СБОРНО-РАЗБОРНАЯ КОНСТРУКЦИЯ

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при сооружении быстровозводимых мобильных пространственных конструкций различного функционального назначения. Данная конструкция может найти применение при организации временного жилья, хозяйственных блоков, в качестве временных баз хранения, отдыха, транспортных средств.
Известен складной модульный жилой блок, состоящий из плотно состыкованных панелей в виде боковых и торцевых стен с окнами и дверью, а также пола и потолка, в котором боковые стены выполнены, по меньшей мере, из двух панелей, шарнирно соединенных между собой, причем нижняя панель шарнирно смонтирована с полом жилого блока, а верхняя панель - с потолком, при этом панели торцевых стен шарнирно установлены по краям пола жилого блока, углы которого снабжены уравновешивающим механизмом для установки модуля в горизонтальное положение на местности (см. патент №74933, Е04В 1/343, опубл. 20.07.2008 г.).
Недостатком данного решения является ограниченные функциональные возможности и трудоемкость сборки-разборки.
Известны складные строительные структуры, образующиеся в результате соединения складных модулей, состоящих из шарнирно соединенных прямоугольных пластин (патент США №4426821, Е04Н 12/18, 1984 г.). Данные устройства не обладают широкими функциональными возможностями, так как позволяют создавать ограниченный набор пространственных конструкций недостаточно широкого использования.
Наиболее близким техническим решением, принятым за прототип, является складная строительная структура по патенту №2057859, МПК Е04В 1/343, опубл. 110.04.1996 г., содержащая складной строительный модуль, состоящий из шести элементов - двух средних и четырех крайних - в виде прямоугольных равнобедренных треугольников, шарнирно соединенных между собой с возможностью взаимного поворота и складывания. При этом шарнирное соединение осуществляется по гипотенузам средних элементов и по смежным катетам средних и крайних элементов, а крайние попарно шарнирно соединены между собой по свободным катетам. А модули шарнирно соединены между собой по гипотенузам крайних элементов.
Недостатками известного решения является то, что ввиду наличия большого количества элементов снижается жесткость конструкции. Кроме того, выполнение элементов модулей в виде прямоугольных треугольников требует большой точности изготовления, а соединение по наклонным поверхностям требует точности крепления и повышает трудоемкость изготовления и сборки-разборки конструкций. Также выполнение модулей в виде треугольников снижает их функциональные возможности, т.к. для сооружения, например, жилого помещения требуется большее количество модулей, что усложняет процесс сборки-разборки, сложнее обеспечить герметичность.
Задачей, на решение которой направлено изобретение, является, снижение трудоемкости сборки-разборки конструкции, расширение функциональных возможностей и обеспечение компактности.
Технический результат, достигаемый решением поставленной задачи, заключается в выполнении модуля из шарнирно соединенных между собой блоков с возможностью их взаимного поворота и складывания, что упрощает процесс сборки - разборки, уменьшении его объема при транспортировке и возможности получения нескольких вариантов конечных изделий.
Для решения задачи в сборно-разборной конструкции, содержащей складной модуль, состоящий из блоков, шарнирно соединенных между собой с возможностью взаимного поворота и складывания, модуль образован из блоков квадратной и/или прямоугольной формы, или комбинации указанных блоков с блоками треугольной формы, при этом каждый блок соединен с соседними в направлении складывания не более, чем по двум смежным граням.
Проведенные исследования по патентным и научно-техническим источникам информации свидетельствуют о том, что предлагаемая сборно-разборная конструкция соответствует критерию «новизна».
Изобретение поясняется чертежами, где изображено:
на фиг.1 - развертка и схема сборки-разборки восьмиблочного модуля без пола;
на фиг.2 - то же, что на фиг.1, в собранном для эксплуатации виде; на фиг.3 - то же, что на фиг.2, вид снизу;
на фиг.4 - то же, что на фиг.1-3, в сложенном для транспортировки виде;
на фиг.5 - развертка и схема сборки-разборки десятиблочного модуля с полом;
на фиг.6 - то же, что на фиг.5, в собранном виде;
на фиг.7 - то же, что на фиг.5, где блок состоит из трех продольных прямоугольных блоков и двух квадратных торцевых;
на фиг.8 - замкнутый модуль с полом и потолком, состоящий из четырех продольных и двух квадратных торцевых блоков;
на фиг.9 - аксонометрическая проекция фиг.8, в сложенном для транспортировки виде;
на фиг.10 то же, что на фиг.8, в собранном виде;
на фиг.11 - развертка и схема сборки-разборки восьмиблочного модуля с
шестью прямоугольными и двумя треугольными блоками;
на фиг.12 - аксонометрическая проекция фиг.11 в сборе, в виде палатки;
на фиг.13 - то же, что на фиг.12, в перевернутом виде, в виде лодки;
на фиг.14 - то же, что на фиг.12,13 в сложенном для транспортировки виде;
на фиг.15 - модуль в сложенном виде, приспособленный для его перевозки;
на фиг.16 - развертка и схема сборки модуля из 24 квадратных блоков, образующего кубическое замкнутое помещение;
на фиг.17 - то же, что на фиг.16, в собранном виде - аксонометрическая проекция кубического помещения;
на фиг.18 - развертка и схема сборки модуля, образующего палатку;
на фиг.19 - аксонометрическая проекция фиг.18, в собранном виде;
на фиг.20 - развертка модуля, состоящего из 32-х квадратных блоков;
на фиг.21 - аксонометрическая проекция фиг.20, в собранном виде;
на фиг.22 - развертка и схема сборки модуля, состоящего из 16-ти
прямоугольных блоков;
на фиг.23 - то же, в собранном виде;
на фиг.24 - развертка и схема сборки модуля, состоящего из 40 квадратных
блоков, образующего замкнутую конструкцию.
На фиг.25 - наложение одного блока на другой;
На фиг.26 - блоки с утолщенными ребрами;
На фиг.27 - блоки, выполненные в виде каркаса;
На фиг.28 - соединение нескольких каркасов фиг.27.
Сборно-разборная конструкция содержит складной модуль, состоящий из квадратных блоков 1, с помощью шарнирных соединений 2 связанных между собой с возможностью поворота и складывания. В зависимости от получения конструкции требуемой формы меняется количество модулей, вид блоков, количество блоков, а также способ их соединения. Кроме квадратных блоков 1, модуль может быть образован из блоков прямоугольной 3 или треугольной 4 формы или их комбинаций с квадратными блоками 1.
Развертка бесполого восьмиблочного модуля (фиг.1) состоит из шести квадратных блоков 1. Блоки 1 соединены между собой по смежным граням 5 с помощью шарнирных соединений 2.
В зависимости от назначения этот модуль может использоваться как бесполый контейнер (фиг.2), а в перевернутом виде как короб для хранения, тара, емкость (фиг.3).
Развертка десятиблочного модуля (фиг.5) состоит из десяти квадратных блоков 1, соединенных между собой шарнирными соединениями 2 по смежным граням 5. В собранном виде (фиг.6) модуль образует замкнутую конструкцию, где восемь квадратных блоков 1 образуют ее продольную часть, а два квадратных блока 1 являются торцевой частью конструкции.
Вместо двух квадратных блоков 1 модуль может содержать один прямоугольный блок 3. В таком случае продольная часть десятиблочного модуля может быть образована из четырех прямоугольных блоков 3, соединенных по смежным граням 5 между собой и двух квадратных торцевых блоков 1, соединенных с прямоугольными блоками 3 по смежным граням 5.
Модуль из шести блоков (фиг.7) содержит три прямоугольных продольных блока 3 и два торцевых квадратных блока 1, образуя бесполую конструкцию. Он может быть выполнен из четырех прямоугольных продольных блоков 3 и двух квадратных торцевых блоков 1, образуя замкнутую конструкцию (фиг.8). Данная конструкция может использоваться как модульный жилой блок с полом и потолком.
Восьмиблочный модуль (фиг.11) может состоять из шести прямоугольных 3 и двух треугольных 4 блоков. При соединении этих блоков по смежным граням 5 в определенной последовательности может быть образована конструкция в виде одноместной палатки (фиг.12) или в перевернутом виде - лодки (фиг.13).
Перед транспортировкой сборно-разборная конструкция складывается типа «книжки», «гармошки», при этом в сложенном состоянии, ее объем уменьшается в несколько раз (фиг.4, 9, 14). Возможна установка на сложенную для переноски конструкцию педальной пары 6, руля 7, колес 8, компактного мини-двигателя (не показан), что позволяет превратить ее в велосипед, мопед и упростить транспортировку (фиг.15).
На лодку (фиг.13) возможна установка мини-двигателя (не показан). На короб (фиг.3) также возможна установка мини-двигателя, педальной пары, руля, колес (не показаны), что позволит превратить его в транспортное средство.
Для изготовления замкнутого кубического помещения (фиг.17) используется модуль, состоящий из 24-х квадратных блоков 1, шарнирно соединенного по смежным граням 5 (фиг.16) и собранный по определенной схеме.
Для изготовления палатки (фиг.19) используется модуль, состоящий из 12 квадратных блоков 1 и 2-х торцевых треугольных блоков 4 (фиг.18). Для изготовления продольной конструкции без пола, используемой в качестве гаража, летного жилого помещения (фиг.21) используется модуль, состоящий из 32-х квадратных блоков 1 (фиг.20). Такие же конструкции (фиг.23) могут быть изготовлены при использовании модуля, состоящего из прямоугольных блоков 3 (фиг.22). При необходимости изготовления замкнутой конструкции с полом и потолком используется модуль (фиг.24).
В зависимости от назначения в модуле могут использоваться шарнирные соединения различных видов.
При этом, в зависимости от назначения сборно-разборной конструкции, блоки модуля могут быть изготовлены из различных материалов (сэндвич -панели, картон, фанера, металл, стекло, пластик и т.д.) и могут иметь различную толщину, иметь всевозможные вырезы, отверстия, люки, окна, двери, такелажные узлы и т.д. Разрывы между элементами можно зафиксировать фиксаторами, замками, молниями.
При использовании конструкции в качестве палатки или лодки блоки могут быть выполнены из легкой фанеры, пластика, алюминия, а герметичность будет обеспечиваться за счет использования водонепроницаемого материала или применения внутренних или наружных чехлов из водонепроницаемых тканей и материала.
При изготовлении легких палаток блоки могут быть выполнены из ткани, при этом соединительными элементами может быть сама ткань в месте сгиба или внутрь между двумя лоскутами ткани вставляются жесткие пластины, а место сгиба является местом соединения.
Блоки модуля могут быть выполнены в виде рамочного каркаса, что позволяет использовать любой подручный материал для его заполнения (фиг.27). Каркасы могут соединяться друг с другом, что позволяет зажать между ними любой подручный материал (фиг.28).
Необходимая жесткость конструкции достигается за счет использования жестких твердых элементов, стыковки их между собой шарнирами, плотными тканями, фиксаторами, молниями, замками, наложением одного элемента на другой (фиг.25), стыковки ребер утолщенных элементов, стыковки выступа одного элемента в пазы другого элемента (фиг.26).
Техническими преимуществами заявленной конструкции является низкая трудоемкость и простота сборки-разборки, компактность и многофункциональность.
Минимальная трудоемкость сборки-разборки достигается за счет соединения связанных между собой по определенной схеме блоков и приложения небольших усилий, достаточных для открывания или закрывания шарниров и фиксирующих замков, которыми соединены блоки, обеспечения возможности сборки-разборки и переноски конструкции одним человеком как вручную, так и в багажнике автомобиля. Это обеспечивается небольшим размером соединяемых блоков и простотой шарнирных соединений. Компактность обеспечивается путем уменьшения объема модуля за счет складывания его блоков.
Многофункциональность обеспечивается за счет получения нескольких вариантов конечных изделий, изменяя количество блоков и схему их соединения.
Настоящее изобретение может быть изготовлено на стандартном оборудовании с использованием известных материалов и технологий, что подтверждает его соответствие критерию «промышленная применимость».