СПОСОБ ПРИСОЕДИНЕНИЯ ОБРАМЛЯЮЩЕЙ КОНСТРУКЦИИ К КОНСТРУКЦИИ ТИПА "СЭНДВИЧ"
METHOD TO CONNECT FRAMING STRUCTURE TO STRUCTURE OF "SANDWICH" TYPE

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к узлу соединения обрамляющей конструкции и конструкции типа "сэндвич", а также к способу такого соединения.
Уровень техники
Конструкции типа "сэндвич", в которых пористый материал, работающий как теплоизоляция, помещается между двумя тонкими листами, используются, например, при изготовлении стен и крыш фургонов. Пористый материал может быть, например, полиуретановой массой, а тонкие листы могут быть листами металла. На стадии изготовления в конструкции типа "сэндвич" прорезается отверстие для окна или двери, и по краям этого отверстия укрепляется рама, служащая обрамляющей конструкцией, так что края рамы прижимаются к тонким листам с противоположных сторон конструкции типа "сэндвич". Кроме того, в качестве уплотнителя используется замазка.
Такое решение, однако, создает проблемы. Раму можно закреплять на месте с приложением лишь такого сжимающего усилия, которое пористый материал конструкции типа "сэндвич" может выдержать, не будучи немедленно расплющен. Однако со временем пористый материал подается и его сопротивление сжатию ослабевает, вследствие чего соединение расшатывается и его уплотнительная способность определяется только адгезией замазки, служащей уплотняющим элементом. Но и адгезивные свойства замазки тоже ухудшаются со временем, в результате чего возникают пути протечки воды через соединение. В существующих конструкциях протекающая в стык вода прежде всего проникает в пористый материал, поэтому она не обнаруживается до тех пор, пока не вызовет повреждение.
Таким образом, существует потребность в разработке узла соединения рамы и конструкции типа "сэндвич".
Раскрытие изобретения
Задача настоящего изобретения заключается в создании улучшенного решения для соединения обрамляющей конструкции и конструкции типа "сэндвич". Это достигается за счет предлагаемого узла соединения обрамляющей конструкции и конструкции типа "сэндвич", включающей два тонких листа и материал между этими тонкими листами. На краю конструкции типа "сэндвич" имеется, по меньшей мере, один тонкий лист, заранее определенная часть которого отделена от материала, при этом обрамляющая конструкция включает первую обрамляющую часть и вторую обрамляющую часть, первая обрамляющая часть расположена с наложением на одну поверхность тонкого листа, отделенного от материала, а вторая обрамляющая часть расположена с наложением на противолежащую поверхность тонкого листа, отделенного от материала, и обрамляющая конструкция включает элемент крепления, выполненный с возможностью прочного закрепления тонкого листа, отделенного от материала, между первой и второй обрамляющими частями.
Настоящее изобретение относится также к способу присоединения обрамляющей конструкции к конструкции типа "сэндвич", включающей два тонких листа и материал между этими тонкими листами. Способ включает отделение, по меньшей мере, заранее определенной части тонкого листа от материала на краю конструкции типа "сэндвич"; помещение первой обрамляющей части на одну поверхность тонкого листа, отделенного от материала, помещение второй обрамляющей части на противолежащую поверхность тонкого листа, отделенного от материала, и прочное закрепление тонкого листа, отделенного от материала, между первой и второй обрамляющими частями.
Предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения определены в зависимых пунктах формулы изобретения.
Решение, соответствующее настоящему изобретению, обеспечивает достижение ряда преимуществ. Соединение обрамляющей конструкции и конструкции типа "сэндвич" не меняется со временем, и, следовательно, вероятность протечек снижается.
Краткое описание графических материалов
Ниже настоящее изобретение описывается более подробно в связи с предпочтительными вариантами осуществления со ссылкой на сопроводительные чертежи, на которых представлены:
на ФИГ.1 показано традиционное соединение обрамляющей конструкции и конструкции типа "сэндвич",
на ФИГ.2 показано присоединение обрамляющей конструкции к тонкому листу конструкции типа "сэндвич",
на ФИГ.3 показано присоединение обрамляющей конструкции к тонкому листу конструкции типа "сэндвич",
на ФИГ.4 показана защитная часть,
на ФИГ.5 показаны отверстия в конструкции типа "сэндвич",
на ФИГ.6 показаны рамы, помещенные в конструкцию типа "сэндвич",
на ФИГ.7 показано соединение под развернутым углом двух конструкций типа "сэндвич",
на ФИГ.8А и 8В показано соединение под прямым углом двух конструкций типа "сэндвич",
на ФИГ.9 представлена блок-схема способа.
Осуществление изобретения
Вначале исследуем традиционное решение, показанное на ФИГ.1. Конструкция типа "сэндвич" 100 включает два тонких листа 102, 104 и материал 106, например полиуретан, между этими тонкими листами 102, 104. Материал 106 может быть пористым. Тонкие листы 102, 104 могут быть изготовлены, например, из пластмассы, металла или стекловолокна. Тонкий лист 102 расположен с той стороны конструкции типа "сэндвич" 100, которая открыта воздействию окружающей среды. В частности, могут вызвать проблемы такие факторы окружающей среды, как воздействие воды и колебания температуры. На краю 114 конструкции типа "сэндвич" 100 закреплена обрамляющая конструкция 108, включающая первую крепежную часть 110 и вторую крепежную часть 112. Крепежные части 110, 112 выполнены так, чтобы зажать конструкцию типа "сэндвич" 100 с помощью крепежной части 116, которая может представлять собой, например, винт. Величина зажимающей силы между крепежными частями 110, 112 не может быть более той, какую способен выдержать пористый материал 106 конструкции.
Соединение обрамляющей конструкции 108 и конструкции типа "сэндвич" 100 может, далее, быть уплотнено замазкой 118, которая может, например, представлять собой бутиловую мастику. Однако сжатие соединения приводит к тому, что со временем пористый материал 106 подается, так как его способность противостоять сжатию ухудшается, при этом тонкие листы 110, 112 также подаются. В результате герметизирующая способность соединения снижается и замазка 118 отделяется от основы. В итоге это приводит в местах отделения замазки 118 к протечкам воды, которая может быть поглощена пористым материалом 106. Через соединение может также проходить наружный воздух, нарушается и функция теплоизоляции. Таким образом, происходит как прямая, так и конденсационная протечка воды в пространство, ограниченное конструкцией типа "сэндвич" 100, и внутрь материала 106. Эта протечка не обнаруживается до тех пор, пока не возникнет повреждения материалов, например, при креплении накладок.
На ФИГ.2 показано решение, в котором сжимающее воздействие обрамляющей конструкции 108 направлено не на конструкцию типа "сэндвич" 100, а на тонкий лист 102. На краю 114 конструкции типа "сэндвич" 100 тонкий лист 102 отделен от пористого материала 106, что может, например, служить теплоизоляцией при удалении заранее определенной части 200 пористого материала. Обрамляющая конструкция 108 включает первую обрамляющую часть 110 и вторую обрамляющую часть 202, причем первая обрамляющая часть 110 помещена на одну поверхность тонкого листа 102, отделенного от пористого материала 106, а вторая обрамляющая часть 202 помещена на противолежащую поверхность тонкого листа 102, отделенного от пористого материала 106. Кроме того, обрамляющая конструкция 108 включает крепежный элемент 204, размещенный для прочного закрепления тонкого листа 102, отделенного от пористого материала 106 между первой обрамляющей частью 110 и второй обрамляющей частью 202. Этот крепежный элемент 204 может представлять собой, например, винт; в этом случае во второй обрамляющей части 202 может быть предусмотрено отверстие под этот винт, который ввертывается в первую обрамляющую часть 110. С помощью этого винта затяжка крепления может регулироваться по желанию. Винтовое закрепление позволяет осуществить крепление, затяжка которого не меняется со временем. Затяжку винта легко отслеживать и по мере необходимости увеличивать или уменьшать. Вторая обрамляющая часть 202 может иметь такую длину, чтобы она защищала край 114 пористого материала 106, причем в поперечном сечении эта вторая обрамляющая часть 202 может иметь слегка Z-образную форму.
На ФИГ.3 показан вариант осуществления, в котором концевая часть 300 тонкого листа 102, открытого воздействию окружающей среды, сформована в виде закраины. По сравнению с предшествующим решением в данном добавлен выполняемый с помощью соответствующего устройства загиб наружу концевой части 300 для образования закраины. Если тонкий лист 102 изготовлен из металла, то есть из металлического листа, то изготовление закраины сравнительно просто. В этом случае традиционная плоская конструкция уплотнения может быть заменена уплотнительным буртиком, созданным посредством загиба края отверстия наружу или внутрь. Так как первая обрамляющая часть 110 и вторая обрамляющая часть 202 стягиваются друг с другом крепежным элементом 204, можно использовать между первой обрамляющей частью 110 и второй обрамляющей частью 202 уплотнение 302, расположенное так, чтобы оно плотно прижималось к обеим обрамляющим частям 110, 202. Это уплотнение 302 может быть уплотнением из профилированной резины, которое может изготавливаться из полосы на месте, или оно может изготавливаться для поставки вместе с каждой рамой или закраиной.
Загнутая наружу закраина тонкого листа 102 особенно хорошо подходит для проделки сквозных отверстий в потолках, то есть для окон верхнего света, входов кондиционеров, вентиляционных каналов и вводов электрических проводов и водопроводных труб. Данное решение может также применяться для крепления различных приспособлений и деталей, например рукояток, к корпусу.
Вместе с рамой обрамляющей конструкции загнутая закраина образует буртик для уплотнения 302 и, в то же время, механический порог, препятствующий проникновению воды в конструкцию типа "сэндвич".
Уплотнение 302 не является обязательным: первая обрамляющая часть 110 может иметь ту же форму, что и концевая часть 300, и благодаря этому плотно прижиматься к концевой части 300. Аналогично, вторая обрамляющая часть 202 может быть выполнена так, чтобы ее форма соответствовала загнутой концевой части 300. И хотя в данном решении не требуется удалять пористый материал 106, концевая часть 300 может выступать за край 114 пористого материала 106, отделяясь таким образом от пористого материала 106.
Как показано на ФИГ.3, к краю 114 пористого материала 106 для его защиты может быть прикреплена защитная часть 304. Эта защитная часть 304 может быть прикреплена напрессовкой на тонкий лист 104 или с помощью, например, винта. Эта защитная часть 304 предотвращает проникновение влаги в материал 106.
Вместо того, что изображено на ФИГ.3, можно также загнуть концевую часть 300 внутрь. В этом случае вторая обрамляющая часть 202 может быть загнута внутрь, то есть загибом к пористому материалу 106, а первая обрамляющая часть 110 может быть сформована как ответная часть для этой формы. Конструкция с загибом внутрь подходит для дачных и туристских фургонов, трейлеров для транспортировки животных, строительных бытовок, торговых фургонов и иных многослойных кузовных автомобильных конструкций, а также для отверстий, окон, дверей, люков и вентиляционных отверстий в их боковых стенках. Такое решение не приводит к значительному увеличению толщины обрамляющей конструкции. Герметизация и в этом варианте решения может быть осуществлена с помощью профилированного резинового уплотнения. В качестве дополнительной защиты в этом варианте решения может быть применена «противодождевая канавка», отводящая основную часть дождевой воды от действующего уплотнения. Дело в том, что вода вблизи от уплотнения может замерзнуть, особенно при эксплуатации на севере, и лед может давить на уплотнение и/или вытягивать обрамляющую конструкцию, вследствие чего вода может протечь мимо уплотнения.
На ФИГ.4 показано решение, аналогичное представленному на ФИГ.2, но с добавлением защитной части 400. Эта защитная часть 400 может быть прикреплена с помощью того же самого крепежного элемента 204, который соединяет друг с другом первую обрамляющую часть 110 и вторую обрамляющую часть 202. Защитная часть 400 может полностью закрывать край 114 и вторую обрамляющую часть 202 и почти полностью - винт, служащий крепежным элементом 204. Нижняя часть этой защитной части 400 может включать отверстие 402, служащее индикаторным отверстием, указывающим протечкой на наличие проблем с влагой. Таким образом, если, против всякой вероятности, все же произойдет протечка, она немедленно обнаружится и вода не получит доступа к материалу 106.
На ФИГ.2-4 показано, как тонкий лист 102 зажимается между первой обрамляющей конструкцией 110 и второй обрамляющей конструкцией 202. Таким же образом обрамляющие конструкции могут быть прикреплены и к тонкому листу 104.
На ФИГ.5 показана стенка, выполненная из конструкции типа "сэндвич" 100 и включающая два отверстия 500, 502. Эти отверстия могут предназначаться для дверей, окон, вентиляционных и иных установок, проходящих сквозь данную конструкцию. У обоих отверстий 500, 502 имеются края 504, 506, эквивалентные краю 114 на ФИГ.2-4. Показанная на ФИГ.5 конструкция типа "сэндвич" 100 с отверстиями 500, 502 может изображать не стенку, а, например, потолок.
На ФИГ.6 показана стенка - или потолок, - выполненная из конструкции типа "сэндвич" 100, как показано на ФИГ.5, где в отверстиях 500, 502 помещена первая обрамляющая конструкция 110. Эта обрамляющая конструкция 110 может быть, например, рамой окна 600. Обрамляющая конструкция 110 может служить рамой не окна 600, а двери или люка.
Представленное решение лишь слегка изменяет соответствующее уровню техники формирование и монтаж входных отверстий. Отверстия 500, 502 могут прорезаться, как и раньше, шипорезной пилой или аналогичным инструментом. Размеры отверстия остаются такими же, как раньше. Задача заключается в обеспечении возможности реконструкции. Изнутри отверстия можно удалить часть материала 106 (на ФИГ.4 удалена часть 200).
На ФИГ.7 показано решение, в котором две конструкции типа "сэндвич" 100, 1000 соединены друг с другом посредством обрамляющей конструкции 108. На поверхности конструкций типа "сэндвич" 100, 1000 имеются тонкие листы 104, 1040. В данном варианте конструкции типа "сэндвич" 100, 1000 расположены под развернутым углом друг к другу. Обрамляющая конструкция 108 включает первую обрамляющую часть 110 и вторую обрамляющую часть 202. Эти обрамляющие части 110, 202 прижаты друг к другу крепежным элементом 204 так, что тонкие листы 102, 1020 плотно зажимаются между ними. В крепление может быть включено уплотнение 302 - точно так же, как в случае ФИГ.3. Кроме того, зазор между конструкциями типа "сэндвич" 100, 1000 может быть перекрыт уплотнительной частью 700, которая может представлять собой, например, деревянную, пластмассовую или металлическую деталь. Между обрамляющими частями 110, 202 имеется проход 702 для протечки воды, если таковая случится. Вода, которая может попасть в этот проход, может быть контролируемо выведена из конструкций через, по меньшей мере, один край соединения.
На ФИГ.8А также показано решение, в котором две конструкции типа "сэндвич" 100, 1000 соединены друг с другом посредством обрамляющей конструкции 108. В этом варианте конструкции типа "сэндвич" 100, 1000 расположены под прямым углом друг к другу. Обрамляющая конструкция 108 включает первую обрамляющую часть 110 и вторую обрамляющую часть 202. Эти обрамляющие части 110, 202 могут быть прижаты друг к другу с помощью обрамляющей части 110, так что тонкие листы 102, 1020 плотно зажимаются между ними. Конструкции типа "сэндвич" 100, 1000 могут быть прикреплены друг к другу с помощью винтов 800 и ответной части 802, в которую ввинчиваются винты 800. Винты 800 и ответная часть 802 размещены на противолежащих сторонах тонких листов 104, 1040.
Далее, на ФИГ.8В показано решение, в котором две конструкции типа "сэндвич" 100, 1000 соединены друг с другом посредством обрамляющей конструкции 108. В этом решении конструкции типа "сэндвич" 100, 1000 также расположены под прямым углом друг к другу. Обрамляющая конструкция 108 включает первую обрамляющую часть 110, вторую обрамляющую часть 202, третью обрамляющую часть 1100 и четвертую обрамляющую часть 2020. Обрамляющие части 110, 202 могут быть прижаты друг к другу с помощью крепежного элемента 804, так что тонкий лист 102 плотно зажимается между ними. Аналогично, обрамляющие части 1100, 2020 могут быть прижаты друг к другу с помощью крепежного элемента 804, так что тонкий лист 1020 плотно зажимается между ними. Этот крепежный элемент 804 может представлять собой, например, винт. Конструкции типа "сэндвич" 100, 1000 могут быть прикреплены друг к другу, например, с помощью винтов 800 и ответной части 802, в которую ввинчиваются винты 800. Винты 800 и ответная часть 802 размещены на противолежащих сторонах тонких листов 104, 1040.
На ФИГ.9 представлен способ присоединения обрамляющей конструкции к конструкции типа "сэндвич". На шаге 900 заранее определенную часть 116, по меньшей мере, одного тонкого листа отделяют на краю 504, 506 конструкции типа "сэндвич" 100 от пористого материала 106. На шаге 902 первую обрамляющая часть 110 помещают на одну поверхность тонкого листа 102, 104, отделенного от пористого материала 106, а вторую обрамляющую часть 202 помещают на противолежащую поверхность тонкого листа 102, 104, отделенного от пористого материала 106. На шаге 904 тонкий лист 102, 104, отделенный от пористого материала 106, прочно закрепляют между первой обрамляющей частью 110 и второй обрамляющей частью 202.
Представленное решение выгодно для конечного пользователя, так как сохраняется момент затяжки крепления тонкого листа. Конструкция, соответствующая этому решению, устойчива к атмосферным воздействиям, причем ни на одной стадии не требуется использовать замазку. Дополнительную выгоду для конечного пользователя представляет тот факт, что инвестиции (например, в фургон) сохраняют свою стоимость, а безопасность эксплуатации возрастает. Кроме того, конструкция типа "сэндвич" может быть собрана без разрывов, так как нет необходимости монтировать дверь или окно в плоскости конструкции типа "сэндвич". Первая обрамляющая часть 110 и вторая обрамляющая часть 202 для присоединения к конструкции типа "сэндвич" могут быть изготовлены отдельно друг от друга и от конструкции типа "сэндвич" 100. Первую обрамляющую часть 110 и вторую обрамляющую часть 202 не требуется присоединять к конструкции типа "сэндвич" 100 на стадии изготовления - но лишь на стадии установки двери или окна.
Данная конструкция обеспечивает конкурентные преимущества и для изготовителя. Клиент заинтересован в надежности сквозных отверстий, следовательно, можно получить лучшую цену. К тому же отказ от применения замазки сокращает цикл изготовления, что, в свою очередь, снижает производственные издержки и высвобождает оборотные средства. Изготовитель получает дополнительные преимущества благодаря тому, что изделие в большей степени соответствует запросам клиента и снижаются расходы по гарантийным обязательствам.
Для изготовителя сквозных отверстий представленное решение открывает новые возможности на рынке реконструкций.
Хотя настоящее изобретение описано выше со ссылкой на примеры, проиллюстрированные на прилагаемых чертежах, очевидно, что они не ограничивают изобретения и могут быть предложены многочисленные модификации в пределах объема изобретения, заданного прилагаемой формулой.