ПРОФИЛЬ РАМЫ

Полезная модель относится к строительству, а конкретно к профилю, образующему импост при изготовлении оконных и дверных блоков, витрин, разделительных перегородок и иных систем остекления, который изготавливается из поливинилхлорида.
Известен профиль, образующий импост, выполненный из поливинилхлорида, который имеет Т-образное сечение с основной частью и выступающей с двух ее сторон полкой (RU U1 №54999, МПК 8 E06B 3/00, 2006). Основная часть выполнена с центральной полостью, сопрягающейся через внутреннюю перегородку с расположенной на конце центральной части, противоположном концу с полкой, малой полостью. С другой стороны центральная полость через внутреннюю перегородку сопрягается с полостями полки, выполненной с четырьмя последовательно расположенными по ширине полки полостями, разделенными перегородками. Первая перегородка расположена по оси симметрии сечения между наружной стенкой полки и перегородкой с центральной полостью, а вторая и третья перегородки расположены симметрично и каждая из них лежит между стенкой профиля, образующей наружную поверхность полки профиля с внешней его стороны, и стенками, образующими наружные поверхности полки внутри углов между сторонами полки и основной частью. Вторая и третья перегородки выполнены наклонными в сторону центральной части профиля.
Известный профиль, образующий импост, обладает недостаточными теплоизоляционными параметрами. Открытая наружу часть с выступами, легко передает температуру к основной полости, где располагается высокотеплопроводная металлическая арматура для придания собираемой конструкции жесткости, которая сопрягается внутренней перегородкой, отделяющей центральную полость от малой полости, образованной с другой стороны стенкой профиля, открытой внутрь помещения. Проводимая металлической, обладающей хорошими теплопроводными характеристиками арматурой температура легко передается на стенку профиля, открытую внутрь помещения, снижая степень обеспечения собранной рамой теплоизоляционных свойств.
Технический результат, достижение которого обеспечивает настоящая полезная модель, заключается в повышении теплоизоляционных свойств профиля, образующего импост, с сохранением его жесткости, а также декоративных качеств.
Достижение указанного технического результата обеспечивается за счет выполнения из поливинилхлорида профиля, образующего импост, который имеет Т-образное поперечное сечение с основной частью и выступающей с двух ее сторон полкой. Основная часть выполнена с центральной полостью, сопрягающейся через внутренние перегородки с расположенными с противоположных сторон, одной - со стороны полки и второй - с противоположной полке стороны, - дополнительными полостями. Дополнительная полость со стороны полки сопряжена через внутреннюю перегородку с полостью полки.
В наилучшем варианте выполнения полезной модели расположенная со стороны, противоположной полке, дополнительная полость основной части разделена на четыре камеры перегородками, образующими форму креста в поперечном сечении профиля. В частном случае выполнения полезной модели эти образующие форму креста перегородки сопрягаются между собой под углами, отличными от прямых.
В наилучшем варианте выполнения полезной модели полость полки выполнена с четырьмя последовательно расположенными камерами, разделенными центральной и боковыми перегородками, центральная перегородка расположена по оси симметрии сечения между наружной стенкой полки и перегородкой с дополнительной полостью основной части, боковые перегородки полости полки расположены симметрично и каждая из них лежит между стенкой профиля, образующей наружную поверхность полки профиля с внешней его стороны, и стенками, образующими наружные поверхности полки внутри углов между сторонами полки и основной частью.
Две сопряженные с центральной перегородкой камеры полки в наилучшем варианте полезной модели дополнительно разделены промежуточной перегородкой, образующей с центральной перегородкой в поперечном сечении профиля форму креста и сопряженной концами с боковыми перегородками полки.
Перегородка между полостью полки и дополнительной полостью основной части может иметь в предпочтительном варианте выполнения полезной модели в поперечном сечении профиля форму тупого угла с вершиной, расположенной в точке сопряжения с центральной перегородкой полости полки.
Боковые перегородки полости полки могут иметь в предпочтительном варианте выполнения полезной модели в поперечном сечении профиля формы тупого угла с вершинами, расположенными в точках сопряжения с промежуточной перегородкой.
Развитие системы полостей и внутренних камер профиля обеспечивает повышение теплоизоляционных свойств профиля и его жесткость. Выполнение конструкции в соответствии с частными случаями выполнения полезной модели способствует увеличению этих эффектов. Выполнение перегородок с ориентацией под углами и в форме углов способствует повышению плоскостности внешних поверхностей профиля за счет устранения утяжин.
Полезная модель поясняется конкретным примером профиля, образующего импост при изготовлении рамы, сечение которого показано на чертеже.
Профиль имеет Т-образное сечение с основной частью и выступающей с двух ее сторон полкой.
Основная часть выполнена с центральной полостью 1, сопрягающейся через внутренние перегородки 2 и 3 с расположенными с противоположных сторон, одной (2) - со стороны полки и второй (3) - с противоположной полке стороны, дополнительными полостями 4 и 5. Дополнительная полость 4 со стороны полки сопряжена через внутреннюю перегородку 6 с полостью полки.
Расположенная со стороны, противоположной полке, дополнительная полость 5 разделена на четыре камеры перегородками 7 и 8, образующими форму креста в поперечном сечении профиля и сопрягающиеся между собой под отличными от прямых углами.
Полость полки выполнена с четырьмя последовательно расположенными камерами 9-12, разделенными центральной 13 и боковыми перегородками 14 и 15. Центральная перегородка 13 расположена по оси симметрии сечения между наружной стенкой 16 полки и перегородкой 6. Боковые перегородки 14 и 15 расположены симметрично и каждая из них лежит между наружной стенкой 16 и стенками 17.
Сопряженные с центральной перегородкой 13 камеры 10 и 11 разделены промежуточной перегородкой 18, образующей с центральной перегородкой 13 в поперечном сечении профиля форму креста и сопряженной концами с боковыми перегородками 14 и 15. Перегородка 6 имеет в поперечном сечении профиля форму тупого угла с вершиной 19, расположенной в точке сопряжения с центральной перегородкой 13. Боковые перегородки 14 и 15 в поперечном сечении профиля также имеют формы тупого угла с вершинами 20 и 21, расположенными в точках сопряжения с промежуточной перегородкой 18.(RU U1 №80187МПК Е06в 3/22 публ 27.01.2009).
Недостатком этого аналога является сложность изготовления из-за наличия двух дополнительных поперечных перегородок, выполненных в полке и в дополнительной полости со стороны, противоположной полке, - в описании к патенту №80187 эти перекладины обозначены как позиция 7 и позиция 18, - перегородка, образующая в полке с центральной перегородкой 13 в поперечном сечении профиля форму креста и сопряженной концами с боковыми перегородками 14 и 15.
Назначение перекладин 7 и 18 двойное: с одной стороны, при их помощи образуются дополнительные полости, повышающие теплоизоляционные свойства профила, а с другой стороны - они увеличивают жесткость ПВХ-профиля.
По Межгосударственному стандарту «Профили поливинилхлоридные для оконных и дверных блоков» ГОСТ-30673 1999 года в зависимости от функционального назначения (по восприятию нагрузок в качестве составной части конструкции оконных и дверных блоков) профили подразделяют на главные и доборные.
По конструктивному исполнению в зависимости от числа рядов внутренних камер по ширине сечения, влияющих на теплотехнические характеристики, главные профили подразделяют на: одно-, двух-, трех-, четырехкамерные и более.
Поливинлхлоридный профиль (ПВХ-профиль) представляет собой трубу, разделенную внутренними перегородками на воздушные отсеки - камеры. В средней части профильной системы располагается армирующий вкладыш из оцинкованной стали. Этот теплопроводный элемент окружают боковые камеры, которые, в свою очередь, разделены на подкамеры. Чем больше таких отсеков (особенно с внешней стороны профиля), тем лучше.
Увеличение количества камер повышает стоимость профильной продукции и в конечном счете, оконного изделия в целом. При выборе профильной системы следует учитывать климатические условия региона, конструкцию стен, тепловой режим здания и т.д. Трехкамерные профильные системы подходят для окон небольших размеров (желательно, что бы стены были не слишком толстыми, а проемы с теплой четвертью). Повысить энергетическую эффективность дома и свести к минимуму расходы на отопление позволяют шестикамерные системы.
В зависимости от стойкости к климатическим воздействиям изделия подразделяют по видам исполнения:
- нормального исполнения - для районов со средней месячной температурой воздуха в январе минус 20°C и выше (контрольная нагрузка при испытаниях - минус 45°C) в соответствии с действующими строительными нормами;
- морозостойкого исполнения (М) - для районов со средней месячной температурой воздуха в январе ниже минус 20°C (контрольная нагрузка при испытаниях - минус 55°C) в соответствии с действующими строительными нормами.
В зависимости от толщины лицевых и нелицевых внешних стенок главные профили подразделяют на три класса - см. Таблицу 1.
Таблица 1
Внешняя стенка
Толщина внешних стенок, мм, не менее для классов
А
В
С
Лицевая стенка
3,0
2,5
Не нормируется
Нелицевая стенка
2,5
2,0
Тоже
Толщину внутренних стенок профилей не нормируют.
Толщина стенок является косвенной характеристикой формоустойчивости и прочности профилей.
В хозяйственном обороте устоялись следующие определения для ПВХ-профилей:
1) экономичная
1. Профильная система состоит из трех воздушных камер, что определяет сравнительно невысокую стоимость конечного продукта
2. Монтажная глубина коробки равна 58, 60 или 70 мм. Некоторые системы совместимы с широкой рамой глубиной от 100 мм, которая в меньшей степени подвержена промерзанию в неблагоприятных эксплутационных и климатических условиях.
3. Два контура уплотнения обеспечивают надежное прилегание створок к раме, предотвращают продувание, проникновение влаги и пыли.
4. По прочностным показателям профиль не уступает системам более высокого класса. Толщина стенок - 3 мм, что обеспечивает устойчивость окна.
Признаки так называемого практичного ПВХ-профиля:
1. Системный профиль состоит из четырех или пяти воздушных камер. Развитая структура обеспечивает повышенные тепло- и звукоизоляционные свойства
2. Монтажная глубина коробки - 70 мм. Увеличенная площадь примыкания оконного блока к стенкам проема (и значит, монтажного шва) препятствует промерзанию стены.
3. Два или три контура уплотнения обеспечивают высокий уровень герметичности окна.
4. Повышенные прочностные характеристики позволяют изготавливать оконные конструкции большой площади
Следующие категории (премиальные классы) предполагают использование пяти- шестикамерных профилей, предназначенных для использования в регионах с суровым климатом.
Оптимальным для средней полосы России является ПВХ-профиль со следующими характеристиками:
Количество камер:
- 3
Класс системы:
- В;
Монтажная глубина, мм:
- 70;
Толщина заполнения, мм:
- от 12 до 40;
Для универсальной системы, рассчитанной на разные климатические зоны и самые разные строительные объекты, требуются следующие параметры ПВХ-профиля:
Высота профилей:
- коробки - 60 мм, створки - 80 мм, импоста - 78 мм;
Количество контуров уплотнения
- 2;
Нахлест уплотнений, мм
- 8;
Зазор притвора, мм
- 3;
Фальцлюфт, мм
- 12;
Смещение оси прибора запирания, мм
- 13
Высота наплава, мм
- 20;
Высота штапика, мм
- 18;
Максимальная толщина заполнения, мм
- 40.
Для трехкамерного профиля с максимальной толщиной заполнения 40 мм и толщиной наружных стенок - 3 мм, дополнительная жесткость профиля, получаемая за счет поперечных перегородок в полке и в дополнительной полости, прилегающей к центральной полости с противоположной полке стороны, также как и повышение термоизоляционных свойств профиля за счет наличия дополнительных четырех полостей в полке и дополнительных двух - в дополнительной плоскости, прилегающей к центральной полости со стороны, противоположной полке, не оказывает заметного влияния ни на жесткость конструкции, ни на ее термоизоляционные свойства. В тоже время как конструкция профилей, образующих импост, ощутимо упрощается, снижается и материалоемкость изделия, незначительно, но снижается вес изделия.
Отмеченные преимущества и являются тем техническим результатом, на достижение которого направлена заявленная полезная модель.
На фиг.1 изображен профиль, образующий импост, согласно заявленной полезной модели. На фиг.1 приняты следующие обозначения,
1 - профиль, образующий импост, выполненный из поливинилхлорида и имеющий Т-образное поперечное сечение с основной частью и выступающей с двух ее сторон полкой %
2 - центральная полость основной части, сопряженная с одной стороны через перегородку 5 с дополнительной полостью 14, с другой - через перегородку 3 с дополнительной полостью 4;
основная часть через перегородку 6 сопряжена с полкой, имеющей четыре полости 10, 11, 12 и 13, разделенные между собой дополнительными перегородками 7, 8 и 9.
Дополнительные перегородки полости полки выполнены наклонными в сторону основной части профиля.
За счет наклонного расположения дополнительных перегородок полости полки удается убрать утяжины с ее лицевой поверхности, поскольку каждая из сил, приложенных к стенке профиля со стороны второй и третьей перегородок при их наклонном расположении могут быть разложены на две взаимноперпендикулярные составляющие и величина составляющей, перпендикулярной стенке профиля, очевидно, меньше, чем в случае силы, действующей в этом же направлении при расположении перегородок под прямым углом, то есть в том случае, когда силы от действия перегородок не будут распадаться на взаимноперпендикулярные составляющие..
Наличие дополнительной полости со стороны полки обеспечивает необходимый для выбранной климатической зоны уровень теплоизоляционных свойств профиля, а ее разделение на камеры перемычками позволяет повысить жесткость профиля, устранить провисание поверхностей, образуемых открытыми наружу стенками в зоне дополнительной полости.
Перегородки дополнительной полости основной части сопрягаются между собой под углами, отличными от прямых, что приводит к повышению технологичности профиля, поскольку при изготовлении фильеры намного проще расположить вставки, формующие полости профиля, а штифтование вставок в корпусе фильеры возможно только при расположении перегородок, отличном от ортогонального.
Центральная перегородка полости полки расположена по оси симметрии сечения между наружной стенкой полки и перегородкой с центральной полостью, а дополнительные перегородки полости полки расположены симметрично и каждая из них лежит между стенкой профиля, образующей наружную поверхность полки профиля с внешней его стороны, и стенками, образующими наружные поверхности полки внутри углов между сторонами полки и основной частью, при этом вторая и третья перегородки полости полки расположены под углом к сопряженным с ней стенкам.
Дополнительные перегородки полости полки выполнены наклонными в сторону основной части профиля.
Перегородка между полостью полки и дополнительной полостью основной части имеет в поперечном сечении профиля форму тупого угла с вершиной, расположенной в точке сопряжения с центральной перегородкой полости полки. Такое ее выполнение в форме тупого угла способствует повышению плоскостности внешних поверхностей профиля за счет устранения утяжин.
Профиль изготавливается на двухшнековом экструдере методом экструзии порошкообразной композиции с калиброванием с помощью вакуума. Производство и сборку оконных или дверных блоков осуществляют по общепринятой технологии.
Технический результат, достижение которого обеспечивает заявленная полезная модель, заключается в снижении веса и материалоемкости конструкции, упрощении технологии изготовления с соблюдением требуемых прочностных характеристик