МЕХАНИЧЕСКОЕ СЦЕПЛЕНИЕ ПАНЕЛЕЙ ПОЛА ВЕРТИКАЛЬНЫМ СКЛАДЫВАНИЕМ
MECHANICAL ADHESION OF FLOOR PANELS BY VERTICAL STACKING

Изобретение относится, в общем и целом, к панелям пола с механическими замковыми системами с гибким и смещаемым язычком, упрощающими их установку. Изобретение обеспечивает новые усовершенствованные замковые системы и способы сборки.
В частности, но не ограничиваясь этим, изобретение касается механической замковой системы для прямоугольных панелей пола с длинными и короткими гранями. Следует подчеркнуть, что длинные и короткие грани используются исключительно из соображений упрощения описания. Панели также могут быть квадратными. Тем не менее, изобретение также применимо и к строительным панелям в целом. Говоря конкретнее, изобретение относится к такому типу механических замковых систем, который позволяет скреплять все четыре грани панели с другими панелями одним угловым перемещением, предпочтительно содержащему гибкий или частично гибкий и/или смещаемый язычок и/или гибкий шпунт, чтобы облегчить установку строительных панелей.
Панель пола данного типа представлена в WO 2006/043893, где раскрыта панель пола с замковой системой, содержащей фиксирующий элемент, взаимодействующий с фиксирующим пазом, для сцепления в горизонтальном направлении, и гибкий язычок, взаимодействующий с пазом для язычка, чтобы зафиксировать панель в вертикальном направлении. Гибкий язычок гнется в горизонтальной плоскости во время соединения панелей пола и дает возможность установки панелей с помощью вертикального складывания или единственно вертикальным перемещением. Под «вертикальным складыванием» подразумевается соединение трех панелей, при котором первая и вторая панели соединены и единственный поворот новой панели, называемой «складываемой панелью», позволяет одновременно присоединить две перпендикулярные грани новой панели к первой и второй панелям. Такое соединение имеет место, например, когда длинная сторона первой панели в первом ряду уже присоединена к длинной стороне второй панели во втором ряду. Затем новую складываемую панель присоединяют с помощью углового перемещения к длинной стороне первой панели в первом ряду. Данный конкретный тип поворота, соединяющего также короткую сторону новой складываемой панели и второй панели, называется «вертикальным складыванием». Короткие грани постепенно складываются вместе и сцепляются от одной части грани к другой, как ножницы, когда панель наклоняют, опуская на черный пол. Также можно соединить две панели, опустив всю панель одним лишь вертикальным перемещением относительно другой. Данный конкретный тип сцепления называется «вертикальное сцепление». Остальные ряды соединяют вертикальным складыванием. Также можно собрать весь пол, присоединяя ряд вертикальным складыванием. Затем весь ряд присоединяют к ранее установленному предыдущему ряду с помощью углового перемещения.
Аналогичные панели пола более подробно описаны в WO 20003/016654, где раскрыта замковая система, содержащая язычок с гибкой защелкой. Язычок продолжается и значительно изгибается в вертикальном направлении, а кончик защелки взаимодействует с пазом для язычка, обеспечивая вертикальное сцепление.
Вертикальное сцепление и вертикальное складывание данного типа создают разъединяющее давление на коротких гранях, когда гибкий язычок или гибкие части язычка смещаются горизонтально во время углового перемещения длинных граней. Автор изобретения проанализировал несколько типов панелей пола и обнаружил, что короткие грани могут быть раздвинуты в процессе сборки и что между краями коротких граней может образоваться зазор. Этот зазор может воспрепятствовать дальнейшему процессу установки, и панели пола невозможно будет соединить. Это также может привести к серьезным повреждениям замковой системы в области коротких граней. Толкание половиц вбок, к коротким граням, в процессе установки может воспрепятствовать образованию зазора. Такой способ установки, однако, сложен и труден в использовании, так как необходимо сочетание трех действий и одновременное их использование вместе с опусканием длинных граней под углом, как описано ниже.
а) Грани новой панели пола должны быть приведены в контакт с первой панелью, лежащей на полу, и длинная грань новой панели должна быть прижата в наклонном положении к первой панели.
б) Новая панель должна быть смещена вбок, в прижатом и наклонном положении, и прижата в боковом направлении к короткой грани второй панели, лежащей на полу, с целью противодействия противодавлению язычка.
в) И, наконец, новая панель должна быть опущена на пол, при этом давление, направленное вперед и вбок, в процессе опускания должно оставаться неизменным.
Было обнаружено, что проблемы разъединения в процессе сборки часто возникают при малой толщине панелей и малых, компактных замковых системах на длинных гранях или когда основа панели содержит материал с гладкой поверхностью, такой как, например, древесноволокнистая плита высокой плотности. Такие проблемы также могут возникнуть, когда панели короткие или в связи с установкой первой или последней панели в каждом ряду, так как она обычно производится в отношении панелей, обрезанных до более малой длины, чтобы они умещались в промежутке, оставшемся до стены. Проблема разъединения, конечно, чрезвычайно трудно решается в отношении панелей любого типа, в которых используются замковые системы с прочным гибким язычком, создающим значительное горизонтальное разъединяющее давление во время вертикального складывания. Такие прочные язычки очень важны во многих случаях применения, где требуется высококачественное соединение, но панели с такими гибкими язычками очень трудно устанавливать известными способами сборки.
Задачей изобретения является решение проблем, связанных с возникновением зазоров в покрытии пола, устанавливаемом с помощью вертикального складывания или вертикального сцепления.
В нижеследующем описании видимая поверхность установленной панели пола называется «лицевой поверхностью», тогда как противоположная сторона панели пола, обращенная к черному полу, называется «задней поверхностью». Грань между лицевой и задней поверхностью называется «шовная грань». Под «горизонтальной плоскостью» понимается плоскость, параллельная наружной части поверхностного слоя. Непосредственно прилегающие друг к другу верхние части двух соседних шовных граней соединяемых панелей пола вместе образуют «вертикальную плоскость», перпендикулярную горизонтальной плоскости.
Под «швом» или «замковой системой» подразумеваются взаимодействующие средства соединения, соединяющие панели пола вертикально и/или горизонтально. Под «механической замковой системой» подразумевается, что соединение можно осуществить без клея. Механические замковые системы во многих случаях можно сочетать с клеем. Под термином «объединенный с…» следует понимать «выполненный за одно целое с панелью или присоединенный к ней в заводских условиях».
Под термином «гибкий язычок» понимается отдельный язычок, длина которого направлена вдоль шовных граней и который образует часть вертикальной замковой системы и может быть смещен, по меньшей мере, частично, в горизонтальном направлении во время сцепления. Язычок может, например, быть гибким целиком или может содержать гибкие и упругие части, которые изгибаются в сцепленном положении или могут изгибаться и упруго отскакивать обратно, в исходное положение.
Под «угловым перемещением» подразумевается соединение, происходящее при повороте, во время которого происходит изменение взаимного углового положения двух соединяемых или разъединяемых частей. Когда угловое перемещение относится к соединению двух панелей пола, изменение углового положения происходит у верхних частей шовных граней, по меньшей мере, частично контактирующих друг с другом, во время последней части перемещения.
Под «угловой замковой системой» подразумевается механическая замковая система, которую можно соединять в вертикальном и горизонтальном направлении угловым перемещением, содержащая язычок и паз, сцепляющие две смежные грани в вертикальном направлении, и шпунт с замковым элементом на одной грани панели, называемой «панелью со шпунтом», которая взаимодействует с замковым пазом на грани другой панели, называемой «панелью с пазом», и сцепляет грани в горизонтальном направлении. Замковый элемент и замковый паз в общем случае имеют скругленные направляющие поверхности, которые направляют замковый элемент в замковый паз, и замковые поверхности, которые обеспечивают сцепление и препятствуют горизонтальному разъединению граней.
Под «углом установки» подразумевается обычно используемый угол между двумя панелями на первичном этапе сборки с помощью углового перемещения, когда одна панель приподнята и расположена под углом и ее прижимают верхней кромкой к верхней кромке другой панели, лежащей плашмя на черному полу. Угол установки обычно составляет порядка 25 градусов, и в этом положении между клиновой панелью и панелью с пазом имеются лишь две точки контакта. В особых случаях, при наличии между соединителями более двух точек контакта, угол установки больше 25 градусов.
Под «углом контакта в трех точках» подразумевается угол между двумя панелями пола во время углового перемещения при наличии, по меньшей мере, трех точек контакта между частями замковой системы.
Под «углом контакта» подразумевается угол расположения складываемой панели, когда короткая грань одной панели входит в первичный контакт с частью гибкого язычка, которая должна быть смещена в горизонтальном направлении и которая активна при вертикальном сцеплении коротких граней.
Под «направляющим углом» подразумевается угол между двумя панелями пола во время углового перемещения, когда направляющие поверхности замкового элемента на шпунте и/или на замковом пазе находятся в контакте друг с другом, с верхней частью замкового элемента или с нижней частью замкового паза соответственно. Направляющие поверхности часто имеют скругленные или скошенные части, которые во время углового перемещения прижимают верхние грани панелей друг к другу и содействуют вставке замкового элемента в замковый паз. Большинство замковых систем, представленных на рынке, имеют направляющий угол порядка 5 градусов.
Под «углом сцепления» подразумевается угол между двумя панелями пола на завершающем этапе углового перемещения, когда активные замковые поверхности на замковом элементе и на замковом пазе вступают в первичный контакт друг с другом. В большинстве замковых систем величина угла фиксации составляет порядка 3 градусов и меньше.
Под «углом трения» подразумевается угол, при котором сила трения по длинным граням значительно возрастает во время углового перемещения относительно угла установки - по причине того, что в замковой системе имеется более двух точек контакта, - и противодействует смещению вдоль длинных граней.
Под «давлением язычка» подразумевается усилие нажатия в Н, когда язычок находится в заданном положении. Под «максимальным давлением язычка» подразумевается давление язычка, когда он находится в своей внутренней позиции в процессе вертикального складывания, а под «предварительным напряжением язычка» подразумевается давление язычка в сцепленном положении, когда язычок нажимает на часть паза для язычка.
Настоящее изобретение относится к комплекту панелей пола, или плавающему полу, с механической замковой системой, которая позволяет улучшить процесс сборки панелей пола, устанавливаемых с вертикальным складыванием, и противодействует разъединению коротких граней в процессе установки.
Изобретение основано на первом базовом представлении о том, что упомянутые проблемы, связанные с разъединением, относятся в основном к замковой системе длинных граней. Все известные замковые системы, применяемые для сцепления панелей с помощью углового перемещения, очень легко смещаются вдоль шва, когда панели пола находятся в первичном наклонном положении друг относительно друга. Трение значительно возрастает при малом угле, когда панели пола почти сцеплены. Это означает, что трение между длинными гранями недостаточно для предотвращения смещения коротких граней во время первичного этапа вертикального складывания, когда угол велик и когда часть гибкого язычка должна быть прижата в горизонтальном направлении с целью обеспечения возможности вертикального складывания. Трение между длинными гранями в большинстве замковых систем увеличивается при малых углах, но это является недостатком, так как короткие грани могли уже быть разъединены и замковая система коротких граней не может преодолеть трение при малом угле, чтобы соединить короткие грани. Разъединение усложняет сборку, так как панели нужно выравнивать и прижимать вбок и существует значительный риск повреждения замковой системы коротких граней.
Главной задачей изобретения является решение проблемы разъединения коротких граней с помощью (в отличие от известной технологии) увеличения трения между длинными гранями, когда длинные грани находятся в наклонном положении, перед достижением ими окончательного сцепленного положения. Усиленное трение между длинными гранями может противодействовать смещению длинных граней вдоль шва во время вертикального складывания, когда гибкий язычок разжимает панели пола, или даже предотвратить данное смещение и противодействовать разъединению коротких граней в процессе сборки или даже полностью предотвратить его.
Изобретение основано на втором базовом представлении о том, что совместное действие замковых систем длинных граней и коротких граней обязательно для пола, предназначенного для установки с помощью вертикального складывания. Замковые системы длинных и коротких граней должны быть приспособлены друг к другу, чтобы обеспечить простую, удобную и надежную сборку.
Изобретение обеспечивает новый вариант осуществления замковых систем длинных и коротких граней согласно различным аспектам, предоставляющим соответствующие преимущества. Областью применения изобретения является изготовление панелей пола любой формы и из любого материала, например ламинированного паркета; а в особенности панелей, поверхность которых содержит термореактивные смолы, дерево, древесноволокнистые плиты высокой плотности, шпон или камень.
Изобретение согласно первому принципу относится к панелям пола с длинными гранями, снабженными замковой системой, которая, будучи расположена под углом, который больше используемого в существующих технологиях, препятствует смещению вдоль шва, когда панели соединяют вертикальным складыванием.
Согласно одному из вариантов осуществления первого принципа изобретение обеспечивает комплект, по существу, идентичных панелей пола, каждая из которых имеет длинные и короткие грани, снабженные первым и вторым соединителями, объединенными с панелями пола. Соединители предназначены для соединения смежных граней. Первый соединитель содержит шпунт с направленным вверх замковым элементом на грани панели пола и открытый вниз замковый паз в смежной грани соседней панели пола для соединения смежных граней в горизонтальном направлении, перпендикулярно смежным граням. Второй соединитель содержит язычок на грани одной панели пола, продолжающийся, по существу, перпендикулярно грани, и открытый в горизонтальном направлении паз для язычка в смежной грани другой панели пола для соединения смежных граней в вертикальном направлении. Соединители длинных граней предназначены для сцепления с помощью углового перемещения, а соединители коротких граней предназначены для сцепления с помощью вертикального складывания. Длинная грань новой панели во втором ряду соединяется с длинной гранью первой панели в первом ряду с помощью углового перемещения. Короткая грань новой панели и короткая грань второй панели во втором ряду должны соединяться тем же угловым движением. Соединители длинных граней имеют, по меньшей мере, три отдельные точки контакта или поверхности контакта между смежными частями соединителей, когда новую панель прижимают верхней кромкой к верхней кромке первой панели под углом к главной плоскости, составляющим, по меньшей мере, 10 градусов.
Так как панель пола согласно первому принципу изобретения снабжена длинными гранями, которые при наклоне под углом 10 градусов имеют три точки контакта, между длинными гранями создается значительное трение, которое противодействует смещению коротких граней, вызываемому давлением язычка во время вертикального складывания, или предотвращает его. Преимущество состоит в том, что гибкий язычок может быть выполнен и расположен на короткой грани с исходной точкой контакта, расположенной вблизи длиной грани, например на расстоянии около 15 мм от длинной грани, и это дает возможность вертикального сцепления на протяжении значительного участка короткой грани.
Сборка улучшается согласно некоторым вариантам осуществления, если угол контакта в трех точках больше 10 градусов, предпочтительно - 15 градусов и более. Согласно другим вариантам осуществления для упрощения сборки требуется более 18 и даже более 20 градусов.
Согласно второму принципу изобретения положение и форма предпочтительно гибкого язычка короткой грани и замковой системы длинных граней таковы, что трение на длинных гранях возрастает при угловом перемещении панели вниз от угла установки до угла контакта, когда гибкий язычок под действием вертикального складывания вступает в первичный контакт с прилегающей короткой гранью, и дальнейшее угловое перемещение заставляет первый гибкий край гибкого язычка смещаться в горизонтальном направлении, создавая горизонтальное разъединяющее давление, действующее на короткие грани.
Согласно варианту осуществления данного второго принципа изобретение обеспечивает комплект, по существу, идентичных панелей пола, каждая из которых имеет длинные и короткие грани, снабженные первым и вторым соединителями, объединенными с панелями пола. Соединители предназначены для соединения смежных граней. Первый соединитель содержит шпунт с направленным вверх замковым элементом на грани одной панели пола и открытый вниз замковый паз в смежной грани соседней панели пола для соединения смежных граней в горизонтальном направлении, перпендикулярно смежным граням. Второй соединитель содержит язычок на грани одной панели пола, продолжающийся, по существу, перпендикулярно грани, и открытый в горизонтальном направлении паз для язычка в смежной грани другой панели пола для соединения смежных граней в вертикальном направлении. Соединители длинных граней предназначены для сцепления с помощью углового перемещения, а соединители коротких граней предназначены для сцепления с помощью вертикального складывания. Длинная грань новой панели во втором ряду соединяется с длинной гранью первой панели в первом ряду с помощью углового перемещения. Короткая грань новой панели и короткая грань второй панели во втором ряду должны соединяться тем же угловым движением. Язычок на коротких гранях изготовлен из отдельного материала, присоединяется к соединительному пазу и содержит гибкую часть, краевой участок которой расположен вблизи длинной грани первой панели. Краевой участок смещается в горизонтальном направлении во время складывания и взаимодействует с пазом для язычка смежной короткой грани с целью сцепления панелей пола между собой в вертикальном направлении. Первый и второй соединители на длинных гранях имеют такую конструкцию, что сила трения, действующая вдоль длинной грани, меньше под углом установки, чем под углом контакта, когда панели прижимают друг к другу с одним и тем же усилием нажатия, удерживая в контакте верхние шовные кромки. Угол установки составляет 25 градусов, а угол контакта меньше и соответствует моменту первичного контакта между краевым участком и прилегающей короткой гранью.
Усиление трения между длинными гранями под углом контакта может быть достигнуто и множеством альтернативных способов, например увеличением давления между точками контакта, и/или увеличением размера поверхностей контакта в точках контакта между первым и вторым соединителями, и/или увеличением числа точек контакта от 2-3 до 3-4.
Согласно третьему принципу изобретения обеспечена замковая система на длинных гранях, снабженная фрикционным средством - таким, что на длинных гранях в наклонном положении возникает большое трение при наличии лишь двух точек контакта между соединителями на длинных гранях.
Согласно одному из вариантов осуществления третьего принципа изобретение обеспечивает комплект, по существу, идентичных панелей пола, каждая из которых имеет длинные и короткие грани, снабженные первым и вторым соединителями, выполненными объединенными с панелями пола. Соединители предназначены для смежных граней. Первый соединитель содержит шпунт с направленным вверх замковым элементом на грани панели пола и открытый вниз замковый паз в смежной грани соседней панели пола для соединения смежных граней в горизонтальном направлении, перпендикулярно смежным граням. Второй соединитель содержит язычок на грани одной из панелей пола, продолжающийся, по существу, перпендикулярно грани, и открытый в горизонтальном направлении паз для язычка на прилегающей грани другой панели пола для соединения смежных граней в вертикальном направлении. Соединители длинных граней предназначены для сцепления с помощью углового перемещения, а соединители коротких граней предназначены для сцепления с помощью вертикального складывания. Длинная грань новой панели во втором ряду соединяется с длинной гранью первой панели в первом ряду с помощью углового перемещения. Короткая грань новой панели и короткая грань второй панели во втором ряду должны соединяться тем же угловым движением. Язычок на коротких гранях изготовлен из отдельного материала, присоединяется к соединительному пазу и имеет гибкую часть, предназначенную для горизонтального смещения во время складывания и для взаимодействия с пазом для язычка смежной короткой грани с целью сцепления панелей пола между собой в вертикальном направлении. Первый и второй соединители на длинных гранях содержат фрикционное средство для увеличения трения на длинных гранях, когда панели расположены под углом, при наличии лишь двух точек контакта между первым и вторым соединителями.
Фрикционное средство может быть или не быть активным при меньших углах, когда в замковой системе имеются три точки контакта и более.
Третий принцип дает преимущества, состоящие в том, что трение на длинных гранях может быть большим даже при больших углах, например под углом установки, и это можно использовать при способе сборки, когда край гибкого язычка сжимают с помощью смещения длинной грани во время первичного этапа вертикального складывания (Фиг.4b и 4с). Фрикционное средство противодействует смещению вдоль длинных граней и разъединению коротких граней во время вертикального складывания или предотвращает его.
Данное фрикционное средство может содержать механические элементы, например небольшие выступы, выполненные с помощью вращающихся инструментов на частях замковой системы, например на язычке и/или на шпунте. Оно также может содержать химикаты или частицы малого размера, нанесенные на замковую систему для увеличения трения на длинных гранях.
Согласно четвертому принципу изобретения обеспечено покрытие пола с замковой системой на длинных и коротких гранях, в котором панели могут быть сцеплены с помощью вертикального складывания, а положение, форма и свойства материала предпочтительно гибкого язычка на короткой грани сочетаются с замковой системой длинной грани, содержащей соединители, которые дают возможность присоединить обрезанную до длины в 20 см панель к другой панели в том же ряду с помощью вертикального складывания, а также предотвратить разъединение коротких граней.
Согласно одному из вариантов осуществления данного четвертого принципа изобретение обеспечивает комплект, по существу, идентичных панелей пола, каждая из которых имеет длинные и короткие грани, снабженные первым и вторым соединителями, выполненными как единое целое с панелями. Соединители предназначены для соединения смежных граней. Первый соединитель содержит шпунт с направленным вверх замковым элементом на грани панели пола и открытый вниз замковый паз в смежной грани соседней панели пола для соединения смежных граней в горизонтальном направлении, перпендикулярно смежным граням. Второй соединитель содержит язычок на одной из панелей пола, расположенный горизонтально и перпендикулярно грани, и открытый в горизонтальном направлении паз для язычка прилегающей грани другой панели пола для соединения смежных граней в вертикальном направлении. Соединители длинных граней обеспечивают сцепление с помощью углового перемещения, а соединители коротких граней обеспечивают сцепление с помощью вертикального складывания. Длинная грань новой панели во втором ряду соединяется с длинной гранью первой панели в первом ряду с помощью углового перемещения. Короткая грань новой панели и короткая грань второй панели во втором ряду должны соединяться тем же угловым движением. Язычок на коротких гранях изготовлен из отдельного материала, присоединяется к соединительному пазу и имеет гибкую часть, предназначенную для горизонтального смещения во время складывания и для взаимодействия с пазом для язычка прилегающей короткой грани для сцепления панелей пола между собой в вертикальном направлении. Соединители на длинных и коротких гранях имеют такую конструкцию, что вторая и новая панели, если одна из них обрезана до длины 20 см, не отодвигаются друг от друга, находясь в положении контакта под углом установки, а также во время вертикального складывания.
Четвертый принцип обеспечивает следующие преимущества: панели с такой замковой системой можно собирать с высокой точностью, и разъединение коротких граней не произойдет даже в случае, если панели коротко обрезаны и устанавливаются первыми или последними в ряду. Разъединения панелей с зазором порядка 0,01 мм может оказаться достаточно для возникновения проблем и нежелательных промежутков, которые могут быть видны на поверхности пола, или в шов может проникнуть влага.
Второй задачей изобретения является обеспечение способа сборки для соединения панелей пола с помощью вертикального складывания, причем панели снабжены замковой системой углового перемещения на длинных гранях и системой вертикального складывания на коротких гранях для сцепления панелей в вертикальном и горизонтальном направлениях, при этом первая и вторая панели лежат плашмя на черном полу и их длинные грани соединены между собой, отличающегося тем, что содержит следующие этапы:
а) вводят длинную грань расположенной под углом новой панели в контакт с верхней частью длинной грани первой панели;
б) вводят короткую грань новой панели в контакт с короткой гранью второй панели - таким образом, чтобы новая панель удерживалась в этом положении с помощью замковой системы на длинных и/или коротких гранях,
в) прижимают участок короткой грани новой панели вниз, к полу, соединяя тем самым первую, вторую и третью панели друг с другом посредством вертикального складывания.
Данный способ сборки дает возможность удерживать панели пола в приподнятом наклонном положении посредством, например, верхней части замкового элемента и нижней части замкового паза. Это облегчает сборку, так как монтажник может поменять положение рук, чтобы перейти от расположения панели под углом установки в позицию, подходящую для прижатия участков коротких кромок данной панели к черному полу. Преимущество состоит в том, что комбинированное действие - одновременное сжатие вместе верхних кромок под углом, прижимание панелей вбок во избежание разъединения коротких граней и опускание панели на пол, может быть заменено тремя отдельными и независимыми действиями.
Третья задача изобретения состоит в создании новой замковой системы или сочетания замковых систем, которое может быть использовано на длинных и/или коротких гранях и специально предназначено для решения проблем, связанных с разъединением. Данные замковые системы могут, конечно же, применяться по отдельности для соединения половиц любого типа или стеновых панелей по коротким и/или длинным граням.
Согласно первому аспекту данной третьей задачи предложен гибкий язычок, содержащий две гибкие части: внутреннюю часть, расположенную внутри паза смещения, и наружную гибкую часть, расположенную снаружи паза смещения, которая сцепляется с пазом для язычка примыкающей грани другой панели. Внутренняя часть предпочтительно более гибкая, чем наружная, и предпочтительно смещается сильнее, чем наружная более жесткая часть, обеспечивающая вертикальное сцепление панелей. Изобретение дает возможность сочетать прочность и малое сопротивление смещению.
Согласно второму аспекту данной третьей задачи замковая система короткой грани с предпочтительно гибким язычком сочетается с компактной язычковой замковой системой, которая сцепляется с помощью углового перемещения. Такая замковая система наиболее эффективна, ее геометрия благоприятна и может быть использована в конструировании замковой системы, создающей значительное трение по длинной грани во время углового перемещения. Данный язычковый замок может заменить замковую систему длинной грани с выступающим шпунтом, в соответствии со всеми принципами и способами, описанными выше. Данный вариант осуществления изобретения содержит первый соединитель, содержащий язычок с направленным вверх замковым элементом в верхней части язычка, у грани одной из панелей пола, и второй соединитель, содержащий обращенный вниз паз для язычка с поднутрением у прилегающей грани другой панели пола для соединения смежных граней в горизонтальном и вертикальном направлении. Соединители длинных граней даже в этом варианте осуществления предназначены для сцепления с помощью углового перемещения, а соединители коротких граней предназначены для сцепления с помощью вертикального складывания. В качестве примера можно упомянуть, что согласно первому принципу соединители длинных граней имеют, по меньшей мере, три отдельные точки контакта или поверхности контакта между смежными частями соединителей, когда новую панель прижимают верхней кромкой к верхней кромке новой панели под углом к главной плоскости, составляющим примерно 10 градусов.
Согласно третьему аспекту данной третьей задачи предложена замковая система короткой грани с предпочтительно гибким язычком, противодействующая смещению длинных граней во время вертикального складывания или предотвращающая данное смещение. Замковая система содержит, как описано выше, шпунт с замковым элементом и отдельный гибкий язычок на панели со шпунтом, паз для язычка и замковый паз на складываемой панели. Замковая поверхность замкового паза, по существу, вертикальна и параллельна вертикальной плоскости VP, и ее высота предпочтительно составляет примерно 0,1 толщины Т пола. Замковая система предпочтительно имеет такую конструкцию, что верхняя часть замкового элемента с замковой поверхностью контактирует с нижней частью замковой поверхности замкового паза под углом сцепления, при отсутствии контактов между складываемой панелью и гибким язычком. Вертикальная, по существу, замковая поверхность предотвращает разъединение, когда язычок в процессе дальнейшего углового перемещения контактирует со складываемой панелью. Часть замковых поверхностей согласно предпочтительному варианту осуществления расположена на выступе и в углублении.
Очевидно, что можно сочетать два и даже все из описанных выше принципов и что все варианты осуществления замковых систем, описанные в данной заявке, можно использовать совместно или независимо друг от друга для соединения длинных и/или коротких граней. Чертежи используются лишь для демонстрации примеров различных вариантов осуществления, которые могут быть применены в различных сочетаниях на длинных и коротких гранях панелей одного типа или различных типов, предназначенных для соединения друг с другом. Все замковые системы на длинных и/или коротких гранях панели могут быть выполнены как единое целое с основой панели, а могут содержать отдельные материалы, например отдельный язычок и/или шпунт, которые могут быть объединены с панелью пола или присоединены в ходе сборки. Даже замковый паз и/или паз для язычка могут быть выполнены из отдельных материалов. Это означает, что изобретение также включает в себя цельные замковые системы на коротких гранях, в которых части замковых систем, такие как, например, язычок, и/или шпунт, и/или замковый элемент, являются гибкими и предпочтительно содержат древесноволокнистый материал, например древесноволокнистую плиту высокой плотности, и которые могут быть сцеплены вертикальным складыванием при условии, что в данных системах в процессе сцепления возникают разъединяющие усилия. Отдельный материал на древесноволокнистой основе также может быть неподвижно прикреплен к грани панели посредством, например, приклеивания и механически обработан в соответствии с требованиями замковой системы, аналогично цельной замковой системе, описанной выше.
Изобретение применимо для всех типов покрытий пола. Однако особенно оно подходит для коротких панелей длиной, например, 40-120 см, для которых характерно малое трение на длинных гранях, для широких панелей шириной более 20 см, так как гибкий язычок у таких панелей длинный и создает значительное давление, а также для панелей, основа которых изготовлена, например, из древесноволокнистой плиты высокой плотности, компактного ламината, пластмассы и т.п., в которых трение мало из-за очень гладких поверхностей с низким коэффициентом трения в замковой системе. Изобретение также полезно для тонких панелей, толщина которых составляет, например, 6-9 мм, а предпочтительно - 8 мм и тоньше, и в особенности для тонких панелей с компактными замковыми системами на длинных гранях, например, когда шпунты короче 6 мм, так как такие панели пола и такие замковые системы имеют малые контактные поверхности с низким коэффициентом трения.
С помощью покрытия пола, конструкция которого соответствует одному или нескольким вышеописанным принципам данного изобретения, можно достичь нескольких преимуществ. Первое преимущество состоит в том, что сборка осуществляется простым способом и нет необходимости в приложении бокового давления во время сборки для предотвращения разъединения покрытия по коротким граням. Второе преимущество состоит в том, что риск разъединения граней, которое может вызывать трещины в замковой системе во время складывания, значительно уменьшается. Третье преимущество состоит в том, что замковые системы могут быть выполнены с более жесткими и прочными язычками, которые могут сцеплять панели в вертикальном направлении с более высокой прочностью и значительным предварительным напряжением язычка. Такие язычки со значительным максимальным давлением и давлением предварительного напряжения в сцепленном положении вызывают сильное разъединение при вертикальном складывании. Четвертое преимущество состоит в том, что гибкий язычок можно расположить вблизи длинной грани и получить при этом надежное сцепление - вопреки тому, что упомянутый гибкий язычок создает разъединяющее давление под достаточно большим углом контакта.
Измерение трения первичного контакта и трения установки может быть осуществлено согласно нижеследующим принципам. Угол контакта новой панели пола и первой панели пола следует измерять, когда первый краевой участок гибкого язычка, активный в процессе вертикальной фиксации, находится в первом контакте с короткой гранью на начальном этапе вертикального складывания. Контактное трение по длинной грани образца длиной в 200 мм следует измерять под данным углом контакта, когда панели прижимают друг к другу под нормальным давлением установки, т.е. с усилием в 10 Н. Трение установки следует измерять тем же способом, но под углом установки в 25 градусов. Контактное трение должно быть, по меньшей мере, приблизительно на 50% больше, чем трение установки.
Фрикционное средство, содержащее механические устройства, такие как выступы, чесаные волокна, шаброванные края и т.д. в замковой системе, отследить легко. Сложнее ситуация с химикатами.
Для измерения усиленного трения следует использовать другой метод, так как фрикционное средство не так четко различимо и не очевидно, что механические устройства, химикаты, пропитка, покрытие, отдельные материалы и т.д. используются для усиления трения между панелями пола под углом установки. Новая замковая система, имеющая, по существу, ту же самую конструкцию, что и исходный образец, должна быть произведена из тех же панелей пола с той же основой. Трение можно измерить при том же угле установки и том же давлении, а затем нужно сравнить трение между двумя образцами - исходным и новым. Данный способ проведения испытаний подразумевает, конечно же, что вся основа не содержит материалов, усиливающих трение.
Было испытано множество панелей пола на основе древесноволокнистых плит высокой плотности, представленных на рынке, и результат был таков: трение на образце с длинной гранью длиной в 200 мм, прижатой к другой длинной грани с усилием в 10 Н под углом 25 градусов, обычно составляет около 10 Н или меньше. Данная сила трения слишком мала, чтобы воспрепятствовать смещению коротких граней во время вертикального складывания. Фрикционное средство может значительно усилить трение.
Угол контакта определяется как угол положения новой панели, когда грань вступает в первичный контакт с частью гибкого язычка, которая должна быть смещена и активно участвует в вертикальной фиксации. На кромке язычка могут, например, находиться выступы, не дающие большого горизонтального давления во время вертикального складывания. Данные выступы и аналогичные средства не следует рассматривать как часть гибкого язычка.
Все ссылки на элемент, устройство, компонент, средство, этап и т.д. в единственном числе следует трактовать широко, как пример имеющегося, по меньшей мере, одного элемента, устройства, компонента, средства, этапа и т.д., если четко не указано иное.
Сущность изобретения поясняется на чертежах.
На Фиг.1а-d изображена замковая система предшествующего уровня техники.
На Фиг.2а-b показан гибкий язычок предшествующего уровня техники во время сцепления.
На Фиг.3а-b показаны панели пола с предшествующего уровня техники механической замковой системой на короткой грани.
На Фиг.4а-d показано, как короткие грани двух панелей пола могут быть сцеплены вертикальным складыванием согласно предшествующему уровню техники.
На Фиг.5а-е показаны варианты осуществления замковых систем короткой грани, которые можно использовать в связи с изобретением.
На Фиг.6а-с показаны смещаемые язычки согласно вариантам осуществления изобретения.
На Фиг.7а-d показана объемная иллюстрация разъединения панелей во время вертикального складывания.
На Фиг.8а-d проиллюстрировано разъединяющее давление язычка короткой грани в процессе сборки.
На Фиг.9а-о показаны замковые системы, применяемые и выпускаемые на рынок в больших объемах, и точки контакта между поверхностями таких систем под разными углами во время установки с помощью углового перемещения.
На Фиг.10а-с показаны варианты осуществления замковых систем длинной грани с углом трения 10 градусов согласно изобретению.
На Фиг.11а-с показаны варианты осуществления замковых систем длинной грани с углом трения 15 градусов согласно изобретению.
На Фиг.12а-с показаны замковые системы длинной и короткой граней и положение гибкого язычка согласно вариантам осуществления изобретения.
На Фиг.13а-d показаны варианты положения панели под углом контакта.
На Фиг.14а-d показано положение гибкого язычка относительно длинной грани согласно вариантам осуществления изобретения.
На Фиг.15а-с показан вариант осуществления с фрикционным средством согласно изобретению.
На Фиг.16а-d представлен способ измерения сил трения под различными углами согласно вариантам осуществления изобретения.
На Фиг.17а-с показаны альтернативные варианты осуществления с тремя точками контакта согласно изобретению.
На Фиг.18а-с показаны дополнительные альтернативные варианты осуществления с тремя точками контакта согласно изобретению.
На Фиг.19а-с показаны дополнительные альтернативные варианты осуществления с двумя и тремя точками контакта, создающими трение, согласно изобретению.
На Фиг.20а-с показаны альтернативные варианты осуществления с четырьмя точками контакта под углом 20 градусов согласно изобретению.
На Фиг.21а-d показан гибкий язычок с двумя гибкими частями.
На Фиг.22а-с показана установка панелей с гибким язычком согласно изобретению.
На Фиг.23а-b показана язычковая замковая система.
На Фиг.24а-е показана замковая система, которую можно использовать при осуществлении изобретения.
На Фиг.25а-с представлены способы измерения точек контакта.
На Фиг.26а-d показаны варианты осуществления изобретения с вертикальными замковыми поверхностями.
На Фиг.27а-с показаны замковые системы на длинных и коротких гранях согласно изобретению.
На Фиг.1-6 и в соответствующем описании, которое последует ниже, представлены опубликованные варианты осуществления, и данные чертежи используются для разъяснения основных принципов изобретения и демонстрации примеров вариантов осуществления, которые могут быть использованы в изобретении. Представленные варианты осуществления являются лишь примерами. Следует подчеркнуть, что все типы гибких язычков и сплошных язычков, которые могут быть использованы в замковой системе, дающей возможность вертикального складывания и/или вертикального сцепления, могут быть использованы и применимая часть данного описания входит в объем настоящего изобретения.
Панель 1, 1' пола предшествующего уровня техники с механической замковой системой и смещаемым язычком описана со ссылкой на Фиг.1а-d.
На Фиг.1а схематично изображен вид в разрезе шва между короткой шовной гранью 4а панели 1 и противоположной короткой шовной гранью 4b второй панели 1'.
Лицевые поверхности панелей, по существу, расположены в общей горизонтальной плоскости HP, а верхние части 21, 41 шовных граней 4а, 4b упираются друг в друга в вертикальной плоскости VP. Механическая замковая система обеспечивает фиксацию панелей друг относительно друга в вертикальном направлении D1, а также в горизонтальном направлении D2.
Для обеспечения соединения двух шовных граней в направлениях D1 и D2 одна из граней панелей пола, отсюда и далее называемая "панель со шпунтом", известным способом снабжена шпунтом 6 с замковым элементом 8 в одной шовной грани, взаимодействующим с замковым пазом 14 в другой шовной грани, здесь и далее называемой "складываемая панель", и обеспечивает горизонтальное сцепление.
Механическая замковая система предшествующего уровня техники содержит отдельный гибкий язычок 30, закрепленный в пазу 40 смещения, выполненном в одной из шовных граней. Гибкий язычок 30 имеет скрытый участок Р1, расположенный в пазу 40 смещения, и выступающий участок Р2, выступающий наружу из паза 40 смещения. Выступающий участок Р2 гибкого язычка 30 в одной из двух шовных граней взаимодействует с пазом 20 для язычка, выполненным в другой шовной грани.
Гибкий язычок 30 имеет выступающую часть Р2 с закругленной наружной частью 31 и скошенной поверхностью 32, которая в данном варианте осуществления имеет вид фаски. Он также содержит верхнюю (33) и нижнюю (35) поверхности смещения и внутреннюю часть 34.
Паз 40 смещения имеет верхнее (42) и нижнее (46) отверстия, которые в данном варианте осуществления скруглены, заднюю (44), верхнюю (43) и нижнюю (45) поверхности смещения паза, которые предпочтительно практически параллельны горизонтальной плоскости НР.
Паз 20 для язычка имеет фиксирующую язычок поверхность 22, взаимодействующую с гибким язычком 30 и фиксирующую шовные грани в вертикальном направлении D1. Складываемая панель 1' имеет вертикальную замковую поверхность 24, которая ближе к задней поверхности 62, чем к пазу 20 для язычка. Вертикальная замковая поверхность 24 взаимодействует со шпунтом 6 и сцепляет шовные грани в другом вертикальном направлении. Складываемая панель в данном варианте осуществления имеет поверхность скольжения 23, которая во время сцепления взаимодействует с поверхностью 32 скольжения гибкого язычка 30.
Гибкий язычок может иметь форму клина и может быть зафиксирован в пазу для язычка с помощью предварительного натяга, прижимающего складываемую панель 1' к панели со шпунтом. Такой вариант осуществления обеспечивает очень прочный, высококачественный шов.
На Фиг.3а представлен вид в разрезе А-А панели согласно Фиг.3b, если смотреть сверху. Гибкий язычок 30 имеет длину L вдоль шовной грани, ширину W параллельно горизонтальной плоскости и перпендикулярно длине L, а также толщину Т в вертикальном направлении D1. Сумма наибольшего участка Р1 паза и наибольшей выступающей части Р2 составляет общую ширину TW. Гибкий язычок в данном варианте осуществления также имеет средний участок MS и два краевых участка ES, примыкающих к среднему участку. Размер выступающей части Р2 и участка Р1 паза варьируется в данном варианте осуществления по длине L, и язычок отнесен от двух боковых участков 9а и 9b. Гибкий язычок 30 содержит на одном из краевых участков фрикционное соединение 36, которое может иметь вид, например, небольшого местного вертикального выступа. Данное фрикционное соединение удерживает гибкий язычок в пазу смещения 40 в процессе сборки или в процессе производства, упаковывания и транспортировки, если гибкий язычок выполнен как одно целое с панелью пола в заводских условиях.
На Фиг.2а и 2b показано положение гибкого язычка 30 после первого смещения ко дну 4 паза 40 смещения. Смещение вызвано, по существу, изгибом гибкого язычка 30 в направлении его длины L, параллельно ширине W. Этот признак является существенным для данной системы предшествующего уровня техники. В представленных на рынке вариантах осуществления максимальное давление язычка составляет примерно 20 H.
Складываемая панель может быть отсоединена с помощью инструмента игольчатой формы, который можно вставить из углового участка 9b в паз 20 для язычка и задвинуть гибкий язычок обратно в паз смещения 40. Затем складываемую панель можно приподнять, в то время как панель со шпунтом остается на черном полу. Конечно же, панели также можно разъединить традиционным способом.
На Фиг.4а представлен один из вариантов осуществления процесса вертикального складывания. Первая панель 1" в первом ряду R1 присоединена ко второй панели 1 во втором ряду R2. Новую панель 1' перемещают длинной гранью 5а к длинной грани 5b первой панели 1" под нормальным углом установки, составляющим примерно 25-30 градусов, прижимают к смежной грани и присоединяют длинной гранью 5а к длинной грани 5b первой панели под нормальным углом установки примерно в 25-30 градусов. Данное угловое перемещение также соединяет короткую грань 4b новой панели 1' с короткой гранью 4а второй панели 1. Складываемая панель 1' сцепляется с панелью 1 со шпунтом с помощью комбинированного движения - вертикального перемещения и одновременного поворота в вертикальной плоскости VP. Выступающая часть Р2 имеет скругленную и/или скошенную складываемую часть Р2', которая во время складывания взаимодействует со скользящей поверхностью 23 складываемой панели 1'. Комбинированный эффект от складывания панели Р2' и воздействия поверхности 32 скольжения язычка, которая во время складывания взаимодействует с поверхностью скольжения 23 складываемой панели 1', облегчает первое смещение гибкого язычка 30. Существенным признаком данного изобретения является положение выступающего участка Р2, который отнесен на расстояние от углового участка 9а и 9b. Это расстояние составляет, по меньшей мере, 10% длины шовной грани - в данном случае видимой короткой грани 4а.
На Фиг.4b-c представлен вариант осуществления комплекта панелей пола со смещаемым язычком и альтернативный способ установки. Согласно данному варианту осуществления длина язычка составляет более 90% ширины WS лицевой поверхности панели, в других предпочтительных вариантах осуществления длина язычка составляет предпочтительно от 75% и практически до 100% ширины WS лицевой поверхности. Длина язычка предпочтительно приблизительно равна разности полной ширины панели и ширины замковой системы смежных граней панели. На краях наружной грани может быть предусмотрена небольшая фаска, но прямая часть язычка в области наружной грани предпочтительно имеет длину, по существу, равную длине язычка, желательно более 90%. Новая панель 1' расположена под углом, при этом верхняя часть шовной грани контактирует с первой панелью 1" в первом ряду. Короткие грани 4а и 4b разнесены на расстояние друг от друга. Затем новую панель 1' смещают вбок, ко второй панели 1, пока короткие грани 4а, 4b, по существу, не войдут в контакт, и часть гибкого язычка 15 задвигается в паз 40 смещения, как видно на Фиг.4b. Затем новую панель 1' складывают вниз, ко второй панели 1. Так как смещение новой панели 1' приводит к вдавливанию в паз 40 лишь края гибкого язычка 30, вертикальное складывание можно осуществить в условиях меньшего сопротивления. Можно выполнить сборку со смещаемым язычком, имеющим прямую наружную кромку. При установке панелей с известным язычком в форме лука (см. Фиг.2-4) в паз смещения необходимо задвинуть весь язычок. При сравнении известного дугообразного язычка с язычком согласно изобретению получается, что для язычка с той же динамической жесткостью на единицу длины требуется меньшее усилие. Поэтому можно использовать язычок с более высокой динамической жесткостью на единицу длины и большей силой отпружинивания, что приводит к повышению надежности окончательного положения язычка. При использовании данного способа сборки необходимость в скошенной поверхности скольжения складываемой панели отпадает, или эта поверхность может быть меньше, что в случае с тонкими панелями является преимуществом. Недостаток данного способа состоит в том, что новая панель должна быть наклонена и прижата вбок во время вертикального складывания. На Фиг.4с показано, что на складываемой панели могут присутствовать любые варианты осуществления язычка - конечно, с учетом того, что требуется определенное регулирование.
Обычно наличие язычка на панели со шпунтом является преимуществом, так как можно использовать скругленные или скошенные части на складываемой панели для облегчения смещения смещаемых частей язычка. Вариант осуществления с язычком, который расположен на складываемой панели, как показано на Фиг.4d, имеет недостаток, состоящий в том, что язычок должен скользить по острому краю поверхности панели.
Язычок может состоять из пластмассы и может быть изготовлен, например, инжекционным формованием. При использовании данного производственного способа можно получить множество различных сложных объемных форм с малыми затратами, и гибкие язычки можно легко присоединять друг к другу, образуя заготовки. Язычок также может быть выполнен из выдавленного или механически обработанного пластмассового или металлического профиля, который затем можно отформовать, например, вырубкой, чтобы получить гибкий язычок. Недостаток, связанный с выдавливанием, помимо дополнительных технологических операций, состоит в том, что язычок в этом случае трудно армировать - например, волокнами.
Можно использовать полимерный материал любого типа, например нейлон, полиоксиметилен, полихлоропрен, полипропилен, полиэтилентерефталат, полиэтилен и другие материалы со свойствами, описанными выше в связи с различными вариантами осуществления. Данные пластмассовые материалы при использовании инжекционного формования могут быть армированы, например, стекловолокном, кевларом, углеволокном или мелом. Предпочтительным материалом является полипропилен или полиоксиметилен, армированный стекловолокном, предпочтительно - особо длинным.
На Фиг.5а-5е представлены варианты осуществления гибких язычков 30, которые могут быть использованы для сцепления коротких граней согласно изобретению. На Фиг.5а показан отдельный язычок 30 на панели складывания с гибкой защелкой, направленной вверх. На Фиг.5b представлен отдельный язычок 30 на панели со шпунтом, с гибкой защелкой, направленной вниз. На Фиг.5с представлен отдельный язычок на панели со шпунтом, с гибкой защелкой внутри паза 40 смещения. Защелка может продолжаться вверх или вниз и может находиться на панели со шпунтом или на складываемой панели, в соответствии с одними и теми же принципами (Фиг.5а и b). На Фиг.5d показан гибкий язычок, содержащий выступы, как показано на Фиг.6а, и эти выступы могут быть расположены внутри паза 40 смещения или могут идти от вертикальной плоскости в паз 20 для язычка. На Фиг.5е показано, что язычок 30 может быть выполнен за одно целое с панелью и сцепление может достигаться благодаря сжатию волокон или частей материала панели и/или изгибу шпунта 6.
На Фиг.6а-с представлены варианты осуществления язычка 30, которые могут быть использованы согласно изобретению. Все они имеют форму, позволяющую вставлять их в паз на панели пола. На Фиг.6а показан гибкий язычок 30 с гибкими выступами 16. На Фиг.6b представлен язычок 30 в форме лука, а на Фиг.6с - язычок 30 с гибкой защелкой 17.
Гибкий язычок, аналогичный варианту осуществления, представленному на Фиг.1-4, 5d, 6а и 6b, может, например, быть изготовлен из материала на основе древесного волокна, например из древесноволокнистой плиты высокой плотности, плотной древесины или нескольких слоев клееной фанеры. Чрезвычайно прочные и гибкие язычки могут быть выполнены из древесноволокнистой плиты высокой плотности, особенно если конструкция такова, что гибкость достигается, по существу, параллельно с ориентацией волокон древесноволокнистой плиты.
На Фиг.7а-d представлены 4 этапа сборки с вертикальным складыванием и связанные с этим проблемы. С целью упрощения описания показан вариант осуществления с гибким язычком 30 на панели со шпунтом. Как уже объяснялось выше, язычок может находиться на складываемой панели. Новую панель 1' перемещают под углом установки, длинной гранью 5а к длинной грани первой панели 1", пока верхние кромки не войдут в контакт. Затем новую панель смещают вбок, пока короткая грань 4b не войдет в контакт с короткой гранью примыкающей второй панели того же ряда (Фиг.7а). Затем новую панель 1' наклоняют до достижения угла контакта, когда край 30' гибкого язычка 30 входит в первичный контакт с короткой гранью новой панели (Фиг.7b). Дополнительное угловое перемещение, которое в оптимальном случае должно происходить в условиях контакта между короткими гранями, постепенно толкает большую часть гибкого язычка в горизонтальном направлении, и гибкость язычка обуславливает возрастающее давление, которое может оттолкнуть друг от друга короткие грани 4а и 4b. В результате возникает нежелательный зазор G (Фиг.7с). Замковый элемент 8 во многих случаях может оказаться неспособным оттянуть назад короткие грани панелей, так как трение между длинными гранями может быть значительным, когда панели расположены под пологим углом, и зазор останется и в соединенном положении (Фиг.7d). Это может привести к возникновению трещин и другим повреждениям в замковой системе. Даже очень малые зазоры величиной в 0,01-0,1 мм могут вызвать серьезные проблемы, так как в шов будет легко проникать влага.
На Фиг.8а-8d подробно проиллюстрированы проблемы разъединения, вызываемые наличием гибкого язычка 30. Панели 1, 1' согласно Фиг.8а находятся под углом контакта, при этом поверхности 23, 32 скольжения складываемой панели 1' и гибкого язычка контактируют. На Фиг.8b и 8с показано, что гибкость язычка создает разъединяющее давление SP, которое может отделить друг от друга панели 1, 1' и создать зазор G, если монтажник не прижмет панели друг к другу. На Фиг.8d показаны панели в сцепленном положении, с постоянно существующим зазором G между ними. В этом случае шпунт 6 изгибается, и замковый элемент 8 лишь частично входит в замковый паз 14. В наихудшем случае в замковых элементах 8 появятся трещины, и панели не будут сцеплены в горизонтальном направлении по коротким граням.
На Фиг.9а-9о представлены 3 типа замковых систем с угловым перемещением, широко применяемых в традиционных покрытиях пола и фиксируемых между собой с помощью углового перемещения. На Фиг.9а-с представлены панели пола, расположенные под углом А установки в 25 градусов. В этом положении между первым и вторым соединителями имеется лишь две точки контакта - СР3 и СР2 или СР3, СР4. Между внутренней нижней частью язычка 10 и замковым пазом 14 всегда существует верхняя точка контакта СР3, или контактная поверхность, на верхних шовных гранях и вторая точка контакта, или контактная поверхность, СР4, СР2 на нижней части язычка или в каком-либо месте между внутренней нижней частью язычка 10 и замковым пазом 14. Трение смещения вдоль шовных граней в этом положении очень мало, особенно в покрытиях на основе древесноволокнистых плит высокой плотности с гладкими поверхностями. На Фиг.9d-f показано дополнительное угловое перемещение до угла в 15 градусов, а на Фиг.9g-i проиллюстрирован угол в 10 градусов. В этих положениях все равно имеются лишь две точки контакта, и трение остается небольшим. На Фиг.j-l показано положение под углом в 5 градусов, который в данных вариантах осуществления является углом трения. На Фиг.9j и 9k показано, что замковая система расположена под углом сцепления, при котором замковые поверхности 51, 52 находятся в частичном контакте. На Фиг.9l представлена замковая система под направляющим углом, когда в контакте находятся направляющие поверхности 11, 12. На Фиг.9j показано, что данная замковая система имеет 4 точки контакта: две верхние точки контакта - СР3 на верхних шовных гранях и СР1 на верхней части язычка, и две нижние точки контакта - СР2 на нижней части язычка и СР4 между замковыми поверхностями. На Фиг.9k показаны две верхние точки контакта СР1, СР3 и одна нижняя точка контакта СР4. Фиг.9l аналогична Фиг.9j за исключением того, что одна нижняя точка контакта расположена между направляющими поверхностями 11, 12. Трение смещения вдоль шовных граней в этих положениях значительно повышается, особенно если между точками контакта или поверхностями контакта плотная посадка и/или если контактные поверхности имеют значительный размер. Предварительный натяг может дополнительное увеличить трение, и смещение вдоль длинных граней вместе с вертикальным складыванием получит противодействие; во многих случаях оно будет абсолютно невозможно, даже при малом размере панелей пола. Такие замковые системы, однако, не подходят для длинной стороны в системе вертикального складывания, где угол контакта больше 5-8 градусов, особенно если они изготовлены с нормальной посадкой между соединителями, так как они не смогут предотвратить относительное смещение вдоль длинных граней и разъединение коротких граней.
На Фиг.10а показан вариант осуществления согласно первой задаче изобретения. Такую замковую систему предпочтительно можно использовать на длинных гранях вертикально складываемой системы с углом контакта А примерно в 10 градусов и меньше. Подобная система также пригодна для замковых систем с большими углами контакта, так как она препятствует смещению уже при 10 градусах, когда в большинстве складываемых замковых систем возникает наибольшее сдвиговое давление. На Фиг.10а показано положение панели 1' под углом 15 градусов, когда в контакте находятся только две точки СР3, СР2. Панель 1'а находится под углом трения 12 градусов с тремя контактными точками СР3, СР2, СР4'. Данное положение характеризуется тем, что на язычке имеется лишь одна точка контакта СР2, а также тем, что направляющие поверхности 11, 12 контактируют. Это является преимуществом, так как направляющие поверхности прижимают язычок, задвигая его в паз, во время дальнейшего углового перемещения (Фиг.10b). Трение дополнительно усиливается, что вызвано вертикальными контактами и взаимодействием между язычком 10 и пазом 9 для язычка (СР1, СР2), горизонтальными контактами между верхними гранями СР3 и направляющими поверхностями 11, 12, которые образуют вторую нижнюю точку контакта СР4. Идеальным положением предпочтительно является вариант осуществления с углом контакта, который меньше или равен углу трения и направляющему углу. Такой вариант осуществления может, например, иметь угол трения и направляющий угол примерно 10 градусов и угол контакта около 8-9 градусов. Фиксация может осуществляться чрезвычайно простым способом - для этого достаточно лишь надавить на новую панель по направлению вниз, когда она расположена под направляющим углом. На Фиг.10с показано, что в конструкции замковой системы угол между замковыми поверхностями велик и что на последнем этапе углового перемещения, показанном позицией 1'а, волокна должны быть сжаты в области верхних кромок СР4 и замковых поверхностей СР4, чтобы обеспечить возможность сцепления. Данная конструкция обеспечивает несколько преимуществ. Трение увеличивается и становится большим, когда разъединяющее усилие максимально. Панели пола удерживаются в поднятом положении с помощью замкового элемента в замковом пазу (Фиг.10b) - независимо или в сочетании с контактом между короткой гранью складываемой панели и краем гибкого язычка. Трение препятствует соскальзыванию короткой грани с гибкого язычка. Это облегчает установку, так как монтажник может поменять положение рук, чтобы перейти от расположения панели под углом установки к вертикальному нажиму на короткую грань. Следовательно, изобретение обеспечивает вертикальную замковую систему с системой углового перемещения длинной грани, позволяющую панели оставаться в наклонном положении относительно другой панели при контакте верхних шовных кромок. Оно также обеспечивает замковую систему, в которой давление между верхними шовными кромками и замковым элементом и/или между язычком и пазом на завершающем этапе углового перемещения, когда часть замкового паза 14 контактирует с замковым элементом 8, увеличивается.
На Фиг.11а-с показано, что одни и те же принципы могут быть использованы для образования замковой системы даже с еще большим углом А трения, составляющим, например, 15 градусов (Фиг.11а). Замковый элемент 8 выше, и в данном предпочтительном варианте осуществления он продолжается вертикально от нижней точки шпунта 6 на высоту LH, составляющую примерно 0,2 толщины пола Т. Язычок имеет нижнюю часть 54, которая, по существу, параллельна горизонтальной плоскости НР и продолжается от вертикальной плоскости, предпочтительно на расстояние TD, составляющее примерно 0,1 толщины пола Т.
Важность угла контакта и совместного функционирования длинных и коротких граней во время вертикального складывания и вертикального сцепления теперь будут разъяснены со ссылкой на Фиг.12а-13d.
На Фиг.12а показана замковая система 1", 1' длинной грани и замковая система 1, 1' короткой грани, предназначенные для сцепления с помощью вертикального складывания, или вертикального сцепления. Длинные грани снабжены замковой системой, которую можно фиксировать с помощью углового перемещения. Каждая короткая грань снабжена замковой системой, которая сцепляется с помощью вертикального сцепления, или вертикального складывания.
На Фиг.12b показано положение поверхности 23 скольжения, например, новой панели 1', если смотреть со стороны второй панели 1 на новую панель 1', когда новую панель 1' перемещают вертикально вниз. Данный тип сцепления может быть использован, например, для соединения первого ряда. Поверхность 23 скольжения представляет собой плоскость, расположенную в нижней части панели 1'.
На Фиг.12с показано положение поверхности 32 скольжения, кончика 31 гибкого язычка и поверхности 23 скольжения, когда первая панель 1" и вторая панель 1 лежат плашмя на полу.
На Фиг.12b и 12с показано, что положение гибкого язычка в направлении длины короткой грани не имеет большого значения при вертикальном сцеплении, когда всю панель перемещают вертикально вниз.
На Фиг.13а представлен вариант осуществления той же замковой системы, что и на Фиг.12, в процессе вертикального складывания. Край гибкого язычка 30 в данном варианте осуществления расположен на расстоянии FD от длинной грани первой панели 1". На Фиг.13b показан процесс вертикального складывания угловой секции CS и положение новой панели 1', близкое к достижению угла контакта. Из-за скошенных поверхностей 23, 32 скольжения пока нет никакого контакта между складываемой панелью 1' и гибким язычком 30. На Фиг.13с показан угол контакта, который в данном варианте осуществления составляет 10 градусов. Скользящие поверхности 32, 23 перекрывают друг друга в исходной точке СР5 контакта. Дальнейший наклон начнет приводить к возникновению постепенно растущего разъединяющего давления между короткими гранями панелей 1, 1', так как большая часть ТРС гибкого язычка будет вдавливаться горизонтально внутрь, в паз смещения, поверхностью скольжения 23 панели 1' (Фиг.13d).
На Фиг.14а и 14b показано положение гибкого язычка 30 согласно двум вариантам осуществления изобретения. Гибкий язычок 30 согласно данным вариантам осуществления гнется горизонтально, в направлении длины. Край гибкого язычка на Фиг.14а находится на расстоянии FD1 от длинной грани 5b, составляющем, например, примерно 1-5 мм. Такая замковая система в полу с ламинированным паркетом обычной толщины будет иметь угол контакта примерно в 10 градусов. Угол контакта будет меньше, если край язычка будет расположен дальше от длинной грани 5b, на расстоянии FD2 (Фиг.14b). В этом случае можно использовать замковую систему с меньшим углом контакта. Такой вариант осуществления может быть достаточен для толстых и устойчивых панелей пола или для узких панелей. Для более узких половиц, например для ламинированного паркета шириной 6-8 мм и облицованных шпоном покрытий пола, является преимуществом, если гибкий язычок может сцеплять короткие грани вблизи длинной грани и на значительной протяженности по короткой грани. На Фиг.14с и 14d показан гибкий язычок практически в положении контакта, когда первая часть гибкого язычка 30 согнута в горизонтальном направлении и задвинута горизонтально внутрь, в паз смещения. Очевидно, что разъединяющее давление увеличивается, когда большая часть язычка изгибается и прижимается горизонтально вбок во время складывания. Эти, а также описанные ранее варианты осуществления демонстрируют, что замковые системы длинной и короткой граней зависят друг от друга и должны быть приспособлены друг к другу, чтобы гарантировать простое и надежное сцепление.
На Фиг.15а-с показано фрикционное средство 53, 53', которое согласно данному варианту осуществления выполнено в виде маленьких местных выступов на верхней части шпунта 6 клиновой панели 1 и на нижней части язычка или на панели 1' с пазом. Такие выступы могут быть выполнены и на других поверхностях в замковой системе, и они препятствуют смещению под большими углами, например, когда имеются лишь две точки контакта (Фиг.15а). Фрикционное средство также может содержать любые типы материалов или химикатов, таких как твердые частицы малого размера, резину, связки и аналогичные материалы, используемые в замковой системе. Предпочтительными материалами являются мягкие воски, такие как микрокристаллические воски или воски на основе парафина, которые можно нанести на одну или несколько поверхностей в замковой системе, например на язычок или на паз для язычка, на шпунт, на замковый элемент и/или на замковый паз, на одну или более направляющих поверхностей и т.д., что может увеличить исходное трение, особенно между древесноволокнистыми плитами высокой плотности. Для изготовления язычка 10 и шпунта 6 могут быть использованы различные слои клееной фанеры и волокнистые структуры, позволяющие получить большое трение во время углового перемещения. Вышеупомянутые фрикционные средства можно сочетать между собой. Небольшие местные выступы, грубые поверхности, ориентированные волокнистые структуры и т.д. можно комбинировать, например, с воском или химикатами.
На Фиг.16а-d представлены способы измерения сил трения между длинными гранями панелей пола. Приведенную в качестве примера панель 1' с пазом, ширина которой W2 составляет около 200 мм, прижимают с усилием нажатия F1 в 10 Н под углом А к панели 1" со шпунтом, которая неподвижно закреплена и имеет ширину W1, превышающую 200 мм. Усилие F1 нажатия прикладывают к панели 1' с пазом с помощью колесика, которое вращается с малым трением. Сила трения смещения определяется как максимальное усилие F2, требуемое для смещения панели 1' с пазом вдоль шва. Кривая Fa на Фиг.16 показывает измерения, выполненные на примере восьмимиллиметровой слоистой панели с поверхностью из печатной бумаги с пропиткой из термореактивных смол и с основой из древесной плиты высокой плотности. Трение можно измерить начиная от угла установки и постепенно переходя к более малым углам. Сила трения смещения данного образца при угле установки IA составляет примерно 10 Н, и она почти такая же при угле контакта СА, составляющем 10 градусов. Угол трения FA для данного образца составляет примерно 5 градусов. Многие замковые системы на основе древесных плит высокой плотности имеют силу трения смещения менее 10 Н под углом установки. Трение может быть и еще меньше, достигая 5 Н. Длинные грани в такой замковой системе оказывают лишь косвенное влияние на противодействие смещению коротких граней во время первого этапа вертикального складывания, так как угол трения меньше угла контакта. Кривая Fb показывает специальную замковую систему, в которой трение, благодаря геометрии замковой системы, под углом установки больше, чем под более малым углом. Изобретение базируется на том принципе, что трение должно расти с увеличением угла контакта по сравнению с углом установки или любым другим углом, лежащим в диапазоне между углом установки и углом контакта, при котором сила трения минимальна. Согласно предпочтительному варианту осуществления сила трения под углом контакта превышает 15 Н, а еще более предпочтительно - 20 Н. Согласно предпочтительному варианту осуществления замковая система с гибким язычком также создает усилие давления язычка более 20 Н, еще более предпочтительно - более 30 Н.
На рынке представлены замковые системы, в которых сила трения под большими углами довольно велика. Такие замковые системы невозможно опустить от угла установки до угла контакта или направляющего угла обычным способом, прилагая нажимное усилие F1 в 10 Н, что соответствует усилию нажатия в 60 Н, приложенному к панели пола размером в 120 см во время установки; и они принадлежат к такому типу замковых систем, для сборки которых угловое перемещение должно сочетаться с очень сильным давлением или с защелкиванием в наклонном положении. Такие замковые системы не используют для вертикального складывания. Они не исключены из объема изобретения, но не рекомендованы для систем с вертикальным складыванием, так как они лишь незначительно, в некоторых особых случаях сборки, улучшают установку по сравнению с традиционным способом сборки, подразумевающим угловое перемещение коротких и длинных граней, защелкивание коротких и длинных граней или угловое перемещение длинных граней и защелкивание коротких.
На Фиг.16с представлена более предпочтительная замковая система согласно изобретению, в которой угол трения FA составляет около 15 градусов, а угол контакта СА - 10 градусов. Угол трения FA больше угла контакта СА, и сила трения между длинными гранями значительно увеличилась для угла контакта СА по сравнению с углом установки IA. На Фиг.16d показано, как собирают два образца 1, 1' шириной W3 в 200 мм, и согласно четвертому варианту осуществления данный процесс сборки не должен вызывать разъединения коротких граней, когда складываемую панель прижимают к черному полу, исключительно вертикально и без всякого бокового нажима в сторону короткой грани, при условии, что панели снабжены замковыми системами согласно изобретению. Также можно провести испытание с одной полноразмерной панелью 1 и одной панелью 1', обрезанной до длины примерно в 20 см. Такая замковая система с трением длинной грани, препятствующим смещению таких маленьких деталей пола, дает возможность упростить сборку не только обычных панелей пола, но и обрезанных панелей пола, расположенных у стены.
На Фиг.17а-с показано, как замковая система, представленная на Фиг.11, может быть отрегулирована с целью создания трения в трех точках контактах СР3, СР1 и СР4. Трение получается в основном от взаимного давления замкового элемента 8 и замкового паза, а также верхней части язычка 10 и паза 9 для язычка. В данном варианте осуществления язычок имеет нижнюю часть 54, которая, по существу, параллельна горизонтальной плоскости НР и продолжается от вертикальной плоскости, предпочтительно на более короткое расстояние TD, чем на Фиг.11, составляющее менее 0,1 толщины Т пола.
На Фиг.18а-18с показано, что замковая система, представленная на Фиг.11, также может быть отрегулирована под создание трения в трех других точках контакта СР3, СР1 и СР4. Трение получается в основном от взаимного давления верхней и нижней частей язычка 10 и паза 9 для язычка. В данном варианте осуществления язычок имеет нижнюю часть 54, которая, по существу, параллельна горизонтальной плоскости НР и продолжается от вертикальной плоскости, предпочтительно на то же расстояние TD, что и Фиг.11. Высота LH замкового элемента, однако, меньше. Фрикционное средство 53 представлено в виде воска, нанесенного на нижнюю часть язычка 10. Воск предпочтительно должен быть довольно мягким и способным деформироваться во время углового перемещения. Мягкий воск препятствует начальному смещению по шву. Такой воск можно наносить во всех замковых системах, и он будет препятствовать смещению, особенно относительно поверхностей из древесноволокнистой плиты высокой плотности.
На Фиг.17 и 18 показано, что можно получить множество сочетаний углов трения и точек трения, если размеры язычка 10, паза 9, шпунта 6 замкового элемента 8 и замкового паза 14 отрегулированы в соответствии с принципами изобретения.
На Фиг.19а представлен вариант осуществления с углом трения такой величины, что трение возникает при наличии лишь двух точек контакта СР1 и СР2 между верхней и нижней частями язычка 10 и паза 9 для язычка. В данном варианте осуществления язычок имеет нижнюю часть 54, которая, по существу, параллельна горизонтальной плоскости НР и продолжается от вертикальной плоскости на расстояние TD более 0,2 толщины Т пола. Согласно данному варианту осуществления между нижней частью язычка и пазом для язычка имеется пространство 55, что содействует сцеплению и позволяет направляющим поверхностям 11, 12 перекрываться под углом большей величины, например 15 градусов (Фиг.19b).
На Фиг.20а-с показано, что можно выполнить замковую систему с тремя точками контакта СР3, СР1 и СР2 для угла установки в 25 градусов (Фиг.20а). Замковый элемент даже выше (LH), чем в предыдущих вариантах осуществления, и панель 1' с пазом снабжена выступом 56 между язычком 10 и пазом 9 для язычка. Верхний участок язычка расположен под углом к горизонтали, что облегчает обработку паза 9 для язычка крупными вращающимися инструментами.
Простая вертикальная фиксация короткой грани не дает значительного улучшения по сравнению с существующими технологиями без комбинации ее с хорошо налаженной замковой системой длинной грани с превосходным направлением и фиксацией, что позволяет соединять длинные и короткие грани простым угловым перемещением. Как видно из вариантов осуществления, показанных, например, на Фиг.10b, 11а, 17а, 13с, 18b, 19b и 20b, можно создать замковую систему с комбинированным углом трения и направляющим углом и с замковым элементом 8 и замковым пазом 14, удерживающим складываемую панель в приподнятом положении. Единственным действием, требуемым при этом для сцепления панелей, является вертикальное нажатие на складываемую панель рядом с короткими гранями.
Согласно изобретению, основываясь на данном принципе, обеспечен способ установки трех панелей, когда первая панель 1" и вторая панель 1 расположены плашмя на черном полу, при этом их длинные грани соединены, как, например, показано на Фиг.7а. Способ содержит следующие этапы.:
а) Располагают новую панель 1' наклонно, при этом длинная грань 5а контактирует с верхней частью длинной грани 5b первой панели 1".
б) Вводят короткую грань 4b новой панели 1' в контакт с короткой гранью 4а второй панели 1 - таким образом, чтобы новая панель 1' удерживалась в этом положении с помощью замковой системы на длинных и/или коротких гранях. Новую панель 1' можно удержать в данном положении с помощью направляющей поверхности замкового элемента и замкового паза (Фиг.10а) и/или края гибкого язычка.
в) Прижимают участок короткой грани новой панели вниз, к полу, соединяя тем самым первую, вторую и третью панели друг с другом посредством вертикального складывания, предпочтительно - без значительных видимых зазоров между короткими гранями.
Данный способ установки позволяет удерживать панели пола в приподнятом положении, например, с помощью направляющих поверхностей 11, 12 (Фиг.10). Это облегчает установку, так как монтажник может менять положение руки при переходе из первой позиции, в которой панель устанавливают под углом установки 25 градусов, прижимают к грани уже установленной первой панели 1" и предпочтительно слегка наклоняют вниз, под углом трения и направляющим углом. Затем монтажник может переместить руки во вторую позицию, подходящую для прижатия участков коротких граней панели, предпочтительно обеих, к черному полу. Направляющие поверхности направляют замковый элемент в замковый паз, а язычок - в паз для язычка. Трение между длинными гранями препятствует смещению. Преимущество состоит в том, что совместное воздействие прижатия друг к другу верхних кромок под углом, прижатия панели вбок во избежание разъединения коротких граней и опускания панели к полу может быть заменено двумя или тремя отдельными и простыми независимыми действиями.
На Фиг.21а-с представлен гибкий язычок 30 с внутренней и наружной гибкими частями. Гибкие язычки (Фиг.5а-5с) обладают следующими недостатками.
1. Они обычно изготавливаются из выдавленного пластмассового профиля - это экономично, но допуски изготовления недостаточно жестки для получения высококачественных изделий.
2. Гибкость недостаточна по причине того, что используется только одна гибкая защелка, которая в тонких полах изгибается в пределах очень ограниченного вертикального расстояния. Малая гибкость создает значительные разъединяющие усилия на гранях.
3. Трудно сочетать гибкость и прочность сцепления, особенно в гибких язычках (Фиг.5а, b). Вариант осуществления изобретения позволяет уменьшить или устранить вышеупомянутые проблемы. Внутренняя гибкая часть 62 не является частью вертикальной замковой системы и, следовательно, может быть сделана очень гибкой, так как ее основная функция состоит в перемещении гибкого язычка 30 в паз. Верхняя часть 67 внутренней гибкой части прижимается к внутренней части паза смещения и сгибается или сжимается сразу после прижатия грани панели пола к наружной гибкой части 61. Предпочтительно, чтобы наружная часть 61 была жестче и прочнее внутренней части 62. Комбинированная гибкость внутренних и наружных частей может обеспечить более прочную фиксацию с меньшим разъединяющим усилием по сравнению с известными язычками. Гибкий язычок 30 может, конечно же, иметь одну или несколько внутренних и/или наружных частей, имеющих, например, W-образную форму и продолжающихся вертикально вверх или вниз, и это можно использовать для обеспечения большей гибкости и смещения. Такой язычок также может быть выполнен из жесткой наружной части, не обладающей гибкостью. Язычок может быть присоединен к складываемой панели. Наружная гибкая часть 61 в таком варианте осуществления идет вертикально вверх и фиксируется относительно верхней части паза для язычка.
На Фиг.21b показано, что полученный выдавливанием язычок, изготовленный, например, из пластмассы или металла, можно подогнать с помощью механообработки или шлифования. Это позволит значительно улучшить допуски на изготовление до уровня, аналогичного уровню допусков инжекционного формования или даже лучшего. Смещение, сцепление и прочность сцепления могут быть значительно улучшены. В представленных вариантах осуществления нижняя поверхность 64 и/или замковая поверхность 65 подогнаны перед вставкой в паз 40 смещения. Часть гибкого язычка, предпочтительно наружная гибкая часть 61, может быть подогнана при присоединении язычка к грани. Это можно выполнить на отдельном этапе технологического процесса производства или вместе с выполнением замковой системы. Гибкий язычок может иметь конструкцию, позволяющую ему гнуться горизонтально, в направлении длины, во время вертикального складывания. Данный изгиб облегчается и разделяющие усилия уменьшаются, если удалить участок 68 язычка у края (Фиг.21). Это означает, что ширина W язычка 30 варьируется по длине L. Такой участок язычка также может быть удален с внутренней упругой части 67, и язычок будет гнуться в направлении длины с меньшим сопротивлением, что облегчает вертикальное складывание. Такое формование с обрезанием части краевого участка может быть выполнено в полученных выдавливанием язычках любых типов, особенно в имеющих ограниченную гибкость, например в варианте осуществления лишь с одной наружной упругой или гибкой частью (Фиг.5а, 5b и 6с). Гибкий язычок также может иметь конструкцию, соответствующую принципу шарнира с жестким выступом и гибким сочленением - таким, что оно не гнется в горизонтальном направлении во время сцепления. Данный вариант осуществления может обеспечить прочное сцепление. Однако могут возникнуть значительные разъединяющие усилия. Им можно противодействовать, например, с помощью варианта осуществления, содержащего несколько внутренних или наружных отдельных гибких частей 61а, 61b, разделенных прорезью 69, выполненной, например, с помощью пробивки или механообработки. Такие отдельные гибкие части могут защелкиваться по отдельности, что позволяет уменьшить производственные допуски, особенно если язычки изготовлены с отдельными гибкими частями, длины которых могут варьироваться, например на 0,1 мм, и которые предназначены для сцепления на специально заданных уровнях друг относительно друга. Это обеспечивает гарантию того, что некоторые отдельные гибкие части всегда будут идеально зафиксированы. Отдельные части можно сочетать с гибким язычком, неподвижно присоединенным к грани панели, предпочтительно - в горизонтальном пазу.
Изобретение также содержит отдельный полученный выдавливанием гибкий язычок, предназначенный для вертикального сцепления половицы, отличающийся тем, что он предпочтительно подогнан по верхней (63) и/или нижней (64) поверхности контакта и/или по замковой поверхности 65. Такой язычок или вышеописанный язычок с удаленным краевым участком также может иметь форму, аналогичную формам, представленным на Фиг.5а-5с, где гибкий язычок содержит только внутреннюю или наружную гибкую защелку.
Механообработка, шлифование и другие аналогичные технологические операции в общем случае позволяют создать поверхность, отличающуюся от полученной выдавливанием необработанной поверхности. В большинстве случаев это можно разглядеть в микроскоп. Подобная механообработка также может быть использована для увеличения или уменьшения трения между язычком и пазом смещения.
На Фиг.22а-22с представлен процесс вертикального складывания, или вертикального сцепления. Одну панель 1' перемещают, предпочтительно вдоль вертикальной плоскости VP, к другой панели 1. Внутренняя гибкая часть 62 сгибается вертикально, когда участок грани складываемой панели 1' вступает в контакт с наружной частью гибкого язычка 30, предпочтительно - с наружной гибкой частью 61, и гибкий язычок смещается внутрь, в паз 40 смещения, к которому он затем присоединяется, предпочтительно с помощью трения. Постепенно даже эта наружная гибкая часть 61 начнет гнуться (Фиг.22b). И, наконец, обе части 62 - внутренняя и наружная - защелкиваются обратно, в исходное положение, и гибкий язычок смещается внутри паза 40 смещения в сторону паза 20 для язычка. Замковая поверхность 65 гибкого язычка 30 фиксируется относительно части гибкого язычка 20. Соединение язычка и паза смещения может осуществляться с небольшим зазором, легко дающим возможность смещения и некоторого наклона язычка во время сцепления. Наружная гибкая часть 61 в процессе сцепления предпочтительно смещается, в основном горизонтально, с небольшим поворотом вокруг верхнего колена 70. Нижняя контактная поверхность 65 может быть расположена под углом, предпочтительно меньше 10 градусов, к горизонтальной плоскости, что повышает прочность сцепления.
На Фиг.23 представлена язычковая замковая система, которая может быть сцеплена с помощью углового перемещения. Новая панель 1' содержит первый соединитель, содержащий язычок 10 с замковым элементом 8а в верхней части. Первая панель 1" содержит паз 9 для язычка с поднутрением, снабженный верхним (6b) и нижним (6а) фланцами, и замковый паз 14а, выполненный в верхнем фланце 6b и продолжающийся до нижнего фланца 6а. Первый и второй соединители фиксируют панели в вертикальном и горизонтальном направлении. Нижний фланец 6а предпочтительно продолжается за пределы вертикальной плоскости VP и предпочтительно содержит горизонтальную поверхность контакта, которая контактирует с нижней частью язычка 10. Замковая система может, например, иметь конструкцию, содержащую три точки контакта СР1, 2, 3 под углом, превышающим 15 градусов (Фиг.23а). Язычковый замок используется в качестве альтернативы шпунтовым замковым системам во всех вариантах осуществления, описанных выше. Язычковый замок на длинных гранях может сочетаться с системой крючков на коротких гранях, которые предпочтительно обеспечивают сцепление только в горизонтальном направлении (Фиг.24d).
На Фиг.24а показана замковая система с двойным язычком 10, 10' и двумя соответствующими пазами 9, 9' для язычков, используемыми для фиксации граней с помощью углового перемещения, защелкивания или даже вертикального сцепления, если язычки и шпунт отрегулированы таким образом, что позволяют вертикальное защелкивание. Такая система может иметь более четырех точек контакта, и трение вдоль шва может быть значительным.
На Фиг.24b представлена замковая система с отдельным шпунтом 6', который также может быть использован для фиксации длинных граней аналогично варианту осуществления, представленному на Фиг.24а. Такой шпунт может содержать материал или поверхность с более благоприятными фрикционными свойствами, чем основной материал.
На Фиг.24b представлена замковая система с отдельным язычком 10', который может быть гибким или жестким и может быть присоединен к клиновой панели 1" или складываемой панели 1' на длинных и/или коротких гранях для улучшения фрикционных свойств или для экономии материала.
На Фиг.24d представлена система крючков, которая обеспечивают только горизонтальное сцепление. На Фиг.24е представлен вариант осуществления замковой системы с гибким язычком 30, изготовленным как единое целое с основой панели. Паз 71 с поднутрением, выполненный за гибким язычком 30, повышает гибкость язычка. Такой паз может быть выполнен, предпочтительно с помощью шабера, при механообработке коротких граней. Данные технологии шабрения или протягивания могут быть использованы для создания фасонных форм, аналогичных выдавленным пластиковым профилям, особенно из волокнистых материалов типа древесноволокнистых плит повышенной плотности, но также и из сплошной древесины и пластмасс. Гибкий язычок 30 также может быть выполнен с помощью крупных вращающихся инструментов на складываемой панели 1', с наружной частью, направленной вверх. Замковая система также может иметь два гибких язычка - по одному на каждой грани. Древесные волокна в гибком язычке могут быть пропитаны и/или покрыты, например, связкой 70 для повышения прочности и гибкости. Пропитка может быть выполнена до или после изготовления язычка или грани. Вся грань или части замковой системы, например паз 20 для язычка, замковый элемент 8 или замковый паз 14, также могут быть снабжены пропиткой и/или покрытием. Паз с поднутрением может быть заполнен гибкими материалами для повышения прочности и гибкости. Вертикальное складывание облегчается, если шпунт 6 и/или замковый элемент 8 гнется в процессе складывания. Воск в замковой системе содействует сцеплению. Вертикальный, по существу, паз 73 над шпунтом в складываемой панели 1' или полость 72 в шпунте 6, примыкающая к замковому элементу 8 в клиновой панели 1, повышают гибкость замковой системы и позволяют использовать более гибкие детали. Части 78 нижней части шпунта и/или уравновешивающего слоя могут быть удалены - это повысит гибкость шпунта и облегчит сгибание к черному полу. Складываемая панель может иметь выступ 74, а предпочтительно - также и замковые поверхности описанного в связи с Фиг.27с типа. Гибкий язычок также может быть выполнен из другого материала, неподвижно прикрепленного к панели, например, склеиванием, трением или защелкиванием. Такой другой материал может представлять собой, например, местный краевой участок 77, присоединяемый к грани до окончательной обработки. Паз 71 с поднутрением также может быть предварительно отформован до присоединения отдельного материала 77 к грани панели. Такое соединение может быть выполнено на отдельных гранях панели или на панельной заготовке, которую затем режут на отдельные панели пола. Отдельный материал 75, 76 также может быть присоединен к грани панели 1 со шпунтом и/или складываемой панели 1' таким образом, чтобы он содержал главные части замковой системы. Подобный отдельный материал в деревянном полу может быть предпочтительно приклеен к верхнему слою и к нижнему балансировочному слою. Отдельные материалы могут состоять, например, из цельного дерева, предпочтительно твердого и гибкого, такого как каучуковое дерево или береза, дерева с пропиткой из связующих веществ, например, таких как акриловое вещество, из пластмасс, плотного ламината, изготовленного из древесноволокнистого материала и фенола, который также может содержать стекловолокно, древесноволокнистых плит высокой плотности или древесноволокнистых плит высокой плотности, усиленных связующими веществами, древесноволокнистых плит высокой плотности, по существу, с вертикальной ориентацией волокон, материалов с несколькими слоями, содержащими древесные волокна, и/или пластмассы, и/или стекловолокно. Такие материалы можно использовать отдельно или в сочетаниях друг с другом. Замковая система может, конечно же, также быть изготовлена согласно принципам, описанным выше, без паза 71 с поднутрением, например согласно варианту осуществления, описанному в отношении Фиг.5е, если будут использованы материалы и конфигурации шва, подходящие для достижения требуемой гибкости.
Для пропитки или покрытия частей всей замковой системы может быть использовано множество различных химикатов, например меламин, мочевина, фенол, термопластичные материалы, такие как полипропилен или полиуретан. Подобные химикаты могут быть отверждены, например, с помощью тепла, ультракоротких волн или аналогичных способов воздействия, с давлением или без оного.
Гибкий язычок 70 для стандартного древесноволокнистого материала может изогнуться на несколько десятых миллиметра, что достаточно для получения вертикального сцепления, особенно в полу из ламинированного паркета. Пропитка и/или покрытие могут значительно повысить гибкость.
Согласно изобретению обеспечена замковая система короткой грани, которая сцепляется с помощью вертикального складывания, или вертикального сцепления, и отличается тем, что содержит грань со шпунтом 6, замковым элементом 8, гибким язычком 30, продолжающимся вниз и выполненным как одно целое с основной частью панели или из отдельного материала, неподвижно присоединенного к основе. Гибкий язычок 30 содержит паз 70 с поднутрением, выполненный за язычком.
На Фиг.25а-с показано, как наибольший угол контакта в трех точках может быть правильно задан в замковой системе, выполненной в основном из древесноволокнистого материала. В настоящее время на рынке представлено несколько сотен различных замковых систем, предназначенных только для соединения ламинатных полов. В большинстве из них довольно легко измерить наибольший угол контакта в трех точках. Это показано на Фиг.25а. Образец шириной W2 и длиной примерно 100 мм наклоняют вниз, начиная с угла установки, при этом верхние кромки контактируют, пока не возникнет сопротивление из-за контакта между замковым пазом и замковым элементом. В этом положении, т.е. при наибольшем угле контакта в трех точках, образец должен удерживаться в приподнятом наклонном положении и не падать на черный пол под собственным весом. Конструкция данной замковой системы отличается тем, что три точки представляют собой точки контакта верхних кромок - СР3, верхней части язычка и паза - СР1, а также замкового элемента и замкового паза - СР4. Замковая система может, однако, иметь конструкцию, представленную на Фиг.25b, в которой три точки контакта представляют собой верхнюю и нижнюю части язычка вместе с верхними кромками (СР1, СР2, СР3). Некоторые из подобных замковых систем, однако, не будут стоять в приподнятом положении. В таких системах нужно изучить под микроскопом сечение шва. Если разрыхленные волокна затрудняют определение угла контакта в трех точках, следует измерить трение (Фиг.16). Повышенное трение указывает на то, что в замковой системе присутствует дополнительная точка контакта.
На Фиг.26а-26d показан вариант осуществления замковой системы коротких граней, противодействующей смещению длинных граней во время вертикального складывания или предотвращающей данное смещение. На Фиг.26а показан вид в разрезе В-В замковой системы короткой стороны вблизи края, с которого начинается складывание, как показано на Фиг.4а. Данная замковая система, как описано ранее, например, в связи с Фиг.3, 5 и 8, содержит шпунт 6 с замковым элементом и отдельный гибкий язычок 30 на панели 1 со шпунтом, паз 20 для язычка и замковый паз на складываемой панели 1'. Замковые поверхности, по существу, вертикальны и параллельны вертикальной плоскости VP. Данная замковая система предпочтительно может иметь такую конструкцию, что элемент 8 с верхней частью замковой поверхности 8а может контактировать с нижней частью замковой поверхности 14а замкового паза 14 (Фиг.26а), при этом между складываемой панелью 1' и гибким язычком 30 контакт отсутствует. Этого можно достичь благодаря тому, что рядом с длинной гранью нет частей язычка, или тому, что язычок имеет форму лука и не имеет выступающих частей, контактирующих со складываемой панелью. На Фиг.26b представлен вид в разрезе С-С на Фиг.4а. Замковые поверхности 8а, 14а препятствуют разъединению, когда язычок 30 находится в контакте со складываемой панелью, при условии, что они, по существу, предпочтительно вертикальны и продолжаются по вертикали на значительное расстояние - таким образом, что могут препятствовать смещению под углом предпочтительно 10 градусов и более, даже в варианте осуществления, в котором гибкий язычок 30 расположен вблизи длинной грани. Замковые поверхности предпочтительно должны иметь высоту Н, составляющую, по меньшей мере, 0,1, а предпочтительно - 0,15 толщины Т пола. Вертикальные замковые поверхности также могут быть выполнены с высотой Н 0,2Т и более.
В рамках главного принципа изобретения возможны несколько альтернатив. На Фиг.26d показано, что функционирование может быть эквивалентным, только если замковая поверхность 14а замкового паза 14 соответствует вышеупомянутым требованиям. Функция замковой системы также будет аналогичной, если замковый паз, например, имеет форму лука с дугой, направленной к наружной кромке, при условии, что имеются, по меньшей мере, две части, расположенные вертикально вдоль вертикальной плоскости, и расстояние между ними составляет порядка 0,1Т.
На Фиг.27а представлен вариант осуществления, в котором замковый элемент и замковый паз 14 на короткой грани используются для предотвращения разъединения. Если кромка 8а замкового элемента 8 расположена вблизи длинной грани 5а первой панели 1", это является преимуществом, так как данная кромка проникает в замковый паз новой панели под довольно большим углом, и гибкий язычок может быть расположен таким образом, чтобы зафиксироваться вблизи длинной грани. Гибкий язычок 30 в данном варианте осуществления представляет собой выдавленный профиль с формой краевого участка 68, облегчающей горизонтальное смещение во время складывания. Высокие вертикальные замковые поверхности на коротких гранях особенно хорошо подходят для замковых систем с гибким язычком, содержащим выдавленный пластмассовый профиль, и особенно если данный профиль содержит только одну наружную гибкую защелку, которая создает значительное разъединяющее давление из-за ограниченной гибкости.
На Фиг.27 показано, что гибкий язычок 30 может быть перемещен еще дальше к длинной грани 5b, что препятствует смещению вдоль длинной грани даже при еще большем угле, если на длинных гранях используется компактная язычковая замковая система, причем такая замковая система не содержит шпунта 6а, выступающего далеко за пределы вертикальной плоскости VP.
На Фиг.27с показана замковая система с предпочтительно полученным выдавливанием гибким язычком 30 и, по существу, вертикальными замковыми поверхностями между замковым элементом 8 на шпунте 6 и замковым пазом 14 складываемой панели 1'. Складываемая панель 1' содержит выступ 74, примыкающий к замковой поверхности замкового паза 14, который размещается в соответствующей полости 72 на шпунте 6, и предпочтительно горизонтальную нижнюю поверхность 24 контакта, которая фиксируется относительно примыкающей поверхности контакта шпунта 6' в вертикальном направлении. Данная конструкция очень хорошо подходит для полов с основой из древесноволокнистых плит высокой плотности, так как полость выполняется в нижней части панели, где плотность высока. Полость лишь в ограниченной степени уменьшает прочность замковой системы. Высота Н вертикальной замковой поверхности предпочтительно составляет, по меньшей мере, 0,1Т. Чтобы избежать появления трещин при усадке пола и облегчить попадание каждого отдельного язычка 30 в паз 40 смещения, конструкция замковой системы предпочтительно такова, что замковый элемент 8 располагается ниже горизонтальной плоскости Н2, содержащей нижнюю часть паза 40 смещения, а замковый паз 14 расположен ниже горизонтальной плоскости Н1, содержащей внутреннюю часть и самую нижнюю часть паза 20 для язычка.