ПОЛОВИЦА И ЕЕ СИСТЕМА ФИКСАЦИИ Российский патент 2006 года по МПК E04F15/04 

Настоящее изобретение относится к системе фиксации для механического соединения половиц и к половицам, снабженным такой системой фиксации.

Изобретение особенно пригодно для половиц, изготовленных на основе древесного материала и обычно имеющих сердцевину из дерева, которые подлежат механическому соединению. Таким образом, нижеследующее описание уровня техники, а также задач и признаков изобретения посвящено этой области применения и, главным образом, прямоугольным паркетным половицам, соединяемым по длинной стороне и по короткой стороне. Изобретение особенно пригодно для плавающих полов, т.е. полов, которые могут перемещаться относительно основания. Однако следует обратить внимание на то, что изобретение применимо ко всем типам существующих жестких половиц, например однородным деревянным половицам, деревянным половицам со слоистой сердцевиной или фанерной сердцевиной, половицам с поверхностью из шпона и сердцевиной из древесного волокна, тонким ламинатным половицам, половицам с пластмассовой сердцевиной и т.п. Изобретение, конечно, можно использовать для других типов половиц, которые можно подвергать механической обработке с помощью режущих инструментов, например половых досок для черного пола из фанеры или древесностружечной плиты. Даже если это не предпочтительно, половицы можно, после установки, прикреплять к основанию.

Механические соединения за короткое время завоевали рынок, главным образом, по причине своих высоких укладочных характеристик, прочности соединения и качества соединения. Несмотря на то, что пол согласно WO 9426999, описанный более подробно ниже, и пол, продаваемый под торговым знаком Alloc©, имеют большие преимущества в сравнении с традиционными, клееными полами, требуются дополнительные усовершенствования.

Механические соединительные системы весьма удобны для соединения не только ламинатных половиц, но также деревянных половиц и композитных половиц. Такие половицы могут содержать большое количество различных материалов на поверхности, в сердцевине и на тыльной стороне. Согласно нижеследующему описанию эти материалы также можно использовать в различных деталях соединительной системы, например рейке, фиксирующем элементе и шпунте. Решение, предусматривающее использование рейки, выполненной заодно с половицей, предложенное, например, в WO 9426999 или WO 9747834, которое предусматривает горизонтальное соединение и также предусматривает шпунт, обеспечивающий вертикальное соединение, приводит, однако, к затратам в виде отходов материала в связи с формированием механического соединения путем механической обработки материала половицы.

Для оптимального функционирования, например, паркетной половицы толщиной 15 мм рейка должна иметь ширину, примерно равную толщине половицы, т.е. около 15 мм. При ширине шпунта около 3 мм, размер отходов будет 18 мм. Половица имеет нормальную ширину около 200 мм. Поэтому количество отходов материала будет около 9%. В общем случае стоимость отходов материала будет велика, если половицы состоят из дорогостоящих материалов, если они толстые или если их формат мал, из-за чего количество погонных метров соединения в расчете на квадратный метр пола велико.

Конечно, размер отходов материала можно снизить, если использовать рейку в виде отдельно изготовленной алюминиевой рейки, заранее прикрепленной к половице в фабричных условиях. Кроме того, алюминиевая рейка, в ряде применений, может обеспечивать лучшую, а также более дешевую соединительную систему, чем рейка, обработанная и сформированная из сердцевины. Однако недостаток использования алюминиевой рейки состоит в том, что инвестиционные затраты могут оказаться значительными, и для перестройки существующей традиционной производственной линии, чтобы можно было производить такую механическую соединительную систему, может потребоваться дорогостоящая реконструкция фабричного оборудования. Однако достоинство алюминиевой рейки, отвечающей уровню техники, состоит в том, что не нужно менять начальный формат половиц.

В случае использования рейки, изготовленной путем механической обработки материала половицы, все происходит наоборот. При этом формат половиц нужно регулировать так, чтобы обеспечить достаточно материала для формирования рейки и шпунта. Для ламинатных полов часто необходимо изменять также ширину используемой отделочной бумаги. Все эти регулировки и изменения также требуют дорогостоящих модификаций производственного оборудования и больших адаптаций изделия.

Помимо вышеозначенных проблем, связанных с нежелательным расходом материала и затратами на адаптацию производства и изделия, недостаток рейки состоит в том, что она подвержена повреждению при транспортировке и установке.

Таким образом требуется обеспечить механическое соединение при низких производственных затратах и при этом сохранить современные высокие характеристики, относящиеся к укладке, демонтажу, качеству и прочности соединения. Решения, предусмотренные уровнем техники, не позволяют добиться низких затрат, не жертвуя стандартами прочности и/или функциями укладки.

Итак, задача изобретения состоит в том, чтобы указать решение, позволяющее снизить затраты, и, в то же время, сохранить прочность и функцию.

В основе изобретения лежат известные половицы, имеющие сердцевину, лицевую сторону, тыльную сторону и противоположные краевые участки соединения, один из которых сформирован в виде канавки под шпунт, ограниченной верхней и нижней губами и имеющей задний конец, а другой сформирован в виде шпунта с направленным вверх участком на его свободном наружном конце. Канавка под шпунт имеет форму подрезной канавки с отверстием, внутренним участком и внутренней поверхностью фиксации. По меньшей мере, части нижней губы сформированы как единое целое с сердцевиной половицы, и шпунт имеет поверхность фиксации, предназначенную для контакта с внутренней поверхностью фиксации канавки под шпунт присоединяемой половицы при механическом соединении двух таких половиц, когда их лицевые стороны располагаются в одной плоскости поверхности (ГП) и стыкуются в плоскости соединения (ВП), ориентированной перпендикулярно к ней. Эта техника раскрыта, помимо прочего, в WO 9627721, DE-A-1212275 и JP 3169967, которые будут более подробно рассмотрены ниже.

Однако сначала будут рассмотрены общие подходы, относящиеся к половицам и системам фиксации для механического скрепления половиц, в качестве ближайшего уровня техники для настоящего изобретения.

Для облегчения понимания существа настоящего изобретения, а также для осмысления проблем, лежащих в основе изобретения, ниже приведено описание основной конструкции и функции половиц согласно WO 9426999 и WO 9966151 со ссылками на фиг.1-10 прилагаемых чертежей. В применимых частях нижеследующее описание уровня техники также применяется к вариантам осуществления настоящего изобретения, описанного ниже.

На фиг.3а и 3b показана половица 1 согласно WO 9426999 сверху и снизу, соответственно. Половица 1 прямоугольной формы имеет верхнюю сторону 2, нижнюю сторону 3, две противоположные длинные стороны с краевыми участками 4а и 4b соединения и две противоположные короткие стороны с краевыми участками 5а и 5b соединения.

Краевые участки 4а и 4b соединения длинных сторон, как и краевые участки 5а и 5b соединения коротких сторон, могут соединяться механически без клея в направлении Н2, показанном на фиг.1с, чтобы стыковаться в плоскости соединения ВП (указанной на фиг.2с) и также, чтобы, в уложенном состоянии, их верхние стороны располагались в общей плоскости ГП (указанной на фиг.2с).

В показанном варианте осуществления, который является примером половиц согласно WO 9426999 (фиг.1-3 прилагаемых чертежей), половица 1 снабжена фабрично установленной плоской рейкой 6, проходящей вдоль всей длинной стороны 4а и выполненной из гибкого, упругого алюминиевого листа. Рейка 6 выходит за пределы плоскости соединения ВП на краевом участке 4а соединения. Рейку 6 можно присоединять механически, согласно показанному варианту осуществления, или, альтернативно, при помощи клея или каким-либо иным способом. Согласно упомянутым документам в качестве материала для рейки, которая прикрепляется к половице в фабричных условиях, можно использовать и другие материалы, например лист какого-либо другого металла, алюминиевые или пластмассовые секции. Также согласно тому, что указано в WO 9426999 и описано и показано в WO 9966151 рейку 6 можно, альтернативно, формировать за одно с половицей 1, например, путем соответствующей механической обработки сердцевины половицы 1.

Настоящее изобретение применимо к половицам, где рейка или, по меньшей мере, ее часть сформирована как единое целое с сердцевиной, и изобретение решает специальные проблемы, связанные с соединением, разъединением и изготовлением таких половиц. Сердцевина половицы, не обязательно, но предпочтительно, выполнена из однородного материала. Однако рейка всегда соединена с половицей, т.е. должна быть сформирована на половице или прикреплена в фабричных условиях.

В известных вариантах осуществления согласно вышеупомянутым WO 9426999 и WO 996151 ширина рейки 6 может составлять около 30 мм, и ее толщина равна около 0,5 мм.

Аналогичная, хотя и более короткая рейка 6′ размещена вдоль короткой стороны 5а половицы 1. На части рейки 6, выступающей за пределы плоскости соединения ВП, сформирован фиксирующий элемент 8, проходящий вдоль всей рейки 6. В нижней части фиксирующего элемента 8 имеется рабочая поверхность фиксации 10, обращенная к плоскости соединения ВП и имеющая высоту, например, 0,5 мм. При укладке эта поверхность фиксации 10 взаимодействует с канавкой фиксации 14, выполненной на нижней стороне 3 краевого участка 4b соединения противоположной длинной стороны соседней половицы 1′. Рейка 6′ вдоль короткой стороны снабжена соответствующим фиксирующим элементом 8′, и краевой участок 5b соединения противоположной короткой стороны имеет соответствующую канавку фиксации 14′. Край канавки фиксации 14, 14′, обращенный от плоскости соединения ВП, образует рабочую поверхность фиксации 10′ для взаимодействия с рабочей поверхностью фиксации 10 фиксирующего элемента.

Для механического соединения длинных сторон, равно как и коротких сторон, также в вертикальном направлении (направлении Н1, указанном на фиг.1с) на половице 1 вдоль одной ее длинной стороны (краевого участка 4а соединения) и одной ее короткой стороны (краевого участка 5а соединения) сформирована открытая в поперечном направлении выемка или канавка 16 под шпунт. Сверху она ограничена верхней губой на краевом участке 4а, 5а соединения, а снизу - соответствующими рейками 6, 6′. На противоположных краевых участках 4b, 5b имеется верхняя выемка, задающая фиксирующий шпунт 20, взаимодействующий с выемкой или канавкой 16 под шпунт (см. фиг.2а).

На фиг.1а-1с показано как можно соединять друг с другом две длинные стороны 4а, 4b двух таких половиц 1, 1′ на основании О путем наклона вниз вокруг центра Ц вблизи пересечения плоскости поверхности ГП с плоскостью соединения ВП, удерживая половицы фактически в контакте друг с другом.

На фиг.2а-2с показано как можно соединять друг с другом короткие стороны 5а, 5b половиц 1, 1′ путем защелкивания. Длинные стороны 4а, 4b можно соединять обоими методами, тогда как соединение коротких сторон 5а, 5b - после укладки первого ряда половиц - обычно производится только путем защелкивания после соединения длинных сторон 4а, 4b.

Когда нужно соединить новую половицу 1′ и ранее уложенную половицу 1 по их краевым участкам 4а, 4b длинных сторон, согласно фиг.1а-1с, краевой участок 4b длинной стороны новой половицы 1′ прижимают к краевому участку 4а длинной стороны ранее уложенной половицы 1, согласно фиг.1а, так что фиксирующий шпунт 20 входит в выемку или канавку 16 под шпунт. Затем половицу 1′ наклоняют вниз к черному полу О, согласно фиг.1b. Фиксирующий шпунт 20 входит в выемку или канавку 16 под шпунт, и, одновременно, фиксирующий элемент 8 рейки 6 защелкивается в канавке фиксации 14. При таком наклоне вниз может задействоваться верхняя часть 9 фиксирующего элемента 8, выполняя функцию направляющей для перемещения новой половицы 1′ к ранее уложенной половице 1.

В положении соединения, согласно фиг.1с, половицы 1, 1′, определенно, зафиксированы в направлении Н1, как и в направлении Н2 вдоль своих краевых участков 4а, 4b длинной стороны, но половицы 1, 1′ могут смещаться по отношению друг к другу в продольном направлении соединения вдоль длинных сторон (т.е. в направлении Н3).

На фиг.2а-2с показано как можно механически соединять краевые участки 5а, 5b короткой стороны половиц 1, 1′ в направлениях Н1 и Н2, смещая новую половицу 1′ практически горизонтально по направлению к ранее уложенной половице 1. Это можно, в частности, осуществить после присоединения длинной стороны новой половицы 1′ путем наклона внутрь, согласно фиг.1а-с, к ранее уложенной половице 1 в ряду примыкающих половиц. На первом этапе, показанном на фиг.2а, скошенные поверхности выемки 16 и фиксирующего шпунта 20 взаимодействуют так, что рейка 6′ отгибается вниз вследствие смыкания краевых участков 5а, 5b короткой стороны. При окончательном смыкании рейка 6′ защелкивается, когда фиксирующий элемент 8′ входит в канавку фиксации 14′, в результате чего рабочие поверхности фиксации 10, 10′ на фиксирующем элементе 8′ и канавке фиксации 14′ входят в контакт друг с другом.

Повторяя операции, показанные на фиг.1а-с и 2а-с, можно уложить весь пол без клея и вдоль всех краев соединения. Таким образом, половицы согласно уровню техники можно соединять механически сначала, как правило, наклоняя половицы вниз по длинной стороне и, когда длинная сторона прикреплена, защелкивая короткие стороны друг с другом путем горизонтального смещения новой половицы 1′ вдоль длинной стороны ранее уложенной половицы 1 (в направлении Н3). Половицы 1, 1′ можно, не повреждая соединение, демонтировать в обратном порядке и затем снова укладывать. Эти принципы укладки частично применимы также в связи с настоящим изобретением.

Для обеспечения оптимального функционирования и простоты укладки и демонтажа половицы согласно уровню техники должны, после соединения вдоль своих длинных сторон, иметь возможность занимать положение, когда имеется возможность небольшого свободного хода между рабочей поверхностью 10 фиксации фиксирующего элемента и рабочей поверхностью 10′ фиксации канавки 14 фиксации. Однако в фактическом стыковом соединении между половицами в плоскости соединения ВП вблизи верхней стороны досок (т.е. в плоскости поверхности ГП) никакого свободного хода не требуется. Чтобы половицы заняли такое положение, может понадобиться прижать одну половицу к другой. Более подробное описание этого свободного хода приведено в WO 9426999. Такой свободный ход может составлять порядка 0,01-0,05 мм между рабочими поверхностями 10, 10′ фиксации при прижатии длинных сторон соединяющихся досок друг к другу. Этот свободный ход облегчает вхождение фиксирующего элемента 8 в канавку 14, 14′ фиксации и его выход оттуда. Однако, как было упомянуто, в соединении между половицами, где плоскость поверхности ГП пересекается с плоскостью соединения ВП на верхней стороне половиц, никакого свободного хода не требуется.

Соединительная система допускает смещение вдоль края соединения в положении фиксации после присоединения по выбранной стороне. Поэтому укладку можно производить разными способами, которые все являются вариантами трех основных способов:

наклон по длинной стороне и защелкивание на короткой стороне;

защелкивание на длинной стороне и защелкивание на короткой стороне;

наклон по короткой стороне, наклон вверх двух половиц, смещение новой половицы вдоль края короткой стороны предыдущей половицы и, наконец, наклон вниз двух половиц.

Наиболее общий и безопасный способ состоит в том, что сначала половицу наклоняют вниз по длинной стороне и прикрепляют к другой половице. Затем ее смещают в положении фиксации по направлению к короткой стороне третьей половицы. Укладку также можно производить, защелкивая одну сторону, длинную сторону или короткую сторону, с другой половицей. Затем производят смещение в положении фиксации, пока другая сторона не защелкнется с третьей половицей. Эти два способа требуют защелкивания, по меньшей мере, одной стороны. Однако укладку также можно производить без защелкивания. Согласно третьей альтернативе сначала короткую сторону первой половицы наклоняют внутрь к короткой стороне второй половицы, которая уже соединена своей длинной стороной с третьей половицей. После этого соединения первую и вторую половицу слегка наклоняют вверх. Первую половицу смещают в наклоненном вверх положении вдоль ее короткой стороны, пока верхние края соединения первой и третьей половиц не войдут в контакт друг с другом, после чего обе половицы наклоняют вниз в соединенном состоянии.

Вышеописанная половица и ее система фиксации получили большое распространение на рынке в применении к ламинатным половицам толщиной около 7 мм, снабженным алюминиевой рейкой 6 толщиной около 0,6 мм. Коммерческие варианты половиц согласно WO 9966151, показанных на фиг.4а и 4b, также добились успеха. Однако оказалось, что этот подход, в частности, непригоден для половиц, выполненных из материала на основе древесного волокна, в особенности массивного древесного материала или клееного многослойного древесного материала, для формирования паркетных полов. Одна причина, почему этот известный подход не годится для этого типа изделий, состоит в большом количестве отходов материала вследствие механической обработки краевых участков для формирования канавки под шпунт необходимой глубины.

Одна более известная конструкция механических систем фиксации половиц показана в GB-A-1430423 и фиг.5а-5b прилагаемых чертежей. Эта система основана на шпунтовом соединении, в котором предусмотрен дополнительный удерживающий крючок на выступающей губе со стороны канавки под шпунт и соответствующий удерживающий выступ, сформированный на верхней стороне шпунта. Система требует значительной упругости губы, снабженной крючком, и не предусматривает демонтаж, не разрушающий соединительные края досок. Плотная посадка требует усложнения изготовления, и геометрия соединения обусловливает большое количество отходов материала.

В WO 9747834 раскрыты половицы с разными типами механических систем фиксации. Системы фиксации, предназначенные для взаимной фиксации длинных сторон половиц (фиг.2-4, 11 и 22-25 в документе), сконструированы так, что половицы можно монтировать и демонтировать соединительным и поворотным движением, при этом большинство из тех, которые предусматривают взаимную фиксацию коротких сторон половиц (фиг.5-10), сконструированы так, что соединяются друг с другом путем поступательного сближающего движения для соединения посредством защелкивающегося фиксатора, но эти системы фиксации на коротких сторонах половиц нельзя демонтировать, не разрушив или, в любом случае, не повредив их.

Некоторые из половиц, раскрытых в WO 9747834 и сконструированных с возможностью соединения и демонтажа либо поворотным движением, либо защелкиванием друг с другом (фиг.2-4 в WO 9747834 и фиг.14а-с прилагаемых чертежей), имеют на одном своем краю канавку и рейку, выступающую под канавкой и выходящую за пределы плоскости соединения, где стыкуются верхние стороны двух соединенных досок. Рейка предназначена для взаимодействия с практически соответственно сформированным участком на противоположном краю половицы, что позволяет соединять две аналогичные половицы. Общая особенность этих половиц состоит в том, что верхняя сторона шпунта половиц и соответствующая верхняя поверхность канавки являются плоскими и параллельными верхней стороне или поверхности половиц. Соединение половиц, не допускающее их расхождения в поперечном направлении от плоскости соединения, обеспечено исключительно поверхностями фиксации, с одной стороны, на нижней стороне шпунта и, с другой стороны, на верхней стороне нижней губы или рейке под канавкой. Эти системы фиксации также страдают тем недостатком, что они требуют участка рейки, выходящего за пределы плоскости соединения, что обуславливает отходы материала также на краевом участке соединения, где сформирована канавка.

Существует много вариантов механического соединения различных типов досок, в частности половиц, обеспечивающих малое количество отходов материала и возможность эффективного производства также с использованием древесно-волоконных и древесных материалов половицы. Таким образом, в WO 9627721 (фиг.5а-b прилагаемых чертежей) и JP 3169967 (фиг.7а-b прилагаемых чертежей) раскрыты два типа соединений типа защелки, которые предусматривают малое количество отходов, но их недостаток состоит в том, что они не позволяют легко демонтировать половицы. Кроме того, эти системы не позволяют использовать большие углы фиксации, чтобы уменьшить опасность разъединения. Кроме того, геометрия соединения страдает недостатком, связанным с защелкиванием, которое требует значительной степени деформации материала, и с допусками изготовления, требующими плотной посадки друг к другу больших участков поверхности. Этот контакт между большими участками поверхности также затрудняет смещение половиц по отношению друг к другу в положении фиксации.

Еще одна известная система раскрыта в DE-A-1212275 и показана на фиг.8а-b прилагаемых чертежей. Эта известная система пригодна для монтажа спортивных полов из пластического материала и не может быть изготовлена с помощью больших дисковых режущих инструментов для формирования резко подрезанной канавки. Кроме того, эту известную систему нельзя демонтировать в отсутствие материала, обладающего столь высокой упругостью, чтобы верхнюю и нижнюю губы, окружающие подрезную канавку, можно было сильно деформировать при разъединении. Поэтому этот тип соединения непригоден для половиц на основе древесного волокна, если требуются высококачественные соединения.

В FR-A-2675174 раскрыта механическая соединительная система для керамических плиток, имеющих соответственно сформированные противоположные краевые участки, в каковом случае используются раздельные пружинные зажимы, смонтированные на расстоянии друг от друга и предназначенные для захвата кромки на краевом участке присоединяемой плитки. Соединительная система не предусматривает демонтаж путем поворота, что явствует из фиг.10а и, в особенности, фиг.10b прилагаемых чертежей.

Другая система раскрыта в DE 20001225 U1, где выдается нижняя губа. Однако эта конструкция согласно уровню техники является очень чувствительной и имеет значительные недостатки, поскольку нижняя губа ослаблена канавкой фиксации.

Кроме того, в DE 19925248 раскрыта система с ориентированным вверх фиксирующим элементом.

Из вышесказанного явствует, что системы обладают как недостатками, так и достоинствами. Однако ни одна система фиксации не является полностью пригодной для рационального изготовления половиц с системой фиксации, оптимальной в отношении способа изготовления, отходов материала, функции укладки и демонтажа. Их, кроме того, можно использовать для полов, которые должны обладать высоким качеством, прочностью и функцией в уложенном состоянии.

Задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы удовлетворить эту потребность и обеспечить такую оптимальную систему фиксации для половиц и такие оптимальные половицы. Другая задача изобретения состоит в обеспечении соединения типа защелки, которое можно изготавливать рациональным способом. Другие задачи изобретения явствуют из вышесказанного и нижеследующего описания.

Половица и открываемая система фиксации содержат подрезную канавку на одной длинной стороне половицы и выступающий шпунт на противоположной длинной стороне половицы. Подрезная канавка имеет соответствующую обращенную вверх внутреннюю поверхность фиксации на расстоянии от ее конца. Шпунт и подрезная канавка сформированы для совмещения путем защелкивания. Предпочтительные варианты осуществления также являются демонтируемыми поворотным движением, центр которого находится вблизи пересечения между плоскостями поверхности и общей плоскостью соединения двух соединенных половиц. Подрез в канавке под шпунт такой системы фиксации можно производить с помощью дисковых режущих инструментов, вращающиеся валы которых наклонены относительно друг друга для формирования сначала первой внутренней части подрезного участка канавки, а затем поверхности фиксации, расположенной ближе к отверстию канавки.

Отличительные признаки системы фиксации, половицы и способа укладки, отвечающих изобретению, отражены в независимых пунктах формулы изобретения. В зависимых пунктах отражены особенно предпочтительные варианты осуществления изобретения. Дополнительные преимущества и признаки изобретения также явствуют из нижеследующего описания.

Прежде чем приступить к описанию конкретных и предпочтительных вариантов осуществления со ссылкой на прилагаемые чертежи, излагается основная идея изобретения и требования к прочности и функционированию.

Изобретение применимо к прямоугольным половицам, имеющим первую пару параллельных сторон и вторую пару параллельных сторон. В целях упрощения описания, первая пара будет называться длинными сторонами, а вторая пара - короткими сторонами. Однако следует указать, что изобретение применимо также к квадратным половицам.

Под высоким качеством соединения подразумевается плотная посадка в положении фиксации между половицами как по вертикали, так и по горизонтали. Нужно иметь возможность соединять половицы без очень больших видимых зазоров или разностей уровня между краями соединения как в неуложенном, так и в нормально уложенном состоянии. В высококачественном полу зазоры соединения и разности уровня не должны превышать 0,2 и 0,1 мм, соответственно.

В общем случае, нужно иметь возможность поворачивать половицу вверх относительно длинной стороны для освобождения половицы. Поскольку половицы в начальном положении соединены плотно соединенными краями, этот поворот вверх должен происходить, когда верхние края соединения контактируют друг с другом, и с вращением относительно края соединения. Эта возможность поворота вверх очень важна не только при смене половиц или перемещении пола. При установке многие половицы укладываются пробно или укладываются неправильно рядом с дверьми, в углах и т.д. Серьезным недостатком является невозможность освободить половицу без повреждения соединительной системы. Не всегда бывает, что половицу, которую можно наклонить внутрь, можно также снова наклонить вверх. В связи с поворотом вниз обычно имеет место небольшой изгиб вниз рейки, так что фиксирующий элемент изгибается назад и вниз и открывается. Если бы соединительная система не была сформирована с подходящими углами и радиусами, то половица после укладки фиксировалась бы таким образом, что ее нельзя было бы вытащить. Короткая сторона может после того, как соединение по длинной стороне открыто поворотом вверх, быть обычным образом вытянута вдоль края соединения, но было бы предпочтительно, если бы короткую сторону также можно было открывать поворотом вверх. Это особенно предпочтительно в случае длинных половиц, например длиной 2,4 м, что затрудняет разъединение коротких сторон. Поворот вверх нужно выполнять с большой осторожностью, чтобы половицы не упирались и не зажимали друг друга, во избежание повреждения системы фиксации.

Нужно иметь возможность фиксировать короткие стороны половиц путем горизонтального защелкивания. Для этого требуется, чтобы части соединительной системы были гибкими и изгибаемыми. Даже если наклон внутрь длинных сторон гораздо проще и быстрее, чем защелкивание, было бы предпочтительно, если бы можно было защелкивать также и длинные стороны, поскольку определенные операции укладки, например вокруг дверей, требуют, чтобы доски соединялись горизонтально. В случае защелкивающегося соединения существует опасность подъема края в месте соединения, при ненадлежащей геометрии соединения.

Если половица имеет размеры 1,2×0,2 м, то каждый квадратный метр поверхности пола содержит в шесть раз больше соединений по длинной стороне, чем соединений по короткой стороне. Поэтому большое количество отходов материала и дорогостоящие материалы соединения не столь важны на короткой стороне, как на длинной стороне.

Чтобы добиться высокой прочности, фиксирующий элемент должен, как правило, иметь большой угол фиксации, чтобы фиксирующий элемент не отщелкивался. Фиксирующий элемент должен быть настолько высок и широк, чтобы не разрушаться под действием высокой растягивающей нагрузки, когда половица усыхает зимой по причине низкой относительной влажности в это время года. Это также относится к материалам вблизи канавки фиксации другой половицы. Соединение по короткой стороне должно иметь более высокую прочность, чем соединение по длинной стороне, поскольку растягивающая нагрузка при усыхании зимой распределяется по меньшей длине соединения вдоль короткой стороны, чем вдоль длинной стороны.

Нужно иметь возможность сохранять половицы плоскими при наличии вертикальных нагрузок. Кроме того, нужно избегать движения в соединении, поскольку поверхности, подвергаемые давлению и перемещающиеся относительно друг друга, например верхние края соединения, могут вызывать растрескивание.

Чтобы иметь возможность фиксировать все четыре стороны, вновь уложенная половица должна иметь возможность перемещаться в положении фиксации относительно ранее уложенной половицы. Это должно происходить с использованием силы надлежащей величины, например, с помощью бруска и молотка без повреждения краев соединения и необходимости формировать соединительную систему с видимыми зазорами по горизонтали и вертикали. Возможность смещения более важна по длинной стороне, чем по короткой стороне, поскольку трение там существенно больше в силу более длинного соединения.

Нужно иметь возможность рационально изготавливать соединительную систему с использованием больших режущих инструментов, имеющих чрезвычайно высокую точность и производительность.

Для обеспечения хорошего функционирования, производственных допусков и качества нужно иметь возможность непрерывно измерять и проверять профиль соединения. Особо важные детали механической соединительной системы должны быть сконструированы таким образом, чтобы облегчить производство и измерение. Нужно иметь возможность изготавливать их с допусками в несколько сотых миллиметра и поэтому иметь возможность измерять их с высокой точностью, например, на так называемом проекторе профиля. Если соединительная система изготовлена с помощью линейной режущей машины, то соединительная система будет, за исключением определенных производственных допусков, иметь один и тот же профиль по всему краевом участку. Поэтому соединительную систему можно измерять с высокой точностью, отрезая некоторые образцы путем отпиливания от половиц и затем измеряя их на проекторе профиля или измерительном микроскопе. Однако для рационального производства требуется, чтобы соединительную систему можно было также измерять быстро и легко, не применяя разрушающих методов, например, с помощью измерительных приборов. Эта задача облегчается, если система фиксации имеет минимальное количество критических участков.

Чтобы оптимально изготавливать половицу с минимальными затратами, длинную и короткую стороны нужно оптимизировать ввиду их разных свойств, о чем было сказано выше. Например, длинную сторону следует оптимизировать в отношении наклона вниз, наклона вверх, позиционирования и возможности смещения, тогда как короткую сторону следует оптимизировать в отношении защелкивания и высокой прочности. Оптимально сконструированная половица имеет разные соединительные системы на длинной и короткой стороне.

Половицы на основе древесины и половицы вообще, которые содержат древесное волокно, набухают и усыхают с изменениями относительной влажности. Набухание и усыхание обычно начинаются сверху, и потому поверхностные слои могут перемещаться в большей степени, чем сердцевина, т.е. часть, из которой сформирована соединительная система. Чтобы предотвратить подъем или разрушение верхних краев соединения в случае высокой степени набухания или появление зазоров соединения при высыхании, соединительная система должна иметь конструкцию, допускающую перемещение, которое компенсирует набухание и усыхание.

Изобретение основывается прежде всего на понимании того, что с использованием подходящих способов изготовления, в особенности механической обработки и инструментов, инструментальный диаметр которых значительно превышает толщину доски, можно рационально формировать усовершенствованные формы с высокой точностью из древесных материалов, досок на основе древесины и пластических материалов, и этот вид обработки можно производить в канавке под шпунт на расстоянии от плоскости соединения. Таким образом, форма соединительной системы должна быть технологичной и давать возможность для ее изготовления с очень малыми допусками. Однако такая технологичность формы не должна обеспечиваться в ущерб другим важным свойствам половицы и системы фиксации.

Изобретение основывается также на знании требований, которым должна удовлетворять механическая соединительная система для ее оптимального функционирования. Понимание этого дало возможность удовлетворить этим требованиям ранее неизвестным способом, а именно, за счет комбинации: а) конструкции соединительной системы, предусматривающей, например, конкретные углы, радиусы, зазоры, свободные поверхности и соотношения между различными частями системы, и б) оптимальное использование свойств материалов сердцевины или сердцевины, например сжатие, удлинение, изгиб, прочность на растяжение и прочность на сжатие.

Третий принцип изобретения состоит в том, что можно обеспечить соединительную систему с низкими производственными затратами и в то же время сохранить или, в некоторых случаях, улучшить ее функционирование и прочность за счет комбинации технологии изготовления, конструкции соединения, выбора материалов и оптимизации длинной и короткой сторон.

Четвертый принцип изобретения состоит в том, что соединительную систему, технологию изготовления и технологию измерений следует разрабатывать и настраивать так, чтобы критических частей, требующих малых допусков, было как можно меньше, а также, чтобы можно было проводить измерения и проверки в процессе изготовления.

Согласно первому аспекту изобретения предусмотрены система фиксации и половица, снабженная такой системой фиксации для механического соединения всех четырех сторон этой половицы в первом вертикальном направлении Н1, втором горизонтальном направлении Н2 и третьем направлении Н3, перпендикулярном второму, горизонтальному направлению, с соответствующими сторонами других половиц, снабженных такими же системами фиксации.

Половицы могут иметь на двух сторонах разъемную механическую соединительную систему известного типа, которую можно смещать в поперечном направлении в положении фиксации и фиксировать наклоном вниз относительно краев соединения или горизонтальным защелкиванием. На двух других сторонах половицы имеют систему фиксации согласно изобретению. Половицы также могут иметь систему фиксации согласно изобретению на всех четырех сторонах.

Таким образом, по меньшей мере, две противоположные стороны половицы имеют соединительную систему, сконструированную согласно изобретению, которая содержит шпунт и канавку под шпунт, ограниченную верхней и нижней губами, причем шпунт в своей наружной и верхней части имеет ориентированную вверх деталь, а канавка под шпунт в своей внутренней верхней части имеет поднутрение. Ориентированная вверх деталь шпунта и поднутрение канавки под шпунт в верхней губе имеют поверхности фиксации, взаимодействие которых препятствует горизонтальному разделению в направлении Н2 поперек плоскости соединения. Шпунт и канавка под шпунт также имеют взаимодействующие опорные поверхности, препятствующие вертикальному разделению в направлении Н1, параллельному плоскости соединения. Такие опорные поверхности должны присутствовать, по меньшей мере, в нижней части шпунта и на нижней губе канавки под шпунт. В верхней части взаимодействующие поверхности фиксации могут служить в качестве верхних опорных поверхностей, но верхняя губа канавки под шпунт и шпунт могут, предпочтительно, также иметь отдельные верхние опорные поверхности. Шпунт, канавка под шпунт, фиксирующий элемент и поднутрение имеют конструкцию, позволяющую изготавливать их с использованием инструментов, имеющих больший инструментальный диаметр, чем толщина половицы. Шпунт можно вставлять его ориентированным вверх участком в канавку под шпунт и ее поднутрение путем практически горизонтального защелкивания, при этом нижняя губа изгибается, что позволяет ориентированному вверх участку шпунта входить в поднутрение. Нижняя губа короче верхней губы, что облегчает возможность формирования поднутрения с поверхностью фиксации, которая имеет относительно большой наклон к плоскости поверхности половицы и, таким образом, обеспечивает значительное горизонтальное усилие фиксации, которую можно комбинировать с гибкой нижней губой.

Согласно второму аспекту изобретения половица имеет два краевых участка, снабженных соединительной системой согласно изобретению, где шпунт своим ориентированным вверх участком может входить в канавку под шпунт и ее поднутрение, благодаря функции защелкивания, и может выходить из канавки под шпунт за счет наклона вверх, в то время, как половицы продолжают контактировать друг с другом своими верхними краями соединения.

Альтернативно или дополнительно шпунт можно сделать гибким для облегчения такого защелкивания на короткой стороне после соединения длинных сторон. Таким образом изобретение относится также к защелкивающемуся соединению, которое можно освободить путем наклона вверх, при котором верхние края соединения контактируют друг с другом.

Согласно третьему аспекту изобретения половица имеет два краевых участка, снабженных соединительной системой, сформированной согласно изобретению, причем шпунт, когда половицу удерживают в положении наклона вверх, можно защелкивать в канавку под шпунт и затем наклонять вниз поворотным движением относительно верхнего края соединения.

Нижняя губа короче верхней губы, что обеспечивает большую степень свободы при конструировании поднутрения верхней губы и, в особенности, ее поверхности фиксации.

Совокупность аспектов изобретения также применима к известным системам без этих аспектов в сочетании с описанными здесь предпочтительными системами фиксации.

Изобретение также описывает основные принципы, которым должно удовлетворять шпунтовое соединение, предусматривающее защелкивание с минимальным изгибом компонентов соединения, обеспечивающее нахождение плоскостей поверхности половиц практически на одном и том же уровне.

Изобретение также описывает как можно использовать свойства материала, чтобы добиться высокой прочности и низких затрат в сочетании с защелкиванием.

Разные аспекты изобретения описаны ниже более подробно со ссылкой на прилагаемые чертежи, где показаны различные варианты осуществления изобретения. Детали половицы, отвечающей изобретению, эквивалентные предусмотренным уровнем техники и показанные на фиг.1-2, имеют на всех чертежах одни и те же условные обозначения.

Фиг.1а-с - три этапа способа наклона вниз для механического соединения длинных сторон половиц согласно WO 9426999.

Фиг.2а-с - три этапа способа защелкивания для механического соединения коротких сторон половиц согласно WO 9426999.

Фиг.3а-b - вид сверху и снизу, соответственно, половицы согласно WO 9426999.

Фиг.4а-b - два разных варианта выполнения половиц согласно WO 9966151.

Фиг.5а-b - половицы согласно GB 1430423.

Фиг.6а-b - механические системы фиксации для длинной стороны или короткой стороны половиц согласно WO 9627721.

Фиг.7а-b - механическая система фиксации согласно JP 3169967.

Фиг.8а-b - доски согласно DE-A-1212275.

Фиг.9а-b - защелкивающееся соединение согласно WO 9747834.

Фиг.10а-b - защелкивающееся соединение согласно FR 2675174.

Фиг.11а-b - схема двух параллельных краевых участков соединения первого предпочтительного варианта выполнения половицы согласно настоящему изобретению.

Фиг.12а-с - защелкивание согласно варианту изобретения.

Фиг.13а-с - способ наклона вниз и вверх согласно изобретению.

Фиг.14 - защелкивание согласно варианту изобретения, технологичного в изготовлении.

Фиг.15 - показан вариант изобретения по п.14 для иллюстрации разборки путем наклона вверх с использованием изгиба и сжатия материала соединения.

Фиг.16а-с - примеры половицы согласно изобретению.

Фиг.17а-с - конструкция соединительной системы, облегчающая защелкивание.

Фиг.18 - защелкивание в наклонном положении.

Фиг.19 - фиксация короткой стороны защелкиванием.

Фиг.20а-b - защелкивание наружного и внутреннего углового участка короткой стороны.

Фиг.21 - соединительная система согласно изобретению с гибким шпунтом.

Фиг.22а-е - подробная схема защелкивания наружного углового участка короткой стороны согласно варианту осуществления изобретения.

Фиг.23а-е - подробная схема защелкивания внутреннего углового участка короткой стороны согласно варианту осуществления изобретения.

Первый предпочтительный вариант выполнения половицы 1, 1′, снабженной механической системой фиксации согласно изобретению, описан ниже со ссылкой на фиг.11а и 11b. Для облегчения понимания соединительная система показана схематически. Следует обратить внимание на то, что другие предпочтительные варианты осуществления, описанные ниже, позволяют добиться лучшего функционирования.

На фиг.11а, 11b схематически показан вид в разрезе соединения между краевым участком 4а длинной стороны половицы 1 и краевым участком 4b противоположной длинной стороны другой половицы 1′.

Верхние стороны половиц, по существу, располагаются в общей плоскости поверхности ГП, и верхние части краевых участков 4а, 4b соединения контактируют друг с другом в вертикальной плоскости соединения ВП. Механическая система фиксации обеспечивает фиксацию половиц относительно друг друга как в вертикальном направлении Н1, так и в горизонтальном направлении Н2. При укладке пола в виде примыкающих рядов половиц одну половицу (1′) все же можно смещать вдоль другой половицы (1) в направлении Н3 (см. фиг.19) вдоль плоскости соединения ВП. Такое смещение можно использовать, например, для обеспечения взаимной фиксации половиц, находящихся в одном ряду.

Для обеспечения соединения двух краевых участков соединения, перпендикулярных вертикальной плоскости ВП и параллельных горизонтальной плоскости ГП, края половицы снабжены, известным способом, канавкой 36 под шпунт на одном краевом участке 4а половицы в пределах плоскости соединения ВП и шпунтом 38, сформированным на другом краевом участке 4b и выступающим за пределы плоскости соединения ВП.

В этом варианте осуществления половица 1 имеет сердцевину или сердцевину 30 из дерева, которая поддерживает поверхностный слой 32 из дерева на своей лицевой стороне и выравнивающий слой 34 на своей тыльной стороне. Половица 1 выполнена прямоугольной и снабжена второй механической системой фиксации на двух параллельных коротких сторонах. В некоторых вариантах осуществления эта вторая система фиксации может иметь такую же конструкцию, как и система фиксации длинных сторон, но система фиксации на коротких сторонах также может иметь другую конструкцию согласно изобретению или представлять собой ранее известную механическую систему фиксации.

В качестве иллюстративного, неограничительного примера, половица может быть паркетного типа толщиной 15 мм, длиной 2,4 м и шириной 0,2 м. Однако изобретение можно использовать также для паркетных квадратов или досок другого размера.

Сердцевина 30 может быть пластинчатого типа и состоять из узких деревянных блоков из недорогого сорта древесины. Поверхностный слой 32 может иметь толщину 3-4 мм и состоять из древесины лиственных пород декоративного типа, и может быть покрыт лаком. Выравнивающий слой 34 на тыльной стороне может состоять из слоя фанеры толщиной 2 мм. В некоторых случаях может быть предпочтительно использовать разные типы древесных материалов в разных частях половицы для оптимизации свойств в отдельных частях половицы.

В соответствии с вышеизложенным механическая система фиксации согласно изобретению содержит канавку 36 под шпунт на одном краевом участке 4а соединения половицы и шпунт 38 на противоположном краевом участке 4b соединения половицы.

Канавка 36 под шпунт ограничена верхней и нижней губами 39, 40 и имеет форму поднутренной канавки с отверстием между губами 39, 40.

Разные части канавки 36 под шпунт видны на фиг.11b. Канавка под шпунт сформирована в сердцевине или сердцевине 30 и проходит от края половицы. Над канавкой под шпунт находится верхний краевой участок или соединительная краевая поверхность 41, которая проходит вверх до плоскости поверхности ГП. Внутри отверстия канавки под шпунт имеется верхняя контактная или опорная поверхность 43, которая, в данном случае, параллельна плоскости поверхности ГП. Эта контактная или опорная поверхность переходит в наклонную поверхность фиксации 45, которая имеет угол У фиксации относительно горизонтальной плоскости ГП. Внутри поверхности фиксации имеется участок 46 поверхности, который образует верхнюю граничную поверхность поднутренного участка 35 канавки под шпунт. Канавка под шпунт также имеет заднюю оконечность 48, которая проходит вниз до нижней губы 40. На верхней стороне этой губы имеется контактная или опорная поверхность 50. Наружный конец нижней губы имеет соединительную краевую поверхность 52, расположенную на расстоянии от плоскости соединения ВП.

Форма шпунта также показана на фиг.11b. Шпунт выполнен из материала сердцевины или сердцевины 30 и выходит за пределы плоскости соединения ВП, когда этот краевой участок 4b соединения механически соединен с краевым участком 4а соединения примыкающей половицы. Краевой участок 4b соединения также имеет верхний краевой участок или верхнюю соединительную краевую поверхность 61, который(ая) проходит вдоль плоскости соединения ВП вниз до основания шпунта 38. Верхняя сторона основания шпунта имеет верхнюю контактную или опорную поверхность 64, которая, в этом случае, проходит до наклонной поверхности 65 фиксации ориентированного вверх участка 8 вблизи оконечности шпунта. Поверхность 65 фиксации переходит в направляющий поверхностный участок 66, который оканчивается на верхней поверхности 67 ориентированного вверх участка 8 шпунта. После поверхности 67 следует фаска, которая может служить направляющей поверхностью 68. Она доходит до вершины 69 шпунта. На нижнем конце вершины 69 имеется еще одна направляющая поверхность 70, идущая наклонно вниз к нижнему краю шпунта и контактной или опорной поверхности 71. Опорная поверхность 71 предназначена для взаимодействия с опорной поверхностью 50 нижней губы при механическом соединении двух таких половиц, когда их верхние стороны располагаются в одной и той же плоскости поверхности ГП и стыкуются в плоскости соединения ВП, ориентированной перпендикулярно к ней, в результате чего верхние соединительные краевые поверхности 41, 61 половиц контактируют друг с другом. Шпунт имеет нижнюю соединительную краевую поверхность 72, которая проходит до нижней стороны.

В этом варианте осуществления предусмотрены отдельные контактные или опорные поверхности 43, 64 в канавке под шпунт и на шпунте, соответственно, которые в состоянии фиксации контактируют друг с другом и взаимодействуют нижними опорными поверхностями 50, 71 на нижней губе и на шпунте, соответственно, для обеспечения фиксации в направлении Н1, перпендикулярном плоскости поверхности ГП. В других вариантах осуществления, которые будут описаны ниже, поверхности фиксации 45, 65 используются и в качестве поверхностей фиксации для взаимной фиксации в направлении Н2, параллельном плоскости поверхности ГП, и в качестве опорных поверхностей для противодействия перемещениям в направлении Н1, перпендикулярном плоскости поверхности. Согласно варианту осуществления, представленному на фиг.11а, 11b, поверхности фиксации 45, 65 и поверхности контакта 43, 64 взаимодействуют как верхние опорные поверхности в системе.

Из чертежа явствует, что шпунт 38 выходит за пределы плоскости соединения ВП и имеет ориентированный вверх участок 8 на своем свободном наружном конце или вершины 69. Шпунт также имеет поверхность фиксации 65, сформированную для взаимодействия с внутренней поверхностью фиксации 45 в канавке 36 под шпунт соседней половицы, когда две такие половицы механически соединены, в результате чего их лицевые стороны располагаются в одной и той же плоскости поверхности ГП и стыкуются в плоскости соединения ВП, перпендикулярной к ней.

Как явствует из фиг.11b, шпунт 38 имеет участок 64 поверхности между поверхностью фиксации 65 и плоскостью соединения ВП. Когда две половицы соединены, участок 64 поверхности входит в контакт с участком 43 поверхности верхней губы 39. Для облегчения вхождения шпунта в поднутренную канавку путем наклона вниз или защелкивания шпунт может, как показано на фиг.11а, 11b, иметь фаску 66 между поверхностью фиксации 65 и участком 67 поверхности. Кроме того, между участком 67 поверхности и вершиной 69 шпунта может располагаться фаска 68. Фаска 66 может служить направляющей деталью за счет того, что она имеет меньший угол наклона к плоскости поверхности, чем угол У наклона поверхностей фиксации 45, 65.

Опорная поверхность 71 шпунта в данном варианте осуществления практически параллельна плоскости поверхности ГП. Шпунт имеет фаску 70 между своей опорной поверхностью и оконечностью 69 шпунта.

Согласно изобретению нижняя губа 40 имеет опорную поверхность 50 для взаимодействия с соответствующей опорной поверхностью 71 на шпунте 38. В этом варианте осуществления эта опорная поверхность располагается на расстоянии от внутренней части 47 канавки с поднутрением. Когда две половицы соединены друг с другом, имеется контакт между опорными поверхностями 50, 71 и между контактной или опорной поверхностью 43 верхней губы 39 и соответствующей контактной или опорной поверхностью 64 шпунта. Таким образом достигается фиксация половиц в направлении Н1, перпендикулярном плоскости поверхности ГП.

Предпочтительно, по меньшей мере, большая часть внутренней части 47 канавки с поднутрением, если смотреть параллельно плоскости поверхности ГП, располагается дальше от плоскости соединения ВП, чем наружный конец или вершина 69 шпунта 38. Благодаря такой конструкции, в значительной степени упрощается изготовление и облегчается смещение одной половицы относительно другой вдоль плоскости соединения.

Другая важная особенность механической системы фиксации согласно изобретению состоит в том, что все части участков нижней губы 40, связанных с сердцевиной 30, если смотреть из точки Ц, где пересекаются плоскость поверхности ГП и плоскость соединения ВП, располагаются за плоскостью ПФ2. Эта плоскость находится дальше от упомянутой точки Ц, чем плоскость фиксации ПФ1, которая параллельна плоскости ПФ2 и является касательной к взаимодействующим поверхностям фиксации 45, 65 канавки 36 с поднутрением и шпунта 38, причем эти поверхности фиксации наиболее наклонены относительно плоскости поверхности ГП. Благодаря такой конструкции, канавку с поднутрением можно, как более подробно описано ниже, выполнять с помощью больших дисковых вращающихся режущих инструментов для механической обработки краевых участков половиц.

Еще одна важная особенность состоит в том, что нижняя губа 40 является упругой, и что она короче верхней губы 39. Это позволяет выполнять поднутрение с помощью больших вращающихся режущих инструментов, которые можно устанавливать под относительно большим углом к горизонтальной плоскости, что, в свою очередь, позволяет выполнять поверхность фиксации 65 с большим углом У фиксации. Большой угол У фиксации значительно уменьшает направленную вниз составляющую, которая возникает в связи с растягивающей нагрузкой. Это значит, что соединительная система будет иметь высокую прочность несмотря на упругость нижней губы и, таким образом, имеет ограниченную способность противодействия направленной вниз составляющей. Это обеспечивает оптимизацию для получения большого фиксирующего усилия в сочетании со сниженным сопротивлением защелкиванию. Высокое сопротивление защелкиванию затрудняет защелкивание и увеличивает опасность повреждения краевых участков соединения половиц. Было установлено, что большинство материалов, используемых в половицах, можно делать достаточно упругими при формирования губ достаточной толщины и длины, которые могут работать в предпочтительной соединительной системе и обеспечивать достаточную фиксирующую силу.

На фиг.12а-с показано защелкивание двух половиц с изгибом нижней губы 40. Как явствует из фиг.12b, защелкивание происходит с минимальным изгибом нижней губы, причем плоскости поверхности половиц находятся практически на одном уровне. Это снижает опасность растрескивания.

На фиг.13а-с показано, что систему фиксации по фиг.12а-с можно также использовать для наклона вверх и наклона вниз в связи с демонтажем и укладкой. Верхняя и нижняя губы 39, 40 и шпунт 38 сформированы так, чтобы обеспечивать разъединение двух механически соединенных половиц путем поворота вверх одной половицы относительно другой с центром поворота вблизи пересечения Ц плоскости поверхности ГП с плоскостью соединения ВП, при котором шпунт этой половицы поворачивается от канавки с поднутрением другой половицы.

Защелкивающее соединение согласно изобретению можно использовать как на длинной стороне, так и на короткой стороне половиц.

На фиг.14 и фиг.15 показан вариант изобретения, который, в основном, подходит для защелкивания вдоль короткой стороны половицы, выполненной из относительно твердого материала, например твердой породы дерева или твердой древесно-волокнистой плиты.

В этом варианте осуществления канавка под шпунт существенно глубже, чем необходимо для приема шпунта. В результате достигается более высокая изгибаемость нижней губы 40. Кроме того, система фиксации имеет длинный шпунт с толстым фиксирующим элементом 8. Поверхности фиксации 45, 65 также сильно наклонены. Пунктирная линия указывает защелкивающее движение.

Конструкция, изображенная на фиг.14 и 15, обеспечивает разъединение путем наклона вверх одной половицы и небольшого изгиба вниз нижней губы 40 другой половицы. Однако в других более предпочтительных вариантах осуществления изобретения для разъединения половиц не требуется изгиба нижней губы.

В положении фиксации половицы можно смещать в продольном направлении соединения. В результате разъединение, например, коротких сторон можно осуществлять вытягиванием в продольном направлении соединения после разъединения длинных сторон, например, с наклоном вверх.

Для облегчения изготовления, наклона вниз, наклона вверх, защелкивания и смещения в положении фиксации и для минимизации опасности растрескивания все поверхности, которые не задействуются в формировании плотного соединения верхних краев соединения и в формировании вертикального и горизонтального соединения, следует формировать так, чтобы они не контактировали друг с другом в положении фиксации, а также, предпочтительно, в ходе фиксации и снятия фиксации. Это обеспечивает изготовление, не требующее больших допусков на этих соединительных участках, и снижает трение при боковом смещении вдоль длинного края. Примерами поверхностей или деталей соединительной системы, которые не должны контактировать друг с другом в положении фиксации, являются 46-67, 48-69, 50-70 и 52-72.

Соединительная система согласно предпочтительному варианту осуществления может состоять из нескольких комбинаций материалов. Верхняя губа 39 может быть выполнена из жесткого и твердого верхнего поверхностного слоя 32 и более мягкой нижней части, которая является частью сердцевины 30. Нижняя губа 40 может состоять из такой же более мягкой верхней части 30 и также нижней мягкой части 34, которая может представлять собой другой сорт древесины. Направления волокон в трех сортах древесины может меняться. Это можно использовать для обеспечения соединительной системы, в которой применяются эти свойства материала. Таким образом, фиксирующий элемент согласно изобретению находится вблизи верхней твердой и жесткой части, которая, таким образом, является гибкой и сжимаемой лишь до ограниченного предела, в то время, как функция защелкивания сформирована в более мягкой нижней и гибкой части. Следует указать, что соединительная система может также быть выполнена в однородной половице.

На фиг.16а-с показан пример половицы согласно изобретению. В этом варианте изобретения конкретно показано, что соединительные системы на длинной стороне и короткой стороне имеют разные конструкции. На короткой стороне система фиксации оптимизирована для защелкивания посредством большого угла фиксации, глубокой канавки под шпунт и нижней губы, более короткой, чем верхняя губа, в то время, как поверхности фиксации имеют малую высоту для снижения требования к изгибу вниз. На длинной стороне соединительная система приспособлена к соединению/демонтажу путем поворотных движений.

Кроме того, соединительная система может состоять из разных материалов и комбинаций материалов 30а, 30b и 30с. Можно также выбирать различные материалы на длинной и короткой сторонах. Например, канавочная часть 36 коротких сторон может состоять из более твердого и более гибкого древесного материала, чем, например, шпунтовая часть 38, которая может быть твердой и жесткой и отличаться свойствами от сердцевины длинной стороны. На короткой стороне с канавкой 36 под шпунт можно, например, выбирать сорт дерева 30b, который является более гибким, чем сорт дерева 30с на другой короткой стороне, где сформирован шпунт. Это особенно удобно в паркетных полах со слоистой сердцевиной, где верхняя и нижняя стороны состоят из разных сортов дерева, и сердцевина состоит из склеенных блоков. Эта конструкция дает большие возможности изменения состава материалов для оптимизации функционирования, прочности и производственных затрат.

Можно также изменять материал по длине стороны. Так, например, блоки, которые расположены между двумя короткими сторонами, могут состоять из других сортов дерева или материалов, так что некоторые можно выбирать в связи с их влиянием на требуемые свойства, которые улучшают укладку, прочность и т.д. Благодаря различной ориентации волокон по длинной стороне и короткой стороне, также можно получить разные свойства, а также можно использовать пластические материалы на коротких сторонах и, например, в разных частях длинной стороны. Если половица или части ее сердцевины состоят, например, из фанеры, имеющей несколько слоев, эти слои можно выбирать так, чтобы верхняя губа, шпунт и нижняя губа как на длинной стороне, так и на короткой стороне могли иметь части с разным составом материалов, ориентацией волокон и т.д., что может обеспечивать разные свойства в отношении прочности, изгибаемости, обрабатываемости и пр.

На фиг.17а-с показан основной принцип конструирования нижней части шпунта по отношению к нижней губе 40 для облегчения горизонтального защелкивания в соответствии с изобретением в соединительной системе с поднутренной или фиксирующей канавкой 35 в жесткой верхней губе 39 и с гибкой нижней губой 40. Согласно этому варианту осуществления верхняя губа значительно жестче, помимо прочего, за счет того, что она может быть толще или за счет того, что она может состоять из более твердых и более жестких материалов. Нижняя губа 40 может быть тоньше и мягче, и потому при защелкивании нижняя губа 40 будет испытывать значительный изгиб. Защелкивание можно значительно облегчить, помимо прочего, за счет, насколько это возможно, ограничения максимального изгиба нижней губы 40. На фиг.17а показано, что изгиб нижней губы 40 возрастает до максимального уровня изгиба И1, который определяется тем, что шпунт 38 входит в канавку 36 под шпунт до тех пор, пока закругленные направляющие детали не войдут в контакт друг с другом. При дальнейшем вводе шпунта 38 нижняя губа 40 изгибается обратно, пока не закончится защелкивание, и фиксирующий элемент 8 полностью не примет свое конечное положение в поднутрении 35. Нижняя передняя часть 49 шпунта 38 должна иметь такую конструкцию, чтобы не изгибать вниз нижнюю губу 40, на которую, напротив, должна надавливать вниз нижняя опорная поверхность 50. Эта часть 49 шпунта должна иметь форму, которая либо касается, либо не достигает нижней губы 40, имеющей максимальный уровень изгиба, когда эта нижняя губа 40 изгибается вдоль наружной части нижней контактной поверхности 50 шпунта 38. Если шпунт 38 имеет форму, которая в этом положении перекрывает нижнюю губу 40, что указано пунктирной линией 49b, то изгиб И2, согласно фиг.17b, может быть значительно больше. Это может приводить к большому трению при защелкивании и создавать опасность повреждения соединения. На фиг.17с показано, что максимальный изгиб можно ограничить, сконструировав канавку 36 под шпунт и шпунт 38 так, чтобы между нижней наружной частью 49 шпунта и нижней губой 40 оставался зазор П4. Благодаря более жесткой верхней губе и более гибкой нижней губе уменьшается опасность подъема края на верхней стороне уложенного пола, когда пол усыхает и набухает в зависимости от относительной влажности воздуха в помещении. Повышенная жесткость верхней губы в сочетании с размещением поверхностей фиксации позволяет соединению выдерживать большие тяговые усилия поперек соединения. Кроме того, отгибание нижней губы способствует минимизации опасности подъема края.

Горизонтальное защелкивание обычно используют в связи с защелкиванием короткой стороны после фиксации длинной стороны. При защелкивании длинной стороны можно также защелкивать соединительную систему согласно изобретению, слегка наклоняя вверх одну половицу. Это положение небольшого наклона вверх показано на фиг.18. Для того, чтобы направляющая деталь 66 фиксирующего элемента вошла в контакт с направляющей деталью 44 канавки фиксации, требуется лишь небольшой изгиб И3 нижней губы 40, что позволяет вставлять с наклоном вниз фиксирующий элемент в поднутрение 35 канавки фиксации.

Кроме того, на фиг.19 и 20 представлена проблема, которая может возникнуть в связи с защелкиванием двух коротких сторон двух половиц 2а и 2b, уже соединенных длинными сторонами с еще одной, первой половицей 1. Когда половицу 2а нужно соединить с половицей 2b путем защелкивания, внутренние угловые участки 91 и 92, ближайшие к длинной стороне первой половицы 1, располагаются в одной и той же плоскости. Это объясняется тем, что две половицы 2а и 2b соединены своими соответствующими длинными сторонами с одной и той же половицей 1. Согласно фиг.20b, где показано сечение С3-С4, шпунт 38 нельзя вставить в канавку 39 под шпунт, чтобы начать изгибать вниз нижнюю губу 40. На наружных угловых участках 93, 94 на другой длинной стороне, в сечении С3-С4, показанном на фиг.20а, шпунт 38 можно вставить в канавку 36 под шпунт, чтобы начать изгибать вниз нижнюю губу 40, при этом половица 2b автоматически поджимается и наклоняется вверх в соответствии с высотой фиксирующего элемента 8.

Таким образом, было установлено, что могут возникать проблемы в связи с защелкиванием внутренних угловых участков при боковом смещении в одной плоскости, когда шпунт сформирован с ориентированным вверх участком на своей вершине и подлежит вводу в канавку под шпунт с поднутрением. Эти проблемы могут приводить к большому сопротивлению защелкиванию и опасности растрескивания в соединительной системе. Проблему можно решить за счет подходящей конструкции соединения и выбора материалов, которые допускают деформацию материала и изгиб в совокупности участков соединения.

При защелкивании такой специально сконструированной соединительной системы происходит следующее. При боковом смещении наружные направляющие детали 42, 68 шпунта и верхней губы взаимодействуют и заставляют направленный вверх участок или фиксирующий элемент 8 шпунта заходить под наружную часть верхней губы 39. Шпунт изгибается вниз, а верхняя губа изгибается вверх. Это указано стрелками на фиг.20b. Угловой участок 92 на фиг.19 поджимается вверх нижней губой 40 на длинной стороне половицы 2b, которая изгибается, и угловой участок 91 поджимается вниз верхней губой на длинной стороне половицы 2а, которая изгибается вверх. Соединительная система должна иметь такую конструкцию, чтобы сумма этих четырех деформаций была настолько велика, чтобы фиксирующий элемент мог скользить вдоль верхней губы и защелкиваться в поднутрение 35. Известно, что канавка 36 под шпунт должна иметь возможность расширяться в связи с защелкиванием. Однако неизвестно, что можно добиться преимущества, если шпунт, который обычно должен быть жестким, также конструировать так, чтобы он имел возможность изгибаться в связи с защелкиванием.

Такой вариант осуществления показан на фиг.21. Канавка или нечто подобное 63 выполнена в верхней и внутренней части шпунта в пределах вертикальной плоскости ВП. Полную протяженность ПП шпунта от его внутренней части до его наружной части можно увеличить и ее можно сделать, например, большей половины толщины Т пола.

На фиг.22 и 23 показано как детали соединительной системы изгибаются в связи с защелкиванием на внутреннем угловом участке 91, 92 (фиг.19) и наружном угловом участке 93, 94 (фиг.19) двух половиц 2а и 2b. Для упрощения изготовления требуется, чтобы изгибались только тонкая губа и шпунт. В действительности, конечно, все детали, которые подвергаются давлению, будут сжиматься и изгибаться в разной степени в зависимости от толщины, изгибаемости, состава материалов и т.д.

На фиг.22а показаны наружные угловые участки 93, 94, и на фиг.23а показаны внутренние угловые участки 91, 92. На этих двух фигурах показано положение, когда края половиц входят в контакт друг с другом. Соединительная система сконструирована так, что даже в этом положении наружная вершина шпунта 38 располагается внутри наружной части нижней губы 40. При дальнейшем сближении половиц шпунт 38 будет во внутреннем углу 91, 92 поддавливать половицу 2b вверх согласно фиг.22b, 23b. Шпунт будет изгибаться вниз, и половица 2b на наружном угловом участке 93, 94 будет наклоняться вверх. На фиг.23с показано, что шпунт 38 во внутреннем углу 91, 92 будет изгибаться вниз. В наружном углу 93, 94 согласно фиг.22с шпунт 38 изгибается вверх, а нижняя губа 40 - вниз. Согласно фиг.22d, 23d этот изгиб продолжается в то время, как половицы продолжают сближаться, и к тому же нижняя губа 40 изгибается во внутреннем углу 91, 92 согласно фиг.23d. На фиг.22е, 23e показано положение защелкивания. Таким образом, защелкивание значительно облегчается, если шпунт 38 также является гибким, и если наружная часть шпунта 38 располагается внутри наружной части нижней губы 40, когда шпунт и канавка входят в контакт друг с другом, когда половицы располагаются в одной плоскости в связи с защелкиванием, которое происходит после фиксации половицы вдоль двух остальных ее сторон.

Объем изобретения охватывает несколько вариантов. Было изготовлено и испытано большое количество вариантов, в которых разные детали соединительной системы были изготовлены с разными значениями ширины, длины, толщины, углов и радиусов из нескольких разных материалов доски и из однородных пластмассовых и деревянных панелей. Все соединительные системы были протестированы в положении наклона верхней стороны вниз и с защелкиванием и наклоном досок со шпунтовым соединением относительно друг друга и с разными комбинациями этих систем, которые были описаны здесь, а также системами согласно уровню техники, на длинной стороне и короткой стороне. Были изготовлены системы фиксации, где шпунт и канавка имели совокупность фиксирующих элементов и канавок фиксации, и где также нижняя губа и нижняя часть шпунта были сформированы со средствами горизонтальной фиксации в виде фиксирующего элемента и канавки фиксации.

Изобретение относится к области строительства, в частности к системе фиксации для механического соединения половиц и к половицам, снабженным такой системой фиксации. Технический результат изобретения заключается в повышении прочности соединения половиц. Половица и ее разъемная система фиксации содержит поднутренную канавку на одной длинной стороне половицы и выступающий шпунт на противоположной длинной стороне половицы. Поднутренная канавка имеет соответствующую ориентированную вверх внутреннюю поверхность фиксации на расстоянии от ее оконечности. Шпунт и подрезная канавка сформированы, чтобы соединяться путем сближения соседних половиц и их защелкивания друг с другом. 2 н. и 111 з.п. ф-лы, 23 ил.

1. Система фиксации для механического соединения половиц в плоскости соединения (ВП), причем половицы имеют сердцевину (30), лицевую сторону (2), тыльную сторону (34) и противоположные краевые участки (4а, 4b) соединения, из которых один сформирован как канавка (36) под шпунт, ограниченная верхней (39) и нижней (40) губами и имеющая заднюю оконечность (48), а другой сформирован как шпунт (38) с ориентированным вверх участком (8) на его свободной наружной вершине (69), причем

канавка (36) под шпунт, если смотреть от плоскости соединения (ВП), имеет форму поднутренной канавки (36) с отверстием, внутренним участком (35) и внутренней поверхностью (45) фиксации, и,

по меньшей мере, части нижней губы (40) сформированы заодно с сердцевиной (30) половицы, и

шпунт (38) имеет поверхность фиксации (65), которая сформирована для взаимодействия с внутренней поверхностью (45) фиксации в канавке (36) под шпунт соседней половицы, когда две такие половицы механически соединены, так что их лицевые стороны (2) располагаются в одной плоскости (ГП) поверхности и стыкуются в плоскости (ВП) соединения, ориентированной перпендикулярно к ней,

отличающаяся тем, что

внутренняя поверхность (45) фиксации канавки под шпунт сформирована на верхней губе (39) внутри участка (35) поднутрения канавки под шпунт для взаимодействия с соответствующей поверхностью (65) фиксации шпунта, причем поверхность фиксации сформирована на ориентированном вверх участке (8) шпунта для противодействия разъединению двух механически соединенных половиц в направлении (Н2), перпендикулярном плоскости (ВП) соединения,

нижняя губа (40) имеет опорную поверхность (50) для взаимодействия с соответствующей опорной поверхностью (71) шпунта, причем опорные поверхности предназначены для взаимодействия с целью противодействия относительному смещению двух механически соединенных половиц в направлении (Н1), перпендикулярном плоскости (ГП) поверхности,

все фрагменты участков нижней губы (40), которые соединены с сердцевиной (30), если смотреть от точки (Ц) пересечения плоскости (ГП) поверхности и плоскости (ВП) соединения, расположены за пределами плоскости (ПФ2), которая располагается дальше от этой точки, чем параллельная ей плоскость (ПФ1) фиксации, которая касается взаимодействующих поверхностей (45, 65) фиксации канавки под шпунт и шпунта, где они имеют наибольший наклон относительно плоскости (ГП) поверхности, и

все фрагменты участков нижней губы (40), которые соединены с сердцевиной (30), короче верхней губы (39) и оканчиваются на расстоянии от плоскости (ВП) соединения,

нижняя губа (40) является гибкой,

верхняя губа (39) является более жесткой, чем нижняя губа (40),

опорная поверхность (50) нижней губы, если смотреть параллельно плоскости (ГП) поверхности, располагается на расстоянии, но ближе к плоскости соединения (ВП), чем внутренняя часть (47) канавки с поднутрением,

верхняя и нижняя губы краевых участков (4а, 4b) соединения сформированы для обеспечения соединения уложенной половицы с новой половицей посредством сближающего движения, практически параллельного плоскости (ГП) поверхности уложенной половицы для защелкивания деталей системы фиксации при изгибе вниз нижней губы (40) канавки под шпунт.

канавка (36) под шпунт со стороны плоскости соединения (ВП) имеет форму поднутренной канавки (36) с отверстием, внутренним участком (35) и внутренней поверхностью фиксации (45), и,

по меньшей мере, части нижней губы (40) сформированы заодно с сердцевиной (30) половицы, и

шпунт (38) имеет поверхность (65) фиксации, которая выполнена с возможностью взаимодействия с внутренней поверхностью (45) фиксации в канавке (36) под шпунт соседней половицы, когда две такие половицы механически соединены, так что их лицевые стороны располагаются в одной плоскости (ГП) поверхности и стыкуются в плоскости (ВП) соединения, ориентированной перпендикулярно к ней,

отличающаяся тем, что

внутренняя поверхность (45) фиксации канавки под шпунт сформирована на верхней губе (39) внутри поднутренного участка (35) канавки под шпунт для взаимодействия с соответствующей поверхностью (65) фиксации шпунта, которая сформирована на ориентированном вверх участке (8) шпунта для противодействия разъединению двух механически соединенных половиц в направлении (Н2), перпендикулярном плоскости соединения (ВП),

нижняя губа (40) имеет опорную поверхность (50) для взаимодействия с соответствующей опорной поверхностью (71) шпунта, причем опорные поверхности предназначены для противодействия относительному смещению двух механически соединенных половиц в направлении (Н1), перпендикулярном плоскости (ГП) поверхности,

все фрагменты участков нижней губы (40), которые соединены с сердцевиной (30), со стороны точки (Ц) пересечения плоскости (ГП) поверхности и плоскости (ВП) соединения, расположены за пределами (ПФ2) плоскости, которая располагается дальше от этой точки, чем параллельная ей плоскость (ПФ1) фиксации, которая касается взаимодействующих поверхностей (45, 65) фиксации канавки под шпунт и шпунта, где эти поверхности фиксации имеют наибольший наклон относительно плоскости (ГП) поверхности, и

все фрагменты участков нижней губы (40), которые соединены с сердцевиной (30), короче верхней губы (39) и оканчиваются на расстоянии от плоскости (ВП) соединения,

нижняя губа (40) является гибкой,

верхняя губа (39) является более жесткой, чем нижняя губа (40),

опорная поверхность (50) нижней губы, если смотреть параллельно плоскости (ГП) поверхности, располагается на расстоянии и ближе к плоскости (ВП) соединения, чем внутренняя часть (47) поднутренной канавки, и

верхняя (39) и нижняя (40) губы краевых участков соединения выполнены с возможностью соединения уложенной половицы с новой половицей посредством сближающего движения, практически параллельного плоскости (ГП) поверхности уложенной половицы для защелкивания деталей системы фиксации при изгибе вниз нижней губы (40) канавки под шпунт.