ДОННЫЙ ЭЛЕМЕНТ КОНСТРУКЦИИ УЗЛА ТОРЦЕВОГО ЗАМКА СИСТЕМЫ БЕСКЛЕЕВОГО СОЕДИНЕНИЯ ПАНЕЛЕЙ ДЛЯ ПОЛА

Полезная модель относится к области строительства и, в частности, может быть использована в системе плавающих напольных покрытий, сплачиваемых посредством механического замка типа паз-шип.
Известен наборный половой настил [1], деревянные элементы которого сплачивают (механически объединяют) посредством торцевого бесклеевого замка. Торцевой бесклеевой замок состоит из прямоугольного паза и ответного ему шипа. Эти элементы механического соединения панелей выполняют фрезеровкой на стыкуемых торцах упомянутых деревянных элементов полового настила.
Недостатком рассматриваемого аналога является наличие ступенчатого рельефа на поверхности пола в зоне видимого раскрытия шва из-за возникновения механических напряжений в конструкции узла торцевого замка, обусловленных неровностями поверхности чернового пола, взаимодействующего с оборотной стороной каждого из сплачиваемых деревянных элементов.
Наиболее близким по сущности и достигаемому результату к предлагаемому устройству является конструкция узла бесклеевого торцевого замка [2], обеспечивающего механическое соединение в сплошное половое покрытие отдельных панелей. Сплачивание упомянутых выше панелей производится посредством торцевого замка типа паз-шип, состоящего из прямоугольного паза и ответного ему шипа, размещенных в донной части торцов соединяемых панелей. Помимо этого, известный торцевой замок содержит вторую пару шип-паз для дополнительного усиления бесклеевого соединения, выполненных на тех же соединяемых торцах панелей, соответственно, в виде фигурного паза и ответного ему фигурного шипа. Это техническое решение принимается в качестве прототипа.
Недостатком прототипа является наличие ступенчатого рельефа на поверхности пола в зоне видимого раскрытия шва из-за возникновения механических напряжений в конструкции узла торцевого замка, обусловленных неровностями поверхности чернового пола, взаимодействующего с оборотной стороной каждого из сплачиваемых деревянных элементов.
Задача, которую призвана решить заявленная полезная модель, заключается в повышении долговечности устанавливаемого полового покрытия за счет снижения величины ступенчатого рельефа в зоне видимого раскрытия шва.
Технический результат, ожидаемый от заявленной полезной модели, состоит в снижении величины ступенчатого рельефа в зоне видимого раскрытия шва.
-3
-3
Указанный технический результат достигается тем, что в донном элементе конструкции узла торцевого замка системы бесклеевого соединение панелей для пола, образованного из первой и второй прямоугольных жестких панелей, каждая из которых выполнена, по крайней мере, из трех слоев, последовательно скрепленных между собой сверху вниз в вертикальной плоскости, включая защитный слой, несущий слой и оборотный слой, причем первая из прямоугольных жестких панелей снабжена на торце средством механического соединения типа паз, а вторая из прямоугольных жестких панелей содержит на торце, примыкающем к торцу первой жесткой прямоугольной панели, ответное средство механического соединения типа шип, в несущем и оборотном слоях первой и второй прямоугольных жестких панелей выполнены фаски вида L·α, где параметр L представляет собой размер фаски на границе горизонтальной поверхности скрепления несущего и оборотного слоев, выбираемый из интервала значений от 1,1×10 м до 1,8×10 м, а параметр α представляет собой угол между упомянутой границей горизонтальной поверхности скрепления несущего и оборотного слоев с вертикалью, выбираемый из интервала значений от 35° до 50°.
Заявленная полезная модель иллюстрируется рисунком. На Фиг.1 схематично представлено изображение вертикального сечения узла торцевого замка системы бесклеевого соединения панелей для пола, снабженного предлагаемым донным элементом конструкции.
Перечень позиций:
1. Защитный слой.
2. Несущий слой.
3. Оборотный слой.
4. Шип.
5. Паз.
6. Донный элемент конструкции узла торцевого замка.
L - размер фаски на границе горизонтальной поверхности скрепления несущего и оборотного слоев.
1
L - размер фаски на узле торцевого замка первой панели.
2
L - размер фаски на узле торцевого замка второй панели
α - угол выполнения фаски.
1
α - угол выполнения фаски на узле торцевого замка первой панели.
2
α - угол выполнения фаски на узле торцевого замка второй панели.
Механическое сплочение прямоугольных жестких панелей типа паз-шип обеспечивает конструкция узла торцевого замка системы бесклеевого соединения образующих напольное покрытие элементов, снабженная предлагаемым донным элементом.
Поверхность каждой из сплачиваемых в половое покрытие панелей, оппозитная поверхности контактирующей с черновым полом (иными словами - тыльной стороне напольного покрытия), снабжена защитным слоем, то есть на поверхности первой панели для пола формируют защитный слой первой панели для пола 11(Фиг.1), а на поверхности второй панели для пола формируют защитный слой второй панели для пола 12(Фиг.1).
2
3
В случае выполнения защитного слоя в виде двухслойного ламината, последний на поверхности первой панели для пола 11 (Фиг.1) представляет собой слой декора (раскрашенного и/или тисненного декоративного покрытия), поверх которого формируют высокопрочную пленку (в частности, пленку армированную абразивным порошком, например порошком AlO), предпочтительно на основе меламиновой или акриловой смолы. Структура защитного слоя 12(Фиг.1) на поверхности второй панели такая же, как и структура защитного слоя на поверхности первой панели 11(Фиг.1).
2
3
В случае выполнения защитного слоя в виде композитного ламината, последний на поверхности первой панели для пола 11 (Фиг.1) представляет собой базовый слой на основе меламиновой или акриловой смолы. На поверхности базового слоя термически закреплен слой декора (раскрашенного и/или тисненного декоративного покрытия). А слой декора, в свою очередь, покрыт высокопрочной (армирования абразивными частицами, например, порошком AlO) пленкой, предпочтительно на основе также меламиновой или акриловой смолы. Структура композитного ламината на поверхности второй панели 12(Фиг.1) для пола идентична описанной выше структуре защитного слоя первой панели 11(Фиг.1).
Во всех из указанных выше случаев, защитные слои панелей закреплены на поверхности несущего слоя, в данном случае, несущих слоев первой панели 21(Фиг.1) и второй панели 22(Фиг.1) соответственно. Несущий слой первой 21(Фиг.1) и несущий слой второй 22(Фиг.1) панелей может быть выполнен из древесно-волокнистой плиты средней (Medium Density Fibroboard) или высокой (High Density Fibroboard) плотности.
С тыльной стороной несущего слоя 21(Фиг.1) и 22(Фиг.1) обеих панелей скреплен оборотный слой первой 31(Фиг.1) и оборотный слой второй 32(Фиг.1) панелей. В качестве материала оборотного слоя используют нерафинированную или пропитанную смолой (предпочтительно, меламиновой или акриловой смолой) бумаги. Функционально оборотный слой 31 и 32(Фиг.1) предназначен для компенсации механических напряжений в несущем слое 21 и 22 (Фиг.1), возникающих вследствие наличия на поверхности несущих слоев 21(Фиг.1) и 22(Фиг.1) отличного от несущего слоя по структуре (и, соответственно, по механическим характеристикам) защитного слоя 11 и 12 (Фиг.1).
-3
-3
Бесклеевая фиксация панелей в результате их сочленения в заявленном устройстве обеспечивается благодаря тому, что на вертикальных (т.е. торцевых) поверхностях панелей методами инструментальной фрезеровки формируют средства механического соединения (узел торцевого замка) типа паз-шип. При этом шип 4(Фиг.1) выполняют в виде пружинящей фиксирующей лапки, поверхность которой контактирует с поверхностями верхней и нижней губок фиксирующего паза 5(Фиг.1). Под пружинящей фиксирующей лапкой шипа 4(Фиг.1) между первой и второй сочленяемыми панелями располагается донный элемент конструкции узла торцевого замка, который выполняют в несущем и оборотном слоях в виде фаски вида L·α, где параметр L представляет собой размер фаски на границе горизонтальной поверхности скрепления несущего и оборотного слоев, выбираемый из интервала значений от 1,1×10 м до 1,8×10 м, а параметр α представляет собой угол между упомянутой границей горизонтальной поверхности скрепления несущего и оборотного слоев с вертикалью, выбираемый из интервала значении от 35° до 50°.
Пример №1
-3
-3
-3
-3
Используют прямоугольные жесткие панели для бесклеевого сооружения пола со следующими размерами: длина - 1290 мм, ширина - 194 мм, толщина - 6,6 мм. Каждая из панелей оснащена двумя средствами механического соединения типа шип-паз, сформированными на торцах ее противоположных длинных сторонах. Используют указанные выше панели с защитным слоем 11 и 12 (Фиг.1) в виде двухслойного ламината толщиной 0,5×10 м, причем толщина слоя декора в нем имеет значение 0,25×10 м, а толщина пленки на основе акриловой смолы составляла 0,25×10 м. В качестве несущего слоя 21 и 22 (Фиг.1) выбрали древесно-волокнистую плиту высокой плотности (HDF) толщиной 5,5 мм. Оборотные слои 31 и 32 (Фиг.1) был изготовлен из пропитанной акриловой смолой бумаги толщиной 0,6×10 м.
-3
Паз 5(Фиг.1) путем фрезеровки выполняют так, что поверхность верхней губки имеет нулевую кривизну и ориентирована параллельно плоскости поверхности прямоугольной жесткой панели, а поверхность нижней губки, наоборот, исполнена с кривизной 1/R равной 0,12. При этом паз 5(Фиг.1) на первом из торцов длинной стороны панели фрезеровали в виде фиксирующего ответный шип 4(Фиг.1) углубления так, что под пружинящей фиксирующей лапкой шипа 4(Фиг.1) между первой и второй панелями при сборке образуется донный элемент конструкции узла торцевого замка в виде двухсторонней фаски 6(Фиг.1), с параметром L=1,1×10 м и параметром α=50°.
2
Сборку плавающего пола в помещении площадью 9 м из панелей с описанной конструкцией торцевого замка производили со сдвигом положения торцов каждого следующего укладываемого ряда на половину длины применяемой для него панели. Первоначально вдоль выбранной стены помещения укладывался первый ряд прямоугольных жестких панелей так, чтобы торцы короткой стороны примыкали бы друг к другу, а паз 5(Фиг.1) был обращен от стены помещения. Затем каждую из панелей второго ряда поочередно ориентировали шипом 4(Фиг.1) к пазу 5(Фиг.1) ранее уложенного ряда, наклоняли сочленяемую панель под утлом около 45° к поверхности чернового пола (т.е. к горизонтальной плоскости) и с усилием примерно 9-10 кГ вводили пружинящую фиксирующую лапку шипа 4(Фиг.1) в углубление паза 5(Фиг.1) одновременно с этим приводя сочленяемую панель в горизонтальное положение. После укладки второй панели нового ряда пола, короткие торцы предыдущего ряда, позиционированные примерно на середине длины данной панели, поджимали требуемым количеством ударов обрезиненного молотка или использовали торцевую металлическую оправку.
-4
Завершив укладку последнего ряда собранного (без применения клея) из прямоугольных жестких панелей пола исследовали рельеф в зоне видимого раскрытия швов соединенных панелей (шаг измерений составлял 200 мм). Для измерений использовался портативный профилометр «Surftest SJ-201» (Японии) с погрешностью 5% на профиле до 200 микрон (т.е. профиле 2,0×10 м).
Усредненные результаты измерений ступенчатого рельефа в зоне видимого раскрытия шва у собранного из прямоугольных панелей пола с предлагаемым донным элементом в конструкции узла торцевого замка представлены в Таблице №1.
Таблица №1
№ п/п
Объект исследований
Усредненное значение ступенчатого рельефа в зоне видимого раскрытие шва, микрон
1
Устройство-прототип
140
2
Заявленное устройство
95
Как следует из Таблицы №1, предлагаемое устройство позволяет реализовать заявленный технический результат в виде снижении величины ступенчатого рельефа в зоне видимого раскрытия шва
Пример №2
-3
-3
-3
-3
Используют прямоугольные жесткие панели для бесклеевого сооружения пола со следующими размерами: длина-1290 мм, ширина-194 мм, толщина-7,4 мм. Каждая из панелей оснащена двумя средствами механического соединения типа шип-паз, сформированными на торцах ее противоположных длинных сторонах. Применяют указанные выше панели с защитным слоем 11 и 12 (Фиг.1) в виде двухслойного ламината толщиной 0,85×10 м, при этом толщина слоя декора в нем имеет значение 0,35×10 м, а толщина пленки на основе акриловой смолы 0,50×10 м. В качестве несущего слоя 21 и 22 (Фиг.1) использовали древесно-волокнистую плиту средней плотности (MDF) толщиной 6 мм. Оборотные слои 31 и 32 (Фиг.1) был изготовлен из пропитанной акриловой смолой бумаги толщиной 0,55×10 м.
Паз 5(Фиг.1) выполняют так, что поверхность верхней губки имеет нулевую кривизну и ориентирована параллельно плоскости поверхности прямоугольной жесткой панели, а поверхность нижней губки, наоборот, исполнена с кривизной 1/R равной 0,45.
-3
При этом паз 5(Фиг.1) на первом из торцов длинной стороны панели фрезеровали в виде фиксирующего ответный шип 4(Фиг.1) углубления так, что под пружинящей фиксирующей лапкой шипа 4(Фиг.1) между первой и второй панелями при сборке образуется донный элемент конструкции узла торцевого замка в виде двухсторонней фаски 6 (Фиг.1), с параметром L=1,5×10 м и параметром α=35°.
2
Сборку плавающего пола в помещении площадью 9 м из панелей с описанной конструкцией торцевого замка производили со сдвигом положения торцов каждого следующего укладываемого ряда на половину длины применяемой для него панели. Первоначально вдоль выбранной стены помещения укладывался первый ряд прямоугольных жестких панелей так, чтобы торцы короткой стороны примыкали бы друг к другу, а паз 5(Фиг.1) был обращен от стены помещения. Затем каждую из панелей второго ряда поочередно ориентировали шипом 4(Фиг.1) к пазу 5(Фиг.1) ранее уложенного ряда, наклоняли сочленяемую панель под углом около 45° к поверхности чернового пола (т.е. к горизонтальной плоскости) и с усилием примерно 9-10 кГ вводили пружинящую фиксирующую лапку шипа 4(Фиг.1) в углубление паза 5(Фиг.1) одновременно с этим приводя сочленяемую панель в горизонтальное положение. После укладки второй панели нового ряда пола, короткие торцы предыдущего ряда, позиционированные примерно на середине длины данной панели, поджимали требуемым количеством ударов обрезиненного молотка или использовали торцевую металлическую оправку.
Завершив укладку последнего ряда собранного (без применения клея) из прямоугольных жестких панелей пола исследовали рельеф в зоне видимого раскрытия швов соединенных панелей (шаг измерений составлял 200 мм). Для измерений использовался портативный профилометр «Surftest SJ-201» (Японии) с погрешностью 5% на профиле до 200 микрон.
Усредненные результаты измерений ступенчатого рельефа в зоне видимого раскрытия шва у собранного из прямоугольных панелей пола с предлагаемым донным элементом в конструкции узла торцевого замка представлены в Таблице №2.
Таблица №2
№ п/п
Объект исследований
Усредненное значение ступенчатого рельефа в зоне видимого раскрытие шва, микрон
1
Устройство-прототип
138
2
Заявленное устройство
97
Как следует из Таблицы №2, предлагаемое устройство позволяет реализовать заявленный технический результат в виде снижении величины ступенчатого рельефа в зоне видимого раскрытия шва
Пример №3
-3
-3
-3
-3
Используют прямоугольные жесткие панели для бесклеевого сооружения пола со следующими размерами: длина-1290 мм, ширина-194 мм, толщина-9 мм. Каждая из панелей оснащена четырьмя средствами механического соединения типа шип-паз, сформированными на торцах ее противоположных длинных сторонах. Используют указанные выше панели с защитным слоем 11 и 12 (Фиг.1) в виде трехслойного композитного ламината толщиной 2,1×10 м, причем толщина базового слоя на основе пленки акриловой смолы была равна 0,7×10 м, толщина слоя декора имела значение 0,7×10 м, а толщина верхней защитной пленки на основе акриловой смолы также равнялась 0,7×10 м.
-3
В качестве несущего слоя 21 и 22 (Фиг.1) выбрали древесно-волокнистую плиту высокой плотности (HDF) толщиной 6 мм. Оборотные слои 31 и 32 (Фиг.1) был изготовлен из нерафинированной бумаги толщиной 0,9×10 м.
Паз 5(Фиг.1) выполняют так, что поверхность верхней губки имеет нулевую кривизну и ориентирована параллельно плоскости поверхности прямоугольной жесткой панели, а поверхность нижней губки, наоборот, исполнена с кривизной 1/R равной 0,29.
-3
При этом паз 5(Фиг.1) на первом из торцов длинной стороны панели фрезеровали в виде фиксирующего ответный шип 4(Фиг.1) углубления так, что под пружинящей фиксирующей лапкой шипа 4(Фиг.1) между первой и второй панелями при сборке образуется донный элемент конструкции узла торцевого замка в виде двухсторонней фаски 6(Фиг.1), с параметром L=1,8×10 м и параметром α=45°
2
-4
Сборку плавающего пола площадью 9 м из панелей описанной конструкции производили следующим образом. Первоначально вдоль выбранной стены помещения укладывался первый ряд прямоугольных жестких панелей так, чтобы торцы короткой стороны примыкали бы друг к другу до защелкивания, а паз 5(Фиг.1) был обращен от стены помещения. Для смыкание шипа 4 (Фиг.1)и паза 5 (Фиг.1) коротких торцов очередную из укладываемых панель отклоняли от черного пола в точке соприкосновения коротких торцов сплачиваемых панелей примерно на 45° и с усилием 9-10 кГ вводили пружинящую фиксирующую лапку шипа 4 (Фиг.1) в углубление паза 5(Фиг.1), одновременно с этим приводя сочленяемую панель в горизонтальное положение. Так продолжали действовать до набора первого ряда панелей у стены помещения механическим смыканием шипа и паза коротких торцов. Второй ряд панелей бесклеевого пола сплачивали с первым рядом по торцу длиной стороны панели используя вышеописанный прием с наклоном около 45 относительно черного пола, т.е. каждую из панелей второго ряда поочередно ориентировали шипом 4(Фиг.1) к пазу 5(Фиг.1) ранее уложенного ряда, наклоняли панель примерно под углом 45° к поверхности чернового пола и с усилием 10-12 кГ вводили пружинящую фиксирующую лапку шипа 4(Фиг.1) в углубление паза 5(Фиг.1), одновременно с этим разворачивая сочленяемую панель в горизонтальное положение. Очередную панель второго ряда позиционировали с отступом от короткого торца примерно на 10-15 мм, после ее защелкивания по длинному торцу поджимали панель к короткому торцу ранее смонтированной панели требуемым количеством ударов обрезиненного молотка до защелкивания механического соединения данного короткого торца. Так осуществлялся монтаж всего пола. Завершив укладку последнего ряда собранного (без применения клея) из прямоугольных жестких панелей пола исследовали рельеф в зоне видимого раскрытия швов соединенных панелей (шаг измерений составлял 200 мм). Для измерений использовался портативный профилометр «Surftest SJ-201» (Японии) с погрешностью 5% на профиле до 200 микрон (2,0×10 м).
Усредненные результаты измерений ступенчатого рельефа в зоне видимого раскрытия шва у собранного из прямоугольных панелей пола с предлагаемым донным элементом в конструкции узла торцевого замка представлены в Таблице №3.
Таблица №3
№ п/п
Объект исследований
Усредненное значение ступенчатого рельефа в зоне видимого раскрытие шва, микрон
1
Устройство-прототип
132
2
Заявленное устройство
85
Как следует из Таблицы №3, предлагаемое устройство позволяет реализовать заявленный технический результат в виде снижении величины ступенчатого рельефа в зоне видимого раскрытия шва
Для реализации заявленной полезной модели могут быть использованы известные материалы и традиционное оборудования для прессования и механообработки, что дает основание полагать о ее соответствии критерию патентоспособности полезных моделей «промышленная применимость».
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ
1. Полезная модель РФ №35358, опуб. 10.01.2004 г.
2. Изобретение КНР №101492955, опуб. 29.07.2009 г. (прототип)