Набор конструкционных деталей, содержащий множество панельных элементов
Изобретение относится к области строительства, в частности к набору конструкционных деталей, содержащему множество панельных элементов. Технический результат изобретения заключается в обеспечении точности монтажа панельных элементов. Набор конструкционных деталей, содержащий множество панельных элементов, каждый из которых содержит ее толщину (t1) и на своей удлиненной плоскости участок, который содержит ряд взаимно равных квадратных участков (a1) детали, соединительные элементы для взаимного соединения панельных элементов и крепежные приспособления для взаимного скрепления соединительных элементов и панельных элементов. В панельных элементах, содержащих два или более квадратных участка (a1) детали, близлежащие участки (a1) детали с параллельными кромками, находящимися на одной линии друг с другом, расположены на расстоянии (s3), которое, по меньшей мере, соответствует толщине (t1) панельного элемента, при том что внешние кромки панельных элементов в удлиненной плоскости совпадают с кромками соседних квадратных участков (a1) детали. Соединительные элементы устанавливают для закрепления соседних взаимосвязанных панельных элементов на расстоянии вдоль их плоскостей, параллельно удлиняемой плоскости, причем равном расстоянию (s3) между близлежащими участками (a1) детали панельного элемента. 9 з.п. ф-лы, 10 ил.
Изобретение относится к набору конструкционных деталей, который содержит множество панельных элементов, которые имеют, по существу, взаимно равную толщину, и которые на удлиняемой плоскости вследствие того имеют поверхность, которая содержит ряд взаимно равных по площади квадратных участков детали, соединительных элементов для взаимного соединения панельных элементов, а также крепежных деталей для скрепления панельных элементов с соединительными элементами.
Наборы конструкционных деталей известны по многим различным осуществленным вариантам изобретения и имеют свои преимущества и недостатки.
Наборы конструкционных деталей, содержащие плоские панельные элементы и взаимно равную толщину, являются зачастую предпочтительными и к тому же известны способностью создания панельных элементов с прямоугольной поверхностью, которая образована из ряда взаимно равных по площади квадратных участков детали. Каждый панельный элемент содержит центральную плоскую поверхность, которая параллельна и равноудалена от двух основных поверхностей панельного элемента. Если два или более таких панельных элементов должны быть сопряжены и соединены с общей плоской поверхностью, то при этом, естественно, желательно сохранять разделение участков детали по всему месту соединения посредством расположения соединительных элементов соответствующим способом. В таком случае панельные элементы должны скрепляться соединительными элементами посредством стыкового соединения. Но если требуется присоединить дополнительный панельный элемент перпендикулярно к нему на участке соединения между двумя панельными элементами, и причем таким способом, что центральная плоская поверхность дополнительного панельного элемента находится в месте соединения, то при этом возникает проблема, что кромка дополнительного панельного элемента не может быть опущена до центральной плоской поверхности соединяемых панельных элементов. Это означает, что расстояние между близлежащими панельными элементами вдоль их центральных плоских поверхностей не может быть выполнено равным расстоянию между близлежащими участками деталей панельного элемента из-за упомянутого взаимного влияния. Кроме того, возникают другие проблемы в конструкциях, созданных из множества панельных элементов, которые расположены вместе под углом друг к другу.
Задача изобретения состоит в предложении набора конструкционных деталей, который устраняет упомянутые проблемы и без помех дает возможность строить трехмерные конструкции с периодической структурой, конструкции которых могут дополнительно наращиваться панельными элементами, принадлежащими к набору конструкционных деталей, без необходимости прибегать к специфическим решениям.
Задача достигнута посредством данного изобретения.
Объем изобретения определен в приложенном независимом пункте 1 формулы изобретения.
Варианты осуществления изобретения определены в зависимых пунктах многозвенной формулы изобретения и в варианте осуществления, представленном ниже, который при этом описан со ссылкой, относящейся к приложенным чертежам, где:
на Фиг.1 изображен первый вариант осуществления панельного элемента, относящегося к набору конструкционных деталей;
на Фиг.2 изображен второй вариант осуществления панельного элемента;
на Фиг.3 изображен третий вариант осуществления панельного элемента;
на Фиг.4 и 5 изображены два варианта соединительного элемента, относящегося к набору конструкционных деталей;
на Фиг.6 изображена структура, которая составлена из деталей, относящихся к набору конструкционных деталей;
на Фиг.7 изображен другой вариант структуры, составленной из элементов, относящихся к набору конструкционных деталей;
на Фиг.8 схематически изображена трехмерная конструкция, составленная из деталей, относящихся к набору конструкционных деталей;
на Фиг.9 изображен альтернативный вариант участков деталей с выполненными отверстиями в панельных элементах;
на Фиг.10 изображен другой соединительный элемент.
На фиг.1 изображен панельный элемент 2, который состоит из плоской прямоугольной панели с толщиной t1. В удлиняемой плоскости вследствие того панельный элемент 2 содержит два взаимно равных по площади квадратных участка а1 детали, которые расположены на одной линии друг с другом и имеют центральное сквозное отверстие 9. Участки а1 детали разнесены на расстояние s3 и имеют параллельные близлежащие кромки. Участки а1 детали содержат боковые кромки, которые находятся на одной линии друг с другом вдоль длинных кромок панельного элемента 2.
На Фиг.2 изображен другой панельный элемент 1, который состоит из квадратного участка а1 детали и центрального отверстия 9, естественно, причем такой же длины s2 как участок а1 детали в других панельных элементах, относящихся к набору конструкционных деталей.
В качестве другого примера на фиг.3 изображен панельный элемент 3, который образован из четырех участков а1 детали, которые вместе такие же большие (по размеру), как другие участки в других панельных элементах, относящихся к набору конструкционных деталей.
К тому же близлежащие участки а1 детали расположены друг от друга на расстоянии s3, а участки а1 детали, которые являются самыми близкими к внешним кромкам прямоугольного панельного элемента 3, имеют, по меньшей мере, одну боковую кромку, совпадающую с внешней кромкой панельного элемента 3. Например, так, как изображено на фиг.1, отверстие 9 имеет центр, вследствие того расположенный на расстоянии s1 участка от соответствующей кромки участка а1 детали, где s1=s2/2.
На Фиг.4 изображен соединительный элемент 6, который содержит плоский тонкий пластинчатый элемент, длина которого соответственно меньше, чем длина панельного элемента 2, и, кроме того, содержит пару отверстий 19, которые расположены друг от друга на расстоянии v, соответствующем расстоянию центров между отверстиями 9 в панельном элементе 2. Ссылка на пластинчатый элемент сделана здесь относительно элемента из тонколистового материала, который может состоять из металла или другого подходящего материала, такого как пластик. Следует принимать во внимание, что два панельных элемента, в соответствии с любой из фиг.1-3, могут быть взаимосвязаны в плоскости вследствие того посредством соединительного элемента 6 в соответствии с фиг.4, как указано на фиг.6, где возможно увидеть, что панельный элемент 1 (фиг.2) и панельный элемент 2 (фиг.1) взаимосвязаны посредством плоского пластинчатого элемента 6 в соответствии с фиг.4, причем соединения 8, например, типа винт-гайка, проходят через отверстия 19, 9, находящиеся на одной линии друг с другом. В этом соединении зазор ×3 соответственно установлен между близлежащими кромками панельных соединений 1 и 2, и причем упомянутый зазор ×3 точно соответствует расстоянию s3 между участками а1 детали панельного элемента 2, 3, содержащего два или более участка детали.
Как показано на фиг.5, набор конструкционных деталей может также содержать соединительный элемент 5, который состоит из листового металла или другого подходящего материала и содержит два звена 51, которые являются плоскими и образуют прямой угол друг с другом, и который при этом в каждом звене содержит отверстие 19, удаление которого от линии 14 пересечения удлиняемой плоскости звеньев 51 эквивалентно s1. Линия 14 представляет собой линию пересечения между поверхностями звеньев 51, обращенных в сторону друг друга.
Посредством соединительных частей 5 является возможным, например, скреплять панельный элемент 2 с панельным элементом 3 способом, который проиллюстрирован на фиг.8, а именно так, что величина толщины t1 панельного элемента 2 точно соответствует расстоянию s3 между близлежащими участками детали панельного элемента 3. Более того, на фиг.8 можно увидеть, что панельный элемент 2, который присоединен под прямым углом к панельному элементу 3 посредством соединительного элемента 5, установлен так, что основные поверхности панельного элемента 2 совпадают с кромками двух близлежащих участков детали панельного элемента 3.
На фиг.5 можно увидеть, что соединительный элемент 5 под внутренним углом вследствие того содержит выступающую корпусную деталь 15, которая может быть образована посредством просечки и штамповки. Корпусная деталь 15 служит для образования физического препятствия, которое информирует пользователя набора конструкционных деталей о невозможности помещения панельного элемента 1, 2, 3 во внутренний угол соединительного элемента 5. Корпусная деталь 15, естественно, может быть в различном конструктивном исполнении.
В качестве примера можно отметить, что звенья 51, которые на участках, расположенных, вследствие того, около отверстий 19, в действительности должны быть плоскими и перпендикулярными друг к другу, при этом могут иметь изогнутый переход, что означает, что панельный элемент, который примыкает к внутренней стороне звена 51, не может быть опущен к участку удлиняемой плоскости другого звена 51. Что касается соединительного элемента в соответствии с фиг.5, отверстия 19 должны быть, естественно, расположены в центре в нормальной плоскости линии 14, так что отверстия 19 приспособлены к выполненным с параллельными кромками взаимно перпендикулярным панельным элементам 1-3, которые сопряжены с соединительным элементом 5.
Изобретение, естественно, не ограничено набором конструкционных деталей, в котором используют одну или более одной, или более из изображенных панельных элементов 1-3, но может содержать много других типов панельных элементов, созданных в соответствии с изложенным принципом, так что они могут содержать ряд квадратных участков, которые имеют соседние кромки, параллельные и прямо противоположные друг другу, и причем расположенные на расстоянии s3, соответствующем толщине t1, а именно = t1+2×t3, где t3 является толщиной соединительных элементов 6, так что в итоге толщина двух панельных элементов t1 и двух пластинчатых элементов 6, соединяющих их, соответствует расстоянию s3 между двумя участками детали панельного элемента 2, 3.
Отверстия не обязательно должны быть в центре соответствующего участка детали, а также не должны находиться на каждом участке детали панельного элемента. В качестве альтернативы центральному отверстию отверстие может, например, находиться на центральной продольной части соответствующей грани участка детали, на равном и коротком расстоянии от подобного отверстия. Альтернативно, два или более отверстий могут находиться вдоль каждой кромки на взаимно равном расстоянии вдоль кромки, схема расположения отверстий предпочтительно выполнена с зеркальной симметрией вдоль кромки. Соединительные элементы, естественно, приспособлены в соответствии с этим и имеют, по меньшей мере, какое-то отверстие, которое приспособлено в соответствии с отверстиями на участках детали.
На фиг.9 изображен пример такой альтернативной схемы расположения отверстий.
Соединительные элементы, включенные в набор конструкционных деталей, могут, естественно, также содержать угловой элемент, соединяющий три пластины, скрепленные перпендикулярно относительно друг друга так, как проиллюстрировано на фиг.10.
На фиг.6 проиллюстрировано, что расстояние вдоль центральной плоскости панельных элементов, от центра участка детали одного панельного элемента до центра участка детали другого панельного элемента вдоль их центральных плоскостей соответствует длине кромки панельных элементов плюс взаимное расстояние s3 между близлежащими участками детали панельного элемента.
На фиг.7 показано, что расстояние s3 может быть выбрано больше, чем толщина t1 панельного элемента, например, для согласования с толщиной соединительной пластины 6. Предпочтительно s3 есть меньше, чем 3×t1.
В примерах осуществления в соответствии с фиг.1-8 использованы соединения винт-гайка, которые проходят через соответствующие отверстия 19 в соединительных элементах и отверстия 9 в панельных элементах, но является очевидным для специалиста в области техники, что возможно использовать другие крепежные детали, например, в форме шпоночных болтов, или в форме соединений типа «велкро» («липучка») или наподобие, при этом крепежные детали предпочтительно относятся к такому типу, что они вместе с соединительными элементами определяют заранее установленное расстояние между близлежащими панельными элементами.
В варианте изобретения панельные элементы изображены отрезаемыми перпендикулярно по границе, где панели имеют упомянутую толщину, но следует принять во внимание, что в отдельных вариантах осуществления изобретения можно предпочесть, чтобы панельные элементы могли иметь удлинение с утонением наружу после упомянутой границы, где удлинение, в качестве примера, может быть в основном треугольной формы и иметь на конце высоту, которая максимально равна t3/2, где панельные элементы, содержащие несколько участков детали, естественно, должны иметь выточки, по меньшей мере, на участке между участками детали для того, чтобы иметь возможность вмещать там такое удлинение кромки панельного элемента с прикреплением для этого перпендикулярно. Более того, выточка, которая образована между удлиняемыми кромками обращенных друг к другу двух панельных элементов, соединенных в единой плоскости, должна иметь возможность вмещать удлиненную кромку панельного элемента с прикреплением к тому же перпендикулярно. Прилагаемый пункт 1 многозвенной формулы изобретения определяет основную идею изобретения и также должен рассматриваться для защиты вышеупомянутых вариантов осуществления.
1. Набор конструкционных деталей, содержащий множество панельных элементов (1, 2, 3), каждый из которых имеет толщину (t1) и на своей удлиненной плоскости участок, который содержит ряд взаимно равных квадратных участков детали (a1), соединительных элементов (5, 6) для взаимного соединения панельных элементов, и крепежные приспособления (8) для взаимного скрепления соединительных элементов (5, 6) и панельных элементов, отличающийся тем, что в панельных элементах (2, 3), содержащих два или более квадратных участка (a1) детали, близлежащие участки (a1) с параллельными кромками, находящимися на одной линии друг с другом, расположены на расстоянии (s3), которое больше или равно толщине (t1) панельного элемента, при этом внешние кромки панельных элементов (1, 2, 3) в удлиненной плоскости совпадают с кромками соседних квадратных участков (a1) детали, причем соединительные элементы (5, 6) установлены таким образом, что они удерживают соседние взаимосвязанные панельные элементы на расстоянии вдоль их центральных плоскостей параллельно удлиненной плоскости, равном расстоянию (s3) между близлежащими участками (a1) детали панельного элемента.
2. Набор конструкционных деталей по п.1, отличающийся тем, что расстояние (s3) максимально равно 3 × на толщину (t1) панельного элемента и предпочтительно равно, по существу, толщине (t1) панельного элемента.
3. Набор конструкционных деталей по п.1 или 2, отличающийся тем, что крепежные приспособления (8) содержат крепежные детали, предпочтительно соединения винт-гайка, проходящие через соответствующие взаимно совмещенные отверстия в соединительном устройстве и участке детали соответственно.
4. Набор конструкционных деталей по п.1, отличающийся тем, что каждый панельный элемент содержит, по меньшей мере, одно отверстие на участке детали и, предпочтительно на каждом участке детали.
5. Набор конструкционных деталей по п.1, отличающийся тем, что отверстие в панельном элементе расположено в центре участка детали.
6. Набор конструкционных деталей по п.1, отличающийся тем, что участок детали содержит множество отверстий, причем отверстия расположены на одинаковом расстоянии от кромки участка детали и на равном расстоянии от кромочных краев.
7. Набор конструкционных деталей по п.1, отличающийся тем, что соединительные элементы (5, 6) содержат соединительные элементы (6) первого типа, заключающие в себе плоскую деталь из листового металла, содержащую сквозные отверстия (19), и соединительные элементы второго типа, содержащие два плоских звена (51), которые образуют друг с другом, предпочтительно, прямой угол.
8. Набор конструкционных деталей по п.7, отличающийся тем, что взаимное расстояние (v) между отверстиями (19) в соединительном элементе (6) первого типа соответствует расстоянию по оси между центральными отверстиями в двух соседних участках (a1) детали панельного элемента, причем отверстия (19) в звеньях соединительного элемента второго типа расположены на расстоянии от линии пересечения между плоскостью звеньев (51), соответствующем половине кромочной длины (s2) участка (a1) детали.
9. Набор конструкционных деталей по п.3, отличающийся тем, что крепежные приспособления (8) выполнены в виде соединений винт-гайка, причем винт проходит сквозь отверстие (19) в соединительном элементе и отверстие (9) в панельном элементе и при этом взаимодействует с гайкой, при этом соединительный элемент (6) и панельный элемент (1, 2, 3) выполнены с возможностью быть зажатыми вместе между головкой винта и гайкой.
10. Набор конструкционных деталей по п.1, отличающийся тем, что расстояние (s3) между близлежащими участками детали (a1) панельных элементов (2, 3) равно, по меньшей мере, толщине (t1) панельного элемента плюс толщина (t3), по меньшей мере, предпочтительно, двух соединительных элементов (5, 6).
