ЗАЖИМНОЕ СОЕДИНЕНИЕ Российский патент 2015 года по МПК E04B9/12 

ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение имеет отношение к подвесным потолкам и, в частности, к усовершенствованиям компонентов тавровых профилей, используемых для сооружения металлического каркаса для таких потолков.

ИЗВЕСТНЫЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Подвесные потолки обычно включают в себя прямоугольный каркас, образуемый размещенными с интервалом параллельными главными несущими прогонами или профилями и поперечными прогонами или профилями, располагающимися перпендикулярно между главными несущими прогонами. Поперечные профили чаще всего имеют торцевые соединительные элементы, которые сопрягаются с такими же соединительными элементами других поперечных профилей при соединении встык. Соединения поперечных профилей производятся в специальных прорезях главных несущих профилей. Там, где используются небольшие каркасные модули в конструкции потолков, поперечные профили могут также иметь прорези для приема торцевых соединительных элементов других поперечных профилей. Каркасные профили чаще всего изготовлены из листового металлопроката, и толщина листового металлопроката варьируется таким образом, чтобы профиль имел достаточную прочность для выполнения функций, для которых он предназначен, но не избыточную, по соображениям экономичности. Также в целях экономии производитель чаще всего использует конфигурацию с соединительным элементом на одном конце для всех конструкций из поперечного профиля, независимо от толщины проката, использованного для производства профиля с прорезями.

Проблема может возникнуть там, где один и тот же соединитель поперечного профиля используется для всех профилей с прорезями производителя. Более тонкостенный профиль с прорезями будет иметь тенденцию к неплотному прилеганию в соединителе поперечного профиля. Это неплотное прилегание негативно сказывается на ощущении стыковки для монтажника и может потенциально влиять на внешний вид каркаса так же, как и на способ, которым встраиваются и/или поддерживаются каркасом другие компоненты потолка.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение усовершенствует сопряжение типовых соединителей поперечных профилей при помещении в прорези профилей с разной толщиной для различной допустимой нагрузки и/или шага крепления. Настоящее изобретение связано с концепцией производства каркасных профилей с диапазоном допустимой нагрузки, которая отражается в использовании тонколистового проката различной толщины с равной расчетной толщиной в прорезях поперечных профилей. А именно, настоящее изобретение охватывает локальное изменение каркасного профиля на участке его прорези или прорезей для вмещения поперечного профиля таким образом, чтобы каркасный профиль имел равную расчетную толщину на этом участке (участках), которая может быть стандартизована в пределах диапазона номинальной нагрузки профиля данного производителя.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения каркасный профиль имеет штампованные выемки или гнезда, примыкающие к прорези поперечного профиля, и соединитель имеет устройство участка передней кромки, позволяющее осуществлять фиксацию к нижней части выемки. Нижняя часть выемки профилей с различной толщиной сформирована на одинаковом расстоянии от центральной плоскости профиля. Поскольку соединитель подгоняется к ней, то эта поверхность нижней части выемки служит для установления расчетной толщины профиля с прорезями, и согласно настоящему изобретению профиль имеет тот же размер, несмотря на фактическую толщину материала, из которого изготовлен профиль. В идеале, выемка имеет боковое смещение, в применении к боковой проекции профиля, от центра прорези, так чтобы материал, смещенный от выемки для одного соединителя, не имел существенного влияния на подобным образом смещенную выемку для противолежащего соединителя на противоположной стороне профиля.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

На Фиг.1 показан развернутый фрагментарный вид в перспективе профиля с прорезями и пары поперечных профилей с торцевыми соединителями для соединения в прорези профиля;

На Фиг.2 показан вид в вертикальном разрезе торцевых соединителей, соединенных в прорези профиля с прорезями с Фиг.1;

На Фиг.3 показан вид в вертикальном разрезе торцевых соединителей, соединенных в прорези стандартного профиля;

На Фиг.4 показан фрагментарный вид в вертикальном разрезе торцевых соединителей пары поперечных профилей, соединенных в прорези профиля с Фиг.1; и

На Фиг.5 показан вид в поперечном сечении профиля с прорезями, рассматриваемый в горизонтальной плоскости, обозначенной 5-5 на Фиг.4.

ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНОГО ВАРИАНТА ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Теперь со ссылкой на фигуры рассмотрим небольшую секцию каркаса 10 подвесного потолка в точке пересечения профилей 11, 12 (развернутые на Фиг.1 для наглядности). Профиль или прогон 11 с прорезями представляет собой главный профиль, который чаще всего имеет длину 10 или 12 футов (или то же в метрическом эквиваленте) или более короткий поперечный профиль. Главный профиль имеет многочисленные, расположенные с равными интервалами друг от друга, одинаковые прорези 13, в то время как поперечный профиль имеет относительно небольшое количество прорезей 13 или не имеет прорезей вообще. В настоящем документе в разных проекциях два противолежащих поперечных профиля 12 пересекают профиль 11 с прорезями в прорези 13. Поперечные профили 12 смонтированы с торцевыми соединителями 14, которые известным образом смыкаются вместе, если оба вставлены в прорезь 13 надлежащим образом. Патенты США №5517796 и 5761868, включенные в настоящий документ в виде ссылок, раскрывают общие свойства торцевого соединителя или зажима 14. Хотя здесь и не показано, но известно в данной области техники, что поперечные профили 12 могут иметь прорези и могут пересекаться другими поперечными профилями в каркасе потолка.

Профили 11, 12 чаще всего изготовлены из листового металлопроката, обычно из стали, которая может быть продуктом горячего цинкования, или реже - из алюминия. Профили 11, 12 симметричны относительно центральной или срединной вертикальной плоскости и включают в себя обычно нижнюю полку 16, вертикальную перегородку 17 и верхнее пустотелое усиливающее утолщение 18. Обычно, если профиль производится профилированием листового металлопроката, то перегородка состоит из двойного слоя листового металла.

В зависимости от допустимой нагрузки профиля 11, 12 и, если это поперечный профиль 12, то и от шага его крепления, варьируется толщина листового металла. Как пример, толщина перегородки 17, т.е. сумма толщины двух слоев, если она двухслойная, может варьироваться от 0,050 дюймов до 0,019 дюймов (или метрический эквивалент).

Торцевые соединители 14 образуют замок соединитель-к-соединителю, когда их вставляют в одну и ту же прорезь 13 с противоположных сторон профиля 11. Данный замок фактически представляет собой двойной замок, где замки установлены с каждой стороны профиля 11 с прорезями, при помощи обращенной назад кромки 21 выступа 22 и обращенной назад кромки 23 отверстия 24 сопрягающего соединителя. Взаимозамыкание между соединителями 14 точно контролируется по размерам, чтобы не было дальнейшего расхождения размеров в расширенном каркасе потолка.

Желательно, чтобы профиль 11 с прорезями был ограничен поперечными профилями 12 через соединители 14 так, чтобы профиль 11 с прорезями был защищен от смещения в сторону и/или скручивания в продольном направлении, т.е. относительно оси, параллельной его продольной оси. Чтобы профили были конкурентоспособными в коммерческом плане, их производят с различной прочностью в соответствии с промышленными или государственными стандартами, при этом, излишне не превосходя эти стандарты ненужной материалоемкостью. Чтобы отвечать этим экономическим ограничениям, производитель, inter alia, использует материал различного сортамента или толщины для изготовления профиля, и чем тяжелее сортамент, тем больше допустимая нагрузка или несущая способность потолочного каркаса. Еще одним ограничением для производителя является необходимость использования одинаковой конфигурации торцевого соединителя для любого поперечного профиля 12, не принимая во внимание допустимую нагрузку каркаса.

Необходимая вариация в толщине перегородки серийных профилей и необходимость в едином торцевом соединителе или зажиме представляли проблему. Если соединитель имеет размеры, подходящие для толстых перегородок, то каркасные профили с прорезями, имеющие тонкие перегородки, слабо держатся соединителями. Если соединитель будет иметь размеры, хорошо подходящие для серийного профиля с прорезями, имеющего тонкостенную перегородку, то он не замкнется с сопрягаемым идентичным соединителем на толстостенном профиле с прорезями, поскольку более толстая перегородка будет распирать соединители.

Настоящее изобретение решает эту проблему неплотного прилегания профиля с прорезями путем локальной доработки каркасных профилей на участке прорези перегородки так, чтобы, несмотря на толщину сортамента материала перегородки, они представляли одинаковую или почти одинаковую расчетную толщину для соединителей. Предпочтительно, согласно настоящему изобретению, чтобы это было сделано путем необратимого смещения материала, примыкающего к прорези, так, чтобы плоскость поверхности смещаемого участка, соединенная встык с соединителем, имела такое же или почти такое же расстояние от центра перегородки, как и соответствующие участки, прилежащие к прорезям каркасных профилей с перегородками другой толщины. Более конкретно, материал перегородки необратимо смещается в процессе штамповки для образования выемки 26. Поверхность 27 основания выемки 26 имеет предопределенное расстояние D (Фиг.5) от центральной плоскости 29 перегородки 17. Выемка 26 асимметрична или смещена влево от осевой линии, проходящей через прорезь 13. Передняя кромка 31 соединителя, обеспеченная выступом 32 на смещенном в сторону фланце 33 совпадает с выемкой 26 и соединяется впритык с поверхностью 27 дна или основания выемки, чтобы указывать на положение соединителя 14, когда он полностью установлен. Выемка 26 имеет достаточно пространства, чтобы принять поперечное сечение выступа 32 так, чтобы этот выступ был исключительным элементом, который определяет относительное положение поперечного профиля к профилю с прорезями. Как показано более наглядно на Фиг.5, выемка 26 сформирована с каждой стороны или лицевой поверхности 34 перегородки 17. Выемки 26, в идеале, смещены от осевой линии прорези 13 на достаточное расстояние так, чтобы они не заходили одна на другую. Допустимые отклонения размеров и усилия, прилагаемые инструментами при обработке поверхностей выемок 27, менее критичны, чем в том случае, если бы выемки обеих сторон 34 перегородки 14 заходили одна на другую.

Предопределенное расстояние D поверхности выемки 27 от центральной плоскости 29 может быть установлено с таким же номинальным размером, как и наружная поверхность самой тонкой перегородки в номенклатуре продукции производителя, так чтобы в этих профилях с более низкой допустимой нагрузкой не нужно было бы штамповать выемки. Данная ситуация проиллюстрирована на Фиг.3. В качестве альтернативы, производитель может избрать установку номинального размера в одной, предназначенной для средних условий эксплуатации перегородке и, следовательно, допустить, чтобы перегородка с более низкой допустимой нагрузкой, имела легкий, но допустимый зазор между парой сопряженных соединителей.

Должно быть очевидным, что данное описание изобретения выполнено в качестве примера, и что различные изменения могут быть внесены добавлением, модифицированием или устранением деталей, без отклонения за рамки идеи, содержащейся в настоящем описании изобретения. Следовательно, настоящее изобретение не ограничивается специфическими деталями данного описания изобретения, кроме случаев, когда следующие пункты формулы изобретения имеют такие ограничения по необходимости. Например, профили могут иметь конфигурацию с выемкой в одном и том же месте с центром на осевой линии прорези с обеих сторон перегородки. Более того, например, профили с более легким сортаментом (более тонкими перегородками) могут быть пластически деформированы на участке прорези поперечного профиля для получения расчетной толщины более толстой перегородки для большей допустимой нагрузки, и соединители могут быть выполнены с возможностью зацепления в таком участке. Настоящее изобретение применимо к профилям с однослойной перегородкой и профилям с конфигурацией фланца или конфигурацией утолщения, отличной от той, которая проиллюстрирована.

Изобретение относится к подвесным потолкам, в частности к усовершенствованиям компонентов тавровых профилей, используемых для сооружения металлического каркаса таких потолков. Технический результат: более плотное прилегание профилей каркаса подвесных потолков между собой. Каркасный прогон с вертикальной перегородкой, с по меньшей мере одной прорезью поперечного прогона, в котором перегородка необратимо деформирована на локальном участке, прилежащем к прорези поперечного прогона для изменения расчетной толщины перегородки на упомянутом локальном прилежащем участке по сравнению с ее фактической толщиной на большем участке перегородки, когда этот локальный участок входит в зацепление с торцевым соединителем прогона, который определяет прилегание перегородки прогона между парой противолежащих идентичных сопряженных соединителей поперечных прогонов, сомкнутых в прорези. Также описаны каркасная система подвесного потолка и способ получения хорошего прилегания между каркасными прогонами и торцевыми соединителями поперечного прогона. 3 н. и 8 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Каркасный прогон с вертикальной перегородкой, с по меньшей мере одной прорезью поперечного прогона, при этом перегородка необратимо деформирована на локальном участке, прилежащем к прорези поперечного прогона для изменения расчетной толщины перегородки на упомянутом локальном прилежащем участке по сравнению с ее фактической толщиной на большем участке перегородки, когда этот локальный участок входит в зацепление с торцевым соединителем прогона, который определяет прилегание перегородки прогона между парой противолежащих идентичных сопряженных соединителей поперечных прогонов, сомкнутых в прорези.

2. Каркасный прогон по п.1, где локальный участок на каждой лицевой поверхности перегородки расположен асимметрично по отношению к прорези, так что локальный участок каждой лицевой поверхности существенно не перекрывает локальный участок противолежащей лицевой поверхности.

3. Каркасный прогон по п.1, где локальный участок является выемкой на каждой лицевой поверхности перегородки.

4. Каркасный прогон по п.3, где локальный участок на каждой лицевой поверхности перегородки расположен асимметрично по отношению к прорези, так что эти участки существенно не перекрывают друг друга.

5. Каркасный прогон по п.1, где упомянутый прогон является листовым металлопрокатом.

6. Каркасный прогон по п.5, где листовой металл является сталью горячего цинкования.

7. Каркасный прогон по п.5, где каркасный прогон имеет Т-образную форму с усиливающим утолщением наверху и горизонтально ориентированным фланцем у основания.

8. Каркасная система подвесного потолка, включающая в себя каркасные прогоны с прорезями и пересекающие поперечные прогоны, при этом каркасные прогоны с прорезями имеют идентичные торцевые соединители, приспособленные для замкового соединения друг с другом при монтаже в прорези каркасного прогона с противолежащих сторон перегородки, при этом перегородка имеет локальную деформацию на участке, прилежащем к прорези, делая ее расчетную толщину отличной от ее толщины на большем участке, при этом торцевые соединители располагаются при взаимном замыкании так, чтобы плотно прилегать к локально деформированному участку.

9. Способ получения хорошего прилегания между каркасными прогонами с прорезями и торцевыми соединителями поперечного прогона, при котором каркасные прогоны имеют различную толщину, чтобы подходить для различных допустимых нагрузок, включая стадии локального необратимого деформирования каркасного прогона с прорезями по меньшей мере одной группы прогонов, имеющих номинальную толщину перегородки одного размера на участке, прилежащем к его прорези, для приема поперечного прогона, так чтобы наружные лицевые поверхности локально деформированных участков были удалены от центральной плоскости их прогонов на расстояния, практически равные интервалу больших внешних поверхностей перегородки, включая участки, прилежащие к прорезям поперечных прогонов другой группы прогонов.

10. Способ по п.9, где участки необратимо деформированной внешней лицевой поверхности отштампованы внутрь плоскости их первоначальной поверхности.

11. Способ по п.10, где участок отштампованной поверхности на одной лицевой поверхности прогона смещен в сторону по отношению к прилежащей прорези поперечного прогона, и отштампованная поверхность на противолежащей лицевой стороне прогона подобным же образом смещена по отношению к прорези поперечного прогона относительно его первоначальной поверхности, в результате чего участки отштампованной поверхности у общей прорези в значительной степени не перекрывают друг друга.