Термопластовые строительные элементы, способ их изготовления и строения из них

 

Изобретение относится к области строительства для возведения зданий. Удлиненный строительный элемент, изготовленный методом экструзии из термопласта, имеющий проходящие вдоль него и отделенные друг от друга некоторым промежутком средства взаимного зацепления для взаимодействия с сопряженным элементом из термопласта и по меньшей мере одну продольную перемычку, поддерживающую соединительные средства в указанном положении и имеющую прорезанные в ней отверстия, размещенные во внутреннем положении по отношению к средствам взаимного зацепления вдоль них. В общем виде элемент выполнен методом экструзии с сердечником из армированного термопласта и снабжен гладкой оболочкой, нанесенной в процессе совместной экструзии и покрывающей его открытые поверхности, в виде профиля прямоугольной формы с плоскими стенками, отделенными друг от друга некоторым промежутком и удерживаемые в этом положении с помощью разнесенных перемычек, проходящих вдоль него и снабженных по меньшей мере у одного продольного края отделенными друг от друга некоторым промежутком средствами взаимного зацепления в виде направленных внутрь средств взаимного зацепления, проходящих вдоль профиля для взаимодействия с сопрягаемым элементом, причем по меньшей мере одна перемычка имеет ряд круглых отверстий, прорезанных вдоль ее длины, периметры которых находятся в пределах промежутка между указанными направленными внутрь средствами взаимного зацепления. Изобретение позволит снизить теплопередачу между внешними и внутренними поверхностями стен. 2 c. и 20 з.п.ф-лы, 16 ил.

Изобретение относится к снижению стоимости новых термопластовых строительных систем, строительных элементов для них и строений, возведенных из них без нарушения их целостности, раскрытых в моей совместно рассматриваемой заявке Канады N 2070079, зарегистрированной 29 мая 1992 г., не влияя неблагоприятно на их целостность.

Система строительства, раскрытая в указанной заявке, содержит новые термопластовые строительные элементы, которые могут быть произведены в массовом количестве при низкой стоимости, а также быстро и удобно введены в зацепление друг с другом при возведении разнообразных строений, не требующих существенного обслуживания, защищенных от термитов, коррозии, ржавления или гниения и чрезвычайно стойких к воздействию погодных условий.

Предлагаемое изобретение направлено на значительное снижение стоимости таких элементов и возведенных из них строений без нарушения их целостности.

Кроме того, данное изобретение направлено на такое снижение стоимости собственно элементов и возведенных из них строений, которое не сопровождается увеличением затрат на производство этих элементов и не затрудняет их сборку.

Кроме того, данное изобретение направлено на создание таких строительных элементов, которые облегчают превращение возведенных из них стен в постоянные строения, улучшают циркуляцию воздуха в смонтированных из них крышах и обеспечивают снижение теплопередачи между внешними и внутренними поверхностями стен и крыши.

Хотя уже известны предложения по использованию пластмассы в стеновых панелях и т.п. изделиях, предназначенных для строительства зданий, такие панели не обладают необходимой несущей способностью и не отвечают другим строительным требованиям, чтобы из них можно было выполнять практичные конструкции, которые могли бы быть произведены в массовых количествах с низкой стоимостью и быстро и удобно собраны при возведении долговечных, недорогих строений и в особенности дешевого жилья.

Например, патент США N 3992839 описывает пластмассовую панель, изготовленную из отдельных деталей, выполненных предпочтительно из поливинилхлорида, выполненных с возможностью взаимного соединения на защелках с образованием тонкой стеновой панели. В свою очередь эти панели выполнены с возможностью соединения их вместе с образованием стеновой конструкции. Изготовленным таким способом панелям присуща низкая устойчивость, а их прочность и несущая способность недостаточны, что препятствует выполнению из них строительных элементов, пригодных, например, для возведения стен и крыши практичного долговечного здания.

Известно использование шпунтованных индивидуально изготовленных панелей, выполненных преимущественно из пластмассы, которые сцепляют или склеивают вместе и используют в частности при возведении стен цоколя здания. Такие панели не позволяют организовать поточное производство и не дают возможности быстро и удобно соединять их вместе при возведении дома или другого сооружения.

Известна полая панель, ширина которой составляет порядка полутора дюймов (38 мм), имеющая сложную внутреннюю структуру, выполненную методом, включающим вытягивание длинных стеклянных нитей и пластмассового связующего материала через матрицу при нагревании, в результате чего из стеклянных нитей образуется пласт, в котором нити склеены между собой пластмассовым связующим. Такой процесс является слишком медленным и дорогим, а сами панели не обеспечивают возможности получения приемлемых или практичных дешевых конструкций для стен и кровли зданий, рассматриваемых в настоящем изобретении.

Были предложены также модульные строительные конструкции, использующие модульные строительные элементы, выполненные из стали, такие как описаны в патенте США N 1958124, однако в таких системах при изготовлении элементов используют сварку, а при их соединении между собой болты или другие крепежные средства. Такие системы непригодны для дешевого жилищного и т.п. строительства, к которому относится настоящее изобретение.

В соответствии с настоящим изобретением строительные элементы содержат удлиненные профили, полученные путем экструзии из термопласта, выполненные с расположенными на некотором расстоянии друг от друга средствами соединения, выполненными предпочтительно в виде вдающихся внутрь средств взаимного зацепления, проходящих вдоль профиля для скользящего вхождения в зацепление с сопрягаемыми средствами взаимного зацепления примыкающих сопрягаемых строительных элементов, и имеющие по меньшей мере одну продольную перемычку, поддерживающую средства взаимного зацепления на некотором расстоянии друг от друга и имеющую прорезанные в ней отверстия, размещенные во внутреннем положении по отношению к средствам взаимного зацепления вдоль них.

В соответствии с предпочтительным вариантом выполнения изобретения эти отверстия выполнены круглыми и имеют один и тот же диаметр, который наиболее предпочтительно равен большей части расстояния между соединительными средствами, но меньше этого расстояния.

Предлагаемые строительные элементы выполнены из хлорвинила, предпочтительно из поливинилхлорида, содержащего армирующую и ограничивающую расширение составляющую, включающую по меньшей мере один из таких компонентов, как минеральное волокно, стекловолокно с короткими волокнами и углекислый кальций.

Если рассматривать строительный элемент, изготовленный методом экструзии, более подробно, то он содержит сердечник из поливинилхлорида, смешанного с вышеуказанным армирующим и ограничивающим расширение веществом, и полученную путем совместной экструзии термопластовую оболочку, покрывающую поверхности, которые остаются открытыми после сборки с образованием строительной конструкции.

Кроме того, в соответствии с данным изобретением отверстия по меньшей мере в одной перемычке строительного элемента просверлены немедленно после экструзии элемента в процессе его выхода из экструдера.

Кроме того, в соответствии с изобретением материал, удаленный из перемычки, возвращается для повторного использования при экструзии сердечника.

Ниже следует подробное описание изобретения, поясняемое прилагаемыми чертежами, на которых фиг. 1 изображает перспективный вид небольшого дома, возведенного из предлагаемые термопластовых строительных элементов, находящихся во взаимном зацеплении, фиг. 2 изображает в разрезе перспективный вид предлагаемой стеновой панели, установленной на бетонном фундаменте, перед заливкой бетона или другого фиксирующего материала для крепления ее к фундаменту с помощью соответствующих анкерных стержней, фиг. 3 изображает перспективный вид части стены из двух стеновых панелей, сблокированных вместе с помощью коробчатой соединительной детали, содержащей сердечник, наружные открытые поверхности которого покрыты гладкой термопластовой оболочкой, толщина которой для наглядности несколько преувеличена, фиг. 4 изображает перспективный вид предлагаемых панелей крыши, соответствующих стеновым панелям, представленным на фиг. 3, соединенных четырехсторонними коробчатыми соединительными деталями, предназначенными для прикрепления кровельного покрытия к верхней поверхности крыши и взаимодействия с другими элементами под поверхностью крыши, фиг. 5 изображает в плане трехстороннюю коробчатую соединительную деталь, соединяющую две панели в одном ряду и третью панель под прямым углом к ним, фиг. 6 изображает перспективный вид угловой коробчатой соединительной детали, соединяющей две стеновые панели под прямым углом друг к другу, фиг. 7 изображает перспективный вид четырехсторонней коробчатой соединительной детали для соединения четырех стеновых панелей под прямым углом друг к другу, фиг. 8 изображает перспективный вид слегка измененной двухсторонней соединительной детали, имеющей внутренние соединительные выступы для соединения с сопряженной вставкой, фиг. 9 изображает вид, аналогичный представленному на фиг. 8, но показывающий трехстороннюю коробчатую соединительную деталь,
фиг. 10 изображает перспективный вид предлагаемой стеновой панели, имеющей одну внутреннюю перемычку,
фиг. 11 изображает перспективный вид стеновой панели без внутренней перемычки,
фиг. 12 изображает перспективный вид предлагаемого соединителя коробчатых соединительных деталей,
фиг. 13 изображает перспективный вид снизу наклонной крышки стены, соответствующей одному из вариантов изобретения,
фиг. 14 изображает перспективный вид сверху крышки стены, представленной на фиг. 13,
фиг. 15 изображает схематичный вид, иллюстрирующий изготовление предлагаемых элементов методом экструзии и сверление отверстий в перемычках,
фиг. 16 изображает поперечное сечение коробчатой соединительной детали, процесс изготовления которой показан на фиг. 15.

Следует отметить, что хотя оболочка внешних поверхностей стеновых панелей и коробчатых соединительных деталей, получаемая совместной экструзией, изображена только на фиг. 3, все панели и коробчатые соединительные детали имеют такую оболочку и только такие элементы, как соединитель коробчатых соединительных деталей, показанный на фиг. 12, которые не имеют открытых поверхностей, когда они установлены в собранной строительной конструкции, выпускаются без какого-либо покрытия.

На фиг. 1 показан перспективный вид дома 1, как пример здания, которое может быть возведено с использованием предлагаемых термопластовых строительных элементов, выполненных с возможностью взаимного зацепления, которые могут быть собраны с образованием стен 2 и кровли 3 с проемами под двери 4 и окна 5.

Здание, такое как изображено на фиг. 1, предполагается возводить на бетонном фундаменте 6, изображенном на фиг. 2, которая показывает как стены 2 здания могут быть закреплены на фундаменте 6 с помощью анкерных стержней 7, путем заливки в стену бетона и т.п., как показано стрелкой A. Для предотвращения вытекания бетона из-под стены 2 могут быть применены подходящие средства, такие как полоса 6'.

Как более подробно изображено на фиг. 3, стены 2 выполнены из панелей 8, соединенных между собой с помощью коробчатых соединительных деталей 9, одна из которых изображена на фиг. 3.

Каждая из стеновых панелей 8, соответствующих предлагаемому изобретению и описанных в совместно рассматриваемой канадской заявке N 2070079, содержит полый прямоугольный термопластовый профиль, имеющий сердечник 10 и получаемую совместной экструзией оболочку 11.

Сердечник 10 предпочтительно выполнен из хлорвинила, а точнее из поливинилхлорида, содержащего подходящие армирующие и ограничивающие расширение вещества, такие как минеральные или иные волокна или другие известные вещества, способные ограничить расширение, такие как углекислый кальций.

Армирующие вещества или играющие особенно важную роль в составе предлагаемых строительных элементов, воспринимающих значительные нагрузки, содержат короткие стеклянные волокна, которые, находясь в термопласте, таком как хлорвинил или поливинилхлорид, обеспечивают необходимые показатели упрочнения и ограничения расширения для обеспечения высокой конструктивной прочности.

Подходящий материал, включающий короткие волокна стекла, который может быть использован в производстве панелей 8, поставляется компанией Б.Ф.Гудрич (Акрон, шт. Огайо) под товарным знаком "FIBERLOC". Такой материал подробно описан в патенте США N 4536360 и содержит очень тонкие, короткие волокна стекла, заделанные в составе смолы хлористого винила.

Наличие стекловолокна в составе поливинилхлорида или другого термопласта наряду с повышением прочности материала на разрыв и ограничением его расширения создает проблемы при экструзии, так как при чрезмерных длине и концентрации волокон выдавливание материала затруднено. Такие волокна предпочтительно должны иметь диаметр порядка нескольких микрон и длину порядка нескольких миллиметров, а их концентрация должна быть не больше, а предпочтительно существенно меньше 35% суммарного веса стекловолокна и смолы хлористого винила.

Наличие стекловолокна придает материалу хрупкость, создающую при ударе опасность разрушения строения, выполненного из пластика, армированного стекловолокном. Такая опасность возрастает с ростом концентрации стекловолокна.

Проблемы, связанные с использованием стекловолокна в качестве армирующего наполнителя, при сохранении его положительных упрочняющих качеств, способствующих повышению несущей способности, решены благодаря гладкой оболочке, покрывающей наружные открытые поверхности панелей и получаемой в процессе совместной экструзии вместе с термопластом, армированным стеклом.

Гладкая пластиковая оболочка может быть выполнена из поливинилхлорида, жесткого поливинилхлорида, полужесткого поливинилхлорида, акрилонитрилбутадиенстирола, поликарбоната с термопластами, поставляемыми фирмой Дженерал Электрик под товарным знаком "GELOY" и "NORYL".

Оболочка 11 решает ряд задач. Вследствие наличия стекловолокна в сердечнике или основе 10, основа обладает некоторой хрупкостью, а его поверхность является шероховатой и абразивной из-за частиц стекловолокна, выступающих за пределы поверхности опорного слоя и придающих ему некоторую пористость и влагонепроницаемость, которая может неблагоприятно повлиять на связь между стекловолокном и термопластом.

Получаемая при совместной экструзии термопластовая оболочка покрывает и изолирует наружные открытые поверхности строительного элемента от проникновения влаги, тем самым сохраняя целостность связи стекловолокна и пластика опорного слоя. Кроме того, происходит не только покрытие выступающих волокон стекла наружной оболочкой 11, но и заделка их в термопласте, в результате чего наружная поверхность элемента становится совершенно гладкой. Волокна стекла, заделанные во внешней оболочке, связывают ее с сердечником 10, в результате чего расширение и сжатие оболочки жестко связано с расширением и сжатием сердечника, которое определено или ограничено наличием в нем стекловолокна, коэффициент расширения которого значительно меньше, чем пластика.

Следует также отметить, что в состав оболочки 11 могут быть включены вещества, обеспечивающие стойкость к динамическим воздействиям, ультрафиолетовому излучению и т.п.

Комбинация сердечника 10 и гладкой облицовки 11, наносимой при совместной экструзии, позволяет в результате получить стеновые панели, отличающиеся высокой конструкционной прочностью, по существу не требующие обслуживания, стойкие к динамическим воздействиям, не подверженные коррозии, гниению или ржавлению, и непроницаемые для влаги, термитов и других насекомых.

Хотя стекловолокно обеспечивает прочность, необходимую для восприятия значительной нагрузки, в тех случаях, когда она не так велика, сердечник 10 может быть выполнен из хлорвинила, содержащего приблизительно 5-50% предпочтительно 5-30% углекислого кальция по весу.

Для обеспечения соответствия панели установленным требованиям в отношении несущей способности в качестве варианта может быть использована смесь хлористого кальция и стекловолокна или другого армирующего вещества, такого как минеральное волокно.

Как изображено на фиг. 3, каждая из панелей 8 снабжена двумя поперечными перемычками 12, которые связывают вместе противоположные поверхности 13 панели между ее крайними стенками 14.

Непосредственно вблизи каждой из крайних стенок 14 панель 8 снабжена расположенными друг напротив друга выступающими внутрь пазами 15, снаружи которых от них до крайних стенок 14 ширина панели уменьшена, и образован шпунт 16.

Оказалось, что стоимость, которая является важнейшим фактором при обеспечении массового жилищного строительства, может быть существенно уменьшена за счет снижения затрат на материал благодаря выполнению по длине перемычек 12 и крайних стенок 14 ряда отверстий 17, отделенных друг от друга некоторыми промежутками.

Материал, удаленный из этих отверстий, может быть собран и повторно использован при экструзии сердечника следующего изделия.

Отверстия 17 предпочтительно выполнены круглыми. Диаметр отверстий немного меньше расстояния между ближайшими точками 18 пазов 15.

Поскольку отверстия 17 расположены по осевой линии крайних стенок 14 и посередине между лицевыми поверхностями 13 панели, они могут быть прорезаны в крайних стенках 14, а также в перемычках 12 без помех со стороны пазов 15, которые проходят непрерывно по всей длине профиля.

На фиг. 3 панели 8 показаны в зацеплении с коробчатыми соединительными деталями 9, выполненными в форме полых прямоугольных профилей, полученных путем экструзии, имеющих выступающие закраины 19, оканчивающиеся загнутыми внутрь и расположенными друг напротив друга соединительными выступами 20.

Коробчатая соединительная деталь 9 изготовлена методом экструзии с сердечником 21 и наружной оболочкой 22, покрывающей наружные поверхности стенок 23, закраин 19 и соединительных выступов 20.

В соответствии с той прочностью, которую обеспечивает форма профиля выполненных методом экструзии прямоугольных коробчатых соединительных деталей 9, их сердечник 21 может содержать поливинилхлоридную смолу и, например, углекислый кальций в качестве армирующего и ограничивающего расширение вещества, хотя для этого могут быть использованы и другие вещества, такие как стекловолокно с короткими волокнами, и смеси веществ.

Следует отметить, что внешние поверхности стенок 23 коробчатой соединительной детали 9, покрытые оболочкой 22, точно выровнены с внешними поверхностями 13 панели, при этом шпунты 16 панели размещены в промежутке между обращенными внутрь соединительными кромками 20 и поперечными стенками или перемычками 24 коробчатой соединительной детали.

В перемычках 24 также выполнен ряд отверстий 25. Эти отверстия также выполнены в форме окружностей, центры которых расположены посередине поперечной стенки или перемычки коробчатой соединительной детали вдоль ее длины, а диаметры которых по существу равны расстоянию между выступами 20, но меньше его, так что они не будут задеты при прорезании отверстий 25.

Можно видеть, что соединительные пазы 15 панели покрыты гладкой оболочкой 11, нанесенной при совместной экструзии, с тем чтобы обеспечить гладкую поверхность скольжения при их соединении с выступами 20, также покрытыми гладкой оболочкой. Внешние стенки шпунтов 16, которые образуют крайние стенки 14 панелей, покрыты гладкой оболочкой 11 и предпочтительно выполнены слегка вогнутыми, для устранения каких-либо помех со стороны поперечных стенок 24 коробчатой соединительной детали.

Материал, вырезанный из стенок 24 коробчатой соединительной детали, может быть собран и возвращен для повторного использования при экструзии последующих соединительных деталей.

Было установлено, что если, например, ширина панели, измеренная между лицевыми поверхностями 13, составляет 100 мм, а круглые отверстия имеют диаметр 70 мм и отделены друг от друга промежутками шириной 12,7 мм, обеспечивается существенная экономия материала и уменьшение стоимости изделия, изготовленного из винила методом экструзии, без существенного ухудшения конструкционной прочности панели, так что когда в нее залит бетон, как показано на фиг. 2, для получения постоянной стены из стеновой панели перемычки и крайние стенки панели, на которые действуют растягивающие усилия, обеспечивают необходимую прочность на растяжение, связывая стороны 13 панели и препятствуя выпучиванию их наружу под действием нагрузки со стороны бетона.

В дополнение к снижению затрат на материалы наличие отверстий 17 и 25 ограничивает передачу тепла между внешними или открытыми поверхностями 13 панелей 8 и внешними открытыми стенками 23 коробчатой соединительной детали 9. В результате элементы обеспечивают повышенную изоляцию между наружной и внутренней стенками здания, показанного на фиг. 1.

Фиг. 4 иллюстрирует взаимное расположение панелей 26 кровли, которые, как показано на чертеже, соединены между собой четырехсторонними коробчатыми соединительными деталями 27, а не двухсторонними коробчатыми соединительными деталями 9, показанными на фиг.3, которые следует использовать при выполнении гладкой кровли, показанной на фиг. 1.

Четырехсторонние коробчатые соединительные детали 27 предназначены для присоединения кровельного покрытия к верхней поверхности крыши и для поддержки других элементов под крышей или соединения с ними.

Панели крыши 26 выполнены аналогично панелям стен 8, изготовлены тем же методом экструзии и имеют сердечник и внешнюю оболочку, покрывающую его внешнюю поверхность и нанесенную при совместной экструзии (отдельные слои не показаны).

Кроме того, армирующая составляющая или армирующие составляющие для сердечника кровельных панелей 26 выбирают в зависимости от ожидаемой нагрузки на элементы крыши.

При высоких нагрузках армирующее вещество может включать по меньшей мере некоторое количество тонких коротких стеклянных волокон малого диаметра.

Кроме того, так же как стеновые панели 8, кровельные панели 26 выполнены с расположенными друг напротив друга выступающими внутрь соединительными пазами 28 и шпунтами 29 на кромках, предназначенными для соединения с загнутыми внутрь соединительными выступами 30, расположенными на закраинах 31 коробчатых соединительных деталей 27. Такие же загнутые внутрь соединительные выступы 30 выполнены на коробчатых соединительных деталях 27 над соединенными панелями крыши и под ними.

Кровельные панели 26 имеют круглые отверстия 32, прорезанные в шпунтах 29 и перемычках 33 и соответствующие круглым отверстиям 17, прорезанным в стеновых панелях 8. Четырехсторонние коробчатые соединительные детали 27 также имеют круглые отверстия 34, соответствующие отверстиям 25 в двухсторонних коробчатых соединительных деталях.

Крайне необходимо, чтобы внутри кровельной конструкции, выполненной из термопластичных элементов, осуществлялась циркуляция воздуха. Отверстия 32 и 34 обеспечивают свободную циркуляцию воздуха поперек крыши в дополнение к циркуляции воздуха, которая может быть осуществлена вдоль удлиненных полых элементов крыши, изготовленных методом экструзии.

Следует также принять во внимание, что наличие отверстий в панелях крыши и соединяющих их коробчатых соединительных деталях уменьшает передачу тепла от верхней поверхности крыши к нижней стороне крыши, тем самым повышая теплоизоляцию, обеспечиваемую строительным элементом. Также следует принять во внимание, что, если необходимо, панели крыши и соединительные детали могут быть заполнены подходящим изолирующим материалом.

Несмотря на удаление материала из отверстий 32 в панелях крыши, перемычки 33 обеспечивают требуемую способность кровельной панели сопротивления прогибу и несения высоких нагрузок, усиленную благодаря взаимному соединению шпунтов 29 с закраинами 31 коробчатых соединительных деталей с соединительными выступами 30.

Фиг. 5 изображает вид в плане T-образного соединения стеновых панелей с использованием трехсторонней коробчатой соединительной детали 35. Деталь снабжена отверстиями 25, выполненными в каждой из трех ее сторон, в результате чего при заполнении ее бетоном, песком или изоляционным материалом, как показано стрелкой 36, он может перетекать в стеновые панели через различные отверстия. Как показано на чертеже, основание T-образной фигуры закрыто торцевой крышкой C, выполненной с возможностью взаимного зацепления со шпунтом 16 и пазами 15 одной из панелей 8 и предназначенной для удержания материала в пределах стенок панели и коробчатой соединительной детали.

Если необходимо заполнить кровельную панель в сборе, изображенную на фиг. 4, изолирующим материалом, он может быть введен и распределен внутри крыши благодаря наличию отверстий. Т.к. расстояние между отверстиями значительно меньше диаметра отверстий, значительное совпадение отверстий в прилегающих соединительных элементах всегда будет иметь место.

Фиг. 6 изображает угловую коробчатую соединительную деталь 37, соединяющую две панели 8 под прямым углом друг к другу. Коробчатая соединительная деталь 37, как и другие, изготовлена методом экструзии, имеет соответствующие сердечник и оболочку, полученную в результате совместной экструзии, снабжена выполненными на примыкающих сторонах загнутыми внутрь соединительными выступами 38 и круглыми отверстиями 39, которые расположены по центру между ними и диаметр которых меньше промежутка между ними.

Фиг. 7 изображает четырехстороннюю запирающую соединительную деталь 40 для соединения четырех стеновых панелей 8 под прямым углом. Деталь 40 имеет загнутые внутрь соединительные выступы 41 на всех четырех сторонах и круглые отверстия, прорезанные во всех четырех стенках.

Следует также отметить, что соединительная деталь 40 имеет армированный сердечник, открытые поверхности которого, а именно соединительные выступы 41 и поддерживающие их закраины 42, покрыты гладкой оболочкой.

Следует отметить, что отверстия в различных элементах расположены так, что после сборки из них строения путем скользящего ввода в зацепление с сопряженными элементами, отверстия становятся внутренними, т.е. окруженными внешними стенками строения.

Фиг. 10 изображает перспективный вид стеновой панели 8', отличающейся от панели 8 тем, что ее пролет короче и она имеет единственную перемычку 12'. В остальном эта панель идентична панели 8, причем одни и те же детали обозначены одними и теми же номерами.

Аналогично, фиг. 11 изображает еще меньшую стеновую панель 80, которая может быть использована в углу стены. Панель 80 не имеет внутренних перемычек, хотя в остальном она имеет те же средства взаимного зацепления и такие же прорезанные отверстия, что и панель 8, причем одни и те же детали обозначены одними и теми же номерами.

Фиг. 8 изображает двухстороннюю коробчатую соединительную деталь 9', соответствующую детали 9, но дополнительно имеющую внутренние направляющие в виде загнутых наружу соединительных выступов 43 для ввода сопряженной вставки (не показана) в зацепление.

Фиг. 9 изображает перспективный вид трехсторонней коробчатой соединительной детали 35', аналогичной коробчатой соединительной детали 35, но имеющей внутреннюю направляющую, состоящую из соединительных кромок 44 для установки внутренней вставки (не показана).

Фиг. 13 и 14 изображают крышку 45 стены, выполненную с возможностью надевания сверху на стену, сформированную из стеновых панелей, таких как панель 8, и коробчатых соединительных деталей 9 с образованием наклонной опорной поверхности 46 для поддержания наклонной крыши 3 (см. фиг. 1).

Крышка 45 стены - это полая деталь, изготовленная методом экструзии, имеющая нижнюю стенку 47, выполненную с возможностью установки на верхнем торце возведенной стены, и загнутые вниз кромки 48, образующие средства взаимного соединения, которые могут охватывать внешние поверхности 13 стены.

Перемычки 49 и 50, проходящие вверх от нижней стенки 47, поддерживают верхнюю наклонную поверхность 46, причем высота перемычки 50 больше высоты перемычки 49.

С нижней стороны наклонной стенки 46 крышка 45 выполнена с полостью 51, снабженной прорезью 52, для доступа внутрь, которая может быть закрыта козырьком и т.п. (не показан). С противоположной стороны крышка снабжена закрытой полостью 53 и открытой полостью 54.

В соответствии с изобретением нижняя стенка 47 и наклонная стенка 46 снабжены прорезанными в них круглыми отверстиями 55. Диаметр отверстий данного элемента хотя и меньше расстояния между кромками 47, но больше расстояния между перемычками 49 и 50, так что во время прорезания отверстий 55 часть перемычек 49 и 50 удаляют для образования отверстий 56 и 57 для доступа в полости 51 и 54.

Поскольку после установки крышки на стену нижняя стенка 47 и наклонная верхняя стенка 46 не будут открыты, эти поверхности не нуждаются в покрытии защитной оболочкой. Однако другие открытые поверхности должны иметь наносимую при совместной экструзии оболочку поверх сердечника для обеспечения необходимой гладкости поверхности.

Фиг. 12 изображает изготовленный методом экструзии элемент, предназначенный для соединения между собой коробчатых соединительных деталей, который в собранном виде полностью находится внутри и не имеет открытых поверхностей, требующих нанесения оболочки.

Как показано на чертеже, соединитель 58 соединительных деталей имеет перемычку 59, разделяющую две обращенных наружу канавки 60, ширина которых позволяет установку в них соединительных выступов, таких как выступы 20 двух соседних коробчатых соединительных деталей 9, примыкающих друг к другу. Таким образом, соединитель 58 соединяет коробчатые соединительные детали между собой, будучи целиком заключен в примыкающих друг к другу закраинах коробчатых соединительных деталей с соединительными выступами.

В перемычке 59 прорезаны круглые отверстия 61, диаметр которых по существу равен расстоянию между двумя канавками 60, но несколько меньше его. Соединитель 58 изготовлен предпочтительно методом экструзии из поливинилхлорида, но поскольку он не подвергается действию значительных нагрузок, количество армирующих веществ, если они есть, может быть сведено к минимуму. Кроме того, поскольку в сборе он закрыт со всех сторон, открытые поверхности, нуждающиеся в покрытии оболочкой, отсутствуют.

Фиг. 15 схематично иллюстрирует способ изготовления элементов предлагаемого изобретения путем экструзии. На чертеже представлена экструзия прямой коробчатой соединительной детали 9, имеющей сердечник 21 и наносимую при совместной экструзии внешнюю оболочку 22 и снабженной круглыми отверстиями 25, прорезанными в ней.

Как изображено на чертеже, термопластичный материал 62, составленный из необходимых компонентов для формования сердечника коробчатой соединительной детали 9, подают из бункера 63 в соответствующую матрицу (не показана), из которой он выходит в виде непрерывного потока, имеющего требуемую форму поперечного сечения. Одновременно соответствующий материал 64 для нанесения оболочки подают из бункера 65 и совместно выдавливают, покрывая при этом открытые поверхности коробчатой соединительной детали.

По мере непрерывного выхода из экструзионной матрицы сердечника и оболочки при их совместной экструзии соответствующие вращающиеся сверла 66, установленные на платформе 67, совершающей горизонтальное возвратно-поступательное перемещение по направляющим 68, используются для сверления отверстий 25.

Характер перемещения платформы 67 таков, что оно от экструдера осуществляется с той же скоростью, с которой из экструдера выходит профиль коробчатой соединительной детали, так что в процессе сверления относительное перемещение профиля и сверел в направлении движения профиля отсутствует. Как только отверстие прорезано и сверла отведены назад, они быстро возвращаются обратно на исходную позицию, чтобы начать новый цикл сверления, двигаясь с той же скоростью, что и подаваемый профиль.

Сверла выполнены так, что при их отводе они извлекают вырезанный из профиля материал, который затем может быть сброшен на сборочный поддон 69 и подан обратно в бункер 63 с материалом для сердечника с помощью соответствующего устройства 70 подачи.

После экструзии и сверления профиль коробчатой соединительной детали может быть разрезан на куски требуемой длины в зависимости от характера строительного сооружения, в котором он будет использован.

Благодаря использованию предлагаемых строительных элементов, в которых производят вырезку, удаление из них материала и повторное использование материала, как описано выше, в производстве, может быть получена экономия до 25% стоимости здания, такого как жилой дом, что существенно повышает доступность жилищного и т.п. строительства для людей с низкими доходами.

Следует отметить, что кроме показанных и описанных строительных элементов, идеи изобретения могут быть применены для производства различных других строительных элементов, отвечающих требованиям производства необходимых строительных сооружений. Также следует отметить, что в детали строительных элементов и расположение отверстий могут быть внесены изменения без отступления от сущности изобретения и выхода за рамки объема его формулы.

Формула изобретения

1. Удлиненный полый по существу прямоугольный термопластовый элемент (8', 8', 9, 9',26,27,35,35',37,40,80), предназначенный для использования при возведении термопластовых строительных сооружений, содержащий стенки, отделенные друг от друга некоторым промежутком и удерживаемые в этом положении с помощью поперечных стенок или перемычек, имеющий проходящие вдоль него средства взаимного зацепления для взаимодействия с сопряженными элементами, отличающийся тем, что указанный элемент выполнен путем совместной экструзии полой основы (10,21) и гладкой защитной оболочки (11,22), покрывающей те поверхности основы, которые остаются открытыми в виде внешних стен (13,23) при взаимном зацеплении указанного элемента с сопряженными элементами, причем указанные поперечные стенки или перемычки (12,14,24), которые являются внутренними в положении взаимного зацепления указанного элемента с сопряженными элементами, имеют отверстия (17,25), выполненные путем вырезания из них материала и размещенные продольно во внутреннем положении по отношению к указанным средствам взаимного зацепления (15,19,20) для обеспечения возможности сообщения между соединенными элементами, а материал, вырезанный из стенок или перемычек (12,14,24), пригоден для использования в процессе экструзии следующего элемента.

2. Удлиненный термопластовый элемент по п.1, отличающийся тем, что основа (10,21) выполнена из поливинилхлорида, содержащего армирующую и ограничивающую расширение составляющую.

3. Удлиненный термопластовый элемент по п.2, отличающийся тем, что основа (10,21) содержит материал, вырезанный из стенок и перемычек ранее изготовленных методом экструзии элементов.

4. Удлиненный термопластовый элемент по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что указанная и ограничивающая расширение составляющая основы (10,21) выбрана из минерального волокна, стекловолокна и углекислого кальция.

5. Удлиненный термопластовый элемент по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что отверстия выполнены круглыми, а их диаметр меньше расстояния между указанными средствами взаимного зацепления (15,19,20).

6. Удлиненный термопластовый элемент по п.5, отличающийся тем, что отверстия имеют одинаковый диаметр, а их центры находятся на линии, расположенной посередине между указанными средствами взаимного зацепления (15,19,20), на одинаковых расстояниях друг от друга, причем диаметр указанных отверстий равен большей части расстояния между средствами взаимного зацепления, но меньше этого расстояния.

7. Удлиненный термопластовый элемент по любому из пп.1-6, отличающийся тем, что он содержит продольную панель (8,8',9,9',26,27,35,35',37,40,80), а указанные поперечные перемычки включают перемычки (14), проходящие поперек между указанными по существу плоскими стенками и образующие продольные крайние стенки панели, и по меньшей мере одну перемычку (12,12'), образующую в панели внутренние отсеки между указанными крайними стенками, причем средства взаимного зацепления содержат канавки (15), выполненные друг напротив друга в указанных по существу плоских стенках вблизи каждой из крайних стенок панели и проходящие вдоль указанных по существу плоских стенок, расстояние между которыми снаружи от канавок уменьшено с образованием соединительного шпунта (16), а указанные отверстия выполнены в каждой из указанных перемычек.

8. Удлиненный термопластовый элемент по любому из пп.1-6, отличающийся тем, что он содержит коробчатую соединительную деталь (9) в форме удлиненного полого прямоугольника, две противоположные стенки (23) которого образованы указанными по существу плоскими стенками, а две другие стенки (24) образованы указанными поперечными перемычками.

9. Удлиненный термопластовый элемент по п.1, отличающийся тем, что он содержит угловую коробчатую соединительную деталь (37), имеющую отверстия (39), выполненные в тех ее стенках, которые становятся внутренними при соединении соединительной детали с сопряженными элементами под прямым углом.

10. Удлиненный термопластовый элемент по п.1, отличающийся тем, что он выполнен в виде трехсторонней коробчатой соединительной детали (35'), имеющей отверстия (25), выполненные в тех ее стенках, которые становятся внутренними при ее соединении с сопряженными элементами.

11. Удлиненный термопластовый элемент по п.1, отличающийся тем, что он содержит четырехстороннюю коробчатую соединительную деталь (4), имеющую отверстия, выполненные в тех ее стенках, которые становятся внутренними при ее соединении с сопряженными элементами.

12. Удлиненный термопластовый элемент по любому из пп.1-11, отличающийся тем, что указанная гладкая оболочка (11,22) выбрана из поливинилхлорида, жесткого поливинилхлорида, полужесткого поливинилхлорида, акрилонитрилбутадиенстирола или поликарбоната.

13. Удлиненный термопластовый элемент по любому из пп.1-12, отличающийся тем, что основа (5,10,21) содержит поливинилхлорид, содержащий примерно 5-50% углекислого кальция.

14. Удлиненный термопластовый элемент по п.13, отличающийся тем, что основа содержит примерно 5-30% углекислого кальция по весу.

15. Удлиненный термопластовый элемент по любому из пп.1-14, отличающийся тем, что толщина оболочки (11,22) составляет около 0,015 дюйма (0,4 мм), а толщина основы (5,10,21) по меньшей мере в 4-5 раз превышает толщину оболочки.

16. Удлиненный термопластовый элемент по любому из пп.1-15, отличающийся тем, что расстояние между противоположными стенками каждого из указанных элементов примерно в несколько десятков раз превышает суммарную толщину (5,10,21) и оболочки (11,22).

17. Удлиненный термопластовый элемент по п.16, отличающийся тем, что расстояние между противоположными стенками каждого из указанных элементов составляет около 4 дюймов (102 мм).

18. Удлиненный термопластовый элемент по любому из пп.1-17, отличающийся тем, что количество материала, вырезанного из стенок и перемычек, составляет значительную часть суммарного количества материала, содержащегося в нем перед удалением вырезанного материала.

19. Удлиненный термопластовый элемент по п.18, отличающийся тем, что указанная значительность часть составляет примерно до 25% его веса.

20. Способ изготовления полых прямоугольных термопластовых строительных элементов (8,8',9,9',26,27,35,35',37,40,80), выполненных с возможностью взаимного соединения строительных сооружений, отличающийся тем, что каждый указанный элемент выполняют методом экструзии путем совместной экструзии основы (10,21) из термопластичного материала, содержащего армирующую и ограничивающую расширение составляющую, и гладкой термопластовой оболочки (11,22), закрывающей те стенки (13,23) элемента, которые остаются открытыми, когда элемент соединен с сопряженными элементами, после чего в тех стенках (12,14,24) указанного элемента, которые являются внутренними, когда элемент соединен с сопряженными элементами, прорезают отверстия (17,25), а материал, вырезанный из этих стенок, используют для опорного слоя при экструзии последующего элемента.

21. Способ по п.20, отличающийся тем, что указанный сердечник выполняют из поливинилхлорида, содержащего армирующую и ограничивающую расширение составляющую, выбранную из углекислого кальция, минерального волокна и стекловолокна с короткими волокнами.

22. Способ по любому из пп.20 и 21, отличающийся тем, что указанную гладкую оболочку выполняют из материала, выбранного из поливинилхлорида, жесткого поливинилхлорида, акрилонитрилбутадиенстирола и поликарбоната.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12, Рисунок 13, Рисунок 14, Рисунок 15, Рисунок 16