КОНСТРУКЦИЯ ШИПА 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.
Из уровня техники известна конструкция шипа системы бесклеевого соединения панелей для пола [1], представляющий собой элемент системы механического торцевого соединения двух плоских панелей строительной конструкции. Шип выполнен в виде заостренной упругой лапки, ориентированной перпендикулярно поверхности соответствующего торца, и снабжен в области на донной части горизонтальной поверхности фиксирующим выступом для скрепления.
Недостатками этого аналога являются наличие люфта по оси соединения панелей после их сборки и большое видимое раскрытие шва между сплоченными панелями, превышающее 1 мм. Приведенные недостатки обусловлены исключительно формой шипа, позволяющего производить сборку двух панелей посредством перемещения панели с шипом только в плоскости сборки, в частности, в горизонтальной плоскости позиционирования панели с пазом. Это обстоятельство требует наличия на сопрягаемых поверхностях больших (>0,2 мм) допусков при изготовлении как шипа, так и ответного ему паза.
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату является конструкция шипа система бесклеевого соединения панелей для поля [2], выполненного на торце панели в виде профилированной упругой лапки. Шип выполняется прямоугольной формы с толщиной меньшей, чем его ширина почти в два раза. При формировании на торце панели шип протяженной частью лапки ориентируют перпендикулярно поверхности данного торца. Профилированность шипа обусловлена наличием на верхней плоскости его поверхности выемки (предназначенной для последующей установки отдельного фиксирующего элемента), позиционированной относительно торца практически посередине ширины упругой лапки (если рассматривать упругую лапку шипа с позиции его вертикального поперечного сечения). Данное устройство принимается в качестве устройства-прототипа.
Недостатком прототипа является невоспроизводимое видимое раскрытие шва между сплоченными панелями. Это обусловлено использованием для задания положения сплачиваемых панелей относительно друг друга дополнительного фиксирующего элемента, размещаемого при оттачивании панелей в относительно (т.е. с погрешностью) симметрично выполненных на стыкуемых поверхностях выемках. Поэтому погрешности изготовления собственно шипа, выемки в пазе и фиксирующего элемента случайным образом накладываются при сборке, что приводят к существенным и мало контролируемым колебаниям размеров видимого раскрытия шва между упомянутыми выше панелями после их монтажа в напольное покрытие (пол).
Задача, на решение которой направлено создание настоящей полезной модели, состоит в повышении срока службы собранного бесклеевого панельного пола за счет повышения его уровня устойчивости к негативным воздействиям со стороны окружающей среды (преимущественно, повышению влагоустойчивости) посредством уменьшения видимого раскрытия межпанельного шва.
В заявленной полезной модели ожидаемый технический результат заключается в уменьшении видимого раскрытия шва между образующими пол механически соединенными панелями.
-3
-3
Указанный технический результат достигается тем, что в конструкции шипа системы бесклеевого соединение панелей для пола, выполненного, по меньшей мере, на вертикальной поверхности одного из торцов прямоугольной жесткой панели, которая состоит из трех слоев, последовательно размещенных сверху вниз в вертикальной плоскости, включая первый защитный слой из, по крайней мере, двух пленок, несущий слой из древесно-волокнистой плиты средней MDF (Medium Density Fibroboard) или высокой HDF (High Density Fibroboard) плотности, и оборотный слой, и содержит на торце, противоположном торцу с шипом ответный паз, применяют несущий слой толщиной от 6×10 м до 9×10 м, а поперечное сечения шипа в вертикальной плоскости соответствует профилю, изображенному на Фиг.1.
Желательно, чтобы в конструкции шипа системы бесклеевого соединение панелей для пола первая пленка была изготовлена, предпочтительно, на основе меламиновой или акриловой смолы и содержала бы абразивные частицы, в частности частицы диоксида алюминия, а вторая пленка представляла бы собой декоративную поверхность.
-3
Полезная модель иллюстрируется рисунками. На Фиг.1 представлено поперечное сечение шипа в вертикальной плоскости в масштабе 8:1 при толщине несущего слоя 6×10 м.; на Фиг.2 схематично представлен промежуточный этап бесклеевой состыковки прямоугольных жестких панелей в участок пола, (изображенных дано в сечении по вертикали).
Перечень позиций:
1. Несущий слой.
2. Паз.
3. Профиль паза.
4. Защитный слой.
5. Оборотный слой.
6. Шип.
F - направление прикладываемого при сборке механического усилия.
-3
-3
2
3
На торце несущего слоя 1 (Фиг.1 и Фиг.2) прямоугольной жесткой панели выполняют, например методами механического фрезерования, шип 2 (Фиг.1 и Фиг.2). Профиль шипа 3 (Фиг.1. и Фиг.2) имеет очертания, в соответствии с которыми в вертикальном сечении горизонтальная поверхность шипа (Фиг.1 и Фиг.2) выполнена по существу с нулевой кривизной и ориентирована параллельно плоскости поверхности прямоугольной жесткой панели, нижняя же поверхность профилирована в выступ так, что последний представляет собой выпуклую к донной части панели поверхность с кривизной 1/R. Несущий слой 1 (Фиг.1 и Фиг.2) может быть изготовлен толщиной от 6×10 м до 9×10 м из древесно-волокнистой плиты средней MDF (Medium Density Fibroboard) или высокой HDF (High Density Fibroboard) плотности. На его поверхности формируют защитный слой 4 (Фиг.2), состоящий из, по крайней мере, двух пленок. Обычно этот слой принято называть "ламинат". Первая пленка защитного слоя 4 (Фиг.2) может быть изготовлена, предпочтительно, на основе меламиновой или акриловой смолы и содержит наполнитель в виде абразивных частиц, например, частиц диоксида алюминия (AlO). Вторая пленка защитного слоя 4 (Фиг.2) размещена между первой пленкой защитного слоя 4 (Фиг.2) и собственно несущим слоем 1 (Фиг.1 и Фиг.2). Она представляет собой декор, т.е. декоративно оформленную путем соответствующей раскраски и/или тиснения пленку, например, изготовленную на основе бумажного листа. Оборотный слой 5 (Фиг.2) служит в устройстве для компенсации напряжений в несущем слое 1 (Фиг.1 - Фиг.2) и защиты его от воздействия влаги со стороны чернового пола (т.е. пола, на который укладывают и смыкают в сборный пол панели). Оборотный слой 5 (Фиг.2) выполняют в виде нерафинированной или пропитанной смолами, предпочтительно меламиновой или акриловой смолой, бумаги.
Пример 1.
-3
-3
-3
-3
В настоящем примере используют прямоугольные жесткие панели для бесклеевого сооружения пола со следующими размерами: длина - 1290 мм, ширина - 194 мм, толщина - 7 мм. Каждая из панелей оснащена двумя средствами механического соединения типа шип-паз, сформированными на торцах ее противоположных длинных сторонах. В качестве несущего слоя 1 (Фиг.1) была выбрана древесно-волокнистая плита высокой плотности (HDF) толщиной 6 мм. В качестве защитного слоя 4 (Фиг.2) использовали двухслойный ламинат толщиной 0,35×10 м, причем толщина слоя декора имела значение 0,15×10 м, а толщина пленки на основе акриловой смолы была равна 0,2×10 м. Оборотный слой 5 (Фиг.2) был изготовлен из пропитанной меламиновой смолой бумаги толщиной 0,65×10 м.
Шип 2 (Фиг.1) на одном (первом) из торцов (в данном случае торце длинной стороны сплачиваемых панелей) фрезеровали в виде упругой лапки так, что выступ на нижней поверхности представлял собой выпуклую к донной части панели поверхность с кривизной 1/R равной 0,22. Ответный описанному шипу 2 (Фиг.1 и Фиг.2) паз 6 (Фиг.2) в виде углубления формировали фрезерованием второго (оппозитного первому) торца длиной стороны рассматриваемой панели.
2
Сборку плавающего пола площадью 10 м из панелей описанной конструкции шипа 2 (Фиг.1) и паза 6 (Фиг.2) производили со сдвигом положения торцов каждого следующего укладываемого ряда пола на половину длины панели. Первоначально вдоль выбранной стены помещения укладывался длинной стороной первый ряд прямоугольных жестких панелей так, чтобы торцы короткой стороны примыкали бы друг к другу, а паз 6 (Фиг.2) был обращен от стены помещения. Затем каждую из панелей второго ряда поочередно ориентировали шипом 2 (Фиг.2) к пазу 6 (Фиг.2) ранее уложенного ряда, наклоняли сочленяемую панель примерно под углом 45° к поверхности чернового пола и с усилием F (Фиг.2) примерно 9-10 кГ вводили пружинящую фиксирующую лапку шипа 2 (Фиг.2) в углубление паза 6 (Фиг.2), одновременно с этим плавным поворотом приводя сочленяемую панель в горизонтальное положение. После укладки второй панели нового ряда пола, короткие торцы предыдущего ряда панелей, позиционированные примерно на середине длины данной панели, поджимали требуемым количеством ударов обрезиненного молотка или использовали торцевую металлическую оправку, позволяющую применять металлический (т.е. не обрезиненный) молоток.
Завершив укладку последнего ряда собранного без клея из прямоугольных панелей пола, исследовали видимое раскрытие швов между панелями с использованием оптического бесконтактного микрометра марки РФ651-5. Этот микрометр обеспечивает погрешность измерения раскрытия шва размерами до 5 мм не более 10 мкм.
Усредненные результаты измерений видимого раскрытия шва у собранного из прямоугольных панелей пола с предлагаемой конструкцией шипа 2 (Фиг.1) представлены в Таблице №1.
Таблица №1
№ п/п
Объект исследований
Усредненное видимое раскрытие шва между панелями, мм
Примечание
1
Устройство-прототип
0,33
Измерения проводили по 500 швам
2
Заявленное устройство
0,18
Как следует из Таблицы №1, предлагаемое устройство обеспечивает достижения заявленного технического результата в виде уменьшения видимого раскрытия шва между образующими пол механически (по типу паз-шип) соединенными панелями.
Пример №2
-3
-3
-3
-3
В этом примере применяли прямоугольные жесткие панели для бесклеевого сооружения пола со следующими размерами: длина - 1290 мм, ширина - 194 мм, толщина - 9 мм. Каждая из панелей была оснащена четырьмя средствами механического соединения типа шип-паз, сформированными оппозитно на торцах ее сторон. В качестве несущего слоя 1 (Фиг.1) была выбрана древесно-волокнистая плита высокой плотности (HDF) толщиной 7 мм. В качестве защитного слоя 4 (Фиг.2) использовали трехслойный ламинат толщиной 1,20×10 м, причем помимо верхней пленки на основе меламиновой смолы толщиной 0,50×10 м и лежащим под ним слоем декора толщиной 0,30×10 м, между несущим слое 1 (Фиг.1 - Фиг.4) была встроена дополнительная пленка на основе меламиновой смолы толщиной 0,40×10 м, усиливающая стойкость защитного слоя 4 (Фиг.2) к воздействия внешней среды на поверхность пола.
-3
Оборотный слой 5 (Фиг.2) был изготовлен из нерафинированной бумаги толщиной 0,80×10 м.
Шип 2 (Фиг.1) на двух торцах смежных сторон панели (в данном случае торце длинной стороны и смежным с ним торце короткой стороны панели) фрезеровали в виде упругой лапки так, что выступ на нижней поверхности представлял собой выпуклую к донной части панели поверхность с кривизной 1/R равной 0,12. Ответные шипам 2 (Фиг.1) шипы 6 (Фиг.2) в виде углублений в несущий слой 1 (Фиг.1) формировали методами механического фрезерования на оппозитных торцах данной панели.
2
Сборку плавающего пола площадью 12 м из панелей описанной конструкции производили следующим образом. Первоначально вдоль выбранной стены помещения укладывался первый ряд прямоугольных жестких панелей так, чтобы торцевые замковые соединения этих коротких сторон были защелкнуты, а паз 6 (Фиг.2) длинной стороны панели был обращен от стены помещения. Для скрипения шипа 2 (Фиг.2) и паза 6 (Фиг.2) в замковое соединения коротких торцов первого ряда пола, очередную из укладываемых панель отклоняли от чернового пола в точке соприкосновения шипа 2 (Фиг.2) и паза 6 (Фиг.2) коротких торцов сплачиваемых панелей примерно на 45° и с усилием F (Фиг.2) равным 9-10 кГ вводили пружинящую фиксирующую лапку шипа 2 (Фиг.2) в углубление паза 6 (Фиг.2), одновременно с этим приводя плавным поворотом сочленяемую панель в горизонтальное положение. Так продолжали действовать до набора первого ряда панелей у стены помещения.
Второй ряд панелей бесклеевого пола сплачивали с первым рядом по торцу длиной стороны панели, используя аналогичный прием с наклоном панели под углом около 45° относительно чернового пола, т.е. каждую из панелей второго ряда поочередно ориентировали шипом 2 (Фиг.2) к пазу 6 (Фиг.2) ранее уложенного ряда, наклоняли панель примерно под углом 45° к поверхности чернового пола и с усилием F (Фиг.3) равным 10-12 кГ вводили пружинящую фиксирующую лапку шипа 2 (Фиг.2) в углубление паза 6 (Фиг.2), одновременно с этим разворачивая сочленяемую панель в горизонтальное положение.
Затем очередную панель второго ряда позиционировали с отступом от короткого торца предыдущей панели примерно на 10-15 мм, а после ее защелкивания по длинному торцу сочленяли панель с коротким торцом ранее смонтированной панели требуемым количеством ударов обрезиненного молотка до защелкивания их в механическое соединение. Подобным образом осуществлялся монтаж всего пола. Завершив укладку последнего ряда собранного из прямоугольных панелей без клея пола, в которых использовался шип 2 (Фиг.1) предлагаемой конструкции, исследовали видимое раскрытие швов между панелями с использованием оптического бесконтактного микрометра марки РФ651-5, обеспечивающего погрешность измерения до размера исследуемого объекта 5 мм не более 10 мкм. Усредненные результаты измерений видимого раскрытия шва у собранного из прямоугольных панелей пола с предлагаемым профилем шипа 2 (Фиг.1) представлены в Таблице №2.
Таблица №2
№ п/п
Объект исследований
Усредненное видимое раскрытие шва между панелями, мм
Примечание
1
Устройство-прототип
0,31
Измерения проводили по 500 швам
2
Заявленное устройство
0,18
Как следует из Таблицы №2, предлагаемое устройство обеспечивает достижения заявленного технического результата в виде уменьшения видимого раскрытия шва между образующими пол механически по типу паз-шип соединенными панелями.
Пример 3.
-3
-3
-3
-3
В последнем из примеров используют прямоугольные жесткие панели для бесклеевого сооружения пола со следующими размерами: длина - 1290 мм, ширина - 194 мм, толщина - 11 мм. Каждая из панелей оснащена двумя средствами механического соединения типа шип-паз, сформированными на торцах ее противоположных длинных сторонах. В качестве несущего слоя 1 (Фиг.1) была выбрана древесно-волокнистая плита средней плотности (MDF) толщиной 9 мм. В качестве защитного слоя 4 (Фиг.2) использовали двухслойный ламинат толщиной 1,4×10 м, причем толщина слоя декора имела значение 0,4×10 м, а толщина пленки на основе акриловой смолы была равна 1,00×10 м. Оборотный слой 5 (Фиг.2) был изготовлен из нерафинированной бумаги толщиной 0,60×10 м.
Шип 2 (Фиг.1) на первом из торцов (в данном случае торце длинной стороны сплачиваемых панелей) фрезеровали в виде фиксирующего упругой лапки так, что выступ на нижней поверхности представлял собой выпуклую к донной части панели поверхность с кривизной 1/R равной 0,45. Ответный описанному шипу 2 (Фиг.1) паз 6 (Фиг.2) в виде углубления формировали фрезерованием второго (оппозитного первому) торца длиной стороны рассматриваемой панели.
2
Сборку плавающего пола площадью 11 м из панелей описанной конструкции производили со сдвигом положения торцов каждого следующего укладываемого ряда пола на половину длины панели. Первоначально вдоль выбранной стены помещения укладывался длинной стороной первый ряд прямоугольных жестких панелей так, чтобы торцы короткой стороны примыкали бы друг к другу, а паз 6 (Фиг.2) был обращен от стены помещения. Затем каждую из панелей второго ряда поочередно ориентировали шипом 2 (Фиг.2) к пазу 6 (Фиг.2) ранее уложенного ряда, наклоняли сочленяемую панель примерно под углом 45° к поверхности чернового пола и с усилием F (Фиг.2) около 9-10 кГ вводили пружинящую фиксирующую лапку шипа 2 (Фиг.2) в углубление паза 6 (Фиг.2) одновременно с этим плавным поворотом приводя сочленяемую панель в горизонтальное положение. После укладки второй панели нового ряда пола, короткие торцы предыдущего ряда панелей, позиционированные примерно на середине длины данной панели, поджимали требуемым количеством ударов обрезиненного молотка или использовали торцевую металлическую оправку, позволяющую применять для подгонки металлический молоток.
Завершив укладку последнего ряда собранного без клея из прямоугольных панелей пола, исследовали видимое раскрытие швов между панелями с использованием оптического бесконтактного микрометра марки РФ651-5. Этот микрометр, как указывалось выше, обеспечивает погрешность измерения раскрытия шва между панелями с размером до 5 мм не более 10 мкм.
Усредненные результаты измерений видимого раскрытия шва у собранного из прямоугольных панелей пола с предлагаемой конструкцией шипа 2 (Фиг.1) представлены в Таблице №3.
Таблица №3
№ п/п
Объект исследований
Усредненное видимое раскрытие шва между панелями, мм
Примечание
1
Устройство-прототип
0,34
Измерения проводили по 500 швам
2
Заявленное устройство
0,18
Как следует из Таблицы №3, предлагаемое устройство безусловно обеспечивает достижения заявленного технического результата в виде уменьшения видимого раскрытия шва между образующими пол механически по типу паз-шип соединенными панелями.
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. Заявка на изобретение Великобритании №2256023, опуб. 18.05.1991 г.
2. Изобретение РФ №2373349, опуб. 20.11.2009 г. (прототип)