Удлиненный композитный профиль и способ монтажа такого профиля

Изобретение относится к области строительства, в частности к удлиненному композитному профилю и способу монтажа такого профиля. Технический результат изобретения заключается в повышении прочности профиля. Удлиненный композитный профиль (1) содержит первую полку (2) и вторую полку (4), совместно образующие L-образный профиль, причем каждая из полок (2, 4) внутри L-образного профиля содержит первое ребро (6) и второе ребро (8), соответственно, образуя замкнутый канал (10) в композитном профиле (1). 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 10 ил.

 

Настоящее изобретение относится к удлиненному композитному профилю, содержащему первую полку и вторую полку, совместно образующие L-образный профиль. Изобретение также относится к способу монтажа композитного профиля.

Композиционные материалы, такие как, например, стекло, уголь или арамидные волокна, по отдельности или в сочетании друг с другом, в связующем, обычно изготовленном из полиэфира, эпоксидного соединения или полиуретана, все шире используются в качестве материалов для несущих конструкций.

Композиционные материалы часто имеют более низкие модули упругости, чем металлические, и, следовательно, подвергаются большей деформации при одинаковых в других отношениях режимах нагрузки.

Угловые профили имеют несколько характеристик, обеспечивающих преимущество при использовании в разного рода несущих конструкциях. Угловые профили имеют относительно высокую жесткость при изгибе в двух плоскостях, и легко соединяются друг с другом, например, с помощью болтов, поскольку полки углового профиля легко доступны. Одним из основных недостатков углового профиля является относительно низкая жесткость при кручении, что, во многих конструкциях, требует использования других профилей. Альтернативно, этот недостаток может быть устранен с помощью более сложного построения конструкции.

Полые профили, как в виде круглых, так и в виде прямоугольных труб, имеют относительно высокую жесткость при кручении. Однако даже прямоугольные трубы довольно сложно соединить болтами, поскольку доступ, например, к находящимся внутри трубы гайкам, можно осуществить только с помощью высверливания отверстий большего размера на противоположной стороне трубы. Иногда при использовании в трубе сквозных болтов применяются распорные втулки внутри трубы. Оба этих решения приводят к ухудшению несущей способности трубы.

Композитные профили часто изготавливают с преобладающим содержанием продольных волокон. Следовательно, они имеют относительно низкую прочность на разрыв вблизи концевых частей.

Задачей настоящего изобретения является устранение или уменьшение по меньшей мере одного из недостатков уровня техники или по меньшей мере предложение полезной альтернативы. Решение этой задачи обеспечивают отличительные признаки, которые будут охарактеризованы ниже в описании и в прилагаемой формуле изобретения.

В соответствии с настоящим изобретением предложен композитный профиль, который помимо L-образного профиля содержит замкнутый продольный канал. Этот композитный профиль сочетает в себе хорошую жесткость при изгибе L-образного профиля с хорошей жесткостью при кручении трубы.

Композитный профиль выполнен с возможностью болтового углового соединения без необходимости проведения болтов через канал, что позволяет избежать ухудшения несущей способности композитного профиля.

Предложен также шаблон для сверления и указан способ, полностью обеспечивающие высверливание отверстия под болт в композитном профиле в желаемом положении относительно этого композитного профиля.

Настоящее изобретение охарактеризовано в независимых пунктах формулы изобретения. В зависимых пунктах формулы изобретения охарактеризованы предпочтительные варианты осуществления изобретения.

В первом своем аспекте изобретение более конкретно относится к удлиненному композитному профилю, содержащему первую и вторую полки, совместно образующие L-образный профиль, причем этот удлиненный композитный профиль отличается тем, что каждая из полок внутри L-образного профиля содержит первое ребро и второе ребро, соответственно, при этом первая полка, вторая полка, первое ребро и второе ребро образуют продольный замкнутый канал в композитном профиле.

Благодаря тому, что по меньшей мере одно из ребер является более узким, чем удаленная от него полка, в полке за пределами канала имеется место для отверстий под болты и соответствующие болты. Это особенно предпочтительно, когда отверстие под болт должно быть расположено на некотором расстоянии от концевой части композитного профиля.

По меньшей мере в одной из полок внутри канала замкнутый канал может содержать продольную выемку под гайку. После высверливания отверстия под болт в необходимом месте в канале, вращение гайки, помещенной в выемку под гайку, предотвращается, что значительно упрощает сборочные работы.

По меньшей мере одна из полок может содержать углубление для сверления. Углубление для сверления отмечает предпочтительное место для отверстия под болт, а также образует направляющую для сверла, используемого для высверливания отверстия под болт.

Для сверления отверстий под болты в композитном профиле может быть подготовлен шаблон, причем этот шаблон для сверления должен содержать символ канала, отмечающий отверстие под болт, которое всегда должно находиться на конце канала, принадлежащего вертикальному композитному профилю и горизонтальному композитному профилю, совместно образующим угловое соединение.

Таким образом обозначается предпочтительное относительное положение отверстия под болт, которое должно кончаться в канале. В то же время, обеспечивается совпадение рассматриваемого отверстия под болт с соответствующим отверстием под болт в прилегающем композитном профиле.

Во втором своем аспекте настоящее изобретение относится более конкретно к способу монтажа двух удлиненных композитных профилей под прямым углом, содержащему:

- изготовление композитного профиля, содержащего первую и вторую полки, совместно образующие L-образный профиль, причем каждая из полок внутри L-образного профиля содержит первое ребро и второе ребро соответственно, и первая полка, вторая полка, первое ребро и второе ребро образуют продольный замкнутый канал в композитном профиле;

- размещение шаблона для сверления на профилях, причем шаблон для сверления содержит символ канала, отмечающий отверстие под болт, которое всегда должно находиться в конце канала, принадлежащего вертикальному композитному профилю и горизонтальному композитному профилю, совместно образующим угловое соединение, и

- скрепление углового соединения болтами, проходящими через отверстия под болты, просверленные в соответствии с шаблоном для сверления.

Термины «вертикальный композитный профиль» и «горизонтальный композитный профиль» используются для пояснения способа соединения относительно обычных U-образного или L-образного держателей. Это не предполагает ограничения объема настоящего изобретения.

Способ может включать обозначение вертикальными символами отверстий, подлежащих высверливанию только в вертикальных композитных профилях. Настоящим ссылаемся на специальную часть работы для подробного описания способа.

Способ включает размещение гайки, которая должна находиться в канале в выемке под гайку для предотвращения вращения гайки при затяжке.

Способ может включать размещение и закрепление болтами усиливающего композитного профиля в обратном положении на горизонтальном композитном профиле впритык к вертикальному композитному профилю. Это особенно предпочтительно в случае L-образного держателя, в котором соединение между вертикальным и горизонтальным композитными профилями подвергается воздействию больших напряжений, чем в соответствующем U-образном держателе. В некоторых случаях может быть предпочтительным проведение болта дальше в канал, где доступ к обычной гайке ограничен. В таком случае может использоваться удлиненная гайка. Удлиненная гайка, которая вводится в отверстие в первом или втором ребре, упирается в выемку под гайку. Выступ удлиненной гайки может упереться в первое ребро. Предпочтительно внешняя сторона удлиненной гайки является шестиугольной, вписываясь в выемку под гайку, причем диаметр отверстия превышает диаметр отверстия под болт.

Композитный профиль и способ в соответствии с настоящим изобретением позволяют решить давнюю проблему, связанную в частности с подвесными держателями кабельных желобов и труб. Композитный профиль и способ в соответствии с изобретением предлагают простое и экономичное решение, которое сразу может быть использовано специалистами по сборке.

Ниже будет описан один из примеров предпочтительных вариантов осуществления и способа в соответствии с изобретением со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:

на фиг. 1 представлен вид с торца композитного профиля в соответствии с изобретением;

на фиг. 2 представлен вид в аксонометрии композитного профиля;

на фиг. 3 представлен шаблон для сверления, адаптированный под композитный профиль;

на фиг. 4 представлен шаблон для сверления, размещенный на вертикальных композитных профилях;

на фиг. 5 представлен шаблон для сверления, размещенный на горизонтальном композитном профиле;

на фиг. 6 представлен в аксонометрии в уменьшенном масштабе кабельный желоб, подвешенный в U-образном держателе;

на фиг. 7 представлен разрез по фиг. 6 в увеличенном масштабе;

на фиг. 8 представлен в аксонометрии в уменьшенном масштабе кабельный желоб, подвешенный в L-образном держателе;

на фиг. 9 представлен фрагмент фиг. 8 в увеличенном масштабе; и

на фиг. 10 представлен вид с торца фрагмента с фиг. 9 в увеличенном масштабе.

На чертежах представлен композитный профиль 1, содержащий первую полку 2 и вторую полку 4, совместно образующие L-образный профиль. Первое ребро 6 выступает внутрь от первой полки 2, а второе ребро 8 выступает внутрь от второй полки 4. Часть первой полки 2, часть второй полки 4, первое ребро 6 и второе ребро 8 совместно образуют замкнутый канал 10, проходящий вдоль композитного профиля 1. Первое ребро 6 уже, чем удаленная от него вторая полка 4, а второе ребро 8 уже, чем удаленная от него первая полка 2.

Внутри канала 10 каждая из первой и второй полок 2, 4 содержит удлиненную выемку 12 под гайку. Снаружи от канала 10 каждая из первой и второй полок 2, 4 содержит соответствующее продольное углубление 14 для сверления.

Шаблон 16 для сверления выполнен с возможностью его размещения снаружи на полках 2, 4 с опорой на концевые части 18 композитного профиля 1. Шаблон 16 для сверления содержит поперечные ограничители 20 и концевые ограничители 22, выполненные с возможностью удержания шаблона 16 в требуемом положении на композитном профиле 1 при сверлении.

Шаблон 16 для сверления выполнен с возможностью использования с обеих сторон, в зависимости от того, на какой из концевых частей 18 и полок 2, 4 композитного профиля должно осуществляться сверление.

Первое отверстие 24 шаблона расположено таким образом, что отверстие 26 под болт, просверленное через первое отверстие 24 шаблона, кончается в надлежащем положении в канале 10. Первое отверстие 24 шаблона позволяет разместить отверстие 26 под болт таким образом, чтобы оно проходило в композитном профиле 1 на достаточном расстоянии для сопротивления разрыву, тогда как гайку 28 относительно легко можно расположить над отверстием 26 под болт в канале 10 (см. фиг. 7 и 9). Благодаря расположению гайки 28 в выемке 12 под гайку предотвращается ее вращение при свинчивании.

Символ 30 канала расположен в шаблоне 16 для сверления рядом с первым отверстием 24 шаблона, указывая на то, что первое отверстие 24 шаблона всегда должно находиться над каналом 10. Первое отверстие 24 шаблона расположено ближе к концевому ограничителю 22, чем к противоположной концевой части шаблона 16 для сверления.

Второе отверстие 32 шаблона предназначено для размещения отверстия 26 под болт в соответствующей полке 2, 4 за пределами канала 10.

Третье отверстие 34 и четвертое отверстие 36 шаблона обозначены вертикальными символами 38.

На фиг. 4 представлена пара композитных профилей 1, образующих вертикальные композитные профили 40, на каждой из концевых частей 18 которых расположен шаблон 16 для сверления. Концевой ограничитель 22 опирается на композитный профиль 1, и первое отверстие 24 шаблона находится над каналом 10 композитного профиля 1. Путем сверления через первые отверстия 24 и вторые отверстия 32 шаблона вертикальные композитные профили 40 подготавливают для использования в U-образном держателе 42, как показано на фиг. 6.

Если вертикальный композитный профиль 40 подлежит использованию в L-образном держателе 44, как показано на фиг. 8, в котором может быть предпочтительным усиление углового соединения 46 композитным профилем в виде усиливающего композитного профиля 8, могут также использоваться и третье, и четвертое отверстия 34, 36, отмеченные вертикальными символами 38.

Соответственно, композитный профиль 1, выполненный в виде горизонтального композитного профиля 50, представлен на фиг. 5. Здесь также концевые ограничители 22 шаблона 16 для сверления упираются в горизонтальный композитный профиль 50, причем первые отверстия 24 шаблона находятся над каналом 10.

Путем сверления через первое и второе отверстия 30, 32 шаблона на обеих концевых частях 18 горизонтального композитного профиля 50, горизонтальный композитный профиль 50 вставляют в U-образный держатель по фиг. 6.

Если горизонтальный композитный профиль 50 подлежит использованию в L-образном держателе 44 по фиг. 8, то, если должен использоваться левый вертикальный композитный профиль 40 по фиг. 4, сверлится только правая концевая часть 18. Сверление через третье или четвертое отверстия 34, 36 шаблона в горизонтальном композитном профиле 50 не имеет смысла.

Если U-образный держатель 42 должен быть смонтирован, например, для поддержки кабельного желоба 52, то вертикальные композитные профили 40 соединяют с несущей конструкцией 54 известным способом. Отверстие 26 под болт, размещенное в горизонтальном композитном профиле 50 с помощью первого отверстия 24 шаблона, совпадает с отверстием 26 под болт, размещенном в вертикальном композитном профиле 40 с помощью второго отверстия 32 шаблона. В то же время, отверстие 26 под болт, размещенное с помощью первого отверстия 24 шаблона в вертикальном композитном профиле 40, совпадает с отверстием 26 под болт, размещенном в горизонтальном композитном профиле 50 с помощью второго отверстия 32 шаблона.

Угловые соединения 46 скрепляют с помощью болтов 56 и гаек 28 (см. фиг. 7).

Соответственно, L-образный держатель свинчен, как показано на фиг. 8 и 9. Здесь угловое соединение 46 усилено усиливающим композитным профилем 48. Этот профиль соединен с вертикальным композитным профилем 40 и горизонтальным композитным профилем 50 описанным выше способом.

При необходимости проведения болта 56 дальше в канал 10, где доступ к обычной гайке 28 ограничен, может использоваться удлиненная гайка 58; см. фиг. 10. Удлиненная гайка 58, содержащая выступ 60, вставляется в отверстие 62 в первом ребре 6 и упирается в выемку 12 под гайку. В то же время выступ 60 упирается в первое ребро 6. Отверстие 62 выточено открытым, и его диаметр превышает диаметр отверстия 26 под болт.

Следует заметить, что все описанные варианты осуществления только иллюстрируют настоящее изобретение, но не ограничивают его, и специалист в данной области техники может осуществить другие альтернативные варианты без отклонения от сущности настоящего изобретения, ограниченной прилагаемой формулой изобретения. В прилагаемой формуле изобретения ссылочные позиции в скобках не следует рассматривать как ограничительные. Глагол «содержать» в различных его формах не исключает присутствия элементов или этапов, не упомянутых в формуле изобретения. Описание элемента в единственном числе не исключает присутствия нескольких таких элементов.

Тот факт, что отличительные признаки описаны в разных зависимых пунктах формулы изобретения, не означает, что не может быть предпочтительно использовано сочетание этих признаков.

1. Удлиненный композитный профиль (1), содержащий первую полку (2) и вторую полку (4), совместно образующие L-образный профиль, причем каждая из полок (2, 4) внутри L-образного профиля содержит первое ребро (6) и второе ребро (8), соответственно, при этом первая полка (2), вторая полка (4), первое ребро (6) и второе ребро (8) образуют продольный замкнутый канал (10) в композитном профиле,

отличающийся тем, что:

по меньшей мере одно из ребер (6, 8) уже, чем удаленная от него полка (2, 4); внутри канала (10) по меньшей мере одна из полок (2, 4) выполнена с продольной выемкой (12) под гайку; и

по меньшей мере одна из полок (2, 4) содержит углубление (14) для сверления.

2. Удлиненный композитный профиль (1) по п. 1, в котором удлиненная гайка (58) проходит через отверстие (62) в первом или втором ребре (6, 8), упираясь в выемку (12) под гайку.

3. Удлиненный композитный профиль (1) по п. 1 или 2, в котором для сверления отверстий (26) под болты в композитном профиле (1) подготовлен шаблон (16) для сверления, причем этот шаблон (16) для сверления содержит символ (30) канала, обозначающий отверстие (26) под болт, которое должно всегда вести в конец канала (10), принадлежащего вертикальному композитному профилю (40) и горизонтальному композитному профилю (50), совместно образующим угловое соединение (46).

4. Способ монтажа двух удлиненных композитных профилей (1, 40, 50) под прямым углом, отличающийся тем, что он содержит следующее:

- изготавливают композитный профиль (1), содержащий первую полку (2) и вторую полку (4), совместно образующие L-образный профиль, причем каждая из полок (2, 4) внутри L-образного профиля содержит первое ребро (6) и второе ребро (8), соответственно, при этом первая полка (2), вторая полка (4), первое ребро (6) и второе ребро (8) образуют продольный замкнутый канал (10) в композитном профиле (1, 40, 50), причем по меньшей мере одно из ребер (6, 8) уже, чем удаленная от него полка (2, 4), внутри канала (10) по меньшей мере одна из полок (2, 4) выполнена с продольной выемкой (12) под гайку, и по меньшей мере одна из полок (2, 4) содержит углубление (14) для сверления;

- размещают шаблон (16) для сверления на профилях (1, 40, 50), причем шаблон (16) для сверления содержит символ (30) канала, отмечающий отверстие (26) под болт, которое должно всегда вести в конец канала (10), принадлежащего вертикальному композитному профилю (40) и горизонтальному композитному профилю (50), совместно образующим угловое соединение (46); и

- скрепляют угловое соединение (46) болтами (56), проходящими через отверстия (26) под болт, высверленные в соответствии с шаблоном (16) для сверления.

5. Способ по п. 4, в котором способ включает в себя обозначение вертикальным символом (38) отверстия (26), подлежащего высверливанию только в вертикальных композитных профилях (40).

6. Способ по п. 4 или 5, в котором данный способ включает в себя размещение гайки (28), которая должна быть расположена в канале (10), в выемке (12) под гайку.

7. Способ по любому из пп. 4-6, в котором данный способ включает в себя расположение усиливающего композитного профиля (48) в обратном положении на горизонтальном композитном профиле (50) и впритык к вертикальному композитному профилю (40).