КОНСТРУКЦИЯ ЯЧЕИСТОЙ ПАНЕЛИ-ЗАПОЛНИТЕЛЯ

Полезная модель относится к слойным конструкциям панелей из объемных ячеистых заполнителей с возможностью придания плоской и криволинейной пространственной формы изделия и может быть использована как в качестве сердечника (заполнителя) в сотовых панелях и оболочках, применяемых в различных отраслях промышленности, так и самостоятельного, например в изделиях декоративно-прикладного назначения.
Известны с заполнением в виде сотовых структур панели, содержащие раму, листы обшивки и элементы заполнения, связанные между собой арматурой, при этом смежные элементы заполнения выполнены из брусков заданных размеров, предпочтительно из древесины, образующих трехлучевые элементы, расположенные в параллельных плоскостях внахлест, либо трехлучевые звезды, собранные в ромбовидные фигуры, либо правильные шестиугольники, расположенные перпендикулярно плоскости листа обшивки [Патенты РФ №№2037029, 2037030, 2037031, 2037032 и 2037033 на полезные модели «Панель», опубл. 09 06.1995, МПК Е04С 2/24, В32В 3/12, Е04С 2/34]. Применение таких панелей ограничено ограждениями без возможности придания криволинейности конструкции.
Известны:
Панель (многослойная), содержащая обшивки, сотовый заполнитель из листового материала, соты которого выполнены в виде перфорированных многогранных чередующихся между собой "вершина-основание" усеченных пирамид [Патент РФ №2290312 на изобретение «Многослойная панель», опубл. 10.02.2006, МПК В32В 3/12, В32В 3/28, Е04С 2/24];
Панель (многослойная), содержащая обшивки из сплошного листового материала, расположенные на расстоянии одна от другой, размещенный между обшивками сотовый заполнитель и по меньшей мере один промежуточный слой (с возможностью выполнения из гофрокартона), размещенный в пространстве между обшивкой и сотовым заполнителем, скрепленный с ними [Патент РФ №2097503 на изобретение «Многослойная панель», опубл. 27.11.1997, МПК Е04С 2/24, В32В 3/12]. В таких панелях также не предусмотрено формирование криволинейной формы.
1
2
1
2
1
2
Известна панель криволинейной формы, содержащая верхнюю и нижнюю обшивки и размещенный между ними зигзагообразный гофрированный заполнитель, выполненный в виде складчатой спиралевидной структуры, содержащей в своем конечно-трансформированном состоянии вдоль каждой пилообразной линии ячейки, ограниченные наклонными и вертикальными стенками, образованными двумя парами смежных граней в виде неправильных четырехугольников, разделенных отрезком зигзагообразной линии, наклоненной к пилообразной линии, общей для обеих пар, под углами α и α, где α - угол между общей пилообразной линией и отрезком зигзагообразной линии, разделяющим пару смежных граней, образующих в конечно-трансформированном состоянии вертикальную стенку ячейки, α - угол между общей пилообразной линией и отрезком зигзагообразной линии, разделяющей пару смежных граней, образующих в конечно-трансформированном состоянии наклонные стенки ячейки, при условии, когда α<α [Патент РФ №2381955 на изобретение «Панель криволинейной формы и способы ее изготовления», опубл. 10.01.2008, МПК В32В 3/20]. Такая панель криволинейной формы представляется весьма сложной и трудоемкой при изготовлении за счет применения зигзагообразного гофрированного заполнителя складчатой спиралевидной структуры с многообразной серией взаимозависимых конструктивных и геометрических разноразмерных параметров.
В основу настоящей полезной модели положено решение задачи создания конструкции плоских и криволинейных панелей, много- и однослойных для применения как в различных отраслях промышленности, так и в качестве самостоятельных изделий декоративно-прикладного назначения, в частности однослойных.
Поставленная задача и технический результат достигаются путем применения объемной пространственной ячеистой структуры, выполненной из взаиморасположенных и соединенных между собой модулей (узлов) из сочлененных элементов-пластин шарнирно либо внахлест с возможностью реверсивного движения и в виде однослойной конструкции панели, и в виде слоистой панели с размещением в качестве заполнителя между обшивками (верхней и нижней) в известной панели.
Элементы сочленения, формирующие модуль (узел), представляют собой две малые пластины (первая) заданных размеров прямоугольной формы, имеющие на двух противоположных гранях оси (осевые вставки), и две несущие большие пластины (вторая) прямоугольной формы заданных размеров с учетом размера малых пластин, имеющие с торца одной из сторон оси (осевые вставки), соразмерные с осями малых пластин и содержащие жестко установленные по шесть упругих проушин с осевыми отверстиями под оси малых пластин, при этом каждые четыре проушины, предназначенные под оси (осевые вставки) малых пластин, разнесены попарно и выставлены по противоположным сторонам больших пластин перпендикулярно их плоскости, две другие проушины выставлены на торце пластины, противоположном торцу с осью (осевой вставкой), для сборки элементов в модуль и последующего сочленения - сборки модулей (узлов) между собой.
Набор модулей (узлов), сочленение элементов которых и сочлененных между собой собственно модулей посредством таких шарнирно работающих (шарниров) проушин и осей (осевых вставок) выстраивают заполнитель объемной пространственной ячеистой структуры с возможностью реверсивного изменения кривизны ячеистой конструкции, изменения своей изначальной плоской формы на криволинейную (двоякую: выпуклую либо вогнутую) при механическом воздействии. Собственно в конструкции ячеистого заполнителя, сочленяя модули посредством таких шарнирно (шарниров) работающих проушин и осей (осевых вставок), можно придать образующимся объемно-пространственным ячейкам разнообразную форму, например треугольную либо шестигранную. Применение в известной панели, содержащей верхнюю и нижнюю обшивки из гибкого материала и размещенный между обшивками указанный объемно-пространственный ячеистый заполнитель, обеспечивает придание плоской и (или) криволинейной пространственной формы изделия.
Заявляемая полезная модель иллюстрируются общим видом натурного образца ячеистой структуры и чертежами (масштаб произвольный), где:
на фиг. 1 схематично представлены: а) – элементы, составляющие модули, б) - модуль в сборке, в) - пример смежного сочленения двух модулей (материал выполнения листовой металл);
на фиг. 2 схематично представлены фрагменты ячеистой структуры: а) - треугольной формы, б) - шестигранной (сотовой) формы (материал выполнения листовой металл);
на фиг. 3 представлен общий вид фрагмента натурного образца ячеистой структуры треугольной формы (материал выполнения листовой картон внахлест на клею);
на фиг. 4 представлены примеры применения панелей ячеистой структуры в декоративно-прикладных светильниках: а) - вогнутой, б) - плоской, в) - выпуклой.
На чертежах обозначено: 1 - несущие большие пластины, 2 - торцевые оси (осевые вставки) несущих больших пластин, 3 - проушины перпендикулярные несущих больших пластин, 4 - проушины торцевые несущих больших пластин, 5 - осевые отверстия в проушинах несущих больших пластин, 6 - малые пластины, 7 - оси (осевые вставки) малых пластин, 8 - модуль, 9 - сочленение двух смежных модулей.
Шарнирные соединения, образованные размещением (вставкой) осей (осевые вставки) 7 малых пластин 6 в осевых отверстиях 5 перпендикулярных проушин 3 несущих больших пластин 1, сочленяясь в модуль 8, и размещением (вставкой) торцевых осей (осевые вставки) 2 несущих больших пластин 1 в осевых отверстиях 5 торцевых проушин 4 несущих больших пластин 1 другого сочлененного модуля обеспечивают изменение пространственного положения смежных модулей по взаимно перпендикулярным реверсным направлениям.
Материалом для элементов модулей может служить листовой металл, картон либо пластики. В последнем случае изготовление элементов возможно с применением технологии 3D-принтер. Применяя для сборки модулей внахлест пластинчатые элементы из листового картона, допустимо использовать клей, предварительно выполнив на пластинах (полосах) картона в местах шарниров соответствующие изгибы.
Заявляемое техническое решение обеспечивает получение гибкой криволинейной объемной структуры с возможностью реверсивного изменения поверхности, использование которой как в слоистых панелях, так и как самостоятельная основа позволяет расширить области применения при изготовлении изделий различного прикладного назначения.