Система соединения (варианты) и половая доска (варианты) - RU2220267C2
Код документа: RU2220267C2
Чертежи
Описание
Изобретение, в общем, относится к системе соединения, предназначенной для обеспечения механического соединения половых досок. Точнее, изобретение относится к усовершенствованию системы соединения такого типа, которая описана и показана в WO 94/26999. Изобретение также относится к половой доске, обеспеченной такой системой соединения. Согласно еще одному аспекту изобретения создана половая доска с разными конструкциями системы соединения на длинной стороне и на короткой стороне.
Изобретение, в частности, может быть применено для механического соединения тонких незакрепленных половых досок, например, ламинированного и паркетного полового настила, и поэтому приведенное ниже описание известного уровня техники, а также задач и отличительных признаков настоящего изобретения будет относиться к этой области применения, в частности к прямоугольным половым доскам, которые соединены как по длинным, так и по коротким сторонам. Существенные признаки, обеспечивающие отличие данного изобретения, в первую очередь касаются деталей системы соединения, которые связаны с горизонтальным соединением поперечно соединительным кромкам досок. На практике половые доски будут изготавливать согласно патентоспособным принципам, также предполагающим наличие средств соединения для взаимного соединения досок по вертикали.
В патенте WO 94/26999 раскрыта система соединения, предназначенная для механического соединения строительных досок, главным образом половых досок. Механическая система соединения обеспечивает возможность взаимного соединения досок как перпендикулярно, так и параллельно основной плоскости досок, причем как по длинным, так и по коротким сторонам. Способы изготовления таких половых досок описаны в патентах SE 9604484-7 и SE 9604483-9. Принципы выполнения и укладки половых досок, а также способы их изготовления, которые описаны в трех вышеупомянутых документах, также применимы к настоящему изобретению, и поэтому содержание этих документов введено в предлагаемое описание в качестве ссылки на них.
Для облегчения понимания предлагаемого изобретения и его описания, а также понимания проблем, находящихся за пределами изобретения, далее со ссылками на фиг. 1-3 будет приведено краткое описание половых досок согласно патенту WO 94/26999. Соответствующие части этого описания известного технического решения могут быть применены к последующему описанию вариантов осуществления предлагаемого изобретения.
На фиг. 3а и 3b половая доска 1 известной конструкции показана соответственно снизу и сверху. Доска выполнена прямоугольной и имеет верхнюю сторону 2, нижнюю сторону 3, две противоположные длинные стороны 4а, 4b, которые формируют соединительные кромки, и две противоположные короткие стороны 5а, 5b, которые также формируют соединительные кромки. Как длинные стороны 4а, 4b, так и короткие стороны 5а, 5b могут быть соединены механически в направлении D2 на фиг. 1с без применения клея. Для этого доска 1 имеет плоскую полосу 6, которую крепят на предприятии-изготовителе и которая проходит по горизонтали от одной длинной стороны 4а, причем полоса проходит по всей длинной стороне 4а и ее изготавливают из гибкого, упругого алюминиевого листа. Полосу 6 можно жестко закрепить механически в соответствии с представленным вариантом осуществления конструкции либо можно жестко закрепить с помощью клея или каким-то иным способом. Могут быть использованы и другие материалы полосы, например лист из другого металла, а также секции из алюминия или пластика. Как вариант, полоса 6 может быть объединена в одно целое с доской 1, например, посредством соответствующей обработки основы доски 1. Однако полоса всегда объединена с доской 1 в единое целое, то есть ее не крепят к доске 1 при укладке. Ширина полосы 6 может составлять порядка 30 мм, а ее толщина порядка 0,5 мм. Подобным же образом полосу 6', хотя и более короткую, также располагают вдоль одной короткой стороны 5а доски 1. Кромочная сторона полосы 4, обращенная в сторону от соединительной кромки 4a, образована со стопорным элементом 8, проходящим вдоль всей полосы 6. Стопорный элемент 8 имеет активную стопорную поверхность 10, обращенную к соединительной кромке 4а и имеющую высоту, составляющую, например, порядка 0,5 мм. При укладке стопорный элемент 8 взаимодействует со стопорной канавкой 14, которая образована в нижней части 3 противоположной длинной стороны 4b смежной доски 1'. Полоса 6' с короткой стороны обеспечена соответствующим стопорным элементом 8', а противоположная короткая сторона 5b имеет соответствующую стопорную канавку 14'.
Для механического соединения как длинных, так и коротких сторон также и в вертикальном направлении (направлении D1 на фиг. 1с) доска 1, кроме того, вдоль одной ее длинной стороны 4а и одной ее короткой стороны 5а образована с открытым в боковом направлении углублением 16. Углубление 16 определено в нижнем направлении взаимосвязанной с ним полосой 6, 6'. У противоположных кромок 4b и 5b находится верхнее углубление 18, образующее стопорный гребень 20 (см. фиг.2а), взаимодействующий с углублением 16 для соединения в шпунт.
На фиг. 1а-1с показано, как две такие доски 1, 1' могут быть соединены друг с другом посредством подачи под углом в нижнем направлении. На фиг. 2а-2с показано, как вместо вышеуказанного соединения доски 1, 1' могут быть соединены посредством защелкивающего действия. Длинные стороны 4а, 4b могут быть соединены посредством обоих способов, в то время как короткие стороны 5а, 5b после укладки первого ряда обычно соединяют после соединения длинных сторон и только лишь защелкивающим действием. Когда новую доску 1' и ранее уложенную доску 1 соединяют вдоль их длинных сторон согласно фиг. 1а-1с, длинную сторону 4b новой доски 1' прижимают к длинной стороне 4а ранее уложенной доски 1 в соответствии с фиг. 1а и при этом стопорный гребень 20 вставляют в углубление 16. Затем доску 1' под углом подводят вниз к черному полу 12 согласно фиг.1b. Теперь стопорный гребень 20 полностью входит в углубление 16, в то время как стопорный элемент 8 полосы 6 одновременно входит в стопорную канавку 14. В течение этого подвода вниз под углом верхняя часть стопорного элемента 8 может быть задействована для придания направления новой доске 1' к ранее уложенной доске 1. В соединенном состоянии согласно фиг. 1с доски 1, 1' застопорены как в направлении D1, так и в направлении D2, однако могут быть смещены относительно друг друга в направлении соединения.
На фиг. 2а-2с показано, каким образом короткие стороны 5а и 5b досок 1, 1' могут быть механически соединены как в направлении D1, так и в направлении D2 посредством новой доски 1', перемещаемой главным образом по горизонтали к ранее уложенной доске 1. Это можно осуществить после того, как длинная сторона 4b новой доски 1' подсоединена так, как описано выше. На первой стадии согласно фиг. 2а скошенные поверхности, смежные с углублением 16, и стопорный гребень 20 взаимодействуют таким образом, что полосу 6' принудительно подают вниз как прямое следствие соединения коротких сторон 5а, 5b. В течение окончательного соединения полосу 6' защелкивают в верхнем направлении, когда стопорный элемент 8' входит в стопорную канавку 14'. Путем повторения операций, показанных на фиг. 1 и 2, весь пол может быть уложен без клея и вдоль всех соединительных кромок. Таким образом, известные половые доски вышеупомянутого типа соединяют механически, как правило, первоначально путем подачи под углом в нижнем направлении, по длинной стороне, а когда длинная сторона застопорена, короткие стороны совместно защелкиваются путем смещения по горизонтали вдоль длинной стороны. Доски 1, 1' могут быть подняты в обратном порядке без повреждения соединения и уложены еще раз.
Для обеспечения оптимального функционирования должна быть обеспечена возможность того, чтобы доски после их соединения занимали бы вдоль их длинных сторон такое положение, при котором был бы обеспечен небольшой зазор между стопорной поверхностью 10 и стопорной канавкой 14. В отношении более подробного описания этого зазора следует сделать ссылку на патент WO 94/26999.
В дополнение к содержанию описаний вышеупомянутых патентов Norske Skog Flooring AS (лицензия Valinge Aluminium AB) представил слоистый половой настил с механической системой соединения согласно патенту WO 94/29699 в январе 1966 на Domotex яркарке в Ганновере, Германия. Такой слоистый половой настил, поступивший на рынок с товарным знаком Alloc®, толщина которого составляет 7,6 мм, имеет алюминиевую полосу 6 размером 0,6 мм, которая механически жестко прикреплена к той стороне, где находится гребень, а активная стопорная поверхность 10 стопорного элемента 8 имеет наклон порядка 70-80° к плоскости доски. Соединительные кромки пропитаны воском, а нижняя сторона снабжена лежащей под ней доской, которую крепят на заводе-изготовителе. Вертикальное соединение конструируют в виде модифицированного шпунтового соединения. Полосы 6, 6' на длинной стороне и на короткой стороне в значительной степени идентичны, но слегка изогнуты вверх в разной степени с длинной стороны и с короткой стороны. Наклон активной стопорной поверхности изменяется между длинной стороной и короткой стороной. Однако расстояние стопорной канавки 14 от соединительной кромки несколько меньше с короткой стороны, чем с длинной стороны. Доски изготавливают так, чтобы обеспечивался номинальный зазор с длинной стороны, который примерно составляет 0,05-0,10 мм. Этим обеспечивается возможность смещения длинных сторон, а также обеспечиваются допуски досок на ширину при соединении. Доски этого типа изготавливают с нулевым зазором по короткой стороне, что становится возможным, поскольку короткие стороны не должны смещаться при застопоривании, которое осуществляют защелкивающим действием. Доски этого типа также изготавливают с более скошенными частями с короткой стороны, с тем чтобы облегчить защелкивание согласно вышеупомянутым фиг. 2а-с. Таким образом известно, что механическая система застопоривания может быть сконструирована различными способами и что длинная сторона и короткая сторона могут быть сконструированы по-разному.
В WO 97/47834 (Unilin) раскрыта механическая соединительная система, которая главным образом основана на вышеупомянутых принципах. В соответствующем изделии, которое этот заявитель начал поставлять на рынок в последнем квартале 1997 г, стремятся обеспечить смещение между досками. Это приводит к значительному трению и затруднениям при совместной подаче досок под углом и их смещении. В этом документе также показано, что механическое застопоривание с короткой стороны может быть выполнено способом, отличающимся от механического застопоривания с длинной стороны. В описанных вариантах осуществления конструкции полоса выполнена за одно целое с основой доски, то есть в виде единой детали с основой доски и из того же самого материала.
Хотя настил для пола согласно патенту WO 94/26999 и настил, поставляемый на рынок с товарным знаком Alloc®, имеют значительные преимущества по сравнению с традиционными приклеиваемыми настилами для пола, желательно выполнить дальнейшие усовершенствования.
Механические соединения весьма пригодны для соединения не только слоистых половых настилов, но также и настилов из древесины или композитных настилов. Такие доски для пола могут состоять из большого количества различных материалов на поверхности, в сердцевине и с задней стороны, причем, как описано выше, эти материалы также могут быть включены в полосу соединительной системы, в стопорный элемент на полосе, в фиксирующие поверхности, в вертикальные соединения и т.д. Это решение предполагает полосы, выполненные за одно целое, однако приводит к повышению затрат из-за отходов при изготовлении механического соединения. Как вариант, специальные материалы, такие как упомянутая выше алюминиевая полоса 6, могут быть приклеены или жестко прикреплены механически к половой доске для включения в соединительную систему в качестве ее компонента. Различные соединительные конструкции в значительной степени влияют на производимые расходы.
Полоса, изготовленная из того же самого материала, что и основа доски, и образованная посредством обработки основы доски, в некоторых случаях может оказаться менее дорогостоящей, чем алюминиевая полоса, главным образом для половых досок, относящихся к пониженным диапазонам цен. Однако алюминий более предпочтителен в отношении гибкости, упругости и возможности смещения, а также точности расположения стопорного элемента. Алюминий также обеспечивает возможность изготовления более прочного стопорного элемента. Если та же самая прочность должна быть достигнута в случае стопорного элемента из древесного волокна, он должен быть широким, со значительной поверхностью, работающей на срез, что приводит к большому количеству материала, который при изготовлении идет в отходы, либо этот элемент должен быть упрочнен посредством связующего вещества. В зависимости от размера досок обработка, например, 10 мм соединительной кромки может привести к стоимости отходов на м2 полового настила, в шесть раз большей вдоль длинных сторон по сравнению с короткими сторонами.
Помимо учета вышеупомянутых проблем, связанных с нежелательными отходами материала, настоящее изобретение основано на понимании того, что длинные стороны и короткие стороны могут быть оптимизированы в отношении специальных функций застопоривания, которыми должны обладать эти соединительные кромки.
Как указано выше, застопоривание длинных кромок, как правило, осуществляют посредством подачи под углом в нижнем направлении. Также в течение застопоривания может иметь место незначительный изгиб полосы вниз, что более подробно будет описано ниже. Благодаря этому изгибу в нижнем направлении, причем совместно с наклоном стопорного элемента, доски также могут быть поданы под углом вниз и вверх с весьма тугой посадкой соединительных кромок. Стопорный элемент вдоль длинных сторон также должен обладать высокой направляющей способностью, так чтобы длинная сторона новой доски при подаче под углом в нижнем направлении подталкивалась к соединительной кромке ранее уложенной доски. Стопорный элемент должен иметь большую направляющую часть. Для оптимального функционирования доски вдоль своих длинных сторон после соединения должны быть способны занимать взаимное положение поперек соединительных кромок, при котором имеет место небольшой зазор между стопорным элементом и стопорной канавкой.
С другой стороны, застопоривание короткой стороны осуществляют посредством смещения длинной стороны таким образом, что полоса с короткой стороны может быть изогнута вниз и защелкнута в стопорной канавке. Таким образом, короткая сторона должна иметь средства, которые выполняют изгиб полосы в нижнем направлении при боковом смещении. Требование, касающееся прочности, также выше в отношении короткой стороны. Менее важны возможность придания направления и возможность смещения.
Таким образом, имеется серьезная необходимость создания механического соединения вышеупомянутого типа при незначительных затратах и с оптимальными функциями застопоривания у каждой соединительной кромки. Невозможно добиться незначительных затрат в случае известных технических решений без снижения требований, касающихся прочности и/или функции укладки.
Техническая задача изобретения заключается в создании такой системы соединения для механического соединения половых досок, которая позволяет уменьшить стоимость при сохранении прочности и выполняемой функции.
Поставленная задача достигается за счет того, что в системе соединения для механического соединения половых досок, в которой непосредственно соприкасаемые друг с другом верхние части двух смежных соединительных кромок двух соединенных половых досок совместно образуют плоскость соединения, перпендикулярную основной плоскости половых досок, при этом упомянутая система соединения для обеспечения соединения двух соединительных кромок перпендикулярно плоскости соединения содержит стопорную канавку, которая расположена с нижней стороны первой соединительной кромки и проходит параллельно ей на расстоянии от плоскости соединения, и часть, выступающую от нижней части второй соединительной кромки и ниже первой соединительной кромки, и выполненную за одно целое с основой доски, при этом выступающая часть удерживает на расстоянии от плоскости соединения стопорный элемент, взаимодействующий со стопорной канавкой, так что выступающая часть полностью расположена снаружи от плоскости соединения, по направлению от стороны второй соединительной кромки, причем выступающая часть имеет иную композицию материалов, чем композиция основы доски, выступающая часть имеет по меньшей мере две соприкасающиеся друг с другом по горизонтали части, которые отличаются друг от друга по меньшей мере композицией материалов или свойствами материалов.
Возможно размещение по меньшей мере двух частей в системе на разных расстояниях от плоскости соединения, при этом упомянутые части могут содержать внутреннюю часть, ближайшую к плоскости соединения, и наружную часть, находящуюся на расстоянии от плоскости соединения.
Наружная часть по меньшей мере частично может быть выполнена из отдельной полосы, которую изготавливают из материала, отличающегося от материала основы доски и которая выполнена за одно целое с доской на заводе-изготовителе, а внутренняя часть может быть частично выполнена из обработанной части основы доски, причем внутренняя часть может быть выполнена либо с одной стороны из обработанной части основы доски и с другой стороны из части отдельной полосы либо лишь из обработанной части основы доски. При этом упомянутая система соединения для обеспечения соединения двух соединительных кромок также перпендикулярно основной плоскости досок может содержать шпунтовое соединение с гребнем у первой соединительной кромки и канавкой у второй соединительной кромки, причем упомянутая обработанная часть основы доски включена во внутреннюю часть, составляющую продолжение нижней части канавки.
В системе упомянутая полоса может быть прикреплена к обработанной части основы доски, причем полоса может пересекать плоскость соединения и быть расположена под второй соединительной кромкой, либо прикреплена к основе доски с внутренней стороны от плоскости соединения, либо быть полностью расположена с наружной стороны от плоскости соединения. Возможно механическое прикрепление полосы.
Наружная часть может обладать упругостью в направлении, поперечном основной плоскости досок, а часть, выступающая с наружной стороны от плоскости соединения, может непрерывно проходить по существу по всей длине второй соединительной кромки.
Часть, выступающая с наружной стороны от плоскости соединения, может иметь большое количество отдельных участков, распределенных вдоль упомянутой второй соединительной кромки.
Кроме того, по меньшей мере две части могут соприкасаться друг с другом в направлении, параллельном соединительным кромкам.
Таким образом, этот вариант осуществления изобретения обеспечивает определенный вид комбинированной полосы в отношении материалов, например, с выступающей частью, содержащей внутреннюю часть с комбинацией материалов из древесного волокна/слоистой задней структуры/алюминия и наружную часть из алюминиевого листа.
Также можно выполнить выступающую часть из трех частей, которые отличаются материалами: внутренней части, наиболее близкой к плоскости соединения, центральной части и наружной части, наиболее удаленной от плоскости соединения. Возможно, что внутренняя часть и наружная часть будут выполнены из одинакового материала.
Нет необходимости в том, чтобы часть, выступающая с наружной стороны от плоскости соединения, была непрерывной или не имела разрывов вдоль соединительной кромки. Целесообразный вариант заключается в том, чтобы выступающая часть имела большое количество отдельных секций, разделенных по соединительной кромке. Он, например, может быть выполнен посредством отдельной полосы с непрерывной внутренней частью и зубчатой наружной частью, при этом упомянутая полоса может быть прикреплена к части основы доски, причем упомянутую часть подвергают обработке с наружной стороны от плоскости соединения.
В альтернативном варианте осуществления изобретения согласно его первому аспекту упомянутые по меньшей мере две части, которые отличаются по меньшей мере композицией материалов или свойствами материалов, вместо того, что указано выше, соприкасаются друг с другом, если смотреть в направлении, параллельном соединительным кромкам. Например, на одной и той же стороне может находиться большое количество типов полос, причем каждый тип полосы оптимизирован для выполнения специальной функции, например, обеспечения прочности и придания направления при укладке. Полосы, например, могут быть выполнены из разных алюминиевых сплавов и/или из алюминия, находящегося в разном состоянии (например, в результате разных видов термообработки).
Согласно второму аспекту изобретения в системе соединения для механического соединения половых досок, в которой непосредственно соприкасающиеся верхние части двух смежных соединительных кромок двух соединенных половых досок совместно образуют плоскость соединения, перпендикулярную основной плоскости поверхностей пола, при этом система соединения для обеспечения соединения двух соединительных кромок перпендикулярно плоскости соединения содержит стопорную канавку, которая образована с нижней стороны первой соединительной кромки и проходит параллельно ей на расстоянии от плоскости соединения, и часть, выступающую от нижней части второй соединительной кромки и ниже первой соединительной кромки, причем выступающая часть выполнена в виде единой детали с основой доски и удерживает стопорный элемент на расстоянии от плоскости соединения, при этом выступающая часть полностью расположена снаружи от плоскости соединения, выступающая часть, как прямое следствие механической обработки ее верхней стороны, имеет по меньшей мере две соприкасающиеся части, которые отличаются друг от друга по меньшей мере композицией материалов или свойствами материалов.
Возможным является расположение в системе по меньшей мере двух упомянутых частей на разных расстояниях от плоскости соединения, при этом упомянутые по меньшей мере две части могут представлять собой внутреннюю часть, ближайшую к плоскости соединения, и наружную часть, находящуюся на расстоянии от плоскости соединения.
Внутренняя часть и наружная часть могут быть ограничены вертикальной плоскостью, которая по существу совпадает с активной стопорной поверхностью, взаимодействующей со стопорной канавкой стопорного элемента.
В настоящей системе выступающая часть может иметь по меньшей мере три или более части, расположенные на разных расстояниях от плоскости соединения.
Предложенный принцип разделения выступающей части на несколько частей, которые отличаются друг от друга в отношении материалов и/или свойств материалов, также может быть применен к известной полосе из древесного волокна.
Тем же самым способом, который описан выше применительно к первому аспекту изобретения, эти две части могут быть расположены на разных расстояниях от плоскости соединения, причем в данном случае в основном может быть три или более части с разной композицией материалов и/или с разными свойствами материалов. Как вариант, две такие части могут быть одинаковы в отношении упомянутых характеристик, но при этом они могут отличаться от третьей части.
В одном из вариантов осуществления конструкции две упомянутые части могут содержать внутреннюю часть, ближайшую к плоскости соединения, и наружную часть, находящуюся на расстоянии от плоскости соединения. При этом с наружной стороны от наружной части могут находиться дополнительные части. Точнее, наружная часть может быть образована из меньшего количества материалов. Например, внутренняя часть может состоять из древесного волокна и слоистой задней структуры, в то время как наружная часть за счет механической обработки сверху состоит только из слоистой задней структуры. В одном из вариантов осуществления конструкции выступающая часть может содержать, если смотреть наружу от плоскости соединения, внутреннюю часть, наружную часть и снаружи от наружной части стопорный элемент, удерживаемый наружной частью. Стопорный элемент может отличаться как от внутренней, так и от наружной части в отношении упомянутых характеристик материалов.
Выступающая часть может состоять из трех пластинчатых слоев и поэтому можно посредством обработки сверху создать систему застопоривания, которая, если идти сверху, имеет относительно мягкую верхнюю направляющую часть, которая не должна обладать какой-либо определенной прочностью, более твердую центральную часть, которая формирует прочную активную стопорную поверхность и поглощает силы сдвига в стопорном элементе, и нижнюю часть, которая подсоединена к остальной части выступающей части и которая может быть тонкой, прочной и упругой.
Варианты осуществления конструкции со слоистой структурой могут оказаться приемлемыми в таких половых досках, когда основа доски состоит, например, из фанеры или доска разделена на несколько слоев. Соответствующие слои могут быть выполнены в стенках стопорных канавок. В случае фанеры свойства материалов могут быть изменены путем изменения направления волокон в слоях. Для доски, разделенной на части, свойства материалов могут быть изменены посредством использования стружки разного размера и/или связующего в разных слоях. Основа доски в общем может состоять из слоев различных пластиковых материалов.
Термин "выступающая часть" относится к части или частям доски, выступающим снаружи от плоскости соединения и выполняющим в системе соединения функцию удержания стопорного элемента, обеспечения прочности, гибкости и т.д.
При изготовлении досок с их нижней стороны может быть однообразно закреплен подслой из подкладной доски, пены, войлока или чего-либо подобного. Подслой может покрывать нижнюю сторону вплоть до стопорного элемента, так что соединение между подслоями будет смещено относительно плоскости F соединения. Хотя такой подслой располагается с наружной стороны от плоскости соединения, не следует считать, что он должен быть включен в определение выступающей части в прилагаемых пунктах формулы изобретения.
Согласно аспекту изобретения, который относится к вариантам осуществления конструкции с выступающей частью из того же самого материала, что и основа доски, какие-либо тонкие слои материала, которые остаются после обработки сверху, также не следует считать включаемыми в "выступающую часть" в том случае, когда такие слои не способствуют функции застопоривания в отношении прочности, гибкости и т.д. То же самое относится к тонким слоям клея, связующим, химикалиям и т.д., которые наносят, например, для повышения влагонепроницаемости и прочности.
Согласно третьему аспекту изобретения создана половая доска, обеспеченная вышеописанной системой соединения согласно первому или второму аспектам изобретения. При этом половая доска может иметь противоположные длинные стороны и короткие стороны и быть выполнена с возможностью механического соединения по ее длинным сторонам с длинными сторонами идентичных половых досок посредством подачи под углом вниз и с возможностью механического соединения по ее коротким сторонам с короткими сторонами идентичных половых досок посредством смещения вдоль длинных сторон.
Согласно изобретению обеспечены некоторые возможности комбинации известных отдельных полос, известных полос из древесного волокна и "комбинированных полос". Эти возможности, как вариант, могут быть использованы на длинной стороне и на короткой стороне.
В случае вышеупомянутых аспектов выступающая часть данной соединительной кромки, например длинная сторона, имеет по меньшей мере две части с разной композицией материалов и/или с разными свойствами материалов. Однако в отношении оптимизации половой доски можно полагать, что такая разница материалов и/или свойств материалов должна существовать между длинными сторонами и короткими сторонами доски вместо наличия этой разницы в пределах одной и той же соединительной кромки.
Согласно четвертому аспекту изобретения создана прямоугольная половая доска, содержащая основу, а также первое и второе средства застопоривания, выполненные за одно целое с основой и предназначенные для механического соединения кромок таких половых досок соответственно вдоль длинных сторон и коротких сторон досок в направлении, перпендикулярном соответствующим соединительным кромкам и параллельно основной плоскости половых досок, в которой первое и второе средства застопоривания отличаются друг от друга по меньшей мере композицией материалов или свойствами материалов, причем по меньшей мере одно из упомянутых стопорных средств с длинной стороны и с короткой стороны содержит отдельный элемент, соединенный в одно целое с основой доски на заводе-изготовителе и выполненный из иного материала, чем материал, включенный в основу доски.
Причем первое и второе стопорные средства могут содержать, с одной стороны, часть, выступающую от соединительной кромки и на расстоянии от соединительной кромки удерживающую стопорный элемент, и, другой стороны, стопорную канавку, которую формируют с нижней стороны основы у противоположной соединительной кромки для зацепления с таким стопорным элементом смежной доски.
В пределах объема четвертого аспекта изобретения имеется несколько возможностей для сочетания. Например, можно выбрать алюминиевую полосу для длинной стороны и механически обработанную полосу из древесного волокна для короткой стороны либо наоборот. Другой пример состоит в том, что для короткой стороны или для длинной стороны выбирают "комбинированную полосу" согласно первому и второму аспектам изобретения, а для другой стороны выбирают полосу из "чистого алюминия" или полосу из "чистого" обработанного древесного волокна.
Вышеупомянутая проблема, заключающаяся в неподходящей стоимости материалов, согласно изобретению решается посредством выступающей части, изготовленной из различных материалов и/или из сочетаний материалов, и таким образом специально предназначенной для выбранных материалов половой доски, а также отвечающей требованиям, касающимся выполняемой функции и прочности, которые предъявляют к определенной половой доске и которые специфичны для длинной стороны и короткой стороны. Это преимущество изобретения будет очевидно из приведенного далее описания.
Поскольку к длинной стороне и к короткой стороне предъявляют разные требования, а также стоимость отходов различна, усовершенствования также могут быть достигнуты за счет изготовления длинной стороны и короткой стороны из разных материалов или из сочетания материалов. В некоторых случаях длинная сторона может иметь, например, алюминиевую полосу с высокой направляющей способностью и низким трением, в то время как короткая сторона может иметь полосу из древесного волокна. В других случаях преимущество может быть получено за счет обратного применения.
В некоторых случаях также может возникнуть необходимость использования на одной стороне различных типов полосы. Сторона может состоять, например, из большого количества разных полос, которые изготовлены из разных алюминиевых сплавов, имеют разную толщину и т.д., и у которых одни части предназначены для обеспечения высокой прочности, а другие используют для придания направления.
Еще одним аспектом изобретения является прямоугольная половая доска, содержащая основу, а также первое и второе стопорные средства, объединенные в одно целое с основой и предназначенные для обеспечения механического соединения смежных соединительных кромок таких половых досок соответственно вдоль длинных сторон и коротких сторон досок в направлении, перпендикулярном соответствующим соединительным кромкам и параллельно основной плоскости половых досок, в которой первое и второе стопорные средства отличаются друг от друга по меньшей мере композицией материалов или свойствами материалов, причем по меньшей мере одно из упомянутых стопорных средств с длинной стороны и с короткой стороны содержит элемент, который образован в виде одной детали с основой доски.
Причем в вышеописанной половой доске каждое из упомянутых первого и второго стопорных средств может содержать, с одной стороны, часть, выступающую от соединительной кромки и на расстоянии от соединительной кромки удерживающую стопорный элемент, и, другой стороны, стопорную канавку, которую формируют с нижней стороны основы у противоположной соединительной кромки для зацепления с таким стопорным элементом смежной доски.
Другие преимущества и особенности изобретения изложены в последующем описании различных вариантов осуществления изобретения, приведенных только в качестве неограничивающих примеров и представленных на прилагаемых чертежах, причем те детали предложенной доски, которые эквивалентны деталям известной доски согласно фигурам 1-3, обозначены теми же самыми номерами позиций.
Краткое описание фигур чертежей.
На фиг. 1а-с представлены три стадии осуществления способа подачи под углом вниз для механического соединения длинных сторон половых досок согласно патенту WO 94/26999.
На фиг. 2а-с представлены три стадии осуществления способа защелкивания для механического соединения коротких сторон половых досок согласно патенту WO 94/26999.
На фиг. 3а и 3b представлена половая доска согласно патенту WO 94/26999, если смотреть соответственно сверху и снизу.
На фиг. 4 представлена половая доска с системой соединения согласно первому варианту осуществления изобретения.
На фиг. 5 представлен вид в плане сверху половой доски согласно фиг. 4. На фиг. 6а в большем масштабе представлен вырыв угловой части С1 доски согласно фиг. 5, а на фиг. 6b и 6с представлены вертикальные сечения соединительных кромок вдоль длинной стороны 4а и короткой стороны 5а доски согласно фиг. 5, из которых совершенно очевидно, что длинная сторона и короткая сторона различны.
На фиг. 7а-с представлен способ подачи под углом вниз для механического соединения длинных сторон половой доски согласно фиг. 4-6.
На фиг. 8 представлены две соединенные половые доски, которые соединены посредством системы соединения согласно второму варианту осуществления изобретения.
На фиг. 9 представлены две соединенные половые доски, оснащенные системой соединения согласно третьему варианту осуществления изобретения.
На фиг. 10-12 представлены три различных варианта осуществления половых досок согласно изобретению, в которых выступающая часть образована в виде единой детали с основой доски.
Первый предпочтительный вариант осуществления конструкции половой доски 1, обеспеченной системой соединения согласно изобретению, ниже описан со ссылкой на фиг. 4-7. Представленный пример также иллюстрирует аспект изобретения, который касается по-разному сконструированных систем соединения для длинной стороны и для короткой стороны.
На фиг. 4 представлен вид в поперечном сечении длинной стороны 4а доски 1. Основа доски 1 состоит из сердцевины 30, например, из древесного волокна, которая удерживает слоистую поверхностную структуру 32 на своей передней стороне и уравновешивающий слой 34 на задней стороне. Основа 30-34 доски выполнена прямоугольной с длинными сторонами 4а, 4b и короткими сторонами 5а, 5b. Отдельную полосу 6 с образованным стопорным элементом 8 крепят к основе 30-34 на заводе-изготовителе, так что полоса 6 составляет единое целое с готовой половой доской 1. В показанном примере полоса 6 изготовлена из упругого алюминиевого листа. В примере, носящем иллюстративный характер и не налагающем каких-либо ограничений, толщина алюминиевого листа может составлять порядка 0,6 мм, а толщина половой доски составляет порядка 7 мм. Для дальнейшего описания размеров, возможных материалов и т.д., касающихся полосы 6, следует сделать ссылку на приведенное выше описание доски согласно известному уровню техники. Полосу 6 формируют со стопорным элементом 8, активная стопорная поверхность 10 которого взаимодействует со стопорной канавкой 14 в противоположной соединительной кромке 4b смежной доски 1' для совместного застопоривания в горизонтальном направлении досок 1, 1' поперечно соединительной кромке (D2). Для формирования вертикального стопора в направлении D1 соединительная кромка 4а имеет открытую в боковом направлении канавку 36, а противоположная соединительная кромка 4b имеет выступающий в боковом направлении гребень 38 (соответствующий стопорному гребню 20), который в определенном состоянии заходит в канавку 36 (фиг. 7с). Свободная поверхность верхней части 40 канавки 36 имеет вертикальную верхнюю часть 41, скошенную часть 42 и верхнюю упорную поверхность 43 для гребня 38. Свободная поверхность нижней части канавки 36 имеет упорную нижнюю поверхность 45 для гребня 38, скошенную часть 46 и нижнюю вертикальную часть 47. Противоположная соединительная кромка 4b (см. фиг. 7а) имеет верхнюю вертикальную часть 48, а гребень 38 имеет упорную верхнюю поверхность 49, верхнюю скошенную часть 50, нижнюю скошенную часть 51 и упорную нижнюю поверхность 52.
В соединенном состоянии (фиг. 7с) две соприкасаемые друг с другом вертикальные верхние части 41 и 48 образуют вертикальную плоскость F соединения. Как наилучшим образом показано на фиг. 4, нижняя часть канавки 36 проходит на некотором расстоянии наружу от плоскости F соединения. Соединительная кромка 4а с ее нижней стороны образована с непрерывной монтажной канавкой 54, имеющей вертикальную нижнюю зажимную кромку 56 и наклонную зажимную кромку 58. Зажимные кромки, сформированные поверхностями 46, 47, 56, 58, совместно образуют фиксирующее плечо 60 для механической фиксации полосы 6. Фиксацию осуществляют согласно тому же самому принципу, что и в случае известной доски, при этом фиксация может быть осуществлена посредством способов, которые описаны в вышеупомянутых документах. Непрерывный выступ 62 полосы 6 изогнут вокруг зажимных кромок 56, 58 канавки 54, в то время как большое количество гребней 64 с пробитыми отверстиями изогнуты вокруг поверхностей 46, 47 выступающей части. Гребни 64 и взаимосвязанные с ними пробитые отверстия 65 показаны на виде вырыва согласно фиг. 6а.
Имеется существенная разница между предложенной половой доской, показанной на фиг. 4-7, и известной доской согласно фиг. 1-3. Зона P на фиг. 4 обозначает часть доски 1, которая расположена с наружной стороны от соединительной плоскости 1. Согласно изобретению часть P имеет две соприкасаемые друг с другом по горизонтали части Р1 и Р2, которые отличаются по меньшей мере композицией материалов или свойствами материалов. Точнее, внутренняя часть Р1, наиболее близкая к плоскости F соединения, частично образована из полосы 6 и частично из обработанной части 44 основы. Таким образом в этом варианте осуществления конструкции внутренняя часть P1 содержит сочетание таких материалов, как алюминий + сердцевина из древесного волокна + слоистая задняя структура, в то время как наружная часть P2 изготовлена только из алюминия. В известной доске 1 согласно фигурам 1a-c соответствующая часть с наружной стороны от плоскости соединения изготовлена только из алюминия. Как описано выше, этот отличительный признак изобретения означает, что стоимость материала может быть уменьшена. Благодаря тому, что фиксирующее плечо 60 смещено к стопорному элементу 8 в такой степени, что оно по меньшей мере частично располагается снаружи от плоскости F соединения, может быть получена значительная экономия в отношении расходования алюминиевого листа. Возможна экономия порядка 25%. Этот вариант осуществления конструкции особенно предпочтителен для более дешевых половых досок, когда предпочтительны отходы древесного волокна вследствие механической обработки, а не высокое потребление алюминиевого листа. Однако отходы материала ограничены благодаря тому, что выступающая часть также может быть использована в качестве упорной поверхности для гребня, который соответственно может быть изготовлен более узким в направлении, перпендикулярном плоскости соединения, с получением при этом меньших отходов материала со стороны гребня.
Такое конструктивное изменение для получения экономии материала не оказывает неблагоприятного влияния на возможность движения по вертикали вследствие упругости, которое может иметь место в выступающей части P. На прочность стопорного элемента 8 это также не влияет. Наружная часть Р2, выполненная из алюминия, остается полностью упругой в вертикальном направлении, а короткие стороны 5а, 5b могут быть совместно защелкнуты согласно тем же самым принципам, которые представлены на фиг. 2а-с. Стопорный элемент 8 изготавливают из алюминия, при этом его прочность не уменьшается. Однако следует заметить, что может быть оказано влияние на степень упругости, поскольку по существу только наружная часть Р2 проявляет упругость при защелкивающем действии. В некоторых случаях за счет этого можно получить преимущество, если желательно ограничить свойства, обеспечивающие изгиб, и повысить прочность стопора.
Совместная подача под углом длинных сторон 4а, 4b также может быть осуществлена в соответствии с тем же самым принципом, который представлен на фиг. 1а-с. В общем, а не только в этом варианте осуществления конструкции, может иметь место незначительный изгиб полосы 6 вниз, как показано на последовательности укладки согласно фиг. 7а-с. Этот изгиб полосы 6 вниз совместно с наклоном стопорного элемента 8 обеспечивает возможность подачи досок 1, 1' под углом вниз и вверх, причем вновь с весьма плотными соединительными кромками у верхних поверхностей 41 и 48. Предпочтительно, чтобы стопорный элемент 8 имел высокую способность придания направления, так чтобы доски при подаче под углом вниз подталкивались к соединительной кромке. Стопорный элемент 8 должен иметь значительную направляющую часть. Для оптимального функционирования доски после их соединения вдоль длинных сторон 4а, 4b должны обладать способностью занимать такое положение, при котором имеется небольшой зазор между стопорным элементом и стопорной канавкой, который должен быть не больше примерно 0,02-0,05 мм. Этот зазор обеспечивает допуски на смещение и ширину соединения. Трение в соединении должно быть небольшим.
В соединенном состоянии согласно фиг. 7с доски 1, 1' застопорены относительно друг друга в вертикальном направлении D1. Движению доски 1' вверх противодействует зацепление между поверхностями 43 и 49, в то время как движению доски 1' вниз противодействует, с одной стороны, зацепление между поверхностями 45 и 52, и, с другой стороны, опирание доски 1 на верхнюю сторону полосы 6.
На фиг. 8 представлен второй вариант осуществления изобретения. Доска 1 согласно фиг. 8 может быть использована для паркетного пола. Доска 1 состоит из верхнего слоя 32а, сердцевины 30 и заднего уравновешивающего слоя 34а. В этом варианте осуществления конструкции выступающую часть P снаружи от плоскости F соединения в большей мере изготавливают из разных сочетаний материалов. Стопорная канавка 14 усилена за счет использования отдельного компонента 70, например, из древесного волокна, который соответствующим образом подсоединяют к соединительной кромке, например, посредством приклеивания. Этот вариант может быть использован, например, с короткой стороны 5b доски 1. Кроме того, значительная часть фиксирующего плеча 60 располагается с наружной стороны от плоскости F соединения.
На фиг. 9 представлен третий вариант осуществления изобретения. Доска 1 согласно фиг. 9 может быть использована для обеспечения прочного крепления алюминиевой полосы 6. В этом варианте осуществления конструкции отдельную часть 72 располагают на соединительной кромке, поддерживающей стопорный элемент 8. Часть 72 может быть изготовлена, например, из древесного волокна. Все фиксирующее плечо 60 и вся полоса 6 располагаются снаружи от плоскости F соединения. Для обеспечения упругости используют лишь небольшую часть отдельной полосы 6. Что касается материала, то часть P, расположенная с наружной стороны от плоскости F соединения, имеет три разные зоны, содержащие следующие сочетания материалов: "только древесное волокно" (P1), "древесное волокно/уравновешивающий слой/алюминий" (Р2) и "только алюминий" (Р3). Этот вариант осуществления конструкции с фиксирующим плечом 60, полностью расположенным с наружной стороны от плоскости F соединения, может быть выполнен лишь посредством обработки основы доски, то есть без отдельной части 72. Вариант осуществления конструкции согласно фиг. 9 может быть приемлем для длинной стороны. Стопорный элемент 8 имеет большую направляющую часть, а выступающая часть P снаружи от плоскости F соединения имеет пониженную способность к изгибу вниз.
При сравнении вариантов осуществления конструкции согласно фиг. 8 и 9 можно заметить, что на фиг. 9 гребни 64 выше, чем выступ 62. Это приводит к прочному креплению полосы 6 в передней кромке фиксирующего плеча 60, что предпочтительно при изгибе вниз полосы 6. Обеспечить такое крепление можно без каких-либо дополнительных затрат на материалы, поскольку гребень 64 вырубают из имеющегося материала. С другой стороны, выступ 62 может быть выполнен более низким, что предпочтительно, с одной стороны, в отношении расхода материала и, с другой стороны, в отношении ослабляющего влияния монтажной канавки 54 на соединительную кромку. Дополнительно следует отметить то, что стопорный элемент 8 согласно фиг. 8 ниже, а это облегчает защелкивание с коротких сторон.
На фиг. 10-12 представлены три различных варианта осуществления изобретения, в которых выступающая часть может быть выполнена в виде единого целого с основой доски или состоит из отдельных материалов, которые приклеивают к кромке доски и подвергают сверху механической обработке. Отдельные материалы особенно приемлемы с короткой стороны, где высоки требования в отношении прочности и упругости. Это означает, что в таких вариантах осуществления конструкции композиция материалов с короткой стороны и с длинной стороны может быть различной.
Вышеупомянутая технология создания кромки основы с длинной и/или с короткой стороны, причем с отдельными материалами, которые жестко крепят к основе для обеспечения специальных функций, таких как прочность, влагонепроницаемость и т.д., также может быть использована без применения принципов согласно изобретению. Иными словами, также можно и в других соединительных системах, главным образом в механических соединительных системах, обеспечить таким способом основу из отдельных материалов. В частности, этот материал может быть применен в качестве кромочной части, которую некоторым приемлемым способом крепят к кромке основы и которая может проходить по высоте всей доски или ее части.
В предпочтительном варианте осуществления конструкции кромочную часть применяют к основе перед обеспечением основы всеми наружными слоями, такими как верхний слой и задний уравновешивающий слой. Затем главным образом такие слои могут быть нанесены на верхнюю часть фиксированной отдельной кромочной части, после чего последняя может быть подвергнута обработке формы для образования части соединительной системы, например, выступающей части со стопорным элементом и/или гребня со стопорной канавкой.
На фиг. 10 и 11 основа доски состоит из слоистой верхней структуры 32, сердцевины 30 из древесного волокна и слоистой задней структуры 34. Стопорный элемент 8 образован выступающей частью P, обработанной сверху таким образом, что если смотреть наружу от плоскости F соединения, он имеет внутреннюю часть Р1, состоящую из древесного волокна 30 и слоистой структуры 34, центральную часть Р2, состоящую только из слоистой структуры 34, и наружную часть P3, состоящую из древесного волокна и слоистой структуры 34.
Варианты осуществления конструкции согласно фиг. 10 и 11 отличаются друг от друга тем, что на фиг. 10 граница между сердцевиной 30 из древесного волокна и слоистой задней структурой 34 находится на одном уровне с нижней кромкой активной стопорной поверхности 10. Таким образом, согласно фиг. 10 не производится значительная обработка слоистой задней структуры 34 в центральной части P2. С другой стороны, согласно фиг. 11 слоистая задняя структура подвергается обработке в центральной части P2, за счет чего обеспечивается преимущество, заключающееся в том, что активную стопорную поверхность 10 стопорного элемента 8 полностью или частично изготавливают из более твердого материала.
Вариант осуществления конструкции согласно фиг. 12 отличается от варианта согласно фиг. 10 и 11 дополнительным промежуточным слоем 33, расположенным между сердцевиной 30 из древесного волокна и слоистой задней структурой 34. Промежуточный слой 33 должен быть относительно твердым и прочным для усиления активной стопорной поверхности 10, как показано на фиг. 12. Например, промежуточный слой 33 может быть изготовлен из отдельного материала, который приклеивают к внутренней сердцевине. Как вариант, промежуточный слой 33 может составлять часть, например, сердцевины доски, состоящей из нескольких частей, когда для механической соединительной системы специально применяют стружечный материал и связующее. Таким образом, в этом альтернативном варианте, как сердцевина, так и промежуточный слой 33 могут быть выполнены из стружечного материала, но обладают разными свойствами. Слои могут быть оптимизированы для выполнения различных функций системы соединения.
Кроме того, аспекты изобретения, согласно которым оно включает в себя отдельную полосу, предпочтительно можно реализовать в сочетании с использованием уравнивающих канавок такого типа, которые описаны в патенте WO 94/26999. Смежные соединительные кромки уравнены в направлении толщины посредством обработки нижней стороны, так что верхние стороны половых досок при их соединении будут установлены заподлицо друг с другом. Буква Е позиции на фиг. 1а указывает, что основа досок после такой обработки имеет одинаковую толщину смежных соединительных кромок. Полоса 6 заходит в канавку и частично будет установлена заподлицо с нижней стороны пола. При этом соответствующая компоновка также может быть выполнена в сочетании с настоящим изобретением, что показано на фигурах.
Реферат
Изобретение относится к строительству, в частности к системе соединения, предназначенной для механического соединения половых досок. Технический результат изобретения заключается в уменьшении стоимости соединения при сохранении прочности и выполняемой функции. Для соединения половых досок перпендикулярно соединительной плоскости имеется стопорная канавка, образованная с нижней стороны первой соединительной кромки на расстоянии от плоскости соединения, и часть, выступающая от нижней части второй соединительной кромки, расположенная ниже первой соединительной кромки. Выступающая часть удерживает стопорный элемент, взаимодействующий со стопорной канавкой, и полностью расположена с наружной стороны от плоскости соединения. Выступающая часть имеет по меньшей мере две соприкасающиеся по горизонтали части, которые отличаются друг от друга по меньшей мере композицией материалов или свойствами материалов. 5 с. и 23 з.п. ф-лы. 21 ил.
