НАСТИЛ ИЗ ДЕРЕВЯННЫХ КОНСТРУКЦИЙ, КРЕПЕЖНЫЙ ЭЛЕМЕНТ И ДЕРЕВЯННАЯ ДОСКА ДЛЯ НЕГО

Группа полезных моделей относится к строительным конструкциям для строительства загородных домов, малых архитектурных форм и предназначена для устройства горизонтальных деревянных настилов, работающих в условиях переменной влажности и температуры внешней среды. В частности к системе устройства полов, предназначенных для, например, террас, подиумов или площадок для установки различного демонстрационного, экспонируемого на выставках оборудования, а также к системе соединения досок, предназначенной для обеспечения их механического соединения.
Известна полезная модель «Деревянная однослойная облицовочная панель», патент RU, №62947, опубл. 2007.05.10, МПК E04F 13/10, Е04С 2/10, содержащая облицовочную панель, из единого слоя взаимосвязанных между собой тонкостенных ламелей, взаимодействующих между собой по всей длине боковых сторон. Полезная модель позволяет решить задачу соединения между собой тонкостенных деталей в настил или панель, но не решает задачи компенсации изменения поперечных размеров ламелей в процессе эксплуатации.
Известно изобретение «Система соединения (варианты) и половая доска (варианты)», патент RU, №2220267, опубл. 2003.12.27, МПК E04F 15/04, которое позволяет осуществить возможность расположения в системе двух частей настила на разных расстояниях от плоскости их соединения. Система включает верхние части двух смежных соединительных кромок двух соединенных половых досок, которые совместно образуют плоскость соединения, перпендикулярную основной плоскости половых досок, и стопорную канавку выполненную за одно целое с основой доски, а выступающая часть доски удерживает на расстоянии от плоскости соединения
стопорный элемент. Однако система предназначена для эксплуатации в закрытых, защищенных от влаги помещениях и усложнена продольным замком, который не решает задачи изменения поперечных размеров в процессе эксплуатации.
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является изобретение "Способ скрепления досок", патент RU, №2278228, опубл. 2006.06.20, МПК E04F 15/04, включающий выполненные в досках углубления, размещенные в каждом углублении крепежного профиля с пазом и поджатыми досками с боков и захватную часть крепежного профиля, при которой полку размещают в углублении досок, а нижнюю часть крепежного профиля, имеющую паз, размещают в выемке каркаса с образованием между крепежным профилем и местом крепежа зазора. Изобретение позволяет более просто собирать и крепить доски к каркасу, обеспечивая плотные полы, стены, потолки и другие настилы из любых досок, сортиментов и из более тонких досок, не ослабляя прочности досок. Однако изобретение решает задачу постоянного плотного прилегания досок между собой при усыхании, и не решает задачу отсутствия выпучиваний при набухании досок, т.к. Настил не предназначен для эксплуатации на открытом воздухе. Кроме того, конструкция существенно усложняется наличием пазов.
Традиционно доски в настиле жестко закрепляют гвоздями к лагам, между которыми оставляют в зависимости от вида древесины щель от 10 мм и более. При эксплуатации настилов необходимо обеспечить зазор, который при набухании досок не позволит коробиться настилу. При этом настил имеет неэстетический вид, в щели попадают пыль, мусор, что нарушает эстетичность, экологичность настила, кроме того, при хождении по такому настилу неудобно им пользоваться, т.к. В большие щели может попасть, например, каблук. Доски в процессе эксплуатации либо усыхают, теряя влажность, либо расширяются, впитывая влагу, например из атмосферы. При этом при недостаточном зазоре происходит не только коробление, но и выпучивание и смещение досок одной относительно другой, нарушая плоскостность настила. При этом для крепежа досок при изготовлении полов, стен недостаточно только соединения их между собой стяжками, их необходимо скрепить с каркасом или основанием для обеспечения поперечной жесткости. Традиционные методы не только не решают поставленной задачи, но и усугубляют перечисленные недостатки, поскольку гвозди или крепежные
элементы сами выглядят не эстетично, т.к. Как со временем ржавеют, их вид портит вид верхней поверхности настила. Кроме того, жесткое крепление «разбивает доски в местах крепления, увеличивая подвижку досок настила. Кроме того, предложенные устройства и способы крепления досок, которые выполняют потайными требуют сложной конструкции края досок, что, в свою очередь, усиливает коробление и делает невозможным простую, технологичную, сборку настила.
Задача настоящей полезной модели состоит в создании настила, сборка которого не требует сложных технологических операций, существенно упрощает крепежные детали и сводит к минимуму обработку досок настила. При этом настил без каких-либо ограничений позволяет обеспечить отсутствие видимых зон крепления с верхней части настила, обеспечивает отсутствие видимых щелей при возможности подвижки досок без изменения поверхности настила в случае набухания досок при эксплуатации настила на открытом воздухе. Таким образом, предложенное техническое решение обеспечивает сборку полов настила, а также щитов для стен и потолков с повышенными эстетичностью и экологичностью, обеспечивает максимально технологичную, удобную сборку элементов полов, стен, потолков. Сборка может вестись непосредственно на месте строительства или позволяет осуществить сборку секций на предприятии-изготовителе.
Таким образом техническим результатом предложенного технического решения является обеспечение сборки настила без видимых крепежных элементов с «лицевой стороны» настила», обеспечение требуемого зазора без видимых щелей с «лицевой» стороны, упрощение изготовления деталей настила - крепежных элементов и досок настила, а также упрощение сборки настила без специальных приспособлений.
Заявленный технический результата достигается за счет того, что настил состоит из поддерживающего лага, досок настила, расположенных параллельно друг другу и размещенных перпендикулярно поддерживающим лагам и крепежных элементов, выполненных с возможностью соединения доски настила с, по существу, идентичной доской настила по меньшей мере в горизонтальном направлении, выполненным в виде отдельной детали, которая расположена на доске, и в горизонтальном направлении
механически прикреплена к доске настила. Настил отличается тем, что крепежные элементы, размещены вдоль каждого поддерживающего лага под досками настила, причем каждый крепежный элемент последовательно, жестко закреплен на лаге одним концом таким образом, что каждый закрепленный край крепежного элемента размещен со стороны противоположного (незакрепленного к лаге) края следующего крепежного элемента и оси всех крепежных элементов вдоль одного поддерживающего лага параллельны или совпадают с осью поддерживающего лага, их габаритные размеры могут не выходить по ширине за края лага, а второй конец каждого крепежного элемента предварительно жестко закреплен к доске, доски укладывают в настил с минимальным зазором в нормальном направлении между продольных боковых граней, обеспечивая расчетный зазор в зависимости от типа древесины в горизонтальном направлении настила.
При этом при этом возможно обеспечить минимальный зазор в нормальном направлении меньше чем расстояние «l» между крайними точками сопряжения фасок соседних досок с поверхностью соответствующей боковой грани. Кроме того, край каждого крепежного элемента может быть размещен по центру доски с учетом допусков в минус. Каждый крепежный элемент может быть дополнительно зафиксирован в поперечном направлении боковой поверхностью выборки соседнего крепежного элемента. Каждый крепежный элемент может быть дополнительно жестко закреплен к доске посредством выступа. Возможно крепежные элементы крепить к доскам и поддерживающим лагам гвоздями или шурупами или винтами-саморезами или системой Decking System. При ширине лага намного большей, чем крепежный элемент, а именно - при ширине лага, позволяющей разместить параллельно по меньшей мере два крепежных элемента, крепежные элементы размещают в шахматном порядке, при этом каждый последующий крепежный элемент смещают на ширину крепежного элемента на расстояние «n» относительно продольной оси предыдущего крепежного элемента, а через один или несколько крепежных элементов его располагают на той же линии, что и исходный. При сборке настила возможно края (торцы) последовательно расположенных крепежных элементов упирать друг в друга. Возможно выступ крепежного элемента размещать за срезом поддерживающего лага для дополнительного крепления доски снизу после укладки ее на поддерживающий лаг.
Техническое решение иллюстрируется следующими чертежами.
На Фиг.1 - изображено поперечное сечение настила.
На Фиг.2а, б, в - показаны возможные виды крепления крепежных элементов на лаге настила.
На Фиг.3а, б - показано поперечное сечение настила по винтам-саморезам, лагам и доске в продольном направлении.
на Фиг.4 - показана схема различного крепления крепежных элементов к доске и лаге (условно показана прозрачной), вид с тыльной стороны.
На Фиг.5 - показана схема закрепления доски к лаге с дополнительным креплением двух соседних досок за счет выступа крепежного элемента.
Настил устроен следующим образом.
1
2
На лаги (1) в поперечном направлении размещают параллельно друг другу доски настила (2). Предварительно на доску (2) закрепляют с тыльной стороны доски крепежный элемент (3) посредством винта-самореза (4). Крепежный элемент (3) размещают торцевым краем «А» в непосредственной близости центральной части доски, скрепляя крепежный элемент (3) с доской (2) таким образом, что крепежный элемент с отверстием выступает за нижний край доски примерно на / своей длины. Затем доску (2) с закрепленным на ней крепежным элементов (3) укладывают тыльной стороной сверху на лаг (1), после чего закрепляют винтом-саморезом (5) к лаге (1), таким образом, на лаге (1) и всех последующих лагах, доска (2) оказывается закреплена на протяжении всей своей длины таким образом, что крепежный элемент выступает за боковой край доски (2) и лежит между доской (2) и лагом (1). удерживая доску за ее крайнюю часть. При этом противоположный край доски по ширине имеет возможность в пределах упругости материала доски и крепежного элемента перемещаться вверх по вертикали от лага (1). Затем параллельно закрепленной доске (1), выдерживая нормальный зазор «Н», укладывают на лаг вторую доску (2) с предварительно закрепленным на ней крепежным элементом (3) посредством винта-самореза (4), а потом, за второй край крепежного элемента (3) закрепляют его посредством винта-самореза (5) к той же лаге (1). Вторую доску (2) также крепят ко всем лагам (1) по всей ее длине. При этом крепление к лагам (1) двух уложенных параллельных досок (2) может быть осуществлено крепежными элементами (3) через, например, один или несколько лаг (1), достигая продольное крепление досок (2) к
лагам в шахматном порядке (см. Фиг.3б). Данную операцию повторяют с каждой последующей доской (2). При этом Между параллельно уложенными и закрепленными досками (20 обеспечивается минимальный зазор «Н», достаточный для взаимного перемещения досок одной относительно другой без вспучивания и увеличения зазоров. При этом достигают эффекта «невидимых» крепежных элементов с «лицевой» стороны настила. Кроме того, между параллельными досками (2) в плоскости «лицевой» стороны настила, в горизонтальном направлении обеспечивают зазор «l», необходимый для возможности набухания досок, который получают исходя из физических свойств конкретного вида древесины, а нормальный зазор «Н» рассчитывают таким образом, что он обеспечивает получение требуемого зазора «l». Нормальный зазор «Н» можно также получить при сборке настила в том случае, если зазор «h» между соседними крепежными элементами (3) отсутствует и при сборке настила торец «А» одного крепежного элемента (3) укладывают в стык к торцу соседнего крепежного элемента (3). При креплении крепежного элемента (3) к лаге (1) в поперечном направлении лаги (1) (см. Фиг.2а, б), крепежные элементы (3) размещают таким образом, что их боковые продольные края не выходят за продольные края лаги (1). При этом фиксация в продольном направлении может быть осуществлена за счет беззазорного соединения крепежных элементов (3), когда боковая поверхность «Б» выборки крепежного элемента (3) соприкасается с боковой поверхностью «Б» соседнего крепежного элемента (3) (см. Фиг.2б). В случае необходимости соседние доски (2) могут быть дополнительно скреплены не только с лагами (1), но и между собой посредством дополнительного винта-самореза (6), который размещают на выступе крепежного элемента (3) (см. Фиг.2в и Фиг.5). При этом выступ крепежного элемента (3) (Фиг.2в) выходит за продольный срез лаги (1) (см. Фиг.4, 5).
Настил работает следующим образом.
Две соседние доски (2) при набухании и увеличении поперечных размеров, они начинают скользить друг относительно друга по наклонной за счет зазора «Н». Относительное движение досок, которое обеспечивает отсутствие коробления настила осуществляется также за счет того, что доска (2) к лаге (1) закреплена по длине не в центральной части, а сбоку, что дает свободу перемещения противоположному по ширине краю доски.
Таким образом, предложенная конструкция настила обеспечивает выполнение технического результата, а именно, обеспечение сборки настила без видимых крепежных элементов с «лицевой стороны» настила», обеспечение требуемого зазора без видимых щелей с «лицевой» стороны.
Известно изобретение "Материал для настила полов, содержащий листовые элементы для настила полов, соединяемые с помощью соединительных деталей", патент RU, №2259450, опубл. 2005.08.27, МПК E04F 15/04, содержащий листовые элементы для настила, имеющие кромки, нижнюю сторону и верхний слой, предназначенные для соединения с помощью соединительных деталей которые выполнены в виде входящих соединительных деталей, а элементы настила соединены с уже установленным элементом для настила или рядом с уже установленными элементами для настила, при этом первая кромка располагается параллельно второй кромке уже установленного элемента или элементов для настила, и отдельный соединительный профиль. Изобретение позволяет создать самоустанавливающееся соединение, которое автоматически занимало бы правильное положение и при этом щели между досками были не более заданных размеров. Данное соединение использует шпунты, которые не требуется при сборке продольно перемещать, но содержит входящие соединительные детали и гнездовые соединительные детали, которые сами имеют сложную для изготовления форму и требуют сложной формы кромки доски.
Известно изобретение "Способ крепления досок при изготовлении полов, стен, потолков", патент RU, №2221121, опубл. 2004.01.10, МПК E04F 13/10, E04F 13/08, включающий стяжки, которые пропущены через отверстия доски, на концах стяжек размещены элементы, расположенные соосно с отверстиями в досках, функцию которых выполняют пазы, в которые на стяжки устанавливают крепеж с боковым зазором на усыхание досок, и через него доски закрепляют крепежом на каркасе. Изобретение обеспечивает сокращение объема монтажных работ до минимума, повышение качества отделки полов, стен, потолков, повышение эстетичности и экологичности. Однако при этом требуется выполнение работ на специализированных предприятиях, и, кроме того, не решают задачу упрощения крепежных элементов, которые бы обеспечивали работу досок в процессе эксплуатации, которые
расширяются, впитывая влагу при повышении влажности, что приводит к их короблению. Крепежные элементы имеют сложную для изготовления форму и требуют сложной формы кромки доски.
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению крепежного элемента является изобретение "Пол, комплект элементов для выравнивания и/или установки на заданном уровне настила пола относительно его основания и крепежно-опорный элемент", патент RU, №2157877, опубл. 2000.10.20, МПК E04F 15/00, содержащая крепежно-опорные элементы, ввинченные в отверстия настила или в отверстия лаг, размещенных под настилом, с фланцем, прикрепленным к поверхности лаги или настила, обращенным к основанию пола. Однако изобретение предназначено для устройства приподнятого пола и имеет сложную, объемную деталь крепления.
1
1
1
1
4
2
2
2
Технический результат достигается за счет того, что крепежный элемент, ввинченный в отверстия настила или в отверстия лаг, размещенных под настилом, и прикрепленным к поверхности лаги или настила, обращенной к основанию пола, выполнен в виде металлической или пластмассовой плоской пластины, габаритная ширина которой меньше или равна ширине опорного лага, а габаритная длина - меньше или равна с учетом допусков в минус ширине доски. При этом толщина пластиты может быть выполнена от 1 до 10 мм. Крепежные отверстия могут быть размещены с обоих краев пластины таким образом, что расстояние от края пластины до оси отверстия равно с учетом допусков / ширины доски. В пластине по ширине могут быть выполнены две выборки, размещенные зеркально симметрично относительно продольной оси крепежного элемента. При этом глубина каждой выборки может быть равна / ширины пластины, а длина выборки обеспечивает равнопрочное сечение пластины в продольном направлении. Кроме того, при этом глубина каждой выборки может быть равна / ширины пластины, а длина выборки равна 1/3 длины пластины. В пластине с противоположного края от выборки может быть выполнен выступ, ширина которого не более / ширины доски и край выступа заходит за габарит пластины, в котором выполнено дополнительное отверстие, размещенное, например, по центру выступа.
Техническое решение иллюстрируется следующими чертежами.
На Фиг.6а - показан крепежный элемент в виде плоской прямоугольной пластины.
На Фиг.6б - показан крепежный элемент в виде плоской пластины с двумя выборками.
На Фиг.6г - показан крепежный элемент с двумя выборками и уступом, выходящим за габарит пластины.
Крепежный элемент по габаритной ширине «d» рассчитан так, что он не превышает ширины лага. При этом крепежный элемент крепится к лагу через отверстие, расположенное на одном из его концов. За счет того, что крепежный элемент выполнен симметричным, перед его креплением к лагу или доске достаточно все остальные крепежные элементы располагать аналогично первому. Такая конструкция крепежного элемента существенно упрощает сборку настила. Кроме того, габаритная длина «S» может быть рассчитана двумя способами. Первый - когда габаритная ширина крепежного элемента при его укладке меньше ширины доски, тогда между крепежными элементами образуется зазор «h», который надо при укладке крепежных элементов проверять для того, чтобы обеспечить зазор «H» между укладываемыми досками настила. Второй способ расчета габаритной длины крепежного элемента состоит в том, чтобы размер «S» соответствовал ширине доски с припуском на зазор «h». Тогда при укладке крепежных элементов торцы «Г» соприкасаются друг с другом, обеспечивая самопроизвольную укладку досок в настил с требуемым зазором. Возможен комбинированный вариант использования укороченных крепежных элементов и удлиненных для того, чтобы нивелировать набегание суммарного допуска по длине крепежного элемента.
Для более удобной укладки крепежных элементов на лаг и отсутствия их центровки по отношению к лагу (1), возможно использовать зеркально симметричные крепежные элементы с двумя выборками, (см. Фиг.6б). В этом случае габаритная длина «S» рассчитывается таким образом, чтобы она равнялась расстоянию от торца «Г» предыдущего крепежного элемента до поверхности «Д» выборки последующего крепежного элемента с припуском на зазор «h», либо была заведомо меньше. В этом случае крепежные элементы по длине укладывают либо в плотную, либо с зазором. Для отсутствия центровки в поперечном направлении, каждый элемент укладывают таким образом, чтобы выступ «В» одного крепежного элемента соприкасался с выступом «В» соседнего крепежного элемента, (см. Фиг.2б). Крепежные элементы размещают на
одной доске в линию или параллельно друг другу таким образом, чтобы ось крепления крепежных элементов не выходила за центральную продольную осевую доски.
Таким образом, обеспечивается технический результат упрощение изготовления деталей настила - крепежных элементов и досок настила, а также упрощение сборки настила без специальных приспособлений и обеспечение и обеспечения сборки настила без видимых крепежных элементов с «лицевой стороны» настила.
Известно изобретение "Панельный элемент", патент RU, №2232854, опубл. 2004.07.20, МПК E04F 15/04, содержащий две кромки, которые используют скос и соединение расположено под углом к плоскости укладки, однако изобретение решает задачу соединения не двух деревянных блока, а метал и дерево.
Известно изобретение «Плита, преимущественно, для сборки приподнятого пола", патент RU, №2250317, опубл. 2005.04.20, МПК E04F 15/024, в которой используют стенки с отогнутыми внутрь кромками, при этом отогнутые кромки боковых стенок соединены в зоне контакта его выступов с выемками,. Однако изобретение решает задачу повышения жесткости плиты за счет совместной работы внутреннего несущего слоя из древесного материала с окружающей ее металлической оболочкой.
Известно изобретение «Плита и система крепления для плит", патент RU, №2223371, опубл. 2004.02.10, МПК E04F 15/04, содержащая удерживающий профиль, в виде дополняющих друг друга, создающих геометрическое замыкание профилей, при этом литы закреплены друг на друге и имеют выступ и паз, а обращенная от основания верхняя сторона выступа плиты имеет косой срез, проходящий до свободного конца выступа. Изобретение позволяет обеспечить укладку на основании в досок в "плавающем" состоянии плиты для настилов полов, при этом соединение с геометрическим замыканием между плитами препятствует возникновению швов, которые могут образоваться, например, в результате теплового расширения или укорочения при падении температур. Однако сложная конструкция стыка выполнена "в замок", что является слишком сложной конструкцией, которая укладывается без зазора и дает возможность движения при изменении размеров только в очень ограниченных величинах, которые недостаточны при эксплуатации настила из древесины на открытом воздухе.
Наиболее близким к предложенному техническому решению доски является изобретение "Система соединения (варианты) и половая доска (варианты)", патент RU, №2220267, опубл. 2003.12.27, МПК E04F 15/04, содержащая противоположные длинные стороны и короткие стороны, и при этом выполнена с возможностью механического соединения по ее длинным сторонам с длинными сторонами идентичных половых досок. Изобретение обеспечивает расположение в системе, по меньшей мере, двух упомянутых частей на разных расстояниях от плоскости соединения необходимость использования на одной стороне различных типов полосы, однако не решает задачи упрощения конструкции с обеспечением требуемого зазора, обеспечивающего отсутствие коробления доски при эксплуатации ее во влажной среде.
Заявленный технический результат выполняется за счет того, что доска выполнена с противоположными короткими и длинными сторонами, с возможностью механического соединения по ее сторонам со сторонами идентичных половых досок, и отличается тем, что доска выполнена с асимметричными или симметричными срезанными продольными боковыми гранями по всей длине доски, и хотя бы одна грань выполнена под углом от 30 до 60 градусов к нижней плоскости доски. При этом каждая грань может быть выполнена под углом от 30 до 60 градусов к нижней плоскости доски, с образованием параллельных скошенных боковых граней (зеркально симметричная по вертикали доска). При этом может быть у крайней доски настила одна боковая грань выполнена под углом от 30 до 60 градусов к нижней плоскости доски, а вторая боковая грань перпендикулярна плоскостям доски. Кроме того, скошенные грани выполнен, например, на толщину от 1/4 до 3/4 толщины доски или скошенные боковые грани выполнены на всю толщину доски. С каждой боковой стороны доски, грань, подходящая под острым углом к верхней или нижней плоскости доски, может быть снабжена фаской. Либо с одной или обеих сторон верхней и нижней плоскостей доски грань, подходящая под острым углом к плоскости доски, может быть снабжена фасками. Также с одной стороны верхней или нижней плоскостей доски грань, подходящая под острым углом к плоскости доски, снабжена фаской, т.е. Доска может быть несимметричной. Фаска может быть выполнена под углом 90 градусов к скошенной боковой грани доски. Также фаска может быть выполнена под углом 90
градусов к скошенной боковой грани на расстоянии 1/4-3/4 от толщины доски.
Техническое решение иллюстрируется следующими чертежами.
На Фиг.7 - показана симметричная доска со скошенными гранями и с симметрично расположенными фасками. На выноске I - фаска  выполнена на "лицевой" стороне доски, а скошенная грань выполнена не на всю толщину доски с образованием боковой вертикальной грани. На выноске II - боковая скошенная грань подходит непосредственно к фаске на "лицевой" стороне доски.
Доска выполняется следующим образом. Две параллельные боковые грани "Е" выполненные скошенными под углом "α" таким образом, чтобы они были параллельны. При этом по толщине доски длина наклонного участка продольных граней должна обеспечивать требуемое скольжение одной доски вдоль другой доски при их разбухании или усыхании. Скошенные грани могут быть выполнены на всю толщину доски, могут быть выполнены на часть толщины доски с образованием вертикального участка на боковой продольной поверхности доски. Между нижней или верхней плоскостью доски и ее боковой гранью могут быть выполнены фаски "Ж", которые размещают либо несимметрично, т.е. с одной стороны фаска есть, а с другой - нет, либо зеркально симметрично. Такая конструкция доски позволяет унифицировать все необходимые центральные доски для настила, кроме боковой, которую с одной стороны выполняют с гранью, перпендикулярной плоскости доски. В случае несимметричных фасок, доски во время их крепления в настил следует подбирать лицевой стороной вверх. В случае зеркально - симметричных фасок на доске, такого подбора не требуется. Соединение досок между собой посредством крепежного элемента позволяет обеспечить минимальный зазор между досками, не видный при взгляде на настил сверху с "лицевой" стороны. Кроме того, одна доска прикрывая другую, обеспечивает отсутствие видимого зазора между досками, что существенно увеличивает эстетичность настила и удобство его эксплуатации, т.к. каблуки не проваливаются в щели.
Таким образом, обеспечивается выполнение технического результата - обеспечение требуемого зазора без видимых щелей с «лицевой» стороны настила.