УСТРОЙСТВО ДЛЯ КРЕПЛЕНИЯ СТЕКЛА
GLASS ATTACHMENT DEVICE

Изобретение относится к устройству для разъемного крепления стекла на несущей конструкции.
В традиционных окнах стекло, сегодня в большинстве случаев многослойное изолирующее стекло, крепится в раме. При этом рама находится вокруг периметра стекла в его плоскости, а стекло фиксируется в раме колодками, вставленными между рамой и периферийными сторонами стекла («зажим»). Чтобы обеспечить фиксацию максимально без усилий, несущие нагрузку у вертикальных стекол колодки («несущие колодки») изготовлены в большинстве случаев из твердого пластика или твердой древесины, а менее нагруженные колодки («дистанционные колодки») – из более мягкого, эластичного материала.
При использовании стекол для остекления фасадов, например двойных или элементных фасадов, или внутри зданий, например для внутренних стен или шахт лифтов, в большинстве случаев требуется как можно более незаметное, почти невидимое крепление. Напротив, стекла для стеклянных фасадов, стеклянных облицовок или даже стеклянных поворотных и раздвижных элементов сегодня крепятся в большинстве случаев на находящейся за плоскостью стекла несущей конструкции, например стоечно-ригельного типа. Оставшиеся узкие швы между отдельными стеклами закрываются шовной массой или нащельниками. Чтобы можно было заменять отдельные стекла по отдельности, крепление должно быть разъемным.
В качестве крепления на несущей конструкции используются, с одной стороны, точечные опоры со штырями, которые пронизывают стекло, например, по углам. Такие точечные опоры обеспечивают особенно узкие швы между соседними стеклами, поскольку швы могут быть рассчитаны просто как температурные швы, однако требуется эластичное соединение между штырем и отверстием, чтобы, например, компенсировать тепловое расширение стекла. При этом стекла должны быть просверлены, что структурно ослабляет их именно в точках наибольшей нагрузки – точках крепления.
С другой стороны, используются линейные опоры, у которых каждое стекло натягивается к несущей конструкции, например, нащельниками, которые сквозь швы привинчены к несущей конструкции и в то же время в краевой зоне стекла воздействуют с внешней стороны. Особенно у больших стекол такой зажим требует, однако, больших усилий и, тем самым, массивных, хорошо заметных снаружи нащельников. Стекла подвержены за счет этого также большой нагрузке по напряжению.
В качестве альтернативы этому каждое стекло может опираться также на отстоящие от несущей конструкции несущие планки и опционально зажиматься между ними, причем для фиксации стекла на несущей конструкции дополнительно в его краевой зоне требуются воздействующие с внешней стороны, привинченные к несущей планке нащельники. В этом варианте стёкла установлены в значительной степени без напряжения, однако требуются более широкие швы и наружные нащельники, что ограничивает свободу оформления стеклянного фасада.
Задача изобретения состоит в создании устройства для разъемного крепления стекла на несущей конструкции, которое удерживало бы стекло с минимальной нагрузкой и, тем не менее, надежно и которое можно было бы быстро использовать.
Эта задача решается посредством устройства, содержащего колодочную планку, которая состоит из колодки для зажатия стекла на одной из его периферийных сторон и держателя для прилегания к несущей конструкции и имеет, по меньшей мере, одно отверстие для крепежного средства для разъемного крепления колодочной планки на несущей конструкции и клеевую планку, которая склеивается внешней стороной с одной стороной стекла, причем держатель имеет выступ, охватываемый в закрепленном состоянии стекла сзади клеевой планкой на обращенной от колодки стороне.
За счет закрепляемой непосредственно на несущей конструкции колодочной планки, к колодке которой прилегает периферийная сторона стекла, не требуется дополнительный зажим, и обеспечивается более узкий шов между соседними стеклами. При этом стекло в своем закрепленном состоянии благодаря охвату выступа сзади надежно удерживается в направлении несущей конструкции, не требуя воздействующего на внешнюю сторону стекла нащельника. Как и нащельник, может отпасть также необходимость просверливания стекла, так что сохраняется свобода оформления остекления с большим числом стекол. Колодочные планки могут использоваться на всех периферийных сторонах стекла, а каждое стекло после удаления всех колодочных планок, находящихся в контакте со склеенными с этим стеклом клеевыми планками, может быть отделено от несущей конструкции. При этом каждая колодочная планка может распирать стекла с обеих сторон того промежуточного шва, в котором она расположена, или только то стекло, которое колодочная планка также удерживает с помощью склеенной с этим стеклом клеевой планки.
В одном предпочтительном варианте клеевая планка имеет ограниченный двумя коленами паз, причем в закрепленном состоянии стекла упомянутый выступ входит в паз, в результате чего одно колено охватывает выступ сзади на обращенной от колодки стороне, причем другое колено упомянутой внешней стороной склеивается со стеклом. В этом варианте взаимодействие паза клеевой планки и выступа держателя надежно удерживает стекло в направлении несущей конструкции. За счет вхождения выступа в паз и возможности поверхностного клеевого соединения упомянутого другого колена его внешней стороной со стеклом клеевая планка и, тем самым, ее клеевое соединение нагружаются, главным образом, в направлении несущей конструкции; этим в значительной степени предотвращается опасный для клеевого соединения дополнительный опрокидывающий момент вследствие односторонней нагрузки клеевой планки. Кроме того, клеевая планка может быть наклеена на стекло заподлицо с его периферийной стороной, так что она не выдается за его периметр, что минимизирует опасность повреждения предварительно изготовленного с клеевыми планками стекла при хранении и транспортировке.
Предпочтительно паз имеет, по меньшей мере, одно поднутрение, а выступ – соответствующее ему ребро. Таким образом, колодочная и клеевая планки могут быть соединены между собой еще до крепления стекла на несущей конструкции за счет вставки паза и выступа друг в друга в продольном направлении колодочной и клеевой планок. Это облегчает крепление на несущей конструкции и отделение от нее, поскольку предотвращается падение отдельных частей.
Согласно одному предпочтительному варианту устройства, колодочная планка выполнена цельной. Благодаря этому она проста в изготовлении, например фрезерованием, литьем под давлением, экструзией и т.п. При этом в зависимости от способа изготовления колодочная планка может быть однородной или иметь по своему сечению разные материалы или разную прочность.
Предпочтительно колодка и держатель изготовлены из разных материалов. При этом держатель может быть выполнен очень стабильным, например из твердого дерева, твердого – опционально усиленного волокном – пластика или алюминия или иного металла, а колодка для щадящего зажима стекла – из более мягкого, эластичного материала, например дерева, пластика или резины. Это обеспечивает стабильное крепление при небольших размерах с защитой стекла, в частности его периферийных сторон.
Особенно предпочтительно, если упомянутая внешняя сторона клеевой планки имеет уступ. Клеевое соединение клеевой планки со стеклом служит не только для восприятия сил в направлении несущей конструкции, но клеевое соединение должно быть пригодным для восприятия сил также во всех других направлениях, например срезающих сил вследствие теплового расширения стекла. Это облегчается за счет определенной минимальной толщины клеевого шва; если же, с другой стороны, толщина клеевого шва выбрана слишком большой, то пострадают стабильность и стойкость клеевого соединения. За счет такого уступа задается необходимая для стабильного клеевого соединения толщина клеевого шва, так что клеевая планка может быть надежно склеена со стеклом без дополнительных вспомогательных средств.
Предпочтительно колодочная планка в направлении клеевой планки пронизана, по меньшей мере, одним дополнительным отверстием для ввода входящего в клеевую планку стопорного штифта, штыря и т.п. Это предотвращает сдвиг колодочной и клеевой планок по отношению друг к другу, что может привести к нежелательному распределению нагрузки. При использовании, например, шурупа в качестве стопорного штифта или в сочетании с упомянутым поднутрением паза или ребром выступа колодочная планка для соединения с несущей конструкцией может быть стопорена на клеевой планке и, тем самым, на стекле во всех направлениях.
Колодочная планка может быть изготовлена особенно тонкой и материалосберегающей, если колодка имеет L-образное сечение, причем одна полка L граничит с держателем, а другая полка при зажиме обращена к упомянутой периферийной стороне стекла.
В одном предпочтительном варианте колодка имеет на своей противоположной держателю стороне, по меньшей мере, один фиксирующий выступ для фиксации предохранителя от падения, который охватывает стекло сверху в его краевой зоне. За счет этого стекло дополнительно защищено, не подвергаясь при этом большому дополнительному напряжению.
В одном предпочтительном варианте колодка имеет амортизирующую планку из материала, отличающегося от материала колодки, для прилегания к периферийной стороне стекла. Такая амортизирующая планка может быть изготовлена из материала, особенно подходящего для прилегания к стеклу, например особенно мягкого, нескользящего и/или уплотняющего материала, и при этом обеспечивает более широкий выбор материала, а при подходящем выборе материала – более узкие сечения колодки и, следовательно, также более узкие швы между соседними стеклами. Таким образом, эффективно слиты воедино стабильность крепежного устройства, с одной стороны, и защита стекла, с другой стороны.
Изобретение более подробно поясняется ниже на примерах его осуществления, изображенных на прилагаемых чертежах, на которых представляют:
- фиг. 1: вид спереди участка фасада с четырьмя стеклами, закрепленными на несущей конструкции с помощью предложенного устройства;
- фиг. 2а, 2b: сечение крепежного устройства из фиг. 1 с приклеенным к нему стеклом (фиг. 2а) и перспективный вид колодочной планки устройства (фиг. 2b);
- фиг. 3а, 3b: сечение крепежного устройства из фиг. 2а, 2b без предохранителя от падения (фиг. 3а) и с предохранителем от падения (фиг. 3b);
- фиг. 4: перспективный вид наискось снизу фрагмента другого варианта крепежного устройства;
- фиг. 5а, 5b: сечение вариантов крепежного устройства из фиг. 4 без амортизирующей планки (фиг. 5а) и с амортизирующей планкой (фиг. 5b);
- фиг. 6: сечение другого варианта крепежного устройства с предохранителем от падения.
1
2
3
4
В примере на фиг. 1 на участке 1 фасада в четырех соседних полях F, F, F, F расположено по одному стеклу 2. Для этого четыре стекла 2 разъемно закреплены на несущей конструкции 3, например с помощью крепежных устройств 4, а именно таким образом, что несущая конструкция 3 располагается за стеклами 2, находящимися в одной общей плоскости.
Участок 1 фасада является, например, фрагментом или одним из многих модулей более крупного – также косого или выпуклого – фасада здания. В качестве альтернативы участок 1 фасада может быть подвижным элементом фасада, например раздвижной или поворотной створкой, причем в этом случае несущая конструкция установлена с возможностью раздвигания или поворота. Далее участок 1 фасада может быть частью облицовки внутри здания, например облицовки шахты лифта или лестничной клетки. При этом каждое стекло может быть однослойным (фиг. 2а) или многослойным (фиг. 3а) стеклом, например многослойным безопасным или изолирующим стеклом, а несущая конструкция 3 может быть изготовлена из подходящего материала, например дерева, металла, пластика или бетона, или из композиционного материала.
На примерах фиг. 2-6 ниже более подробно поясняются устройства 4, используемые для крепления стекол 2 на несущей конструкции 3.
Крепежное устройство 4 включает в себя, в принципе, колодочную 5 и клеевую 6 планки (фиг. 2а). В изображенных примерах обе планки 5, 6 являются в своем продольном направлении R (фиг. 2b), в основном, однородными профилями, например экструдированы или штрангпрессованы.
Колодочная планка 5 состоит из колодки 7 и держателя 8. Колодка 7 выполнена для зажима стекла 2, т.е. для боковой фиксации стекла 2 на одной из его боковых сторон 9. Держатель 8 примыкает в направлении несущей конструкции 3 к колодке 7, прилегая в закрепленном состоянии стекла 2 к несущей конструкции 3.
Колодочная планка 5 имеет далее, по меньшей мере, одно отверстие 10 для ввода крепежного средства 11, которое разъемно крепит колодочную планку 5 на несущей конструкции 3. В качестве крепежного средства 11 рассматривается, например, крепежный болт и т.п. В примере на фиг. 3а крепежным средством 11 является шуруп, который пронизывает колодку 7 и держатель 8 и, тем самым, всю колодочную планку 5. Как видно на фиг. 2b, колодочная планка 5 может быть пронизана несколькими, в данном примере тремя, такими отверстиями 10.
Клеевая планка 6 внешней стороной 12 склеивается со стороной 13 стекла 2, а именно стороной 13, обращенной в закрепленном состоянии стекла 2 к несущей конструкции 3. Держатель 8 имеет выступ 14, который охватывает сзади клеевую планку 6 в закрепленном состоянии стекла 2 на обращенной от колодки 7 стороне. Таким образом, клеевая планка 6 и, тем самым, все стекло 2 надежно удерживаются в направлении несущей конструкции 3, т.е. перпендикулярно плоскости стекла; в то же время стекло 2 расперто в боковом направлении колодочной планкой 5, в частности колодкой 7, без необходимости использования дополнительного, видимого снаружи монтажного средства.
Согласно особым вариантам на фиг. 2-6, клеевая планка 6 имеет для этого, например, ограниченный двумя коленами 15, 16 паз 17. Выступ 14 держателя 8 взаимодействует с пазом 17 клеевой планки 6 и в закрепленном состоянии стекла 2 входит в паз 17, в результате чего колено 15 охватывает сзади выступ 14 на обращенной от колодки 7 стороне. Колено 16 склеено упомянутой внешней стороной 12 со стеклом 2.
Склеивание клеевой планки 6 со стеклом 2 может осуществляться еще на заводе, т.е. перед креплением стекла 2 на несущей конструкции 3 и независимо от наличия колодочных планок 5. Если, как предпочтительно и в качестве примера изображено на фиг. 3а, клеевая планка 6 обоими своими коленами 15, 16 приблизительно заподлицо склеена с периферийной стороной 9 стекла 2, последнее при манипулировании им не прилегает (только) к клеевой планке 6, так что последняя разгружена при транспортировке и хранении предварительно изготовленного таким образом стекла 2.
2
1
3
4
1
2
1
4
2
3
2
Как видно из примера на фиг. 1, клеевые планки 6 могут быть приклеены вдоль всех периферийных сторон 9 стекла 2 к стороне 13 на расстоянии от угловых зон (поле F) почти до соответствующих угловых зон (поле F) или вообще до угловых зон, например наискось (поле F) или встык (поле F). Далее колодочные планки 5 могут иметь разные длины l, l, … и также располагаться по-разному, например по две колодочные планки 5 на длинных и только по одной колодочной планке 5 на коротких периферийных сторонах 9 (поле F) или наоборот (поле F), на каждой периферийной стороне 9 по одной колодочной планке 5, а именно соответственно приблизительно посередине (поле F) или только в двух противоположных угловых зонах (поле F) и т.д. Также на каждом стекле 2 могут использоваться колодочные планки 5 из разных материалов, например несущие нагрузку колодочные планки 5 («несущие колодки») из более прочного материала, а менее нагруженные колодочные планки 5 («дистанционные колодки») из более мягкого, эластичного материала; при этом отдельные дистанционные колодки могут даже немного отстоять от периферийной стороны 9, по меньшей мере, холодного стекла 2, как это обозначено в примере на фиг. 1 для колодочной планки 5 в поле F вверху.
Колодочная планка 5 изготовлена опционально цельной, например посредством фрезерования из блока, литья пластика под давлением, литья металла под давлением, прокатки или экструзии. В зависимости от способа изготовления колодочная планка тогда однородная (фиг. 6) или имеет по своему сечению разные материалы или разную прочность. Колодка 7 и держатель 8 могут быть изготовлены, например, из дерева, пластика (с усилением волокнами или без него) или металла; как правило, колодка 7 изготовлена из более мягкого, эластичного материала, нежели держатель 8, чтобы при зажиме не повредить периферийную сторону 9 стекла 2. Далее колодка 7 и держатель 8 могут быть соединены между собой, например склеены, или могут быть двумя отдельными элементами, которые могут иметь даже разную продольную протяженность. Также выступ 14 может проходить, как показано на фиг. 2b, равномерно по всей длине колодочной планки 5 или может быть более короткой или прерванной или может быть даже образована отдельными, смонтированными в держателе 8 штырями или штифтами, что обобщено термином «выступ» 14.
В изображенных на фиг. 2а, 3а, 3b, 6 вариантах крепежного устройства 4 клеевая планка 6 имеет далее уступ 18. При склеивании клеевой планки 6 с упомянутой стороной 13 стекла 2 уступ 18 задает толщину d клеевого шва 19. За счет правильной толщины d клеевого шва обеспечивается свободное от напряжения клеевое соединение, даже при изменениях длины клеевой планки 6 и/или стекла 2, например вследствие воздействий температуры.
На фиг. 3а изображено закрепленное на несущей конструкции 3 многослойное стекло 2. В этом примере узкий шов 20, оставшийся между закрепленным стеклом 2 и стеклом 2 соседнего поля, закрыт шовной массой 21.
Дополнительно или, согласно фиг. 3b, в качестве альтернативы этому в шве 20 может быть размещен предохранитель 22 от падения, например с помощью крепежного средства 11, который охватывает сверху стекло 2 в его краевой зоне 23, дополнительно предохраняя его за счет этого от падения.
На фиг. 4-6 изображены другие варианты, в которых клеевая планка 6 имеет в своем пазу 17 (здесь с обеих сторон) поднутрение 24, а держатель 8 на своем выступе 14 (здесь с обеих сторон) – соответствующее ребро 25. При этом на фиг. 4 клеевая планка 6 и держатель 8 изображены без колодки 7. За счет взаимодействия поднутрений 24 и ребер 25 клеевая планка 6 и держатель 8 или колодочная планка 5 могут перемещаться по отношению друг к другу в своих продольных направлениях R. При этом паз 17 и выступ 14 могут иметь поднутрения 24 и ребра 25 разнообразной формы и такого же действия.
При необходимости упомянутой возможности перемещения в продольном направлении R – неважно, с поднутрениями 24 и ребрами 25 или без них – можно воспрепятствовать. Для этого колодочная планка 25 опционально в направлении клеевой планки 6 пронизана, по меньшей мере, одним дополнительным отверстием 26. С помощью введенного в дополнительное отверстие 26, входящего в клеевую планку 6 стопорного штифта 27, штыря и т.п., например шурупа, колодочная планка 5 может быть стопорена относительно клеевой планки 6. Как обозначено на фиг. 5а, 5b штриховыми линиями, вхождение стопорного штифта 27 в клеевую планку 6 можно облегчить, например, за счет того, что дополнительное отверстие 26 продолжено в клеевую планку 6.
Понятно, что сечение колодки 7 не ограничено прямоугольной формой; в примерах на фиг. 5а, 5b колодка 7 имеет L-образное сечение, причем полка 31 граничит с держателем 8, а другая полка 32 при зажиме обращена к упомянутой периферийной стороне 9 стекла 2. Возможны и другие формы сечения, например С-образная, треугольная и т.п.
Опционально колодка 7 имеет на фиг. 5b также амортизирующую планку 28 из материала, отличающегося от материала колодки 7, например, особенно мягкого материала. Амортизирующая планка 28, которая при зажиме прилегает к периферийной стороне 9 стекла 2, может быть изготовлена, например, из особенно щадящего стекло, мягкого или особенно надежно герметизирующего материала. При необходимости на держателе 8 и/или на клеевой планке 6 могут быть выполнены планки 29, 30, изготовленные для прилегания к несущей конструкции 3 из материала, отличающегося от материалов держателя 8 и клеевой планки 6 (фиг. 5а, 5b).
Согласно примеру на фиг. 6, предохранитель 22 от падения может заскакивать также, по меньшей мере, за один фиксирующий выступ 33, который опционально выполнен на противоположной держателю 8 стороне колодки 7. В этом примере держатель 8 имеет два симметричных фиксирующих выступа 33, а предохранитель 22 от падения – два соответствующих им фиксирующих крючка 34.
Изобретение не ограничено изображенными примерами его осуществления, а включает в себя любые варианты, модификации и комбинации, подпадающие под формулу изобретения.