КОМБИНИРОВАННЫЙ ПРОФИЛЬ ДЛЯ ОКОННЫХ, ДВЕРНЫХ И ВИТРАЖНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

Полезная модель относится к области строительства и может быть использована в производстве оконных, дверных и/или витражных конструкций, в том числе, с повышенными теплотехническими и звукоизоляционными характеристикам. В частности, полезная модель предлагает упрощенную конструкцию комбинированного алюминиевого профиля, который может быть использован и в качестве профиля рамы, и в качестве профиля створки.
Начиная с 60-х годов, наблюдается устойчивая тенденция развития строительства зданий с использованием наружных и внутренних строительных конструкций, выполненных из систем алюминиевых профилей в комбинации с различными строительными материалами, которая и в настоящее время представляет собой перспективное направление в строительстве. К таким строительным конструкциям относятся, в частности, фасадные системы, входные группы, офисные и интерьерные перегородки, фасады со структурным остеклением, витражи и огромное количество других алюминиевых фасадных конструкций, которые являются неотъемлемой частью современной архитектуры. Производители для возведения той или иной строительной конструкции, как правило, разрабатывают целую систему, включающую различные профили, соединительные, уплотнительные и т.п. элементы. Конструкция, форма и размеры каждого профиля системы выбираются и рассчитываются специальным образом в зависимости от назначения профиля/выполняемой им функции. Во многих известных системах в комплекте предусмотрены комбинированные профили, состоящие из двух и более соединенных между собой отдельных профилей.
Так, известен термоизолирующий комбинированный алюминиевый профиль для дверей, окон или фасадов [1], содержащий металлические профили и изолирующую планку, расположенную между металлическими профилями и соединенную с металлическими профилями по продольным краям. Каждый элемент изолирующей планки соединен без возможности сдвига с соответствующим металлическим профилем. Среднее соединение между двумя элементами изолирующих планок выполнено в виде направляющей скольжения. В таком комбинированном профиле изменение длины первого металлического профиля, возникающее при переменных температурных нагрузках, не передается посредством сдвигающего напряжения на второй металлический профиль. Недостатком предложенного решения является сложность исполнения профиля, его несимметричность, необходимость наличия различных по конструкции профилей для рамы и для створки конструкции.
В то же время, идентичность профилей рамы/коробки и створки обеспечивает конструкциям одинаковый внешний вид внутри и снаружи, облегчает и ускоряет процесс монтажа конструкций с использованием идентичных профилей, снижает количество остатков. В частности, известны комбинированные профили компания Sapa Building System, которые имеют пятикамерную структуру, образованную тремя алюминиевыми элементами коробчатого типа, соединенными между собой армированными термовставками [2]. Центральный профиль такого комбинированного профиля выполнен трехкамерным и имеет центральную камеру и две дополнительные изолированные камеры уменьшенного размера, расположенные симметрично с двух сторон центрального профиля и придающие дополнительную жесткость конструкции. Дополнительные камеры имеют внутренние пазы для крепления термоизолирующих вкладок и жесткое крепление в области установки створки или стеклопакета. Усложнение конструкции центрального профиля приводит к дополнительному расходу материала.
Для использования в оконных и дверных конструкциях известен соединительный комбинированный профиль [3], который представляет собой конструкцию из нескольких полых металлических профилей: двух внешних (наружных), по меньшей мере, однокамерных металлических профилей и расположенного между ними центрального, по меньшей мере, однокамерного профиля. На боковых стенках центрального профиля и на соответствующей боковой стенке каждого внешнего профиля предусмотрены средства сопряжения с термовставками, расположенные в зонах верхней и нижней стенок профилей и выполненные в виде продольного профильного фиксирующего паза, сформированного продольными изогнутыми выступами, выполненными заодно с профилем. Профили связаны между собой посредством термовставок с формированием между ними камер. Таким образом, центральный профиль образует в местах соединения между первым и вторым наружными профилями терморазрыв, при этом, по крайней мере, одна из имеющихся камер заполнена термопоглащающим материалом. Применение таких конструкций ограничено только областью противопожарной защиты. Недостатком данного профиля является многокамерность отдельных профилей, несимметричность исполнения профиля, необходимость наличия отдельных профилей для рамы и для створки конструкции, что, в свою очередь, приводит к дополнительному расходу сырья и материалов. В то же время, данное техническое решение по совокупности общих технических признаков может быть принято в качестве прототипа для заявляемого комбинированного профиля.
Задача, на решение которой направлено заявленное техническое решение, заключается в разработке конструкции комбинированного профиля для оконных, дверных и витражных конструкций на основе трех полых профилей, соединенных между собой термоизоляторами с образованием двух дополнительных камер. При этом конструкция комбинированного профиля в целом, а также конструкция центрального профиля из его состава должны быть максимально простыми и обеспечивать возможность использования комбинированного профиля, как в качестве профиля рамы, так и в качестве профиля створки. Комбинированный профиль и центральный профиль в его составе при их высокой универсальности должны обеспечивать также уменьшение номенклатуры профилей-полуфабрикатов, удобство установки фурнитурных комплектов, исключение из конструкции какого-либо дополнительного крепежа, исключение необходимости обработки профилей рамы и створки для создания дополнительных точек запирания.
Данная задача решается комбинированным профилем для оконных, дверных и витражных конструкций, состоящим из полого металлического центрального и связанных с ним со стороны обеих его боковых стенок двух полых металлических внешних профилей. На обеих боковых стенках центрального профиля и, по меньшей мере, на расположенной со стороны центрального профиля боковой стенке каждого внешнего профиля предусмотрены средства сопряжения с термовставками, расположенные в зонах верхней и нижней стенок профилей и выполненные в виде продольного профильного фиксирующего паза, сформированного продольными изогнутыми выступами, выполненными заодно с профилем. Профили связаны между собой посредством термовставок с формированием между ними камер. Поставленная задача решается за счет того, что центральный профиль выполнен с поперечным сечением, симметричным относительно горизонтальной и вертикальной осей по всей длине профиля.
Особенностью заявляемого комбинированного профиля является максимально простая конфигурация центрального профиля с поперечным сечением, симметричным относительно горизонтальной и вертикальной осей по всей длине профиля, снабженного средствами сопряжения с термовставками, расположенными на обеих боковых стенках профиля. Такая конструкция профиля является технологичной и позволяет использовать стандартные технологии при его изготовлении. В целом конструкция профиля проста и поэтому обладает технологическими преимуществами перед прототипом.
Указанные признаки являются существенными и взаимосвязаны с образованием устойчивой совокупности существенных признаков, достаточными для получения заявляемого технического результата.
Достигаемый при этом технический результат заключается также в повышении технологичности и ремонтопригодности конструкций с комбинированным профилем при сокращении времени и расхода материалов на изготовление предлагаемой конструкции комбинированного профиля.
В предпочтительных формах реализации заявляемого комбинированного профиля продольные изогнутые выступы, формирующие продольный профильный фиксирующий паз под установку термовставки, выполнены в зоне вертикальных полок, выступающих за пределы верхней и нижней стенок профиля. При этом, на вертикальных полках, выступающих за пределы верхней и нижней стенок центрального профиля, предпочтительно выполнены горизонтальные выступы, направленные к вертикальной оси центрального профиля и попарно образующие пазы для фиксации конструктивных элементов со стороны верхней и нижней стенок центрального профиля.
В формах реализации, в которых предусмотрены пазы для фиксации конструктивных элементов, такие пазы предпочтительно имеют прямоугольную форму сечения, причем ширина паза, определяемая расстоянием между вертикальными полками, составляет 20 мм, а расстояние между концами горизонтальных выступов составляет 15 мм.
Для повышения надежности монтажа конструктивных элементов комбинированного профиля центральный и внешние профили дополнительно предпочтительно могут быть связаны посредством фиксатора, установленного, по меньшей мере, со стороны верхних стенок профилей, причем геометрическая форма фиксатора соответствует геометрии верхней поверхности комбинированного профиля.
Наряду с изготовлением дверных и витражных конструкций с повышенными требованиями по теплотехническим и звукоизоляционным характеристикам, возможно также изготовление огнестойких и дымозащитных конструкций. В таких формах реализации в камерах внешних профилей, а также в камерах, сформированных между связанными посредством термовставок центральным и внешними профилями, расположены вставки, выполненные, предпочтительно из огнеупорного материала.
В общем случае, повышение огнестойких и дымозащитных свойств комбинированного профиля и строительной конструкции с его использованием достигается путем применения в системе специальных вставок из огнеупорного материала, предпочтительно стальных фиксаторов, которые соединяют между собой полые профили в составе комбинированного профиля, и специальной термоуплотнительной ленты, которая предназначена для герметизации зазора в фальцлюфте между рамой, створкой и огнестойким заполнением.
Настоящая полезная модель далее поясняется некоторыми предпочтительным, но не ограничивающими объем притязаний примерами исполнения заявляемого комбинированного профиля и центрального профиля в его составе со ссылками на позиции фигур чертежей, которые наглядно демонстрируют возможность достижения требуемого технического результата. На чертежах, в частности, схематично представлены:
фиг. 1 - поперечный разрез комбинированного профиля;
фиг. 2 - фрагмент А профиля по фиг. 1 в зоне установки термовставки (в увеличенном масштабе);
фиг. 3 - общий вид комбинированного профиля со специальными вставками из огнеупорного материала;
фиг. 4 - общий вид комбинированного профиля со стальным фиксатором;
фиг. 5 - общий вид комбинированного профиля со стальным фиксатором и термо-уплотнительной лентой в составе строительной конструкции
фиг. 6 - поперечный разрез фрагмента строительной конструкции в одном из возможных примеров выполнения с заявляемым комбинированным профилем в качестве профиля рамы и профиля створки;
фиг. 7 - поперечный разрез фрагмента строительной конструкции в другом примере выполнения с заявляемым комбинированным профилем в качестве профиля рамы и профиля створки.
На фиг. 1 схематично представлен поперечный разрез комбинированного профиля на основе трех полых профилей, предназначенного для изготовления оконных, дверных и/или витражных конструкций, а на фиг. 2 - фрагмент А профиля по фиг. 1 в зоне установки термовставки (в увеличенном масштабе). Комбинированный профиль состоит из металлического прямоугольного полого, выполненного с поперечным сечением, симметричным относительно горизонтальной и вертикальной осей по всей длине, центрального профиля 1 и связанных с ним со стороны обеих его боковых стенок 2 двух полых металлических внешних профилей 3 и 4. На обеих боковых стенках 2 центрального профиля и на расположенной со стороны центрального профиля боковой стенке 5, 6, соответственно, каждого внешнего профиля 3, 4 предусмотрены средства сопряжения с термовставками 7, расположенные в зонах верхней и нижней стенок (позициями на чертежах не обозначены) профилей 1, 3, 4 и выполненные в виде продольных профильных фиксирующих пазов 8, 9, 10, соответственно, сформированных продольными изогнутыми выступами 11, 12, 13, соответственно, выполненными заодно с профилями 1, 3, 4. В представленной на фиг. 1 и фиг. 2 форме реализации продольные изогнутые выступы 11, 12, 13, формирующие продольные профильные фиксирующие пазы 8, 9, 10 под установку термовставки 7, выполнены в зоне вертикальных полок 14, 15, 16, выступающих за пределы верхней и нижней стенок профилей 1, 3, 4, соответственно. Профили 1, 3, 4 связаны между собой посредством термовставок 7 с формированием между ними камер 17, 18.
На фиг. 1 и фиг. 2 в составе комбинированного профиля также представлен поперечный разрез центрального профиля 1. Центральный профиль 1 снабжен средствами сопряжения с термовставками 7, расположенными на обеих боковых стенках 2 профиля 1 в продольном направлении. Средства сопряжения выполнены в виде продольного профильного фиксирующего паза 8, сформированного продольными изогнутыми выступами 11, выполненными заодно с профилем 1. Продольные изогнутые выступы 11, формирующие продольный профильный фиксирующий паз 8 под установку термовставки 7, выполнены в зоне вертикальных полок 14, выступающих за пределы верхней и нижней стенок профиля 1. На вертикальных полках 14, выступающих за пределы верхней и нижней стенок центрального профиля 1, выполнены горизонтальные выступы 19, направленные к вертикальной оси 20 центрального профиля 1 и попарно образующие пазы 21 для фиксации конструктивных элементов со стороны верхней и нижней стенок центрального профиля 1 (см. фиг. 6, фиг. 7). Паз 21 для фиксации конструктивных элементов имеет прямоугольную форму сечения, причем ширина паза, определяемая расстоянием между вертикальными полками 14, для рассматриваемой формы реализации составляет 20 мм, а расстояние между концами горизонтальных выступов 19 составляет 15 мм. В общем случае, размеры паза 21 для фиксации конструктивных элементов выбирают унифицированными с размерами средств присоединения, предусмотренных на конструктивных элементах соответствующей строительной системы профилей.
На фиг. 3 схематично представлен общий вид комбинированного профиля со специальными вставками 22 из огнеупорного материала. Вставки 22, выполненные предпочтительно из огнеупорного материала, как правило, могут быть расположены в камерах 23 внешних профилей 3, 4, а также в камерах 17, 18, сформированных между связанными посредством термовставок 7 центральным 1 и внешними 3, 4 профилями комбинированного профиля.
На фиг. 4 схематично представлен общий вид комбинированного профиля со стальным фиксатором 24. Центральный 1 и внешние 3, 4 профили комбинированного профиля дополнительно связаны посредством фиксатора 24, установленного, в представленной на чертеже форме реализации, со стороны верхних стенок профилей 1, 3, 4. Геометрическая форма фиксатора 24 соответствует геометрии верхней поверхности комбинированного профиля.
На фиг. 5 схематично представлен общий вид комбинированного профиля со стальным фиксатором 24 и термоуплотнительной лентой 25 в составе строительной конструкции.
На фиг. 6 и фиг. 7 схематично представлены поперечные разрезы фрагмента строительной конструкции в различных примерах выполнения с заявляемым комбинированным профилем в качестве профиля рамы 26 и профиля створки 27. Позицией 28 на фиг. 6 и фиг. 7 обозначен фальцлюфт.
Позицией 29 на чертежах (фиг. 1) обозначена горизонтальная ось центрального профиля 1.
Заявляемый комбинированный профиль в целом и центральный профиль в его составе функционируют следующим образом.
Для сборки комбинированного профиля к унифицированному, симметричному относительно его горизонтальной и вертикальной осей по всей длине центральному профилю 1 присоединяют внешние профили 3 и 4 посредством размещения термовставок 7 в соответствующих продольных профильных фиксирующих пазах 8 центрального профиля и 9, 10 внешних профилей 3, 4. Форму внешних профилей 3, 4 выбирают в соответствии с функциональным назначением комбинированного профиля - профиль рамы или профиль створки. Продольные профильные фиксирующие пазы 8, 9, 10 под установку термовставки 7 имеют одинаковую для всех профилей 1, 3, 4 форму сечения, соответствующую форме сечения ответной части термовставки 7, и сформированы продольными изогнутыми выступами 11, 12, 13, выполненными заодно с профилем 1, 3, 4, соответственно, в зоне вертикальных полок 14, 15, 16, соответственно, выступающих за пределы верхней и нижней стенок профиля 1, 3, 4, соответственно, в продолжение боковых стенок 2, 5, 6 профиля 1, 3, 4, соответственно в продольном направлении. Профили 1, 3, 4 связаны между собой посредством термовставок 7 с формированием между ними камер 17, 18. Таким образом, в комбинированном профиле сформировано пять изолированных камер, расположенных в направлении горизонтальной оси поперечного сечения комбинированного профиля. Наличие термовставок 7 обеспечивает надежную взаимную фиксацию центрального 1 и внешних 3, 4 профилей за счет формирования постоянного замкового соединения по всей длине профилей, а также стабильность формы и размеров комбинированного профиля за счет компенсации температурных деформаций в элементах комбинированного профиля (отдельных профилей 1, 3, 4).
Кроме того, на вертикальных полках 14, выступающих за пределы верхней и нижней стенок центрального профиля 1, выполнены горизонтальные выступы 19, направленные к вертикальной оси 20 центрального профиля 1 и попарно образующие пазы 21 для фиксации конструктивных элементов со стороны верхней и нижней стенок центрального профиля 1. Паз 21 для фиксации конструктивных элементов имеет прямоугольную форму сечения и (для каждой строительной системы профилей) размеры, унифицированные с размерами соответствующих средств присоединения присоединяемых конструктивных элементов конструкции рамы и/или створки с формированием замкового соединения. Пазы 21 для фиксации конструктивных элементов сформированы и со стороны нижней полки, и со стороны верхней полки центрального профиля 1 и имеют одинаковые форму и размеры. Таким образом, за счет симметричности центрального профиля через пазы 21 для фиксации конструктивных элементов к нему, а следовательно, к комбинированному профилю в целом могут быть присоединены либо конструктивные элементы конструкции рамы, либо конструктивные элементы конструкции створки. При этом, за счет симметричности формы центрального профиля 1 обеспечивается возможность получения конструкции с полностью совпадающей геометрией комбинированных профилей рамы и створки в области фальцлюфта 25 (фиг. 6, фиг. 7).
Конструкция заявляемого комбинированного профиля обеспечивает возможность его использования в составе огнестойких и дымозащитных строительных конструкций. Так, при монтаже огнестойких и дымозащитных конструкций в камерах 23 внешних полых профилей 3, 4, а также в камерах 17, 18, образованных между боковыми стенками 5, 6 внешних профилей 3, 4 и боковыми стенками 2 центрального профиля 1, устанавливают специальные вставки 22 из огнеупорного материала.
Кроме того, для придания дополнительной жесткости комбинированному профилю и строительной конструкции в целом, особенно в огнестойком и дымозащитном исполнении, на комбинированном профиле может быть установлен специальный стальной фиксатор 24, соединяющий между собой полые профили 1, 3, 4 в составе комбинированного профиля. Герметизация зазора в фальцлюфте 28 между рамой 26, створкой 27 и огнестойким заполнением обеспечивается за счет прокладки термоуплотнительной ленты 25.
Заявляемый комбинированный профиль отличается простотой и удобством установки фурнитурных комплектов, универсальностью, отсутствием какого-либо дополнительного крепежа, отсутствием необходимости обработки профилей рамы и створки для создания дополнительных точек запирания. Предложенная конструкция дает возможность использовать профиль рамы в качестве профиля створки, что позволяет уменьшить номенклатуру профилей-полуфабрикатов и позволяет разрабатывать множество решений исполнения оконных, дверных и витражных конструкций. Также Применение симметричного профиля-полуфабриката в качестве центрального профиля в составе комбинированного профиля позволяет конструктивно разработать полностью совпадающую геометрию комбинированных профилей рамы и створки в области фальцлюфта.
Источники информации.
1. Патент RU 2183243 С2, опубл. 10.06.2002.
2. Каталог системы «Secur». Сайт компании Sapa Building System. [Электронный ресурс] - 20 января 2015. - Режим доступа: http://www.sapagroup.com/de/sapa-building-system-de/produkte/schiebesysteme11/contort-160/
3. Патент DE 202013105102 U1, опубл. 11.12.2013.