УЗЕЛ РАМЫ ДЛЯ ЛИСТОВОГО МАТЕРИАЛА
FRAME ASSEMBLY FOR SHEET MATERIAL

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Данное изобретение относится к узлу для листового материала, особенно листовых панелей для использования в строительстве.
ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Панельные конструкции, содержащие листовой материал и использующие несущие рамы, применяются во многих ситуациях, особенно в области строительства. Например, панельные конструкции используются при изготовлении окон, внутренних/наружных стен, включая навесные стеновые панели и перегородочные стены, а также двери. Эти конструкции могут использовать любую комбинацию стеклянных, прозрачных, полупрозрачных, просвечивающихся и/или сплошных металлических/полимерных листов.
Процесс изготовления таких панельных конструкций обычно включает подачу материала в больших листах и резку этих листов до определенного размера, который соответствует заданному размеру несущей рамы. Листы затем могут быть установлены в несущую раму (рамы) с использованием различных способов, в зависимости от структуры рамы (рам).
Известны многочисленные рамы, которые обеспечивают прием отдельных листов материала. Панельная конструкция, состоящая из одного листа материала, поддерживаемого рамой, обычно называется «однопанельной» конструкцией. В последнее время, рамы также были разработаны для размещения более одного листа материала. В результате панельные конструкции, содержащие два, в целом, параллельных листа материала, поддерживаемых рамой, в настоящее время широко известны и называются «двухпанельными» конструкциями. Аналогичным образом были продемонстрированы «трехпанельные» конструкции. Когда материал, поддерживаемый в раме, представляет собой стекло, конструкцию, в целом, называют «одинарным остеклением», «двойным остеклением» или «тройным остеклением».
Как для однопанельных, так и для двухпанельных конструкций, типичный способ установки содержит установку листового материала к участкам рамы, обычно в виде экструдированных изделий, которые могут быть установлены вдоль периферийных краев листового материала. Результирующая панель и рамная конструкция затем могут быть установлены в соответствующей принимающей конструкции или каркасе, например, стене или крыше.
Известно, что для двухпанельных конструкций, особенно с двойным остеклением, предусмотрена дистанцирующая планка между двумя листами материала для обеспечения правильного зазора между листами и для уплотнения двух листов вместе для образования теплового или звукового барьера (т.е. герметичного узла). Такие дистанцирующий планки также снабжены перфорациями, содержащими осушающий материал, который поглощает влагу в захваченном воздухе, для предотвращения образования конденсата в пространстве между листами. Воздух также может быть заменен инертным газом, таким как аргон, для дальнейшего улучшения изоляции.
Этапы способа, связанные с изготовлением и установкой таких панельных конструкций, например, резка, обработка, обработка кромок, переноска, закрепление и установка, в дополнение к долговременной работе с такими конструкциями, создают много трудностей. В частности, в результате физических свойств типовых панельных конструкций, таких как хрупкость и вес, возникают многочисленные проблемы. Эти проблемы могут создавать недостатки, например, в качестве, прочности, долговечности и воздухо/водонепроницаемости, а минимизация таких недостатков приводит к дополнительным сложностям при изготовлении/установке и стоимости.
Кроме того, панельные конструкции (и их составные листы), используемые в гражданском строительстве, могут подвергаться внезапным ударным воздействиям значительной величины или нежелательным попыткам извлечь листовой материал из несущего каркаса.
Поэтому желательно реализовать узел несущей рамы для листового материала, который обеспечивает меньшую сложность установки/изготовления и стоимость. Кроме того, также желательно, чтобы такой узел рамы обеспечивал значительно улучшенные уровни прочности и устойчивости к ударным воздействиям (например, взрывам бомб) и/или нежелательным попыткам удаления листового материала.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Согласно первому аспекту изобретения, предусмотрен узел рамы для листового материала, содержащего панель, образованную противоположными поверхностями и одним или более периферийными краями, продолжающимися между противоположными поверхностями, причем противоположные поверхности заканчиваются на одном или более периферийных краях, при этом узел рамы содержит: первый внутренний участок рамы, выполненный с возможностью установки к первому периферийному участку первой поверхности листового материала, причем первый периферийный участок прилегает к периферийному краю; второй отдельный внутренний участок рамы, выполненный с возможностью установки ко второму периферийному участку второй поверхности листового материала, при этом второй периферийный участок прилегает к периферийному краю, и при этом вторая поверхность находится напротив первой поверхности; внешний участок рамы для приема листового материала с внутренними участками рамы, установленными к нему, причем внешний участок рамы содержит первый и второй выступы, при этом первый внутренний участок рамы образует пространство, приспособленное для приема первого выступа внешнего участка рамы, посредством чего пространство первого внутреннего участка рамы взаимодействует с принятым первым выступом, чтобы ограничить перемещение первого внутреннего участка рамы относительно внешнего участка рамы.
Таким образом, изобретение обеспечивает узел рамы для листового материала, который снижает сложность установки/изготовления и стоимость. Кроме того, узел рамы согласно изобретению обеспечивает улучшенные уровни устойчивости к внезапным ударным воздействиям и/или нежелательным попыткам удаления или разрушения листового материала. Посредством применения внутреннего участка рамы (называемого Заявителем как «профиль сохранения края») вблизи края внешней поверхности листа (листов), может быть образована комбинированная форма сечения, при этом форма сечения разработана для создания, образования или иным образом ограничения пространства для приема выступа внешнего участка рамы. Таким образом, пространство и полученный выступ могут взаимодействовать, чтобы препятствовать относительному боковому и/или вертикальному перемещению. Таким образом, боковое и вертикальное перемещение листового материала, прикрепленного к внутреннему участку рамы, может быть затруднено или предотвращено, когда внешний участок рамы принимает листовой материал с установленными к нему внутренними участками рамы. Также, приложенные извне воздействия могут быть распределены по поверхности внутренних участков рамы.
Также следует отметить, что внутренние участки рамы могут увеличить доступную площадь для склеивания с листовым материалом, чем было бы иначе (например, если бы не использовались внутренние участки рамы, и только внешняя рама обеспечивала область склеивания).
Предлагаемые концепции также могут помочь устранить или уменьшить потребность в специалистах по установке. Дополнительно, варианты осуществления могут избежать необходимости нанесения силиконового или влажного герметика/клея между листовым материалом и рамой, что позволяет сократить время монтажа. Устранение необходимости нанесения силикона или мокрого герметика/клея также решает проблему, заключающуюся в том, что нанесение обычно может выполняться только в сухих и теплых условиях.
Предлагаемое изобретение обеспечивает систему, которая перемещает требования к качеству в сторону этапа (этапов) производства, а не полагается на непредсказуемые или переменные результаты из-за применения «мокрых» продуктов на месте. Например, внутренние участки рамы могут быть установлены к листовому материалу в контролируемой производственной среде (например, для этого может быть доступно специальное оборудование), чтобы обеспечить точные и высококачественные изделия, которые адаптированы и готовы к установке во (например, приняты во) внешние участки рамы.
Узел рамы может быть полностью «двунаправленным» по своим характеристикам. То есть он может выдерживать взрыв бомбы в обоих направлениях (здесь следует отметить, что ударные волны, вызванные взрывами бомб, действительно генерируют внутренние и внешние силы на окне).
В некоторых вариантах осуществления, рамы могут быть впоследствии адаптированы для приспособления к изменениям толщины листового материала или изменению количества панелей из листового материала без необходимости снятия рам со стены, и с полным доступом изнутри здания.
Предпочтительно, пространство первого внутреннего участка рамы и первый выступ внешнего участка рамы выполнены с возможностью иметь дополняющую или взаимосвязанную геометрию.
В варианте осуществления, первый внутренний участок рамы может иметь S-образную или Z-образную форму сечения. Такой внутренний участок рамы может быть образован посредством экструзии и/или изгиба удлиненного элемента.
В другом предпочтительном варианте, пространство первого внутреннего участка рамы больше, чем принятый первый выступ, по меньшей мере, в одном измерении на величину допуска. Например, величина допуска может быть больше или равна 5 мм, а в некоторых вариантах осуществления может быть больше или равна 10 мм. Будучи больше принятого выступа, пространство может удовлетворять отклонениям производства и/или установки. Также может быть предусмотрено пространство для расширения материала (материалов).
В варианте осуществления, внешний участок рамы может иметь участок горловины, в который листовой материал, с установленным к нему внутренним участком рамы, выполнен с возможностью приема, при этом листовой материал с установленным к нему внутренним участком рамы может быть шире, чем участок горловины.
Форма сечения внешнего участка рамы может быть, по существу, U-образной. Для улучшения фрикционного сцепления, прилегающие поверхности внутренних участков рамы и внешнего участка рамы могут быть шероховатыми или зазубренными поверхностями. Такая зазубренность может быть мелкой или тонко зазубренной/узорчатой, а поверхности могут иметь соответствующие выемки.
В некоторых вариантах осуществления, первый внутренний участок рамы может содержать удаленный угловой участок, который образует пространство, выполненное с возможностью приема первого выступа внешнего участка рамы. Также, удаленный угловой участок может образовывать углубление или посадочное место вдоль продольной длины первого внутреннего участка рамы, а первый выступ внешнего участка рамы может содержать закраину, которая при размещении в пространстве входит в зацепление с углублением или посадочным местом. Закраина может быть полезна для предотвращения доступа и предотвращения подъема первого внутреннего участка рамы (и прикрепленного к нему листового материала) из внешнего участка рамы.
В варианте осуществления, первый внутренний участок рамы может содержать паз или ряд пазов, которые образуют пространство, выполненное с возможностью приема соответствующего выступа или выступов внешнего участка рамы, при этом выступ (выступы) представляют собой шпунт или шпунты.
Внешний участок рамы может содержать карман или выемку, выполненную с возможностью приема листового материала с установленным к нему внутренним участком рамы, а форма сечения кармана может быть выполнена с возможностью, чтобы, по существу, соответствовать форме листового материала с установленным к нему внутренним участком рамы. Такое расположение может снизить способность внутреннего участка рамы быть поднятым из внутреннего пространства (например, кармана или выемки), внутри которого внешний участок рамы принимает внутренний участок рамы (с установленным к нему листовым материалом). Чтобы поднять внутренний участок рамы из его собранного положения, нужно было бы поднять внутренний участок рамы из внешнего участка рамы вдоль его периметра. Такое действие серьезно затруднено, так как любое жесткое приспособление, используемое для обеспечения рычажного усилия, не сможет «обернуться» вокруг периметра внутреннего участка рамы, чтобы отделить его от внешнего участка рамы.
В варианте осуществления, внешний участок рамы может содержать второй выступ, а второй внутренний участок рамы может образовать пространство, выполненное с возможностью приема второго выступа внешнего участка рамы, посредством чего пространство второго внутреннего участка рамы взаимодействует с принятым вторым выступом для ограничения перемещения второго внутреннего участка рамы относительно внешнего участка рамы.
Листовой материал может содержать первую и вторую панели. В таком варианте осуществления, первый внутренний участок рамы может быть выполнен с возможностью установки к первому периферийному участку первой поверхности первой панели, при этом первый периферийный участок прилегает к периферийному краю первой панели. Дополнительно, второй внутренний участок рамы может быть выполнен с возможностью установки ко второму периферийному участку второй поверхности второй панели, при этом второй периферийный участок прилегает к периферийному краю второй панели. Также, вторая поверхность второй панели может быть выполнена с возможностью обращения в направлении, противоположном направлению первой поверхности первой панели.
Узел рамы может быть окном с одной рамой, одним составным окном, несущим более одной панели из листового материала, фасадом ненесущей стены или узлом дверной рамы, и листовой материал может быть, по меньшей мере, полупрозрачным. Таким образом, может быть обеспечен многопанельный узел. Использование может быть в стене, полу или потолочном узле. Дополнительно, предложенные концепции могут позволить образовать герметичный узел, который является желательным для тепло и звукоизоляции. Предполагается, что адаптация внешнего участка рамы для приема одного, двух, трех или более параллельных листов или панелей (с внутренними участками рамы, прикрепленными к внешним поверхностям) будет иметь особое преимущество. Дополнительно к этому, некоторые внутренние участки рамы также могут быть снабжены влагопоглощающим средством между ними. Таким образом, может быть предотвращено образование конденсата в пространстве между листами/панелями.
Внутренние участки рамы и внешний участок рамы могут быть изготовлены из алюминия, стали, НПВХ, армированного волокном цемента, пластика или другого полимерного материала.
Кроме того, узел рамы имеет возможность размещения новых (сменных) герметичных структур разных размеров (длины или ширины). Например, варианты осуществления могут обслуживать вставку баллистически стойких или стойких к взлому листов материала непосредственно прямым способом. Такие дополнительные листы материала могут быть изготовлены, например, из поликарбоната.
В предпочтительных вариантах осуществления изобретения, можно применять гораздо большие сжимающие или ударные силы, чем в обычных системах, поскольку внешняя рама контактирует (и, следовательно, прикладывает силу/давление) к внутренним участкам рамы, а не к листовому материалу (который может включать, например, стекло).
Форма сечения внешнего участка рамы может быть, по существу, U-образной. Однако форма сечения внешнего участка рамы может быть вместо этого выбрана из круглой, правильной многоугольной и неправильной многоугольной.
Узел оконной или дверной рамы может быть предусмотрен изобретением. Таким образом, в таком узле, листовой материал может быть стеклянным, прозрачным, непрозрачным, просвечивающимся или иным. Листовой материал может быть панелью из одного материала или участков из другого материала, размещенных рядом в одной раме, или расположенных выше или ниже в любой комбинации. В качестве альтернативы, узел рамы может включать жалюзи.
В виде примера, внутренний и внешний участки рамы могут быть изготовлены из алюминия, стали или других металлов. Альтернативно, они могут быть образованы из НПВХ или другого пластика или полимерного материала. Конечно, внутренний и внешний участки рамы также могут быть образованы из любой комбинации этих материалов.
Хотя в приведенном выше обсуждении можно предположить, что узел рамы состоит из участков, установленных к сторонам панели, с угловыми деталями, потенциально завершающими внутреннюю раму, при желании внутренние участки рамы могут иметь соединенные под углом концы, как и в случае с внешними рамами. Кроме того, внутренние участки рамы могут продолжаться вокруг угла листового материала, так что в одном варианте осуществления внутренняя рама состоит из четырех L-образных внутренних участков рамы (которые можно рассматривать как угловые детали). Таким образом, если угловая деталь продолжается вдоль значительной длины листового материала, то функционально она может рассматриваться как «внутренний участок рамы» в рамках изобретения, как определено здесь.
В связи с вышеприведенным способом, согласно еще одному аспекту изобретения, предусмотрен внутренний участок рамы для узла рамы для листового материала, причем листовой материал содержит панель, образованную противоположными поверхностями, и один или более периферийных краев, продолжающихся между противоположными поверхностями, при этом противоположные поверхности оканчиваются на одном или более периферийных краях, причем внутренний участок рамы выполнен с возможностью установки к первому периферийному участку первой поверхности листового материала, при этом первый периферийный участок прилегает к периферийному краю, причем первый внутренний участок рамы образует пространство, выполненное с возможностью приема выступа внешнего участка рамы узла рамы, при этом пространство первого внутреннего участка рамы взаимодействует с соответствующим принятым выступом для ограничения перемещения внутреннего участка рамы относительно внешнего участка рамы.
Таким образом, может быть предусмотрен отдельный внутренний участок рамы (или профиль сохранения края) для установки к внешней плоской поверхности панели из листового материала, предпочтительно, вблизи периферийного края панели из листового материала. Будучи выполненным с возможностью установки к панели из листового материала, внутренний участок рамы может быть выполнен с возможностью обеспечения конкретной формы сечения при установке. Форма сечения, которая получается в результате установки внутреннего участка рамы к панели из листового материала, может быть выполнена с тем, чтобы обеспечить геометрию или форму, которые адаптированы для того, чтобы, по существу, соответствовать или дополнять геометрию внешнего участка рамы. Например, внутренний участок рамы может образовать пространство или углубление, которое выполнено с возможностью приема соответствующего выступа внешнего участка рамы, когда внутренний участок рамы и внешний участок рамы соединены или установлены вместе. При приеме выступа, совпадающие или комплементарные формы пространства/углубления и выступа могут взаимодействовать так, чтобы ограничивать, препятствовать или предотвращать перемещение внутреннего участка рамы относительно внешнего участка рамы.
Таким образом, пространство внутреннего участка рамы и выступ внешнего участка рамы могут быть выполнены с с комплементарными или взаимосвязанными геометриями. Таким образом, по существу, совпадающие геометрии могут использоваться для внутреннего и внешнего участков рамы с тем, чтобы образовать взаимосвязь, которая затрудняет или препятствует удалению внутреннего участка рамы из внешнего участка рамы.
Также, пространство внутреннего участка рамы может быть больше принятого выступа, по меньшей мере, в одном измерении на величину допуска, и предпочтительно, значение допуска может быть больше или равно 5 мм.
Внутренний участок рамы может содержать удаленный угловой участок, который образует пространство, выполненное с возможностью приема выступа внешнего участка рамы. Дополнительно, удаленный угловой участок может образовывать углубление или посадочное место вдоль продольной длины внутреннего участка рамы, а выступ внешнего участка рамы может содержать закраину, которая при размещении в пространстве входит в зацепление с углублением или посадочным местом. Например, внутренний участок рамы может быть соединен под углом в одном или более углах для образования углубления или посадочного места для приема закраины или выступа внешнего участка рамы.
Вариант осуществления может содержать паз, который образует пространство, выполненное с возможностью приема выступа внешнего участка рамы, причем выступ представляет собой шпунт.
Таким образом, предусмотрен узел рамы для листового материала, содержащего панель, образованную противоположными плоскими поверхностями, и одним или более периферийными краями, продолжающимися между противоположными плоскими поверхностями, причем противоположные плоские поверхности заканчиваются на одном или более периферийных краях, при этом узел рамы содержит: первый внутренний участок рамы согласно варианту осуществления и выполненный с возможностью установки к первому периферийному участку первой плоской поверхности листового материала, причем первый периферийный участок прилегает к периферийному краю; второй отдельный внутренний участок рамы, выполненный с возможностью установки ко второму периферийному участку второй плоской поверхности листового материала, при этом второй периферийный участок прилегает к периферийному краю, и при этом вторая плоская поверхность находится напротив первой плоской поверхности; внешний участок рамы для приема листового материала с внутренними участками рамы, установленными к нему, причем внешний участок рамы содержит первый и второй выступы.
Согласно другому аспекту изобретения, предусмотрен способ составления рамы панельной конструкции, имеющей одну или множество параллельных панелей, при этом панель содержит панель, образованную противоположными поверхностями, и одним или более периферийными краями, продолжающимися между противоположными поверхностями, причем противоположные поверхности заканчиваются на одном или более периферийных краях, при этом способ включает этапы, при которых: устанавливают первый внутренний участок рамы к первому периферийному участку первой поверхности панели, причем первый периферийный участок прилегает к периферийному краю; устанавливают второй отдельный внутренний участок рамы ко второму периферийному участку второй поверхности панели, при этом второй периферийный участок прилегает к периферийному краю; располагают вторую поверхность обращенной в противоположном направлении к первой поверхности; и размещают во внешний участок рамы листовой материал с внутренним участком рамы, установленным к нему, так, что пространство, образованное первым внутренним участком рамы принимает первый выступ внешнего участка рамы, посредством чего пространство первого внутреннего участка рамы взаимодействует с принятым первым выступом для ограничения перемещения принятого первого внутреннего участка рамы относительно внешнего участка рамы.
Этап приема может дополнительно включать в себя: прием во внешний участок рамы листового материала с первым внутренним участком рамы, установленным к нему, так что пространство, образованное вторым внутренним участком рамы, принимает второй выступ внешнего участка рамы, посредством чего пространство второго внутреннего участка рамы взаимодействует с принятым вторым выступом для ограничения перемещения принятого второго внутреннего участка рамы относительно внешнего участка рамы.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Примеры изобретения теперь будут описаны более подробно со ссылками к прилагаемым чертежам, на которых:
Фиг.1 иллюстрирует вид сечения узла рамы согласно варианту осуществления, в котором левая сторона чертежа представляет собой внешнюю/обращенную наружу сторону;
Фиг.2 иллюстрирует модификацию варианта осуществления по фиг.1; и
Фигуры 3A-3D показывают различные модификации второго внутреннего участка рамы в варианте осуществления по фигурам 1 и 2.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
Следующее описание обеспечивает контекст для описания элементов и функциональных возможностей изобретения и того, как элементы изобретения могут быть реализованы.
Должно быть понятно, что эти чертежи являются лишь схематичными и не выполнены в масштабе. Также должно быть понятно, что одни и те же ссылочные позиции используются на всех чертежах для обозначения одинаковых или аналогичных деталей.
Предложены концепции для снижения сложности монтажа/сложности изготовления и стоимости узла рамы для листового материала.
Изобретение, по меньшей мере, частично основано на понимании того, что дополнительные изделия/узлы могут быть прикреплены к поверхности листового материала, с тем, чтобы обеспечить заданную/желаемую форму сечения. Результирующая форма сечения листового материала и прикрепленного изделия/узла может быть рассчитана для получения выступа внешнего участка рамы. Другими словами, результирующая форма сечения листового материала и прикрепленного изделия/узла может иметь геометрию, которая дополняет или соответствует геометрии внешнего участка рамы. Соответствующие или комплементарные формы могут затем взаимодействовать для ограничения или предотвращения относительного перемещения изделия/узла и внешнего участка рамы. Таким образом, внешний участок рамы может быть приложен к листовому материалу для надежного позиционирования и удержания листового материала внутри рамы.
Таким образом, изобретение может использовать концепцию, согласно которой, по существу, плоская, планарная поверхность листового материала может быть преобразована для обеспечения углубления или пространства для обеспечения взаимно зацепляющегося устройства, и преобразование может быть достигнуто путем установки или прикрепления конкретно образованного/разработанного изделия/узла на плоскую, планарную поверхность листового материала.
Иллюстративные варианты осуществления могут использоваться во многих различных типах узлов рамы, включая оконные рамы, навесные стены, остекление крыши, дверные рамы, перегородки, ограждения и т.д.
Ссылаясь к фиг.1, изображен узел 10 рамы согласно варианту осуществления изобретения. Здесь, узел 10 рамы предназначен для надежного удержания двух, по существу, параллельных панелей из листового материала. Также предполагается, что левая сторона чертежа является внешней/обращенной наружу стороной.
Во избежание сомнений и для лучшего понимания, следует обратиться к панели, листовой панели или отдельному листу/панели из листового материала, чтобы ссылаться на панель из листового материала, которая содержит тело (или панель), образованное противоположными поверхностями, и одним или более периферийными краями, продолжающимися между противоположными поверхностями, причем противоположные поверхности заканчиваются на одном или более периферийных краях. Таким образом, периферийные края образуют внешний периметр плоского тела (или панели). Поэтому, ссылка к периферийному участку поверхности листовой панели (или панели из листового материала) должна относиться к участку поверхности, который расположен прилегающим к периферийному краю листовой панели. Таким образом, периферийный участок поверхности, следовательно, будет пониматься как находящийся на краю поверхности или рядом с ним, так что граница периферийного участка располагается рядом с периферийным краем или расположена очень близко к периферийному краю (т.е. отделена от периферийного края только небольшим расстоянием, например, менее 10 см, предпочтительно, менее 5 см, еще более предпочтительно, менее 2 см, и еще более предпочтительно, менее 1 см). Хотя предусматривается, что противоположные поверхности могут быть, по существу, плоскими (например, чтобы тело было, по существу, плоским), предполагается, что варианты осуществления предусматривают, что противоположные поверхности являются не плоскими, а вместо этого изогнутыми, выпуклыми, вогнутыми или тому подобными.
Первый внутренний участок 16 рамы содержит удлиненный экструдированный элемент 16, который приспособлен для установки к первому периферийному участку 12ʺ первой плоской поверхности 12А первой панели 12 листового материала. Как будет понятно из предыдущего абзаца, первый периферийный участок 12ʺ прилегает к периферийному краю первой панели 12. Здесь периферийный край обращен вертикально вниз (т.е. расположен, по существу, горизонтально) на фиг.1. В виде примера, первый внутренний участок 16 рамы может быть прикреплен к первому периферийному участку 12ʺ первой плоской поверхности 12А, используя любое подходящее соединительное или крепежное средство, включая, например, клей, цемент, эпоксидную смолу, УФ-отверждаемый клей, шурупы, заклепки, штифты, гвозди, крепежи, болты и т.д. В этом примере используется клей, и при этом клей содержит УФ отверждаемую акриловую смолу.
Второй отдельный внутренний участок 18 рамы содержит удлиненный экструдированный элемент 18, который приспособлен для установки ко второму периферийному участку 14ʺ второй плоской поверхности 14А второй панели 14 листового материала. Второй периферийный участок 14ʺ прилегает к периферийному краю второй панели 14. Здесь, периферийный край второй панели, о котором идет речь, обращен вертикально вниз (т.е. расположен, по существу, горизонтально) на фиг.1. Снова, в виде примера, второй внутренний участок 18 рамы может быть установлен ко второму периферийному участку 14ʺ второй плоской поверхности 12А, используя любое подходящее соединительное или крепежное средство, включая, например, клей, цемент, эпоксидную смолу, УФ-отверждаемый клей, шурупы, заклепки, штифты, гвозди, крепежи, болты и т.д. В этом примере используется клей, и при этом клей содержит УФ отверждаемую акриловую смолу.
Внешний участок 20 рамы предусмотрен для приема первой 12 и второй 14 панелей 12, 14 из листового материала с установленными к ним первым 16 и вторым 18 внутренними участками рамы, соответственно.
Внешний участок рамы содержит первый 20А и второй 20В выступы, продолжающиеся внутрь друг к другу. В этом примере, каждый первый 20А и второй 20В выступы имеют форму выступающей внутрь закраины 20А, 20В.
Каждый из первого 16 и второго 18 внутренних участков рамы образует пространство 21A, 21B, выполненное с возможностью приема соответствующего выступа 20A, 20B внешнего участка 20 рамы, причем пространства 21A, 21B первого 16 и второго 18 внутренних участков рамы взаимодействуют с соответствующими принятыми выступами 20А, 20В для ограничения перемещения принятых внутренних участков 16, 18 рамы относительно внешнего участка 20 рамы.
Более конкретно, в варианте осуществления по фиг.1. Каждый из первого 16 и второго 18 внутренних участков рамы содержит удаленный угловой участок, который образует пространство 21А, 21В, выполненное с возможностью приема соответствующего выступа 20А, 20В внешнего участка 20 рамы. Таким образом, удаленный угол каждого из первого 16 и второго 18 внутренних участков рамы образует углубление или посадочное место вдоль продольной длины внутреннего участка 16, 18 рамы. При приеме в соответствующее пространство 21А, 21В, закраина 20А, 20В входит в зацепление с углублением или посадочным местом. Таким образом, когда внутренние участки 16, 18 рамы (с соответственно прикрепленными к ним первой 12 и второй 14 панелями) принимаются внешним участком 20 рамы, закраина 20A, 20B предотвращает внутренние участки 16, 18 рамы (и панели 12, 14 листового материала, установленного к нам) от подъема из внешнего участка 20 рамы.
В этом примере, пространства 21А, 21В первого 16 и второго 18 внутренних участков рамы и соответствующие выступы 20А, 20В внешнего участка 20 рамы содержат, по существу, комплементарные (то есть совпадающие) или взаимозаменяемые геометрии. Однако следует отметить, что в этом примере пространства 21А, 21В первого 16 и второго 18 внутренних участков рамы выполнены с возможностью быть больше, чем соответствующие принятые выступы 20А, 20В, по меньшей мере, в одном измерении. Более конкретно, в варианте осуществления, показанном на фиг.1, пространства 21А, 21В первого 16 и второго 18 внутренних участков рамы являются больше, чем соответствующие принятые выступы 20А, 20В в вертикальном направлении, примерно на 5 мм. Эта разница в размерах учитывает производственные допуски и/или варианты установки, обеспечивая дополнительное вертикальное пространство для выступов 20А, 20В, чтобы они поместились в соответствующие пространства 21А, 21В. Конечно, будет понятно, что могут использоваться другие значения разности размера, такие как, например, около 10 мм, или около 15 мм, и разность размеров не обязательно должна быть в вертикальном направлении (например, она может быть в горизонтальном направлении, направлении глубины или любом их сочетании). Дополнительное пространство, обеспечиваемое за счет того, что пространства 21А, 21В больше соответствующих принимаемых выступов 20А, 20В, может быть дополнительно (или альтернативно) выполнено с возможностью постепенного или внезапного расширения компонентов (таких как внутренние участки рамы и/или панели из листового материала, например).
В примере варианта осуществления, показанного на фиг.1, форма сечения внешнего участка 20 рамы является, по существу, U-образной. Для улучшения фрикционного сцепления, прилегающие поверхности внутренних участков 16, 18 рамы и внешний участок 20 рамы могут быть шероховатыми или зазубренными поверхностями. Такая зазубренность может быть мелкой или тонко зазубренной/узорчатой, а поверхности могут иметь соответствующие выемки.
Также следует отметить, что внешний участок 20 рамы на фиг.1 содержит участок горловины, образованный закраинами 20А, 20В, в который листовой материал 12, 14 (с установленными к нему внутренними участками 16, 18 рамы) выполнен с возможностью быть принятым. Благодаря тому, что каждая закраина 20А, 20В выполнена с возможностью зацепления над углублением или посадочным местом, образованным в соответствующем внутреннем участке рамы, участок горловины является уже, чем объединенная ширина листового материала 12, 14, с внутренними участками 16, 18 рамы, установленными к нему.
Таким образом, будет понятно, что форма сечения внешнего участка 20 рамы образует карман или углубление, выполненное с возможностью приема листового материала 12, 14, с внутренними участками 16, 18 рамы, установленными к нему. Кроме того, форма сечения внутреннего кармана (например, форма сечения, определяемая внутренней или обращенной внутрь поверхностями внешнего участка 20 рамы) выполнена с возможностью, чтобы, по существу, соответствовать форме внешнего сечения листового материала 12, 14 с внутренними участками 16, 18 рамы, установленными к нему (например, форме сечения, определяемой внешними или обращенными наружу поверхностями объединенного листового материала 12, 14 и внутренними участками 16, 18 рамы). Такое расположение может снизить способность внутреннего участка рамы быть поднятым из внутреннего пространства (например, кармана или углубления) внешнего участка 20 рамы. Чтобы поднять внутренний участок рамы из его собранного расположения (как изображено на фиг.1), нужно было бы поднять внутренний участок рамы из внешнего участка 20 рамы вдоль его периметра. Такое действие серьезно затруднено, так как любое жесткое приспособление, используемое для обеспечения рычажного усилия, не сможет «обернуться» вокруг периметра внутреннего участка рамы для того, чтобы отделить его от внешнего участка рамы.
Между первой 12 и второй 14 панелями из листового материала предусмотрен удлиненный структурный дистанцирующий элемент 24. Это помогает поддерживать разделение между панелями 12, 14 из листового материала и гарантирует, что внутренние участки 16, 18 рамы удерживаются фиксированными внутри внешнего участка 20 рамы. Поэтому может быть предпочтительным, хотя и не обязательно существенным (например, в зависимости от применения), чтобы структурный дистанцирующий элемент 24 был рассчитан на то, чтобы выдерживать высокие нагрузки (например, чтобы выдерживать те же нагрузки, что и узел рамы). Только в качестве примера, дистанцирующий элемент 24 может быть образован из монолитного материала, который выбран из-за его прочности на сжатие и свойств низкой теплопроводности. Альтернативно, дистанцирующая планка может быть образована из композитного материала, который разработан и/или выбран с тем, чтобы обеспечить требуемые свойства прочности на сжатие и теплопроводности.
Например, дистанцирующая планка может быть изготовлена из ряда материалов, которые обеспечивают структурную прочность, по меньшей мере, 90 Н на мм длины и низкую теплопроводность, чтобы минимизировать тепловые мостики. Могут быть использованы такие материалы, как поликарбонат, АБС или другие термопласты, в твердом или сотовом сечении. Для типового термопласта, внешняя форма сечения может быть в основном прямоугольной и иметь размеры, аналогичные размеру перекрытия между листовым материалом и рамой в плоскости листа, то есть 37,5 мм. Размер нормали к плоскости листа может составлять приблизительно 16 мм, чтобы оптимизировать тепловое сопротивление заполненного газом зазора между листами 12, 14. В случае дистанцирующего элемента размером 37,5 мм × 16 мм, по меньшей мере, 25% сечения, предпочтительно, должно содержать стойки, охватывающие направление 16 мм.
Непосредственно под дистанцирующим элементом 24, продолжающимся между первой и второй панелями 12, 14 из листового материала, предусмотрен уплотнительный элемент 22, который выполнен с возможностью создания герметичного соединения между первой и второй панелями 12, 14 (чтобы, например, предотвратить попадание воды).
Между нижней частью (т.е. обращенными вниз краями внутренних участков 16, 18 рамы и панелями 12, 14) и внешним участком 20 рамы находится уплотнитель 26. Уплотнитель способствует правильному размещению внутренних участков 16, 18 рамы и панелей 12, 14 внутри внешнего участка 20 рамы. Уплотнитель 26 не обязательно должен быть непрерывным.
В качестве примера, узел рамы по фиг.1 может использоваться в узле оконной или дверной рамы, и листовой материал может быть, по меньшей мере, полупрозрачным, частично непрозрачным или просвечивающимся. Таким образом, может быть предусмотрен много панельный оконный узел или узел дверной рамы. Варианты осуществления могут использоваться в других узлах, таких как барьеры, ограждающие конструкции, черепичная крыша, потолочные светильники, потолки, подвесные потолки, перегородки и т.д.
Дополнительно, предложенные концепции могут позволить образовать герметичный узел, который является желательным для тепло и звукоизоляции. Предусматривается, что адаптация внешнего участка рамы для приема двух или трех параллельных листов или панелей (с внутренними участками рамы, установленными к внешним плоским поверхностям) будет иметь особое преимущество. Тем не менее, предложенные концепции в равной степени применимы к адаптации внешнего участка рамы для приема одного листа или панели (с внутренним участком рамы, установленным к каждой из противостоящих/противоположных плоских поверхностей отдельного листа/панели).
Следует отметить, что для вариантов осуществления, выполненных с возможностью приема двух, трех или более листов или панелей, листы/панели могут быть снабжены влагопоглощающим средством между ними. Таким образом, может быть предотвращено образование конденсата в пространстве между листами/панелями. Также, между прилегающими листами/панелями может быть предусмотрен разделитель или дистанцирующий элемент для содействия и/или поддержания правильного расположения и отделения листового материала. Влагопоглощающее средство может быть предусмотрено в перфорированной камере, заполненной осушителем или осушающей пенопластовой лентой, образованной в таком разделе или дистанцирующем элементе.
Хотя вариант осуществления по фиг.1 был описан как включающий в себя внешний участок рамы, имеющий по существу U-образную форму сечения, следует понимать, что в другом варианте осуществления форма сечения внешнего участка рамы может быть выбрана из круговой, правильной многоугольной и неправильной многоугольной.
Внутренние участки рамы и внешний участок рамы могут быть изготовлены из алюминия, стали, НПВХ, пластика или другого полимерного материала.
Кроме того, узел рамы имеет возможность размещения новых или сменных герметичных структур разных размеров (длины или ширины). Например, варианты осуществления могут обслуживать вставку баллистически стойких или стойких к взлому листов материала непосредственно прямым способом. Такие дополнительные листы материала могут быть изготовлены, например, из поликарбоната.
Листовой материал может содержать панель из одного материала или участков из отличного материала, размещенных рядом в одной раме, или размещенных выше или ниже в любой комбинации. В качестве альтернативы, узел рамы может включать жалюзи.
Хотя приведенное выше описание может предложить, что завершенный узел рамы может состоять из участков длин, установленных вокруг сторон панели, с угловыми деталями, потенциально завершающими внутреннюю раму, внутренние участки рамы могут иметь соединенные под углом концы при желании, как и в случае с внешними рамами. Кроме того, внутренние участки рамы могут продолжаться вокруг угла листового материала, так что в одном варианте осуществления внутренняя рама состоит из четырех L-образных внутренних участков рамы (которые могут быть собраны как угловые детали). Таким образом, если угловая деталь продолжается вдоль значительной длины листового материала, то функционально она может рассматриваться как «внутренний участок рамы» в рамках изобретения, как определено здесь.
Для обеспечения подходящей прочности и облегчения производства, например, путем экструзии, внутренний участок рамы в варианте осуществления может быть изготовлен из алюминия, стали, НПВХ, или другого пластика или полимерного материала. Такие материалы являются исключительно иллюстративными, поскольку внутренний участок рамы может быть образован из любого подходящего материала.
В качестве дополнительного примера, в проиллюстрированном варианте осуществления на фиг.1 внутренние участки 16, 18 рамы выполнены из алюминия, и каждый имеет (максимальную) толщину от 2 мм до 50 мм. Разумеется, следует понимать, что в альтернативных вариантах осуществления внутренние участки рамы могут быть большей, меньшей или различной толщины.
Хотя вариант осуществления по фиг.1 был изображен и описан как использующий внутренние участки рамы, каждый из которых имеет удаленный угол для приема участка закраины внешнего участка рамы, следует понимать, что в других вариантах осуществления могут использоваться другие комбинации совпадающих или комплементарных геометрий. Например, в альтернативном варианте осуществления, по меньшей мере, один из первого и второго внутренних участков рамы может содержать паз, который образует приспособленное пространство для приема соответствующего выступа внешнего участка рамы, причем соответствующий выступ представляет собой шпунт. Другими словами, можно использовать шпунт и паз, чтобы шпунт и паз были приспособлены для взаимодействия друг с другом, чтобы ограничить относительное перемещение между внутренним и внешним участками рамы.
Дополнительно, хотя вариант осуществления на фиг.1 был изображен и описан как использующий два (т.е. первый и второй) внутренних участка рамы, которые образуют пространство для приема соответствующего выступа внешнего участка рамы, следует понимать, что другие варианты осуществления могут использовать только один внутренний участок рамы, который образует пространство для приема выступа внешнего участка рамы. Другими словами, предлагаемый вариант осуществления может содержать модификацию варианта, изображенного на фиг.1, в котором второй внутренний участок рамы не образует пространство 21B, и в котором внешний участок 20 рамы не имеет второго выступа 20B. Таким образом, в таком варианте осуществления может использоваться внутренний участок рамы согласно варианту осуществления наряду со вторым отдельным (и потенциально общим) внутренним участком рамы, который не образует пространство для приема выступа внешнего участка рамы.
Также, хотя вариант осуществления на фиг.1 был изображен и описан как использующий внешний участок рамы, который образован как единый компонент (например, единый удлиненный экструдированный элемент, имеющий, в целом, U-образную форму сечения), следует понимать, что в других вариантах осуществления может использоваться внешний участок рамы, который образован из двух или более компонентов, которые собраны вместе с тем, чтобы захватывать внутренние участки рамы и листовой материал между ними. Другими словами, предлагаемый вариант осуществления может содержать модификацию варианта, изображенного на фиг.1, при этом внешний участок рамы образован из первого и второго внешних участков рамы.
1
2
В качестве примера, ссылаясь на фиг.2, изображена модификация варианта осуществления по фиг.1, в котором внешний участок 20 рамы содержит первый внешний подучасток 20 рамы и второй внешний подучасток 20 рамы.
1
2
1
1
2
2
Каждый из первого 20 и второго 20 внешних подучастков рамы содержит удлиненные экструдированные элементы. В этом примере, первый внешний подучасток 20 рамы имеет, в целом, L-образную форму сечения (с выступом 20А, продолжающимся вдоль продольной длины первого внешнего подучастка 20 рамы). Второй внешний подучасток 20 рамы имеет, в целом, прямоугольную форму сечения (с выступом 20А, продолжающимся вдоль продольной длины второго внешнего подучастка 20 рамы).
1
2
Как изображено на фиг.2, первый 20 и второй 20 внешние подучастки рамы сведены вместе, чтобы образовать объединенный внешний участок 20 рамы, имеющий, в целом, U-образную форму сечения, и для захвата внутренних участков 16, 18 рамы.
1
2
1
2
1
2
Таким образом, в варианте осуществления, показанном на фиг.2, первый внешний подучасток 20 рамы принимает листовой материал 12, 14 с установленными к нему внутренними участками 16, 18 рамы. Второй внешний подучасток 20 рамы также предназначен для приема листового материала с установленным к нему внутренним участком рамы. Предусмотрены средства для соединения первого 20 и второго 20 внешних подучастков рамы вместе (например, фиксирующие геометрии внутренних участков рамы и внешних подучастков рамы; фрикционный контакт; связывание/склеивание; зажимное сжатие и т.д.). Первый 20 и второй 20 внешние подучастки рамы вместе образуют пространство для приема внутренних участков 16, 18 рамы.
1
2
1
2
В этом примере, первый 20 и второй 20 внешние подучастки рамы выполнены с возможностью приложения сжимающего усилия к внутренним участкам 16, 18 рамы, чтобы зажимать внутренние участки 16, 18 рамы и, по существу, предотвращать перемещение внутренних участков 16, 18 рамы в отношении первого 20 и второго 20 внешних подучастков рамы. Таким образом, в качестве примера, возможно, приложить намного большее зажимающее давление (то есть усилие сжатия) для надежного удержания внутренних участков 16, 18 рамы и листового материала 12, 14 на месте, поскольку зажимающее давление (или усилие сжатия) прикладывается к внутренним участкам 16,18 рамы, а не листовому материалу 12, 14. Однако, следует понимать, что в других вариантах осуществления зажимающее давление (например, усилие сжатия) не должно использоваться в качестве удерживающего средства.
Также предложен способ построения заключенной в раму панельной конструкции, имеющей одну или более параллельных панелей. Способ построения может включать этап, при котором устанавливают первый внутренний участок рамы к первому периферийному участку первой поверхности панели, при этом первый периферийный участок прилегает к периферийному краю панели. Также способ может включать этап, при котором устанавливают второй отдельный внутренний участок рамы ко второму периферийному участку второй поверхности панели, при этом второй периферийный участок прилегает к периферийному краю панели. Панель (панели) расположена/расположены так, что вторая поверхность обращена в направлении, противоположном направлению первой поверхности. Затем располагаемые панели (панелей) и внутренние участки рамы позиционируются (например, вставляются или вводятся) во внешний участок рамы, так что пространство, образованное каждым из первого и второго внутренних участков рамы, принимает соответствующий выступ внешнего участка рамы. Таким образом, пространства первого и второго внутренних участков рамы взаимодействуют с соответствующими принятыми выступами внешнего участка рамы для ограничения перемещения внутренних участков рамы относительно внешнего участка рамы.
Хотя вариант осуществления по фигурам 1 и 2 был изображен и описан как использующий внутренние участки рамы, каждый из которых имеет удаленный угол для приема участка закраины внешнего участка рамы, следует понимать, что другие варианты осуществления могут использовать другие конструкции комбинаций внутренних участков рамы совпадающих или комплементарных геометрий. Например, в альтернативном варианте осуществления, по меньшей мере, один из первого и второго внутренних участков рамы может содержать экструдированный элемент, который выполнен с возможностью иметь форму сечения, которая образует пространство, выполненное с возможностью приема соответствующего выступа внешнего участка рамы. Другими словами, форма сечения внутреннего участка рамы может быть образована так, что она обеспечивает углубление или посадочное место вдоль своей продольной длины, так что углубление/посадочное место выполнено с возможностью приема и взаимодействия с выступом внешнего участка рамы с тем, чтобы ограничить относительное перемещение между внутренним и внешним участками рамы.
В виде примера, ссылаясь к фигурам 3A-3D, изображены различные модификации второго внутреннего участка 18 рамы, используемые в вариантах осуществления по фигурам 1 и 2.
Первый вариант внутреннего участка 18А рамы изображен на фиг.3А. Здесь, внутренний участок 18А рамы содержит удлиненный элемент, который имеет форму сечения (например, посредством экструзии или изгиба), содержащую первый 31А-третий 33А участки. Второй участок 32А находится между первым 31А и третьим 33А участками и расположен под углом, чтобы быть перпендикулярным к первому участку 31А и третьему участку 33А (если смотреть в сечении). Первый 31А и третий 33А участки являются, по существу, параллельными друг другу (если смотреть в сечении). Таким образом, относительное расположение первого 31A-третьего 33A участков внутреннего участка 18A рамы образует посадочное место или углубление, подобное пространству 21B в вариантах осуществления по фигурам 1 и 2.
Второй вариант внутреннего участка 18В рамы изображен на фиг.3В. Здесь, внутренний участок 18А рамы содержит удлиненный элемент, который имеет форму сечения (например, посредством экструзии или изгиба), содержащую первый 31А-третий 33А участки. Второй участок 32В находится между первым 31В и третьим 33В участками и образует острый угол между первым участком 31В и третьим участком 33В (если смотреть в сечении). Другими словами, угол, образованный между первым участком 31B и вторым участком 32B, составляет менее 90°, и угол, образованный между вторым участком 32B и третьим участком 33B, составляет менее 90°. Снова, подобно варианту осуществления по фиг.3А, первый 31А и третий 33А участки являются, по существу, параллельными друг другу (если смотреть в сечении). Таким образом, относительное расположение первого 31А-третьего 33А участков внутреннего участка 18А рамы образует наклонное посадочное место или углубление.
Другой вариант внутреннего участка 18С рамы изображен на фиг.3С. Здесь, внутренний участок 18С рамы содержит удлиненный элемент, который имеет форму сечения (например, посредством экструзии или изгиба), содержащую первый 31С-третий 33С участки. Второй участок 32C находится между первым 31C и третьим 33C участками и расположен под углом, чтобы быть перпендикулярной третьему участку 33С и образовать острый угол между первым участком 31С и вторым участком 32C. В отличие от вариантов осуществления, по фигурам 3А и 3В, первый участок 31С расположен под углом относительно третьего участка 33С (если смотреть в сечении).
Еще один вариант внутреннего участка 18D рамы изображен на фиг.3D. Здесь, внутренний участок 18D рамы содержит удлиненный элемент, который имеет форму сечения (например, посредством экструзии или изгиба), содержащую первый 31D-третий 33D участки. Второй участок 32D находится между первым 31D и третьим 33D участками и расположен под углом, чтобы образовать острый угол между вторым 32D и третьим 33D участками и образовать острый угол между первым участком 31D и вторым участком 32D. Подобно варианту осуществления, по фиг.3С, первый участок 31D расположен под углом относительно третьего участка 33D (если смотреть в сечении).
Следует понимать, что изображенные варианты осуществления на фигурах 3A-3D являются примерами осуществления и представляют предпочтительные расположения, которые, как было установлено, являются предпочтительными (например, с точки зрения их простоты изготовления, прочности, веса и/или стоимости). Такие варианты осуществления могут рассматриваться как имеющие S-образную или Z-образную форму сечения и могут, например, быть изготовлены путем простой экструзии и/или изгибания удлиненного элемента.
В частности, следует отметить, что варианты осуществления по фигурам 1 и 2 можно рассматривать как используемые блоки к листовому материалу. Такие варианты осуществления могут использовать жесткую связь и «твердый» элемент профиля сохранения края (ERP). Тем не менее, внутренний участок рамы может быть модифицирован для создания устройства, которое амортизирует связь и уменьшает напряжение, допуская некоторую деформацию длины связи.
Например, внутренний участок рамы (или элемент ERP) может быть держателем для связующего силикона, который обеспечивает экстенсивное перемещение под нагрузкой. Чтобы гарантировать, что наполнение ERP может быть предпринято, и в течение 14 дней может быть достигнута его полная прочность, верхний участок ERP может быть снабжена двухсторонней лентой, которая обеспечивает прочную связь. Это позволяет немедленно обращаться с узлами во время процесса изготовления.
Таким образом, может быть предложено перейти от жесткого негибкого соединения ERP к листовому материалу (например, как показано на фигурах 1-2) к гибкому креплению к листовому материалу (например, как показано на фигурах 3A-3D) использованием связующего силикона и ленты VHB, с тем, чтобы позволить перемещение во время достижения большой прочности по данной плоскости разрушения (например, может быть учтено перемещение до 20 мм). Читатель поймет, что в предлагаемом варианте осуществления внешний участок рамы и внутренний участок рамы, установленные к листовому материалу, взаимодействуют для удержания внутреннего участка рамы. Такое взаимодействие внутреннего и внешнего участков, таким образом, ограничивает перемещение внутреннего участка рамы, и это ограничение может быть в боковом направлении и/или вертикальном направлении.