая половая доска имеет значительно бóльшую площадь, которая соприкасается с цепью и лентой во время механической обработки краев половых досок. Эта большая площадь соприкосновения сохраняет половые доски прикрепленными лентой к цепи таким образом, что они не могут двигаться или поворачиваться относительно направления подачи, что может иметь место в случае небольшой площади соприкосновения.
Процесс изготовления половых досок по существу заключается в том, что группу режущих инструментов и заготовку половой доски перемещают относительно друг друга. Группа режущих инструментов предпочтительно состоит из одной или большего числа фрез, которые расположены и имеют размеры для того, чтобы механической обработкой производить систему фиксации способом, известным специалистам в данной области техники.
Наиболее применяемым оборудованием является шипорез, двойной или одиночный, в котором цепь и лента используются для перемещения половой доски с большой точностью вдоль вполне определенного направления подачи. Во многих случаях применения вместе с цепью и лентой используют нажимные башмаки и опорные элементы, главным образом, для предотвращения вертикальных отклонений. Горизонтальное отклонение половой доски предотвращают только посредством цепи и ленты.
Во многих случаях применения проблемой является то, что это оказывается недостаточным, особенно когда панели являются небольшими.
Третьей задачей настоящего изобретения является создание оборудования и способов изготовления, которые делают возможным изготовление шипорезом половых досок и систем механической фиксации, но с лучшей точностью, чем та, которая возможна при использовании известной технологии. Следовательно, настоящее изобретение также относится к оборудованию для изготовления строительных панелей, особенно половых досок. Оборудование состоит из цепи, ленты, нажимного башмака и группы режущих инструментов. Цепь и лента выполнены с возможностью перемещения половой доски относительно группы режущих инструментов и нажимного башмака в направлении подачи. Нажимной башмак выполнен с возможностью прижиматься к задней стороне половой доски. Группа режущих инструментов выполнена с возможностью образовывать крайнюю часть половой доски, когда половая доска перемещается относительно группы режущих инструментов. Один из режущих инструментов в группе режущих инструментов образует направляющую поверхность в половой доске. Нажимной башмак имеет направляющее устройство, которое взаимодействует с направляющей поверхностью и предотвращает отклонения в направлении, перпендикулярном к направлению подачи и параллельном задней стороне половой доски.
Как известно, паз мог быть образован на задней стороне половой доски и линейка могла быть вставлена в паз для направления половых досок, когда они перемещаются лентой, которая перемещает доски по столу. Не известно, чтобы специальные направляющие поверхности и направляющие устройства могли быть использованы в шипорезе, в котором нажимной башмак взаимодействует с цепью.
Четвертой задачей настоящего изобретения является создание большого полуплавающего пола из прямоугольных половых досок с системами механической фиксации, в котором формат, рисунок настилки и система фиксации половых досок выполнены таким образом, что большое полуплавающее сплошное покрытие длиной или шириной свыше 12 м могло быть настлано без компенсационных швов.
Сущность изобретения поясняется на чертежах, где:
на фиг.1а-b показаны половые доски с системой фиксации,
на фиг.2а-2f показаны системы фиксации и рисунки настилки,
на фиг.3а-3е показаны системы фиксации,
на фиг.4а-4с показаны системы фиксации,
на фиг 5а-5d показаны соединенные половые доски и методы испытания,
на фиг.6а-6е показаны системы фиксации,
на фиг.7а-7е показаны системы фиксации,
на фиг.8а-8f показаны системы фиксации,
на фиг.9а-9d показаны системы фиксации,
на фиг.10а-10d показано производственное оборудование,
на фиг.11а-11d показано производственное оборудование,
на фиг.12а-12с показаны системы фиксации.
На фиг.1а-b показаны половые доски, которые относятся к первому типу А и второму типу В согласно изобретению и чьи длинные края 4а и 4b в этом варианте осуществления изобретения имеют длину, которая в 3 раза больше длины коротких краев 5а, 5b. Длинные края 4а, 4b половых досок имеют вертикальные и горизонтальные соединительные средства, а короткие края 5а, 5b половых досок имеют горизонтальные соединительные средства. В этом варианте осуществления изобретения половые доски двух типов являются одинаковыми, за исключением того, что расположение средств фиксации является зеркально обратным. Средства фиксации дают возможность соединять длинный край 4а с длинным краем 4b посредством, по меньшей мере, наклонения внутрь и длинный край 4а с коротким краем 5а посредством наклонения внутрь, а также соединять короткий край 5b с длинным краем 4b посредством вертикального перемещения. В этом варианте осуществления изобретения соединение как длинных краев 4а, 4b, так и коротких краев 5а, 5b с рисунком «в елку» или параллельными рядами может происходить лишь посредством углового движения вокруг длинных краев 4а, 4b. Длинные края 4а, 4b половых досок имеют соединительные средства, которые в этом варианте осуществления изобретения состоят из выступа 6, паза 9 под шпунт и шпунта 10. Короткие края 5а также имеют выступ 6 и паз 9 под шпунт, в то время как короткие края 5b не имеют никакого шпунта 10. Возможно множество вариантов. Половые доски двух типов не обязательно должны быть одинакового формата, а средства фиксации также могут иметь разные формы при условии, что, как указывалось выше, они могут соединять длинный край с коротким краем. Соединительные средства могут быть изготовлены из одного и того же материала или из разных материалов либо могут быть изготовлены из одного и того же материала, но с разными свойствами материала. Например, соединительные средства могут быть изготовлены из пластмассы или металла. Они также могут быть изготовлены из того же самого материала, что и половая доска, но быть подвергнуты обработке, изменяющей их свойства, например пропитке и т.п. Короткие края 5b могут иметь шпунт, и в таком случае половые доски могут быть соединены способом, известным из предшествующего уровня техники, с поперечным рисунком посредством различных комбинаций углового перемещения и перемещения защелкивания. Короткие края также могли иметь отдельный гибкий шпунт, который во время фиксации мог быть горизонтально смещен.
На фиг.2а показано соединительное средство для двух половых досок 1, 1', которые соединены друг с другом. В этом варианте осуществления изобретения половые доски имеют поверхностный слой 31 из ламината, сердцевину 30 из, например, ДВП высокой плотности, которая мягче и более сжимаемая, чем поверхностный слой 31, и уравновешивающий слой 32. Вертикальная фиксация Д1 обеспечивается пазом 9 под шпунт, который взаимодействует со шпунтом 10. Горизонтальная фиксация Д2 обеспечивается выступом 6 с фиксирующим элементом 8, который взаимодействует с фиксирующим пазом 12. Эта система фиксации может быть соединен наклонением внутрь вокруг верхних соединительных краев. Она могла быть также видоизменена таким образом, чтобы она могла быть фиксирована горизонтальным защелкиванием. Фиксирующий элемент 8 и фиксирующий паз 12 имеют взаимодействующие фиксирующие поверхности 15, 14. При соединении половых досок и их прижатии друг к другу в горизонтальном направлении Д2 они могут принимать положение, при котором имеется люфт 20 между фиксирующими поверхностями 14, 15. Как показано на фиг.2b, когда половые доски растягивают в противоположных направлениях и когда фиксирующие поверхности 14, 15 полностью соприкасаются и прижаты друг к другу, возникает зазор 21 шва на передней стороне между верхними соединительными краями. Согласно изобретению люфт между фиксирующими поверхностями 14, 15 определяется как равный перемещению верхних соединительных краев, когда эти края сжимают вместе и растягивают в стороны так, как описано выше. Этот люфт в системе фиксации является максимальным перемещением пола, которое происходит в тех случаях, когда половые доски сжимают вместе и растягивают в стороны сжимающим и растягивающим усилием, допустимым с учетом прочности крайних частей и системы фиксации. Половые доски с твердыми поверхностными слоями или краями, которые при сжатии вместе сжимаются только незначительно, будут согласно этому определению иметь люфт, который по существу равен зазору шва или несколько больше его. Половые доски с более мягкими краями будут иметь люфт, который значительно больше, чем зазор шва. Согласно этому определению люфт всегда равен зазору шва или больше его. Люфт и зазор шва могут быть равны, например, 0,05-0,10 мм. Зазоры швов, которые составляют около 0,1 мм, считаются приемлемыми. Они трудноразличимы, а обычные частицы грязи являются слишком большими, чтобы проникать в систему фиксации через такие небольшие зазоры швов. В некоторых случаях применения могли быть допустимы зазоры швов вплоть до 0,20 мм при люфте, например, 0,25 мм, особенно если люфт и зазоры швов измерены при использовании значительного сжимающего и растягивающего усилия. Этот максимальный зазор шва будет иметь место только при крайних условиях, когда влажность очень низкая, например ниже 20%, и когда нагрузка на пол очень высокая. При нормальных условиях и случаях применения зазор шва в таком полу мог быть равен 0,10 мм или меньше.
На фиг.2b показан обычный ламинатный пол с половыми досками размером 1,2×0,2 м, которые уложены параллельными рядами. Такой ламинатный пол имеет усадку и набухание в размере около 1 мм/м. Если система фиксации будет иметь люфт около 0,1 мм, то пять соединений в поперечном направлении Д2 В будут допускать набухание и усадку в размере 5×0,1=0,5 мм/м. Это компенсирует только половину максимального набухания или усадки в 1 мм. В продольном направлении Д2 А имеется только одно соединение на 1,2 м, которое допускает перемещение в 0,1 мм. Таким образом, люфт 20 и зазор 21 шва в системе фиксации только незначительно обеспечивают уменьшение усадки или набухания пола в направлении Д2, параллельном длинным краям. Для уменьшения перемещения пола до половины этого перемещения, которое обычно происходит в полу без люфта 20 и зазора 21 шва, необходимо увеличить люфт 20 до 0,6 мм, и это приводит к слишком большому зазору 21 шва на коротком крае.
На фиг.2с показаны половые доски с, например, сердцевиной 30 из древесно-стружечной плиты, например ДСП высокой плотности, и поверхностным слоем из ламината или шпона, который имеет максимальное изменение размеров около 0,1%, т.е. 1 мм/м. Половые доски уложены параллельными рядами. В этом варианте осуществления изобретения они являются узкими и короткими с размером, например, 0,5×0,08 м. Если люфт будет равен 0,1 мм, то 12 половых досок с их 12 соединениями на длине пола в один метр будут допускать перемещение в поперечном направлении Д2 В в 1,2 мм, которое больше, чем максимальное изменение размеров пола. Таким образом, все перемещение может происходить посредством перемещения половых досок относительно друг друга, и наружные размеры пола могут быть неизменившимися. В продольном направлении Д2 А два соединения коротких краев могут только компенсировать перемещение в 0,2 мм/м. В помещении, которое имеет, например, ширину 10 м и длину 40 м, в противоположность рекомендуемым в настоящее время способам укладки укладку можно подходяще производить с расположением длинных краев половых досок параллельно направлению ширины помещения и перпендикулярно к его направлению длины. Согласно этому предпочтительному варианту осуществления изобретения большие сплошные покрытия плавающих полов без больших видимых зазоров швов можно, таким образом, создавать с узкими половыми досками, которые имеют систему фиксации с люфтом и которые соединены параллельными рядами перпендикулярно к направлению длины покрытия пола. Согласно изобретению система фиксации, половые доски и рисунок настилки, таким образом, должны быть подобраны так, чтобы покрытие пола размером 1х1 м могло расширяться и сжиматься на около 1 мм или более в, по меньшей мере, одном направлении без повреждения системы фиксации или половых досок. Система механической фиксации в плавающем полу, который уложен в жилом помещении, должна выдерживать растягивающую нагрузку и сжатие, соответствующие, по меньшей мере, 200 кг на один метр длины пола. Конкретнее, предпочтительно иметь возможность для того, чтобы достигать вышеуказанного изменения в форме без видимых зазоров швов, когда вышеуказанное покрытие пола подвергается сжимающей или растягивающей нагрузке в 200 кг в любом направлении и когда половые доски находятся в условиях нормальной относительной влажности около 45%.
Прочность системы механической фиксации имеет важное значение при больших сплошных покрытиях плавающих полов. Такие большие сплошные покрытия определяются как покрытия полов с длиной и/или шириной, превышающими 12 м. Очень большие сплошные покрытия определяются как покрытия полов с длиной и/или шириной, превышающими 20 м. Существует риск того, что будут иметь место неприемлемые зазоры швов или что будут раздвигаться половые доски, если система механической фиксации не будет достаточно прочной в большем плавающем полу. Размерно стабильные половые доски, например доски ламинатных полов, которые имеют средний размер зазоров швов свыше 0,2 мм, при приложении растягивающей нагрузки в 200 кг/м, обычно не пригодны для использования в больших высококачественных плавающих полах. Это изобретение могло быть использовано для укладки сплошных плавающих полов с длиной и/или шириной, превышающими 20 м или даже 40 м. В принципе не существует никаких ограничений. Согласно изобретению могли быть уложены сплошные плавающие полы с площадью поверхности 10,000 м2 или более.
Такие плавающие полы новых типов, в которых основная часть плавающего перемещения в, по меньшей мере, одном направлении происходит между половыми досками и в системе механической фиксации, далее называются полуплавающими полами.
На фиг.5d показан подходящий метод испытания для обеспечения того, что половые доски являются достаточно подвижными в соединенном состоянии и что система фиксации является достаточно прочной для использования в большом сплошном покрытии плавающего пола в тех случаях, когда пол является полуплавающим полом. В этом примере 9 образцов с 10 соединениями и с длиной L в 100 мм (10% от 1 метра) были соединены вдоль их соответствующих длинных краев так, чтобы соответствовать длине пола TL около 1 метра. Количество соединений - в этом примере имеется 10 соединений - обозначается как Nj. Доски подвергают сжимающей и растягивающей нагрузке, используя усилие F, соответствующее 20 кг (200 Н), что составляет 10% от 200 кг. Необходимо измерять изменение в длине пола TL, обозначаемое далее как ΔTL. Средний люфт, обозначаемый далее как АР, или перемещение пола в расчете на одно соединение определяется как АР=ΔTL/Nj. Например, если ΔTL=1,5 мм, то средний люфт АР=1,5/10=0,15 мм. При этом способе испытания будут также измерять изменение размеров половой доски. У большинства половых досок такое изменение размеров является крайне небольшим по сравнению с люфтом. Как упоминалось ранее, вследствие сжатия верхних краев и, в конечном счете, некоторого очень небольшого изменения размеров половой доски средний зазор шва будет всегда меньше, чем средний люфт АР. Это означает, что для того, чтобы быть уверенным в том, что перемещение пола является достаточным (ΔTL) и что средние зазоры 21 швов не превышают обусловленных максимальных уровней, необходимо измерять и контролировать только ΔTL, так как ΔTL/Nj всегда равно среднему зазору 21 шва или больше него. Размер фактического среднего зазора 21 шва в полу при приложении растягивающего усилия F, однако, мог быть непосредственно измерен, например, посредством группы толщи номеров или микроскопа, при этом мог быть вычислен фактический средний зазор шва = AAJG. Разница между АР и AAJG определяется как гибкость половой доски = FF(FF=АР-AAJG). В ламинатном полу ΔTL предпочтительно должно превышать 1 мм. Для подбора половых досок, рисунков настилки и систем фиксации, которые могли быть использованы в полуплавающих полах, можно было использовать меньшее или большее усилие F. В некоторых случаях применения, например в окружающей среде жилищ с нормальными условиями влажности, могло быть достаточным F в 100 кг/м (1000 Н/м). В очень больших плавающих полах можно было использовать усилие F, равное 250-300 кг или более. Системы механической фиксации могли быть выполнены с усилием фиксации в 1000 кг или более. В таких системах фиксаций зазор шва мог быть ограничен 0,2 мм даже при приложении усилия F, равного 400-500 кг. Отдачу, вызванную фиксирующим элементом 8, фиксирующими поверхностями 15, 14 и фиксирующим выступом 6, можно было измерить, увеличивая и уменьшая усилие F с шагами, например, в 100 кг. Отдача является высокой, если ΔTL является по существу одинаковым, когда F увеличивается от 0 до 100 кг (=ΔTL) и от 0 до 200 кг и затем уменьшается назад к 100 кг (=ΔTL2). Система механической фиксации с высокой отдачей целесообразна в полуплавающих полах. ΔTL1 предпочтительно должно составлять, по меньшей мере, 75% от ΔTL2. В некоторых случаях применения могло быть достаточным даже 50%.
На фиг.2d показаны половые доски согласно фиг.2с, которые настланы с поперечным рисунком. При этом способе настилки имеется 7 соединений на погонный метр в обоих направлениях Д2 А и Д2 В пола. В таком случае люфт в 0,14 мм может полностью компенсировать набухание и усадку в 0,1, так как 7 соединений приводят к общей подвижности в 7×0,14=1,0 мм.
На фиг.2е показан один квадратный метр покрытия пола, которое состоит из вышеописанных половых досок, настланных с рисунком "в елку" при соприкосновении длинного края с коротким краем и находящихся в положении, когда они, например, летом набухли до их максимального размера. На фиг.2f показано положение половых досок, когда они, например, зимой подверглись усадке. В таком случае система фиксации с присущим ей люфтом приводит к образованию зазоров 21 швов между всеми соединительными краями половых досок. Так как половые доски настланы с рисунком «в елку», то люфт длинных краев будет способствовать уменьшению изменения размеров пола во всех направлениях. Как также показано на фиг.2f, критическими направлениями являются диагональные направления Д2 С и Д2 Д пола, в которых нужно регулировать 7 зазоров швов так, чтобы противостоять усадке на расстоянии в 1,4 м. Это можно использовать для определения оптимального направления настилки в большом полу. В этом примере зазор шва в 0,2 мм будет полностью исключать перемещение пола во всех направлениях. Это дает возможность прикреплять наружные части плавающего пола к черному полу, например, приклеиванием, что при усадке предотвращает перемещение пола наружу плинтусов. Кроме того, изобретение дает возможность прикреплять стеновые перегородки к настланному плавающему полу, что может уменьшить время установки.
Как показывают практические эксперименты, пол с покрытием из шпона или ламината и с сердцевиной из древесно-стружечной плиты, например стабильной по размерам высококачественной ДСП высокой плотности, может быть настлан с высокой стабильностью размеров и с максимальным изменением размеров s жилых помещений, равным около 0,5-1,0 мм. Такие полуплавающие полы могут быть настланы в помещениях неограниченных размеров, и максимальный люфт может быть ограничен до около 0,1 мм также в тех случаях, когда половые доски имеют ширину предпочтительно около 120 мм. Очевидно, что еще меньшие половые доски, например, размером 0,4×0,06 м все же являются более предпочтительными и могут покрывать большие поверхности также в тех случаях, когда они изготовлены из материалов, которые являются менее стабильными по форме. Таким образом, согласно первому варианту осуществления изобретения предлагается полуплавающий пол нового типа, в котором отдельные половые доски способны перемещаться и наружные размеры которого не должны изменяться. Это может быть достигнуто оптимальным использованием размера досок, подвижности системы фиксации, использующей небольшой люфт и небольшой зазор шва, и рисунка настилки половых досок. Таким образом, согласно изобретению подходящая комбинация люфта, зазора шва, размера половой доски, рисунка настилки и направления укладки половых досок может использоваться для того, чтобы полностью или частично исключить перемещения в плавающем полу. Могут быть настланы намного большие сплошные плавающие полы, чем это возможно в настоящее время, и максимальное перемещение пола может быть уменьшено до около 10 мм, что приемлемо для современной технологии, или может быть полностью исключено. Все это может происходить с зазором шва, который практически невидим и который в отношении влажности и проникновения грязи не отличается от зазора шва в традиционных плавающих половых досках шириной 0,2 м, которые соединены параллельными рядами посредством предварительного натяжения или с очень небольшим люфтом перемещения, который не дает достаточную подвижность. В качестве неограничительного примера можно упомянуть, что в стабильных по размерам полах люфт 20 и зазор 21 шва предпочтительно должны быть около 0,1-0,2 мм.
Особенно предпочтительным вариантом осуществления изобретения является полуплавающий пол со следующими характеристиками: поверхностным слоем является ламинат или древесный шпон; сердцевиной половой доски является плита на основе древесины, например ДСП средней плотности или ДСП высокой плотности; изменение в длине пола ΔTL составляет, по меньшей мере, 1,0 мм при использовании усилия F в 100 кг/м; изменение в длине пола ΔTL составляет, по меньшей мере, 1,5 мм при использовании усилия F в 200 кг/м; средние зазоры швов не превышают 0,15 мм при усилии F в 100 кг/м и 0,20 мм при усилии F в 200 кг/м.
По своей функции и качеству соединения такие полуплавающие половые доски будут сходны с традиционными плавающими половыми досками, когда условия влажности являются нормальными, а размер поверхности пола находится в обычно рекомендуемых пределах. При экстремальных климатических условиях или при настилке на намного большей сплошной поверхности пола такие полуплавающие половые доски будут превосходить традиционные половые доски. Для проектирования полуплавающего пола для различных случаев применения можно было использовать другие сочетания усилия F, изменения в длине пола ΔTL и зазора 21 шва.
На фиг.3а показан второй вариант осуществления изобретения, который может быть использован для решения проблем, вызванных перемещениями в плавающих полах вследствие влажности. В этом варианте осуществления изобретения половая доска имеет покрытие 31 из прямого ламината и сердцевину из ДСП высокой плотности. Под ламинатным покрытием имеется слой 33, который состоит из пропитанных меламином древесных волокон. Этот слой образуется в тех случаях, когда поверхностный слой нанесен на ДСП высокой плотности и когда меламин проникает в сердцевину и соединяет поверхностный слой с сердцевиной из ДСП высокой плотности. Сердцевина 30 из ДСП высокой плотности мягче и более сжимаемая, чем ламинатное покрытие 31 и пропитанный меламином слой 33. Согласно изобретению поверхностный слой 31 из ламината и, если это целесообразно, также весь пропитанный меламином слой 33 или его части под поверхностным слоем могут быть удалены так, чтобы образовался декоративный паз 133 в виде неглубокого раскрытия шва JO 1, раскрытие шва напоминает большой зазор шва в однородных деревянных полах. Паз 133 может быть сделан только на одном соединительном крае, и он может быть окрашен, покрыт или пропитан таким образом, что зазор шва станет менее видимым. Такие декоративные пазы или раскрытия швов могут иметь, например, ширину JO 1, например, 1-3 мм и глубину 0,2-0,5 мм. В некоторых случаях применения ширина JO 1 предпочтительно могла быть довольно небольшой, составляя около 0,5-1,0 мм. Когда половые доски 1, 1' прижимают друг к другу, верхние соединительные края 16, 17 могут сжиматься. В ДСП высокой плотности такое сжатие может составлять 0,1 мм. Такая возможность сжатия может заменить вышеупомянутый люфт и может позволить перемещение в отсутствие зазора шва. Вышеупомянутая химическая обработка может также изменить свойства части соединительного края и способствовать улучшению возможностей сжатия. Конечно, могут быть объединены первый и второй варианты осуществления изобретения. При люфте в 0,1 мм и возможности сжатия в 0,1 мм общее перемещение в 0,2 мм может быть обеспечено при видимом зазоре лишь в 0,1 мм. Сжатие может быть также использовано между активными фиксирующими поверхностями 15, 14 в фиксирующем элементе 8 и в фиксирующем пазу 12. При нормальных климатических условиях разделение половых досок предотвращается в тех случаях, когда фиксирующие поверхности 14, 15 соприкасаются друг с другом и не происходит никакого значительного сжатия. Фиксирующие поверхности будут сжиматься, когда они будут подвергаться дополнительной растягивающей нагрузке при экстремальных климатических условиях, например при падении относительной влажности ниже 25%. Это сжатие облегчается в том случае, если поверхность контакта CS фиксирущих поверхностей 14, 15 является небольшой. Целесообразно, чтобы при обычной толщине пола 8-15 мм эта поверхность контакта CS составляла около 1 мм или меньше. При этом техническом приеме половые доски могут быть изготовлены с люфтом и зазором шва около 0,1 мм. При экстремальных климатических условиях, когда относительная влажность падает ниже 25% или превышает 80%, сжатие верхних соединительных краев и фиксирующих поверхностей может сделать возможным перемещение, например, на 0,3 мм. Вышеуказанный технический прием может быть применен к полам разных типов, например полам с поверхностным слоем из ламината высокого давления, древесины, шпона, пластмассы и подобных материалов. Этот технический прием особенно подходит к половым доскам, которые дают возможность увеличить сжатие верхних соединительных краев посредством удаления части верхней части 16 и/или 17 соединительного края.
На фиг.3b показан третий вариант осуществления изобретения. На фиг.3с и 3d показаны увеличенные виды соединительных краев на фиг.3b. Половая доска 1' в месте на соединительном крае, который определяется верхними частями шпунта 10 и паза 9 и покрытием 31 пола, имеет верхнюю часть 18 соединительного края и нижнюю часть 17 соединительного края, а половая доска 1 в соответствующем месте имеет верхнюю часть 19 соединительного края и нижнюю часть 16 соединительного края. Когда половые доски 1, 1' будут сжаты вместе, нижние части 16, 17 соединительных краев будут входить в соприкосновение друг с другом. Это показано на фиг.3d. Верхние части 18, 19 соединительных краев расположены на расстояния друг от друга, и одна верхняя часть 18 соединительного края одной половой доски 1' перекрывает нижнюю часть 16 соединительного края другой половой доски 1. В этом сжатом вместе положении система фиксации имеет люфт 20, например, 0,2 мм между фиксирующими поверхностями 14, 15. Если при этом сжатом вместе положении перекрытие составляет 0,2 мм, то при растягивании досок в стороны они могут отделяться друг от друга на 0,2 мм в отсутствие видимого с поверхности зазора шва. При этом варианте осуществления изобретения будет отсутствовать открытый зазор шва, так как зазор шва будет закрыт перекрывающей частью 18 соединительного края. Это показано на фиг.3с. Целесообразно, чтобы фиксирующий элемент 8 и фиксирующий паз 12 были выполнены такими, что возможно разделение, т.е. люфт, было несколько меньше, чем перекрытие. Небольшое перекрытие, например 0,05 мм, предпочтительно должно существовать в соединении, даже когда растянуты в стороны половые доски и к соединению приложена растягивающая сила F. Это перекрытие будет предотвращать проникновение влаги в соединение. Соединительные края будут прочнее, так как нижняя часть 16 края будет поддерживать верхнюю часть 18 края. Декоративный паз 133 может быть сделан очень неглубоким, и вся грязь, собирающаяся в этом пазу, может быть легко удалена пылесосом при обычной чистке. Никакая грязь или влага не может проникнуть в систему фиксации и вниз к шпунту 12. Этот технический прием, заключающийся в перекрытии частей соединительных краев, конечно, может быть объединен с двумя другими вариантами осуществления изобретения на одном и том же крае или на длинном и коротком краях половых досок. Длинный край половой доски мог иметь, например, систему фиксации согласно первому варианту осуществления изобретения, а короткий край половой доски - систему фиксации согласно второму варианту осуществления изобретения. Например, видимый и открытый зазор шва мог быть равен 0,1 мм, сжатие - 0,1 мм и перекрытие - 0,1 мм. В таком случае возможное перемещение половых досок будет составлять в целом 0,3 мм, и это значительное перемещение может сочетаться с небольшим видимым открытым зазором шва и ограниченной горизонтальной протяженностью перекрывающей части 18 соединительного края, которая не должна составлять ослабление соединительного края. Это обусловлено тем фактом, что перекрывающая часть 18 соединительного края является очень небольшой и, кроме того, выполнена в самой прочной части половой доски, которая состоит из ламинатного покрытия и пропитанных меламином древесных волокон. Такая система фиксации, которая, таким образом, обеспечивает возможность значительного перемещения без видимых зазоров швов, может быть использована во всех вышеописанных случаях применения, Кроме того, эта система фиксации особенно подходит для использования в широких половых досках на их коротких краях, когда половые доски настилают параллельными рядами и т.п., т.е. во всех случаях их использования, когда требуется большая подвижность в системе фиксации для нейтрализации изменения размеров пола. Она может быть также использована в коротких краях половых досок, которые составляют раму FR или фриз вокруг пола, настланного "в елку" согласно фиг.5с. В этом варианте осуществления изобретения, показанном на фиг.3b-3d, вертикальная протяженность перекрывающей части соединительного края, т.е. глубина GD раскрытия шва, меньше 0,1 части толщины Т пола. Особенно предпочтительным вариантом осуществления изобретения является полуплавающий пол со следующими характеристиками: поверхностным слоем является ламинат или древесный шпон; сердцевиной половой доски является плита на основе древесины, например ДСП средней плотности или ДСП высокой плотности; толщина Т пола составляет 6-9 мм и перекрытие OL меньше, чем средний люфт АР, когда используют усилие F в 100 кг/м. В качестве примера можно было упомянуть, что глубина GD раскрытия шва могла быть 0,2-0,5 мм (=0,02×Т-0,08×T). На длинных краях досок перекрытие OL могло быть равным 0,1-0,3 мм (=0,01×Т-0,05×Т). Перекрытие OL на коротких краях досок могло быть равно перекрытию на длинных краях досок или больше него.
На фиг.3е показан вариант осуществления изобретения, в котором раскрытие шва JO 1 является очень небольшим или вообще не существует, когда половые доски сжаты вместе. Когда половые доски будут растянуты в стороны, будет происходить раскрытие шва JO 1. Это раскрытие шва будет иметь по существу такой же самый размер, как и у среднего люфта АР. Декоративный паз мог быть, например, окрашен подходящим образом в соответствии с поверхностью пола, и люфт не будет вызывать образование открытого зазора шва. Очень небольшое перекрытие OL в размере лишь около 0,1 мм (0,01×Т-0,02×Т) и несколько меньший средний люфт АР могли обеспечить достаточное перемещение пола, и это могло сочетаться с влагостойким, высококачественным соединением. Люфт будет также способствовать фиксации, освобождению от фиксации и перемещению в фиксированном положении. Такие перекрывающие части краев могли быть использованы во всех известных системах механической фиксации для улучшения функционирования системы механической фиксации.
На фиг.4а и 4b показано, как система фиксации может быть выполнена для обеспечения возможности плавающей настилки половых досок, которые состоят из влагочувствительного материала. В этом варианте осуществления изобретения половая доска изготовлена из однородной древесины.
На фиг.4а показана система фиксации в состоянии, когда она подверглась растягивающей нагрузке, а на фиг.4b показана система фиксация в сжатом состоянии для того, чтобы пол имел привлекательный внешний вид, относительные размеры раскрытий швов не должны значительно отличаться друг от друга. Для обеспечения того, что при перемещении пола видимые раскрытия швов не отличается значительно друг от друга, наименьшее раскрытие шва JO 2 должно быть больше половины наибольшего раскрытия шва JO 1. Кроме того, глубина GD предпочтительно должна быть меньше, чем 0,5×ТТ, где ТТ - расстояние между поверхностью пола и верхними частями шпунта/паза. В случае, когда не имеется никакого шпунта, GD должна быть меньше 0,2 части толщины Т пола. Это способствует очистке раскрытия шва. Кроме того, целесообразно, если JO 1 составляет около 1-5 мм, что соответствует обычным зазорам в однородных деревянных полах. Согласно изобретению перекрывающая часть соединительного края предпочтительно должна быть расположена близко к поверхности пола. Это дает возможность образовывать неглубокое раскрытие шва, при этом одновременно может осуществляться вертикальная фиксация с использованием шпунта 10 и паза 9, которые расположены по существу в центральных частях половой доски между передней стороной и задней стороной половой доски, где сердцевина 30 имеет хорошую стабильность. На фиг.4с показан альтернативный способ создания неглубокого раскрытия шва, которое допускает перемещение. Верхняя часть шпунта 10 перемещена по направлению к поверхности пола. Недостатком этого технического решения является то, что верхняя часть 18 соединительного края над шпунтом 10 будет чрезмерно слабой. Часть 18 соединительного края может легко отламываться или деформироваться.
На фиг.5а и 5b показано соединение по длинным краям трех половых досок 1, 1' и 1'' шириной. На фиг.5а показаны половые доски, находящиеся при низкой относительной влажности, а на фиг.5b показаны те же самые половые доски, находящиеся при высокой относительной влажности. Для сходства пола с однородными полами, широкие половые доски предпочтительно должны иметь более широкие зазоры швов, чем узкие половые доски. JO 2 подходяще должно составлять, по меньшей мере, около 1% ширины W пола. В этом случае половые доски шириной 100 мм будут иметь наименьшее раскрытие шва, равное, по меньшей мере, 1 мм. Соответствующие раскрытия швов, например, в досках шириной 200 мм должны составлять, по меньшей мере, 2 мм. Конечно, могут быть использованы также другие комбинации, особенно в деревянных полах, к которым предъявляются специальные требования с учетом разных пород дерева и разных климатических условий.
На фиг.6а показан деревянный пол, который состоит из нескольких слоев древесины. Половая доска может содержать, например, верхний слой из высокосортной древесины, например дуба, который составляет декоративный поверхностный слой 31. Сердцевина 30 может состоять, например, из фанеры, которая изготовлена из других пород дерева или из соответствующих пород дерева, но другого качества. С другой стороны, сердцевина может состоять из тонких деревянных пластинок. Верхний слой 31, как правило, имеет другое направление волокон, чем у нижнего слоя. В этом варианте осуществления изобретения перекрывающие соединительные края 18 и 19 выполнены в верхнем слое. Преимуществом является то, что видимое раскрытие шва JO 1 будет иметь место в той же самой породе дерева и при том же самом направлении волокон, что и в поверхностном слое 31, и внешний вид будет одинаков с внешним видом однородного деревянного пола.
На фиг.6b и 6с показан вариант осуществления изобретения, в котором имеется небольшой люфт 22 между перекрывающими частями 16, 18 соединительных краев, который облегчает горизонтальное перемещение в системе фиксации. На фиг.6с показано соединение посредством углового перемещения и при соприкосновении друг с другом верхних частей 18, 19 соединительных краев. Люфт 20 между фиксирующей поверхностью 15 фиксирующего элемента 8 и фиксирующим пазом 12 значительно облегчает соединение наклоном внутрь, особенно в деревянных полах, которые не всегда являются прямыми.
В вышеуказанных предпочтительных вариантах осуществления изобретения перекрывающая часть 18 соединения выполнена на стороне расположения шпунта, т.е. в соединительном крае, имеющем шпунт 10. Эта перекрывающая часть 18 соединения может быть также выполнена на стороне расположения паза, т.е. в соединительном крае, имеющем паз 9. На фиг.6d и 6е показан такой вариант. На фиг.6d доски сжаты вместе при их сдвинутом расположении, а на фиг.6е они растянуты в стороны к их раздвинутому расположению.
На фиг.7а-7b показано, что целесообразно, чтобы верхняя часть 18 соединительного края, которая перекрывает нижнюю часть 16 соединительного края, находилась на стороне 4а расположения шпунта. Как показано на фиг.7b, сторона 4b расположения паза может быть вертикальным движением соединена со стороной 4а, которая не имеет никакого шпунта. Такая система фиксации особенно подходит для короткого края досок. На фиг.7с показана такая система фиксации в соединенном и сжатом вместе состоянии. На фиг.7d и 7е показано, как средство горизонтальной фиксации, например, в виде выступа 6 и фиксирующего элемента 8 и, кроме того, верхняя и нижняя части 19, 16 соединительного края могут быть выполнены лишь одним инструментом ТО, который имеет горизонтально действующий вал НТ инструмента и который, таким образом, может образовывать весь соединительный край. Такой инструмент может быть установлен, например, на циркулярной пиле, и высококачественная система соединения может быть выполнена посредством направляющего стержня. Инструментом можно также отрезать половую доску 1. В предпочтительном варианте осуществления изобретения производится лишь частичное разделение половой доски 1 у наружной части 24 выступа 6. Окончательное разделение половой доски осуществляется ее отламыванием. Это уменьшает риск повреждения инструмента ТО из-за его соприкосновения с черным полом, например, из бетона. Этот способ может быть использован для изготовления рамы или фриза FR в полу, который укладывают с рисунком "в елку", как это показано на фиг.5с. Инструмент можно также использовать для изготовления системы фиксации традиционного типа без перекрывающих частей соединительных краев.
На фиг.8а-8f показаны другие варианты осуществления изобретения. На фиг.8а-8с показано, как изобретение может быть использовано в системах фиксации, где горизонтальная фиксация осуществляется посредством шпунта 10 с фиксирующим элементом 8, который взаимодействует с фиксирующим пазом 12, выполненным в пазу 9 и расположенным в верхнем выступе 23, который ограничивает паз 9. Кроме того, этот паз ограничен нижним выступом 24, который может быть исключен для обеспечения возможности соединения вертикальным движением. На фиг.8d показана система фиксация с отдельной планкой 6, которая изготовлена, например, из листового алюминия. На фиг.8е показана система фиксации, которая имеет отдельную планку 6, которая может быть изготовлена из материала на основе древесно-стружечной плиты или из пластмассы, металла и подобных материалов.
На фиг.8f показана система фиксации, которая может быть соединена горизонтальным защелкивающим движением. Шпунт 10 имеет паз 9', который дает возможность изгибаться друг к другу его верхней и нижней частям с фиксирующими элементами 8, 8' в связи с горизонтальным перемещением соединительных краев 4а и 4b друг к другу. В этом варианте осуществления изобретения не требуется, чтобы верхний и нижний выступы 23, 24 у паза 9 были упругими. Конечно, изобретение может быть также использовано в обычных защелкивающихся системах, в которых выступы 23, 24 являются упругими.
На фиг.9а-9d показаны альтернативные варианты осуществления изобретения. При растягивании досок в стороны предотвращается разделение взаимодействующих фиксирующих поверхностей 14 и 15. При сжатии досок вместе можно в системе фиксации использовать несколько альтернативных частей для установления сомкнутого положения. На фиг.9а показано сомкнутое положение, в котором находятся наружная часть фиксирующего элемента 8 и стенка фиксирующего паза 12. На фиг.9b показано взаимодействие наружной части шпунта 10 и стенки паза 9. На фиг.9с показано взаимодействие передней и нижней частей шпунта 10 со стенкой паза 9. На фиг.9d показано взаимодействие фиксирующего элемента 10' на нижней части шпунта 10 с фиксирующим элементом 9' на выступе 6. Очевидно, что в соответствии с этими принципами можно в системе фиксации использовать несколько других частей для установления сомкнутого положения половых досок.
На фиг.10 показано производственное оборудование и способы изготовления согласно изобретению. Шипорез ЕТ имеет цепь 40 и ленту 41, которые перемещают половую доску 1 в направлении подачи FD относительно группы режущих инструментов, которая в этом варианте осуществления изобретения имеет пять режущих инструментов 51, 52, 53, 54 и 55, и нажимные башмаки 42. Шипорез мог также иметь две цепи и две ленты. На фиг.10b показан увеличенный вид первой позиции обработки режущим инструментом. Первый режущий инструмент 51 в группе режущих инструментов делает направляющую поверхность 12, которая в этом варианте осуществления изобретения является пазом и которая, в основном, образована как фиксирующий паз 12 системы фиксации. Конечно, могли быть образованы другие пазы предпочтительно в той части половой доски, где будет образована система механической фиксации. Нажимной башмак 42' имеет направляющее устройство 43', которое взаимодействует с пазом 12 и предотвращает отклонения от направления подачи FD и в плоскости, параллельной горизонтальной плоскости. На фиг.10с шипорез показан при виде от направления подачи, когда половая доска проходит мимо первого режущего инструмента 51. В этом варианте осуществления изобретения фиксирующий паз 12 используют в качестве направляющей поверхности для направляющего устройства 43, которое прикреплено к нажимному башмаку 42. На фиг.10d показано, что этот же самый паз 12 мог быть использован в качестве направляющей поверхности на всех позициях обработки режущим инструментом. На фиг.10d показано, как режущим инструментом 54 мог быть образован шпунт. Механическая обработка определенной части половой доски 1 может проводиться, когда эта часть одновременно направляется направляющим устройством 48. На фиг.11 показан другой вариант осуществления изобретения, в котором направляющее устройство прикреплено внутри нажимного башмака. Недостатком является то, что доска будет иметь паз на своей задней стороне. На фиг.11b показан другой вариант осуществления изобретения, в котором один или оба наружных края половой доски используют в качестве направляющей поверхности для направляющего устройства 43, 43'. В этом варианте осуществления изобретения шипорез имеет опорные элементы 44, 44', которые взаимодействуют с нажимными башмаками 42, 42'. С другой стороны, направляющее устройство могло быть прикреплено к этим опорным элементам 44, 44'. На фиг.11с и 11d показано, как половая доска могла быть обработана в две стадии. На первой стадии образуют шпунт 10. На второй стадии (фиг.11d), на которой образуют паз 9, используют один и тот же направляющий паз 12. Такой шипорез будет очень легко переналаживаемым. Преимуществом является то, что могли быть изготовлены половые доски другой ширины, меньшей или большей, чем ширина цепи.
На фиг.12а-12с показан предпочтительный вариант осуществления изобретения, который гарантирует, что полуплавающий пол будет настлан при нормальном положении, которое предпочтительно является положением, в котором фактический зазор шва составляет около 50% максимального зазора шва. Если, например, все половые доски уложены с соприкасающимися краями 16, 17, то могут возникнуть проблемы около стен, когда половые доски набухают до их максимального размера. Согласно изобретению фиксирующий элемент и фиксирующий паз могли быть выполнены таким образом, что половые доски автоматически направляются в оптимальное положение во время настилки. Как показано на фиг.12с, фиксирующий элемент 8 в этом варианте осуществления изобретения имеет фиксирующую поверхность с большим фиксирующим углом LA, близким к 90°, к горизонтальной плоскости. Этот фиксирующий угол LA больше, чем угол касательной линии TL к окружности С, которая имеет центр у верхних соединительных краев. Как показано на фиг.12b, такая геометрия соединения будет во время наклонения обеспечивать толкание половой доски 4а по направлению к половой доске 4b и приводить ее в вышеупомянутое предпочтительное положение с люфтом между фиксирующим элементом 8 и фиксирующим пазом 12 и зазором шва между верхними краями 16, 17.
1. Полуплавающий пол, состоящий из прямоугольных половых досок (1, 1'), соединенных системой механической фиксации, в которой соединенные половые доски имеют горизонтальную плоскость (HP), параллельную поверхности (31) пола, и вертикальную плоскость (VP), перпендикулярную горизонтальной плоскости, причем система фиксации имеет механически взаимодействующие средства фиксации для вертикального соединения, параллельного вертикальной плоскости, и для горизонтального соединения, параллельного горизонтальной плоскости, первого и второго соединительных краев (соответственно 4а и 4b), при этом в системе фиксации средство вертикальной фиксации состоит из шпунта (10), взаимодействующего с пазом (9) под шпунт, а средство горизонтальной фиксации состоит из фиксирующего элемента (8) с фиксирующей поверхностью (15), взаимодействующей с фиксирующим пазом (12), отличающийся тем, что формат, рисунок настилки и система фиксации половых досок выполнены таким образом, что покрытие пола размером 1×1 м изменяются в длине (ΔTL) в, по меньшей мере, одном направлении на, по меньшей мере, 1 мм, когда половые доски подвергаются сжимающей или растягивающей нагрузке в горизонтальной плоскости (HP), причем изменение в длине (ΔTL) происходит без видимых зазоров (21) швов, при этом поверхностный слой выполнен из ламината или древесного шпона, сердцевина половой доски выполнена из плиты на основе древесины, как, например, ДСП средней плотности или ДСП высокой плотности, изменение в длине пола (ΔTL) составляет, по меньшей мере, 1,0 мм при использовании усилия (F) в 100 кг/м соединительного края, изменение в длине пола (ΔTL) составляет, по меньшей мере, 1,5 мм при использовании усилия (F) в 200 кг/м соединительного края, средние зазоры швов не превышают 0,15 мм при использовании усилия (F) в 100 кг/м соединительного края и они не превышают 0,20 мм при использовании усилия (F) в 200 кг/м соединительного края.
2. Полуплавающий пол, состоящий из прямоугольных половых досок (1, 1'), соединенных системой механической фиксации, в которой соединенные половые доски имеют горизонтальную плоскость (HP), параллельную поверхности (31) пола, и вертикальную плоскость (VP), перпендикулярную горизонтальной плоскости, причем система фиксации имеет механически взаимодействующие средства фиксации для вертикального соединения, параллельного вертикальной плоскости, и для горизонтального соединения, параллельного горизонтальной плоскости, первого и второго соединительных краев (соответственно 4а и 4b), при этом в системе фиксации средство вертикальной фиксации состоит из шпунта (10), взаимодействующего с пазом (9) под шпунт, а средство горизонтальной фиксации состоит из фиксирующего элемента (8) с фиксирующей поверхностью (15), взаимодействующей с фиксирующим пазом (12), отличающийся тем, что формат, рисунок настилки и система фиксации половых досок выполнены таким образом, что покрытие пола размером 1×1 м изменяется в длине (ΔTL) в, по меньшей мере, одном направлении на, по меньшей мере, 1 мм, когда половые доски подвергаются сжимающей или растягивающей нагрузке в горизонтальной плоскости (HP), причем изменение в длине (ΔTL) происходит без видимых зазоров (21) швов.
3. Полуплавающий пол по п.2, отличающийся тем, что ширина половых досок не превышает около 120 мм.
4. Полуплавающий пол по п.2 или 3, отличающийся тем, что в системе фиксации имеется средний люфт (АР), по меньшей мере, около 0,1 мм, когда доски подвергаются сжимающей и растягивающей нагрузке в горизонтальной плоскости (HP).
5. Полуплавающий пол по п.2 или 3, отличающийся тем, что половые доски соединены длинным краем с коротким краем.
6. Полуплавающий пол по п.2 или 3, отличающийся тем, что половые доски имеют поверхностный слой (31) из ламината, при этом части поверхностного слоя (31) удалены на, по меньшей мере, одном соединительном крае.
7. Полуплавающий пол по п.1, отличающийся тем, что формат, рисунок настилки и система фиксации половых досок выполнены и сочетаются таким образом, что большое полуплавающее сплошное покрытие длиной или шириной 12 м настилаемо без компенсационных швов.
8. Полуплавающий пол по п.7, отличающийся тем, что поверхностью пола является сплошное покрытие пола, имеющее длину или ширину свыше 20 м.
9. Полуплавающий пол по п.7 или 8, отличающийся тем, что половые доски имеют ширину, не превышающую 100 мм.
10. Система фиксации для механического соединения половых досок (1, 1'), в которой соединенные половые доски имеют горизонтальную плоскость (HP), параллельную поверхности пола, и вертикальную плоскость (VP), перпендикулярную горизонтальной плоскости, причем система фиксации имеет механически взаимодействующие средства фиксации для вертикального соединения, параллельного вертикальной плоскости, и для горизонтального соединения, параллельного горизонтальной плоскости, первого и второго соединительных краев (4а, 4b), при этом в системе фиксации средство вертикальной фиксации состоит из шпунта (10), который взаимодействует с пазом (9) под шпунт, а средство горизонтальной фиксации состоит из фиксирующего элемента (8) с фиксирующей поверхностью (15), которая взаимодействует с фиксирующим пазом (12), отличающаяся тем, что первый (4а) и второй (4b) соединительные края имеют верхнюю (18, 19) и нижнюю (16, 17) части соединительных краев, которые обе расположены между шпунтом (10) и поверхностью (31) пола, при этом верхние части (18, 19) соединительных краев расположены ближе к поверхности (31) пола, чем нижние части (16, 17) соединительных краев, причем в системе фиксации, когда половые доски (1, 1') соединены и прижаты друг к другу, одна из указанных верхних частей (18, 19) соединительных краев в первом соединительном крае (4а) перекрывает одну из нижних частей (16, 17) соединительных краев во втором соединительном крае (4b), при этом в системе фиксации, когда половые доски (1, 1') соединены и прижаты друг к другу, две верхние части (18, 19) соединительных краев расположены на расстоянии друг от друга, причем в системе фиксации половые доски имеют поверхностный слой (31) из ламината или древесного шпона и сердцевину (30) из материала на основе древесностружечной плиты, а фиксация верхней перекрывающей части (18) соединительного края образована в этом поверхностном слое и в верхних частях сердцевины вблизи поверхностного слоя, при этом вертикальная протяженность (GD) перекрывающей части меньше 0,1 части толщины (Т) пола.
11. Система фиксации для механического соединения половых досок (1, 1'), в которой соединенные половые доски имеют горизонтальную плоскость (HP), параллельную поверхности пола, и вертикальную плоскость (VP), перпендикулярную горизонтальной плоскости, причем система фиксации имеет механически взаимодействующие средства фиксации для вертикального соединения, параллельного вертикальной плоскости, и для горизонтального соединения, параллельного горизонтальной плоскости, первого и второго соединительных краев (4а, 4b), при этом в системе фиксации средство вертикальной фиксации состоит из шпунта (10), который взаимодействует с пазом (9) под шпунт, а средство горизонтальной фиксации состоит из фиксирующего элемента (8) с фиксирующей поверхностью (15), которая взаимодействует с фиксирующим пазом (12), отличающаяся тем, что первый (4а) и второй (4b) соединительные края имеют верхнюю (18, 19) и нижнюю (16, 17) части соединительных краев, которые обе расположены между шпунтом (10) и поверхностью (31) пола, при этом верхние части (18, 19) соединительных краев расположены ближе к поверхности (31) пола, чем нижние части (16, 17) соединительных краев, причем в системе фиксации, когда половые доски (1, 1') соединены и прижаты друг к другу, одна из верхних частей (18, 19) соединительных краев в первом соединительном крае (4а) перекрывает одну из нижних частей (16, 17) во втором соединительном крае (4b), при этом в системе фиксации, когда половые доски (1, 1') соединены и прижаты друг к другу, две верхние части (18, 19) соединительных краев расположены на расстоянии друг от друга.
12. Система фиксации по п.11, отличающаяся тем, что имеется перекрытие (OL), когда половые доски (1, 1') подвергаются растягивающей нагрузке (F).
13. Система фиксации по п.12, отличающаяся тем, что имеется перекрытие (OL), когда растягивающая нагрузка (F) составляет 100 кг/м соединительного края.
14. Система фиксации по любому из пп.11-13, отличающаяся тем, что имеется средний люфт (АР), по меньшей мере, 0,1 мм, когда половые доски подвергаются сжимающей или растягивающей нагрузке в 200 кг/м горизонтальной плоскости (HP).
15. Система фиксации по любому из пп.11-13, отличающаяся тем, что верхняя перекрывающая часть (18) соединительного края выполнена вблизи поверхности (31) пола и имеет самую нижнюю часть, которая расположена ближе к поверхности пола, чем верхняя часть шпунта (10).
16. Система фиксации по п.15, отличающаяся тем, что минимальное раскрытие шва (JO 2) больше половины максимального раскрытия шва (JO 1).
17. Система фиксации по п.11, отличающаяся тем, что поверхностный слой (31) состоит из древесины, а верхняя перекрывающая часть (18) соединительного края выполнена в изнашивающемся слое.
18. Система фиксации по п.11, отличающаяся тем, что глубина (GD) раскрытия шва составляет 0,02-0,08 толщины (Т) половых досок, причем первый соединительный край (4а) на длинном крае доски перекрывает одну из нижних частей (16, 17) соединительных краев на длинных краях досок, имеющуюся во втором соединительном крае (4b), на 0,01-0,05 толщины (Т) половых досок.
19. Оборудование для изготовления строительных панелей, особенно половых досок, имеющих горизонтальную плоскость (HP), параллельную панели, причем оборудование содержит цепь (40), ленту (41), нажимной башмак (42) и группу режущих инструментов (51-55), при этом цепь и лента выполнены с возможностью перемещения половой доски (1) относительно группы режущих инструментов и нажимного башмака в направлении подачи (FD), нажимной башмак выполнен с возможностью прижатия к задней стороне (32) половой доски; а группа режущих инструментов выполнена с возможностью образования крайней части половой доски, когда половая доска перемещается относительно группы режущих инструментов, отличающееся тем, что один из режущих инструментов в группе режущих инструментов выполнен с возможностью образования направляющей поверхности (12) в половой доске, при этом нажимной башмак имеет направляющее устройство (43), которое взаимодействует с направляющей поверхностью (12) и предотвращает отклонения в направлении, перпендикулярном направлению подачи (FD) и параллельном горизонтальной плоскости (HP).
20. Оборудование по п.19, отличающееся тем, что строительной панелью является половая доска с системой механической фиксации, причем система фиксации содержит фиксирующий элемент (8), взаимодействующий с фиксирующим пазом (12) и горизонтально фиксирующий половые доски параллельно горизонтальной плоскости (HP), при этом направляющая поверхность (12) выполнена в виде паза, открытого к задней стороне половой доски; а паз расположен в крайней части половой доски, где расположены некоторые части системы фиксации.
21. Полуплавающий пол, состоящий из прямоугольных половых досок (1, 1'), соединенных системой механической фиксации, по любому из пп.1-18, отличающийся тем, что формат, рисунок настилки и система фиксации половых досок выполнены и сочетаются таким образом, что большое полуплавающее сплошное покрытие длиной или шириной свыше 12 м настилаемо без компенсационных швов.
22. Полуплавающий пол по п.21, отличающийся тем, что поверхностью пола является сплошное покрытие пола длиной или шириной свыше 20 м.
23. Полуплавающий пол по п.21 или 22, отличающийся тем, что половые доски имеют ширину, не превышающую 120 мм.
24. Полуплавающий пол по п.21 или 22, отличающийся тем, что половые доски имеют ширину, не превышающую 100 мм.
