Удерживающий зажим с обеспечением возможности теплового расширения
Изобретение относится к области строительства, в частности к удерживающему зажиму, используемому для крепления панелей к металлическим конструкциям. Технический результат – обеспечение возможности теплового расширения панелей. Удерживающий зажим имеет пластину основания с парой противоположных фланцев, по меньшей мере один из которых предназначен для крепления к опорной конструкции. Вертикальный элемент располагается между пластиной основания и верхней пластиной с парой противоположных фланцев и образует противоположные первую и вторую поверхности. По меньшей мере первая поверхность служит опорой для распорки, предназначенной для предотвращения примыкания противоположных краев первой и второй панелей хотя бы на время сооружения панельной системы. 3 н. и 14 з.п. ф-лы, 6 ил.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение относится к прессованным модульным панельным блокам для сооружения стен, потолков, крыш, навесов и окон, в последнем случае - к пропускающим свет секциям. В частности, в изобретении раскрыт удерживающий зажим, используемый для крепления таких систем к металлическим конструкциям (т.е. прогонам), обеспечивающий возможность теплового расширения панелей.
ИЗВЕСТНЫЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Американский патент №7661234 Воуджела мл. (Voegele, Jr.) - один из большой группы патентов, связанных с панельным блоком 10, показанным на Фиг. 1 и содержащим пару смежных панелей 11, 12, причем каждая из панелей имеет на стыковочном крае соответствующий вертикальный соединительный фланец 13, 14, удерживающий уплотнительную крышку 15. Панельный блок 10 содержит удерживающий зажим 20, служащий для прочного крепления панельного блока 10 к опорной конструкции 21 посредством болта 22, а также для разделения стыковочных краев панелей, чтобы обеспечить возможность теплового расширения. Удерживающий зажим 20 использует первую Z-образную пластину 25 и вторую C-образную пластину 26, смонтированные вместе для формирования пары перегородок или вертикальных элементов 27 и 27', опирающихся нижними концами на общее основание 29, и образующие на верхних концах противоположные фланцы 30 и 31.
Вертикальные элементы 27 и 27' образуют противоположные первую и вторую поверхности, входящие в контакт с противоположными краями первой и второй смежных панелей, т.е. панелей 11 и 12. Таким образом, первый и второй края смежных панелей разделены соответствующими первой и второй поверхностями 27 и 27', образующими промежуточный зазор 32. Тепловое расширение панелей оказывает давление на соответствующие первую и вторую поверхности вертикальных элементов, тем самым сгибая их по направлению один к другому и сужая зазор, при этом не вызывая изгиба самих панелей.
Зазор 32 между панелями сохраняется за счет использования распорки 33, что обеспечивает отсутствие плотного примыкания панелей 11 и 12 к вертикальным элементам 27 и 27'. Зазор 32 достаточен для обеспечения возможности продольного смещения панелей 11 и 12, вызванного, например, тепловым расширением и сжатием панелей и уплотнительной крышки 15, при том между панелями 11 и 12 и вертикальными элементами 27 и 27' отсутствует фрикционный контакт.
Американский патент №7788869 также Воуджела мл. (Voegele, Jr.) раскрывает аналогичный удерживающий зажим, отличающийся тем, что сохранение зазора обеспечивается за счет дополнительного ребра, выступающего вниз из уплотнительной крышки и раздвигающего в стороны вертикальные элементы 27 и 27'.
Удерживающие или крепежные зажимы, описанные Воуджелом мл. (Voegele, Jr.), основаны на конструкциях из двух частей, требующих выравнивания перед сборкой.
Американский патент №6164024 Константина (Konstantin) раскрывает различные удерживающие зажимы, выполненные для основной детали единого формованного изделия. Обычно зажим представляет собой полностью прессованный профиль, имеющий различные формы, при этом верхний фланец зажима проходит непрерывно от одной стороны перегородки до другой для обеспечения его устойчивости к изгибу вверх на любую из сторон перегородки. Зажим может быть спрессован с утолщенными частями для увеличения прочности, а его основание может представлять собой одно целое с нижней опорной конструкцией.
При использовании основание зажима обычно прикрепляют болтами к прогону или стропилу крыши. Две смежные панели затем устанавливают по одной с каждой стороны зажима, чтобы отодвинуть их одну от другой с направленными вверх соединительными фланцами, закрепляемыми с помощью соответствующих противоположных фланцев удерживающего зажима.
В патенте JPS 5924060 раскрыт удерживающий зажим для скрепления смежных кровельных панелей. Зажим имеет пластину основания с парой противоположных фланцев, причем один из них предназначен для крепления к опорной конструкции, и верхнюю пластину с парой противоположных фланцев. Вертикальный элемент проходит между пластиной основания и верхней пластиной и поддерживает противоположные поверхности соответствующих упругих элементов, сцепляемых с парой смежных панелей, закрепляемых с помощью крышки, устанавливаемой на удерживающий зажим.
Американский патент 2009/0049771 раскрывают систему панелей, отличающуюся тем, что удерживающий зажим скрепляет панели в местах, расположенных ниже верхних концов вертикальных стыковочных фланцев.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Цель настоящего изобретения состоит в том, чтобы предложить удерживающий зажим для вертикальной стыковочной системы, раскрытой в американском патенте №4573300, обеспечивающий возможность свободного расширения и сжатия поликарбонатных панелей в результате ежедневных колебаний температуры длинных пластиковых листов с фланцами.
Следующая цель изобретения состоит в предложении удерживающего зажима, предусматривающего возможность сохранения необходимого зазора между соседними панелями по меньшей мере на время строительства, чтобы обеспечить точную подгонку и избежать приблизительной оценки, часто требующейся при использовании известных способов.
Еще одна дополнительная цель состоит в предложении удерживающего зажима, не предусматривающего сохранения зазора между отстоящими одна от другой поверхностями стенок, а обеспечивающего зазор только за счет модификации поверхности одной стенки, упрощая таким образом конструкцию.
Эти цели достигаются в соответствии с изобретением посредством предложения удерживающего зажима, раскрытого в п. 1 формулы изобретения.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Для понимания сути изобретения и его практической реализации далее будут раскрыты варианты его исполнения, приводимые исключительно в качестве примера, не накладывающего каких-либо ограничений, со ссылкой на прилагаемые чертежи, где:
на Фиг. 1a изображена пара смежных панелей, соединенных посредством удерживающего зажима, состоящего из двух деталей и относящегося к предшествующему уровню техники;
на Фиг. 1b показана деталь удерживающего зажима, представленного на Фиг. 1a;
на Фиг. 2 показан удерживающий зажим в соответствии с одним из вариантов исполнения изобретения;
на Фиг. 3 показана пара смежных панелей, соединенных посредством удерживающего зажима в соответствии с одним из вариантов исполнения изобретения;
на Фиг. 4 и 5 изображены удерживающие зажимы в соответствии с другими вариантами исполнения изобретения; и
на Фиг. 6a и 6b показаны виды удерживающего зажима спереди и сзади в соответствии с другим вариантом исполнения изобретения.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ИСПОЛНЕНИЯ
На Фиг. 2 показан вид в аксонометрии удерживающего зажима 40 в соответствии с первым вариантом исполнения изобретения. В общих чертах конструкция удерживающего зажима 40 аналогична конструкции, описанной в вышеупомянутом американском патенте №6164024, где удерживающий зажим содержит пластину основания 41 с парой противоположных фланцев 42, 43, причем по меньшей мере один из фланцев 42 предназначен для крепления к опорной конструкции 44, показанной на Фиг. 3. Для этого фланец 42 может иметь отверстия 45, служащие в качестве средств крепления, позволяющих прикрепить удерживающий зажим 40 с помощью болтов к опорной конструкции 44 известным способом.
Удерживающий зажим 40 содержит верхнюю пластину 46, образованную парой противоположных фланцев 47 и 48 и соединяющуюся с пластиной основания 41 посредством вертикального элемента 50, расположенного между пластиной основания 41 и верхней пластиной 46. Вертикальный элемент 50 имеет две противоположные поверхности 49 и 49', входящие в контакт с противоположными краями пары смежных панелей 51 и 52, относящихся к панельной системе 55, показанной на Фиг. 3, чтобы обеспечить возможность взаимного сдвига панелей относительно удерживающего зажима 40, прикрепленного к конструкции 44. Панели 51 и 52 имеют соответствующие выступающие вверх фланцы 56, 57, предназначенные для установки и крепления уплотнительной крышки 58, служащей для герметизации соединения между двумя панелями и фиксации их путем блокировки.
Очевидно, что по меньшей мере по своей форме удерживающий зажим 40, описанный до этого, имеет общую конструктивную часть с зажимами, раскрытыми в американском патенте №6164024, показанными, например, на прилагаемой к патенту Фиг. 7. Поясним теперь их отличие.
Удерживающий зажим 40 в соответствии с настоящим изобретением отличается одной или несколькими распорками 60, выступающими по меньшей мере из первой или второй поверхностей 49, 49' и предотвращающими примыкание края первой панели 51 ко второй панели 52 хотя бы на время сооружения панельной системы 55. Распорки 60 могут представлять собой упругие язычки или пружины и обеспечивать снижение трения в панельной системе 55, как будет описано ниже.
Распорки 60 после установки формируют зазор между первой панелью 51 и первой поверхностью 49 зажима 40, чтобы первая панель 51 имела возможность свободного теплового расширения в поперечном направлении 14 (как показано на Фиг. 3) и, таким образом, не оказывала чрезмерного давления на первую поверхность 49 зажима 40 при увеличении температуры панели. Поэтому между зажимом 40 и панелями 51, 52 трение очень мало или вообще отсутствует, при этом панели также имеют возможность свободного продольного расширения (т.е. в направлении нормали к плоскости Фиг. 3). В этой конструкции практически решены проблемы деформации и искривления панелей в результате расширения.
Во всех вариантах исполнения удерживающий зажим 40 может крепиться к прогону или стропилу, относящемуся к опорной конструкции 44, с помощью болтов 53, вставляемых в отверстия 45. Обычно головка болта 53 выступает над опорной поверхностью 44, так что панель 52, опирающаяся на эту сторону удерживающего зажима 40, т.е. на фланец 42, приподнята над поверхностью фланца на расстояние равное высоте головки болта. Для компенсации этого эффекта и обеспечения того, чтобы смежная панель 51 располагалась на том же уровне, что и панель 52, на верхней поверхности фланца 43 предусмотрена по меньшей мере одна распорка 54. Высота распорки 54 такая же, как высота головки болта, таким образом обеспечивается выравнивание нижних поверхностей двух панелей.
Следует подчеркнуть, что настоящее изобретение не ограничивается конструкциями, представленными на Фиг. 2 и 3. Например, распорки 60 могут быть выполнены в одной или в обеих поверхностях 49, 49' удерживающего зажима 40, могут иметь различные формы, вертикальную, горизонтальную или иную ориентацию, как, в частности, показано в примерах, изображенных на Фиг. 4 и 5. Таким образом, как показано на Фиг. 4, удерживающий зажим 40 представляет собой отдельную конструкцию, изготовленную из согнутого листового металла, например, из нержавеющей стали, и содержащую распорки 60, частично выбитые из первой поверхности 49 стенки вертикального элемента 50 и загнутые наружу для формирования пары упругих язычков.
На Фиг. 5 показана конструкция из двух деталей, также выполненная из согнутого листового металла, такого как нержавеющая сталь, отличающаяся тем, что в первой поверхности 49 стенки выполнено отверстие 61, обычно с помощью перфорирования, а единственная распорка 60 в виде упругого язычка прикреплена к боковому ребру удерживающего зажима 40. Это может быть выполнено посредством обжатия между стыкующимися поверхностями стенок 49, 49', пайкой, сваркой или склеиванием и т.д. Упругий язычок загнут наружу, чтобы обеспечить требуемый зазор в процессе его сжатия в результате теплового расширения смежных панелей.
Следует отметить, что во всех вариантах исполнения распорка 60 должна быть достаточно прочной, чтобы выдержать силу крепления, прикладываемую при ее установке и прижимающее давление уплотнительной крышки 58. Также прокладка должна иметь возможность сжатия под действием сил расширения, вызванных нагреванием панели. Прокладка может быть эластичной, чтобы обеспечивать упругий возврат к своей первоначальной несжатой форме после сжатия панелей.
Также следует отметить, что, хотя на Фиг. 4 и 5 упругие язычки, образующие распорку 60, ориентированы в направлении параллельном пластине основания 41, они в равной степени могут быть ориентированы в направлении перпендикулярном основанию. На Фиг. 5 единственный упругий язычок концом прикреплен к краю отверстия. Однако, понято, что пара упругих язычков может быть прикреплена к противоположным краям отверстия, при этом каждый из язычков займет приблизительно половину длины отверстия. Также может быть предусмотрено более одного отверстия с одной или несколькими распорками.
Аналогичным образом во всех вариантах исполнения удерживающий зажим 40 может быть выполнен из согнутого листового металла, чтобы сформировать единую конструкцию, к которой затем стационарно или с возможностью снятия крепятся распорки 60. В некоторых вариантах исполнения, таких как показано на Фиг. 5, распорки 60 также выполнены как единое целое для получения конечного блока единой конструкции.
На Фиг. 6a и 6b показаны виды спереди и сзади альтернативного варианта исполнения удерживающего зажима 40, имеющего съемные распорки 60. Для этой цели противоположные края первой поверхности 49 стенки имеют вырезы 62 для формирования внешнего паза 63, предназначенного для соответствующей хрупкой трубчатой распорки 60. Во время установки удерживающий зажим 40 прикрепляется к опорной поверхности 44 болтами 54, вставляемыми в отверстия 45, как показано на Фиг. 3. Первая панель 51 затем устанавливается таким образом, чтобы ее край примыкал ко второй поверхности 49' стенки, после этого вторая панель 52 устанавливается таким образом, чтобы ее край примыкал к свободным краям распорки 60. Распорки 60 затем разламываются, оставляя зазор между второй панелью 52 и удерживающим зажимом 40, обеспечивающий свободное тепловое расширение и сжатие панелей. Обе панели 51 и 52 затем скрепляют посредством защелкивания уплотнительной крышки 58 на выступающих вверх фланцах 56, 57 с помощью известного способа.
1. Панельная система (55), содержащая пару смежных панелей (51, 52), расположенных на некотором расстоянии одна от другой, и удерживающий зажим (40) для крепления панелей к опорной конструкции (44), отличающаяся тем, что удерживающий зажим содержит:
пластину основания (41) с парой противоположных фланцев (42, 43), причем по меньшей мере один из фланцев предназначен для крепления к опорной конструкции (44);
верхнюю пластину (46) с парой противоположных фланцев (47, 48); и
вертикальный элемент (50), расположенный между пластиной основания и верхней пластиной и образующий противоположные первую и вторую поверхности (49, 49'), при использовании их размеры определяют исходя из необходимости контакта с первым и вторым краями панелей (51, 52),
отличающаяся тем, что
по меньшей мере первая поверхность (49) служит опорой для упругой или хрупкой распорки (60), предназначенной для сохранения минимального зазора между первой панелью и первой поверхностью удерживающего зажима на время сооружения панельной системы, чтобы после сооружения панельной системы распорка сжималась под действием сил расширения, вызываемых нагреванием панели, и в результате обеспечивала возможность теплового расширения панелей, не приводящего к деформации или изгибанию панелей.
2. Панельная система (55) по п. 1, отличающаяся тем, что распорка (60) удерживающего зажима (40) выполнена с возможностью снятия после крепления первой панели, чтобы оставить зазор между первым краем первой панели (51) и первой поверхностью (49).
3. Панельная система (55) по п. 2, отличающаяся тем, что распорка (60) имеет хрупкое крепление к вертикальному элементу (50).
4. Панельная система (55) по п. 1, отличающаяся тем, что распорка (60) удерживающего зажима (40) имеет упругое крепление к первой поверхности (49) вертикального элемента (50), выступая наружу из первой поверхности и тем самым образуя зазор между первым краем первой панели и первой поверхностью.
5. Панельная система (55) по любому из пп. 1-4, отличающаяся тем, что
пластина основания (41) удерживающего зажима (40) имеет пару противоположных фланцев (42, 43), причем по меньшей мере один из фланцев (42) имеет средства (45) крепления к опорной конструкции (44); и
соответствующие фланцы пластины основания и верхней пластины выходят наружу во взаимно противоположных направлениях от вертикального элемента.
6. Панельная система (55) по п. 5, отличающаяся тем, что
средства крепления содержат одно или несколько отверстий (45) только в одном (42) из вышеуказанных фланцев пластины основания для вставки соответствующих болтов (53), имеющих головки; и
второй фланец (43) имеет на верхней поверхности по меньшей мере одну распорку (54), причем ее высота такая же, как высота головки болта, тем самым обеспечивается выравнивание нижних поверхностей двух панелей (51, 52) при их установке на соответствующие фланцы (42, 43) пластины основания (41).
7. Панельная система (55) по любому из пп. 1-4, 6, отличающаяся тем, что по меньшей мере пластина основания (41), верхняя пластина (46) и вертикальный элемент (50) удерживающего зажима (40) выполнены как единая конструкция.
8. Панельная система (55) по п. 5, отличающаяся тем, что по меньшей мере пластина основания (41), верхняя пластина (46) и вертикальный элемент (50) удерживающего зажима (40) выполнены как единая конструкция.
9. Панельная система (55) по любому из пп. 1-4, 6, 8, отличающаяся тем, что пластина основания (41), верхняя пластина (46) и вертикальный элемент (50) удерживающего зажима (40) изготовлены из согнутого листового материала.
10. Панельная система (55) по п. 5, отличающаяся тем, что пластина основания (41), верхняя пластина (46) и вертикальный элемент (50) удерживающего зажима (40) изготовлены из согнутого листового материала.
11. Панельная система (55) по п. 7, отличающаяся тем, что пластина основания (41), верхняя пластина (46) и вертикальный элемент (50) удерживающего зажима (40) изготовлены из согнутого листового материала.
12. Панельная система (55) по п. 9, отличающаяся тем, что распорки (60) удерживающего зажима (40) частично выбиты из первой поверхности (49) стенки вертикального элемента (50) и загнуты наружу, чтобы сформировать пару упругих язычков.
13. Панельная система (55) по пп. 10, 11 отличающаяся тем, что распорки (60) удерживающего зажима (40) частично выбиты из первой поверхности (49) стенки вертикального элемента (50) и загнуты наружу, чтобы сформировать пару упругих язычков.
14. Панельная система (55) по п. 9, отличающаяся тем, что в первой поверхности (49) стенки удерживающего зажима (40) выполнено отверстие (61) и распорка (60) представляет собой упругий язычок, прикрепленный своим концом к удерживающему зажиму (40) с краю этого отверстия.
15. Панельная система (55) по любому из пп. 10, 11, отличающаяся тем, что в первой поверхности (49) стенки удерживающего зажима (40) выполнено отверстие (61) и распорка (60) представляет собой упругий язычок, прикрепленный своим концом к удерживающему зажиму (40) с краю этого отверстия.
16. Удерживающий зажим (40) для использования в панельной системе (55), содержащий:
пластину основания (41) с парой противоположных фланцев (42, 43), причем по меньшей мере один из фланцев предназначен для крепления к опорной конструкции (44);
верхнюю пластину (46) с парой противоположных фланцев (47, 48); и
вертикальный элемент (50), расположенный между пластиной основания и верхней пластиной и образующий противоположные первую и вторую поверхности (49, 49'), при использовании их размеры определяют исходя из необходимости контакта с первым и вторым краями пары смежных панелей (51, 52,
причем по меньшей мере первая поверхность (49) служит опорой для распорки (60), предназначенной для предотвращения примыкания противоположных краев первой и второй панелей (51, 52) хотя бы на время сооружения панельной системы; и
пластина основания (41), верхняя пластина (46) и вертикальный элемент (50) изготовлены из согнутого листового материала;
отличающийся тем, что
распорки (60) частично выбиты из первой поверхности (49) стенки вертикального элемента (50) и загнуты наружу, чтобы сформировать пару упругих язычков.
17. Удерживающий зажим (40) для использования в панельной системе (55), содержащий:
пластину основания (41) с парой противоположных фланцев (42, 43), причем по меньшей мере один из фланцев предназначен для крепления к опорной конструкции (44);
верхнюю пластину (46) с парой противоположных фланцев (47, 48); и
вертикальный элемент (50), расположенный между пластиной основания и верхней пластиной и образующий противоположные первую и вторую поверхности (49, 49'), при использовании их размеры определяют исходя из необходимости контакта с первым и вторым краями пары смежных панелей (51, 52),
причем по меньшей мере первая поверхность (49) служит опорой для распорки (60), предназначенной для предотвращения примыкания противоположных краев первой и второй панелей (51, 52) хотя бы на время сооружения панельной системы; и
пластина основания (41), верхняя пластина (46) и вертикальный элемент (50) изготовлены из согнутого листового материала;
отличающийся тем, что
в первой поверхности (49) стенки выполнено отверстие (61), и распорка (60) представляет собой упругий язычок, прикрепленный своим концом к удерживающему зажиму (40) с краю этого отверстия.
