СОЕДИНИТЕЛЬНОЕ УПЛОТНИТЕЛЬНОЕ СРЕДСТВО

Область техники
Данная полезная модель относится к соединительному уплотнительному средству для бревен, определенному в ограничительной части пункта 1 формулы полезной модели.
Предпосылки полезной модели
Обычно в бревенчатых сооружениях располагаемые одно над другим бревна уплотняют относительно друг друга полосой из изоляционной ваты, которую помещают между бревнами и ширина которой, по существу, равна ширине соединительной поверхности между бревнами. В более старых вариантах конструкций полосу изоляционного материала просто плотно зажимали между сопрягаемыми поверхностями бревен, а в более современных конструктивных решениях бревна опираются друг на друга только по краям с образованием в средней части промежутка для изоляции. В указанном промежутке изоляционный материал сжимается и уплотняется, однако, до некоторой степени оставаясь в состоянии рыхлой структуры, с обеспечением качественного и упругого уплотнения.
Однако поскольку требования к изоляции между бревнами постоянно возрастают, то также стало обычным использовать между бревнами резиновые прокладки. На нижней поверхности бревна в продольном направлении выполняют паз, к которому прикрепляют уплотнительную ленту. Эта уплотнительная лента содержит крепежную часть, вставляемую в паз, и уплотнительную часть, остающуюся снаружи паза. Для функционирования уплотнения необходимо, чтобы уплотнительная часть была достаточно сжата между бревнами, но не настолько сильно, чтобы повредить ее. По этой причине бревна укладывают с опорой друг на друга по меньшей мере по краям, так, что в средней части бревна формируется относительно широкий зазор.
Однако указанный относительно широкий зазор, необходимый для уплотнений, обладает рядом недостатков. На концах бревен указанные зазоры слишком явно видны, и являются эстетическим дефектом бревенчатого сооружения, выдержанного в определенном стиле. Кроме того, данные зазоры, в частности, у наружных углов создают гнездовые отверстия, которые благоприятствуют появлению множества насекомых. Помимо этого, имеются недостатки, связанные с установкой уплотнений. Установка является трудной и медленной в тесном пазу и требует аккуратности, поскольку упругое уплотнение нелегко устанавливать на место в шероховатый паз.
Цель полезной модели
Целью данной полезной модели является устранение вышеупомянутых недостатков предшествующего уровня техники. В частности, цель данной полезной модели заключается в создании нового монтажа уплотнительных лент и уплотнительного средства, которое обеспечивает более плотные, более функциональные, долговечные уплотнительные соединения между уложенными друг на друга или смежными бревнами, которые можно установить легче и быстрее, чем прежде, которые лучше сохраняют свои свойства и с эстетической точки зрения являются более приемлемыми на торцах бревен.
Сущность полезной модели
Отличительные признаки данной полезной модели приведены в пункте 1 формулы полезной модели.
Соединительное уплотнительное средство для бревен, в соответствии с полезной моделью, выполнено с обеспечением уплотнения двух уложенных друг на друга или смежных параллельных друг другу бревен у их сопрягаемых поверхностей, т.е. у сопрягаемой поверхности первого бревна и у сопрягаемой поверхности второго бревна. В данном средстве по меньшей мере одна из сопрягаемых поверхностей выполнена по меньшей мере с одним продольным пазом, в котором прикреплена уплотнительная лента, причем уплотнительная лента содержит крепежную часть, установленную в пазу, и уплотнительную часть, проходящую по меньшей мере частично, или чаще полностью, снаружи паза. В соответствии с полезной моделью по меньшей мере одна из сопрягаемых поверхностей выполнена с уплотнительной зоной, предназначенной для уплотнительной части ленты и расположенной соосно с пазом. Когда бревна размещают смежно сопрягаемыми поверхностями друг к другу, то в уплотнительной зоне происходит уплотнение и сжатие уплотнительной части. Таким образом, если уплотнительная часть ленты и уплотнительная зона имеют оптимальные размеры друг относительно друга, то между бревнами обеспечивается наилучшее уплотнение, при этом уплотнительная лента чрезмерно не сжимается и не повреждается, а поджимается с соответствующей степенью сжатия между бревнами в уплотнительной зоне.
Уплотнительная лента является обычно подходящей эластичной резиной или пластиком, а ее уплотнительная часть может иметь сплошную или пористую структуру. Подобным образом, поперечное сечение уплотнительной части может иметь круглую, угловую или произвольно выбранную форму. Существенным свойством является то, что форма уплотнительной части соответствует форме уплотнительной зоны, что гарантирует необходимое эффективное уплотнение в уплотнительной зоне между бревнами.
В одном варианте выполнения полезной модели уплотнительная зона образована с помощью вырезов, выполненных на наружных углах паза, или с помощью эквивалентных форм. Форма вырезов в поперечном сечении может изменяться и, например, соответствовать, по меньшей мере до некоторой степени, формам сечения используемой уплотнительной ленты. Таким образом, вырезы могут представлять собой, например, прямолинейные скосы, выемки, выполненные с помощью плоских поверхностей, дугообразных выпуклых поверхностей, дугообразных вогнутых поверхностей или их сочетаний.
В другом варианте выполнения полезной модели уплотнительная зона образована противопазом, расположенным на сопрягаемой поверхности, противоположной пазу. Подобным образом, форма поперечного сечения противопаза может изменяться даже до большей степени, например, в соответствии с формой сечения используемой уплотнительной ленты.
Подобным образом, уплотнительная зона может быть образована совместно и выемками, расположенными на наружных углах паза, и противопазом, расположенным на противоположной сопрягаемой поверхности.
Во многих вариантах выполнения между бревнами имеется зазор, расположенный соосно с уплотнительной лентой. В этом случае уплотнительная зона в соответствии с полезной моделью частично состоит из указанного зазора, частично из наружного конца паза, частично профилями углов паза и также, возможно, из противопаза, расположенного в противолежащем бревне. Кроме того, сопрягаемые поверхности бревен могут быть расположены друг напротив друга, т.е. с взаимодействием друг с другом, за исключением уплотнительной зоны, выполненной соосно с пазом. В этом случае уплотнительная зона образована вырезами на краях паза или с помощью других форм, возможно в сочетании с противопазом.
Таким образом, в данной полезной модели уплотнительная часть ленты в исходном положении предпочтительно частично расположена в пазу или в пространстве, образованном пазом и уплотнительной зоной, а частично проходит за пределы этого пространства. Соответственно, при сжатии уплотнительная часть ленты сжимается и уплотняется в уплотнительной зоне. В зависимости от соотношения размера и формы уплотнительной зоны и размера и формы уплотнительной части, уплотнительная часть может плотно заполнять всю уплотнительную зону или она может проходить только в части сечения уплотнительной зоны, при этом оставшаяся часть представляет собой свободное воздушное пространство.
Кроме того, для придания формы уплотнительной зоне и ее ограничения можно использовать выступы на сопрягаемой поверхности противоположного бревна, например, выполненные в виде ребер или клиньев. В этом случае выступ выполнен с обеспечением сжатия уплотнительной части и поджимает ее к стенкам уплотнительной зоны для обеспечения соответствующей плотности посадки. В частности, если уплотнительная часть ленты, в основном, или по меньшей мере большей частью расположена в пазу или в предназначенных для уплотнения зонах углов паза, то данный выступ обеспечивает хорошую дополнительную надежность уплотнения.
В предпочтительно варианте выполнения полезной модели паз и уплотнительная зона и, естественно, также уплотнительная лента, расположенная в пазу, являются симметричными относительно вертикальной осевой линии паза. Таким образом, при эксплуатации в положении сжатия между бревнами уплотнительная лента не подвергается воздействию усилий косого сжатия, которые могут развернуть ленту в положение, недостаточное для выполнения уплотнения между бревнами. Однако в объеме правовой охраны концепции полезной модели можно также использовать асимметричные уплотнительные ленты и соответствующие уплотнительные зоны в других устройствах.
Соединительное уплотнительное средство в соответствии с полезной моделью также предусматривает механическую установку уплотнений в бревна уже на предприятии. Они могут быть установлены механически в готовых бревнах, однако, предпочтительно данную установку выполняют на бревнах-полуфабрикатах, т.е. на длинных непрерывных бревнах, в которых выполнены только канавка нижней поверхности и уплотнительные пазы. После механической установки уплотнения, на данном бревне затем можно выполнить необходимые торцевые соединения и другую механическую обработку и отрезать до окончательной длины.
Соединительное уплотнительное средство в соответствии с полезной моделью можно выполнить как на горизонтальных бревнах, т.е., бревнах, которые должны быть уложены одно на другое в стенке сооружения, так и в сооружениях с вертикальным расположением бревен, т.е. бревнах, которые должны быть установлены смежно в вертикальном положении.
Соединительное уплотнительное средство в соответствии с полезной моделью обладает существенными преимуществами по сравнению с предшествующим уровнем техники. Симметрия и равномерное давление уплотнительной ленты в уплотнительной зоне обеспечивают надежное и герметичное уплотнение между бревнами, которое сохраняет свои оптимальные свойства на протяжении длительного времени. Кроме того, данная уплотнительная зона облегчает установку уплотнительной ленты и ее точное размещение в надлежащем положении между бревнами. При таком способе механическая установка уплотнения на заводе также выполняется точно и эффективно. Кроме того, так как уплотнительная зона является пространством, предназначенным для уплотнения, зазор между бревнами в других частях может быть минимизирован по толщине, что улучшает внешний вид углов бревен и препятствует проникновению грязи и, например, насекомых между бревнами.
Описание чертежей
Далее приведено подробное описание полезной модели со ссылкой на сопроводительные чертежи, на которых:
фиг.1 показывает одну бревенчатую конструкцию в соответствии с данной полезной моделью,
фиг.2 показывает элемент конструкции, показанной на фиг.1,
фиг.3 показывает второй вариант выполнения данной полезной модели,
фиг.4 показывает третий вариант выполнения данной полезной модели,
фиг.5 показывает четвертый вариант выполнения данной полезной модели,
фиг.6 показывает пятый вариант выполнения данной полезной модели,
фиг.7 показывает шестой вариант выполнения данной полезной модели, и
фиг.8 показывает седьмой вариант выполнения данной полезной модели.
Подробное описание полезной модели
Чертежи, ссылки на которые приведены ниже, могут в точности одинаково показывать поперечное сечение как горизонтальных, так и вертикальных бревен, однако, для простоты изложения при рассмотрении чертежей упоминаются только горизонтальные, т.е. уложенные друг на друга бревна.
Фиг.1 показывает два уложенных друг на друга бревна, т.е. нижнее бревно 1 и верхнее бревно 2, которые помещены одно на другое так, что верхняя поверхность 3 нижнего бревна и нижняя поверхность 4 верхнего бревна расположены вплотную друг с другом. Формы сопрягаемых поверхностей бревен соответствуют друг другу с обеспечением плотной посадки одного бревна на другое. Сопрягаемые поверхности бревен имеют прямую горизонтальную среднюю часть 9, в которой бревна входят в плотное соединение друг с другом, при этом указанная часть несет основную нагрузку между бревнами. Рядом с несущей нагрузку частью 9 выполнены, по существу, известные шпунтовые конструкции, с помощью которых обеспечивается уплотнение соединения между бревнами. Указанная конструкция, которая более подробно показана на фиг.2, содержит паз 5, проходящий в верхнем бревне по всей его длине, и уплотнительную ленту 6, расположенную в пазу. Уплотнительная лента имеет крепежную часть, вставляемую в паз 5 для удержания уплотнительной ленты на месте в пазу. Кроме того, она содержит уплотнительную часть 8, которая проходит из паза 5 наружу и обеспечивает фактическое уплотнение между бревнами 1 и 2, т.е. сжимается с достаточной степенью между сопрягаемыми поверхностями 3 и 4 бревен 1 и 2. Помимо этого, наружный край паза 5 имеет уплотнительную зону 10 в соответствии с полезной моделью, т.е. на углах обоих краев паза имеются скосы, которые образуют пространство, обеспечивающее сжатие уплотняющей части ленты.
При наложении бревен 1 и 2, в соответствии с фиг.1 и 2, зазор 13 между бревнами в месте уплотнения может быть сведен к минимуму без вероятности возникновения чрезмерного сдавливания и повреждения уплотнительной ленты между поверхностями 3 и 4. Сжатие уплотнения и плотность посадки бревен может быть оптимизирована путем подбора размеров скосов уплотнительной зоны 10 в соответствии с размерами уплотнительной части 8. Оптимальное сжатие уплотнительной ленты также максимизирует ее долгосрочную прочность.
Фиг.3 показывает вариант выполнения данной полезной модели, в котором на наружных углах паза 5 выполнены вырезы 11 с закругленными поверхностями, т.е. составляющими четверть окружности в поперечном сечении. В этом варианте выполнения, в качестве альтернативного дополнительного решения, на поверхности нижнего бревна соосно с уплотнительной зоной 10 выполнен выступ 19, как показано пунктирной линией. Данный выступ эффективно сжимает и придает форму уплотнительной части ленты в уплотнительной зоне.
Фиг.4 показывает вариант выполнения данной полезной модели, в котором наружные углы паза 5 имеют вырезы 11 с квадратным поперечным сечением, при этом верхняя поверхность 3 противолежащего бревна выполнена с прямоугольным противопазом 12. Таким образом, уплотнительная зона 10 выполнена на обеих сторонах зазора между бревнами и в этом варианте выполнения имеет прямоугольное сечение. Кроме того, можно использовать соответствующий выступ или клин 20, показанный пунктирной линией, в противопазе 12, для придания формы и сжатия уплотняющей части ленты в уплотнительной зоне.
Фиг.5 показывает вариант выполнения, в котором углы паза 5 закруглены с образованием выпуклых поверхностей, а противоположная поверхность 3 снабжена противопазом 12, имеющим полукруглое поперечное сечение, диаметр которого, по существу, соответствует ширине паза 5. Подобным образом, в этом варианте выполнения нижняя часть паза 5 закруглена, что лишь является иллюстрацией того обстоятельства, что поперечное сечение паза может изменяться в соответствии с профилем сечения используемой уплотнительной ленты и в зависимости от способа ее крепления в пазу.
Фиг.6 показывает еще один вариант выполнения, в котором углы прямолинейного и неизменяемого паза 5 не подвергаются механической обработке, а уплотнительная зона 10 образована только закругленным противопазом 12, который выполнен механической обработкой на поверхности 3 противолежащего бревна и ширина которого превышает ширину паза 5.
Фиг.7, как и фиг.1, показывает два совмещенных бревна, т.е. нижнее бревно 1 и верхнее бревно 2, которые расположены друг над другом так, что верхняя поверхность 3 нижнего бревна и нижняя поверхность 4 верхнего расположены впритык друг к другу. Формы сопрягаемых поверхностей бревен соответствуют друг другу с обеспечением плотной посадки одного бревна на другое. Сопрягаемые поверхности бревен имеют прямолинейную горизонтальную среднюю часть 14, в которой бревна отнесены друг от друга с небольшим зазором. Более широкое шпунтовое соединение, т.е. канавка 15 нижнего бревна 1 и шпунт 16 верхнего бревна 2 расположены по обеим сторонам этого участка в качестве фактически несущей нагрузку конструкции. Прямолинейные и горизонтальные участки канавки 15 и шпунта 16 плотно входят в соединение друг с другом. С внешней стороны от несущих нагрузку канавки 15 и шпунта 16 расположено более узкое уплотнительное шпунтовое соединение, т.е. шпунт 17 нижнего бревна 1 и канавка 18 верхнего бревна 2. Паз 5 для уплотнительной ленты расположен в нижней части канавки 18 в соответствии с данной полезной моделью. Размеры шпунта 17 и канавки 18 подобраны так, что их наклонные стороны плотно входят в контакт друг с другом, в результате чего между нижней частью канавки 18 с пазом 5 и верхней частью прямолинейного и неизменяемого шпунта 17, в соответствии с данной полезной моделью, образуется уплотнительная зона 10 соответствующая по ширине узким шпунту и канавке. Именно в этой уплотнительной зоне 10 уплотнительная часть ленты, закрепленная в пазу 5, может быть прижата и сжата, с заполнением зоны, по существу, полностью. Таким образом, уплотнительная зона 10, определяющая и оптимизирующая сжатие и уплотнение установленного уплотнения, и зазор между бревнами в среднем участке 14 бревна могут быть выполнены весьма малыми.
Фиг.8 показывает еще один вариант выполнения данной полезной модели, в котором бревна 1 и 2 расположены впритык друг к другу до такой степени, при которой между ними не остается зазора, например, зазора 13, показанного на фиг.2. В этом случае верхнее бревно 1 имеет паз 5, углы которого скошены с образованием уплотнительной зоны 10 на конце паза 5 напротив нижнего бревна 2. Крепежная часть 7 уплотнительной ленты представляет собой выступ, выполненный из сплошной резины или пластика и в поперечном сечении соответствующий пазу 5, при этом уплотнительная часть 8 ленты образована на конце крепежной части в виде сплошного элемента круглого сечения, предпочтительно выполненного из того же монолитного материала, что и крепежная часть. В исходном положении, т.е. без давления со стороны нижнего бревна, круглая уплотнительная часть частично выступает из уплотнительной зоны ниже поверхности бревна 1. При эксплуатации и сжатии между бревнами уплотнительная часть 8 сжимается в уплотнительной зоне 10 и принимает форму, более соответствующую форме данной зоны.
Как следует из вышеприведенных вариантов выполнения, форма и размер углов паза 5 и противопаза могут изменяться и весьма сильно в различных вариантах выполнения. Существенным признаком является то, что размер и форма уплотнительной зоны 10 соответствуют размеру и форме уплотнительной части 8 используемой уплотнительной ленты 6. Таким образом, поскольку бревна помещены одно на другое, или в другом варианте выполнения расположены смежно вертикально, то уплотнительная часть не сжимается чрезмерно и не повреждается, а также не остается свободной в уплотнительной зоне без сжатия. Таким образом, выполненная с надлежащими размерами уплотнительная часть плотно сжата между бревнами 1 и 2, по существу, по всей площади поверхности уплотнительной зоны 10, так что длина уплотнительных поверхностей между бревнами и уплотнением в поперечном направлении бревен выполнена большой насколько возможно.
Данная полезная модель не ограничивается исключительно вышеприведенными примерами, напротив, возможно внесение множества изменений в объеме правовой охраны концепции данной полезной модели, определенной формулой полезной модели.