CZ10472U1 - Dřevěné okno - Google Patents

Description

Dřevěné okno

Oblast techniky

Technické řešení se týká dřevěného okna v provedení jednoduchého nebo dvojitého zasklení, sestávajícího z pevného rámu a nejméně jednoho křídlového rámu, který je uchycen pohyblivě či nepohyblivě na pevném rámu prostřednictvím upevňovacích prvků, jako je např. kování. Jednotlivé díly rámů jsou nejméně ve dvou rozích opatřeny spojením na pokos.

Dosavadní stav techniky

Nejběžnější dřevěné okno sestává zpěvného rámu a jednoho nebo více křídlových rámů, které jsou zpravidla pohyblivě uložené prostřednictvím sestavy kování. Každé křídlo je zaskleno jednoduchým sklem nebo izolačním dvojsklem. Při výrobě dřevěného okna se postupuje tak, že vstupní materiál, tj. dřevěný okenní hranol, se zakrátí na požadovanou délku. Na obou koncích se vyfrézuje čep nebo rozpor. Následně se na té straně hranolu, která bude tvořit vnitřní obvod rámu, vyfrézuje tzv. vnitřní profil. Takto opracované prvky se spojí do rámu. Po vytvrzení lepidla ve spojích se vyfrézuje na vnějším obvodu tzv. vnější profil.

Předností této výroby dřevěných oken je velká rozšířenost a tím i srtadná dostupnost veškerých pomůcek. Na druhé straně má tento běžný způsob výroby dřevěných oken několik nevýhod:

- Fáze frézování profilů rámových dílů je zdlouhavá, protože nelze vyfrézovat vnitřní a vnější profil současně, protože po sesazení rámu by část čepů a rozporů přečnívaly obvod vnějšího profilu. Z tohoto důvodu se vnější profil frézuje až na sestaveném rámu čímž dojde k potřebné20 mu ofrézování přečnívajících části rozporů a čepů.

- Fáze frézování vnějšího profilu sestaveného rámuje fyzicky náročnější než frézování profilů na jednotlivých dílech rámu.

- Rám musí být zalisován v rámovém lisu po dobu vytvrzení lepidla z důvodu dosažení požadované pevnosti rohového spoje, protože čepový spoj není samosvorný.

- Na hotovém rámu částečně tvoří jeho vnější obvod i čelní plochy konců čepů a rozporů, které mají příčnou strukturu dřeva na rozdíl od ostatních vnějších ploch rámu, kde se nachází pouze podélná struktura dřeva. Podélná struktura dřeva je pro stavební prvky výhodnější, protože má lepší soudržnost s ochranným nátěrem a tím lépe odolává povětrnostním vlivům.

Nevýhody použití čepovaných spojů u dřevěných oken řeší patent USA č. 5,603,586, v němž je uveden rohový spoj dřevěného okna, při němž se využívá pokosové spojení ve dvou horních rozích rámu. Rohový spoj je tvořen dvěma konci rámových dílů zaříznutých do pokosu a spojených natupo. V každé rovině pokosu je vyvrtán otvor pro kolík a vyfrézována drážka rybinového tvaru tak, aby osa drážky byla kolmá na rovinu rámu. Rám je sestaven za pomocí kolíků, které jsou osazeny do předvrtaných otvorů. Následně jsou do drážek na horním dílu rámu osazeny vložky odpovídajícího tvaru a pootočením horního dílu rámu kolem osy kolíků se provede usazení horního rámového dílu do správné polohy a současně zasunutím vložky do drážek, které jsou vyfrézovány na svislých rámových dílech. Tím dojde k zajištění stability rohových spojů.

Nevýhodou tohoto typu rohového spoje je možnost použití pouze pro tenké díly rámů z toho důvodu, že náběhový úhel vložky na boční plochu svislého rámového dílu by měl být co možná nejkolmější. Další nevýhodou tohoto způsobu spojení je, že vložka je viditelná z čelní plochy rámu, čímž narušuje estetickou funkci celého okna.

-1 CZ 10472 Ul

Podstata technického řešení

Nevýhody stávajícího stavu techniky odstraní nebo podstatně omezí dřevěné okno podle tohoto technického řešení, jehož podstata spočívá v tom, že jehož nejméně dva rohové spoje jsou vytvořeny alespoň ze tří dílů rámu, které mají jeden nebo oba konce opatřeny pokosovou rovinou, jejichž úhel skosení se rovná polovině úhlu, který svírají přilehlé rámové díly. Každá pokosová rovina má nejméně jednu drážku rybinového tvaru, jejíž podélná osa je rovnoběžná s rovinou rámu přitom drážky přilehlých dílů jsou uspořádány vzájemně zrcadlově protilehle. Do každé dvojice vzájemně protilehlých drážek je zasunuta spojovací vložka dvojrybinového tvaru. Mezi pokosovými rovinami přilehlých dílů je vytvořen spoj z lepidla.

Hlavní výhodou tohoto technického řešení je, že na jeden průchod čtyřstrannou frézkou s dostatečným počtem frézovacích vřeten lze vyfrézovat vnější i vnitřní profil pevného i křídlového rámu, a lze takto frézovat i okenní hranol bez předchozího nakrácení, což poskytuje dobrou stabilitu vedení ve frézovacím stroji, takže odpadá nutnost frézování na sestaveném rámu, což představuje náročnou technologickou operaci nezbytnou u výroby dřevěných čepovaných oken. Okenní rám díky použití pokosového rohového spoje má celý povrch vytvořený podélnou strukturou dřeva, což přináší vyšší trvanlivost povrchové úpravy ve srovnání s povrchovou úpravou s příčnou strukturou dřeva. Pevnost spoje je zajištěna použitím spojovacích vložek a lepidla.

Je výhodné, když mezi drážkou a vložkou je vytvořen spoj z lepidla pro zlepšení pevnosti rohového spoje.

Dále je výhodné, když drážka je průběžná skrz pokosovou rovinu dílů rámů, což je výrobně velmi snadné.

Také je výhodné, když drážka, která je neprůběžná skrz pokosovou rovinu rámového dílu, začíná na rohové hraně na vnějším obvodu rámu a zasahuje minimálně do 1/2 pokosové roviny dílu rámu, což představuje nejpříznivější uspořádání rohového spoje, protože z vnitřního obvodu rámu není vložka viditelná, čímž se zvyšuje estetická úroveň dřevěného okna. Minimální délka drážky a adekvátně i délka vložky je nutná pro zajištění požadované pevnosti rohového spoje v celé pokosové rovině.

Rovněž je výhodné, když středový úhel obou spojených drážek, který svírají boční plochy obou drážek, je nepatrně větší než středový úhel vložky, který svírají boční plochy vložky, což zajišťuje samosvomost rohového spoje, takže se vynechá operace lisování nutná u výroby čepovaných dřevěných oken.

Též je výhodné, když výška obou spojených drážek je nepatrně větší než výška vložky, což je nutné pro samosvomost rohového spojení.

Také je výhodné, když délka vložky je nepatrně menší než je délka drážky, což zajišťuje, že vložka zasunutá až na konec drážky nepřečnívá vnější obvod rámu a není ji potřeba dodatečně zakracovat.

Vložka může být zhotovena z umělé hmoty, která je v případě PVC nebo ABS trvale elastická, což zabezpečuje stálou samosvomost spoje. Pokud je použit polyamid, potom je příznivé, že tento materiál chemicky reaguje s polyuretanovým lepidlem, které se při spojování dřeva často používá. U umělohmotných vložek většinou lisovaných ve formách se dá docílit přesný tvar včetně případného povrchového tvarování např. speciálního drážkování. Sériová výroba umělohmotných vložek je nákladově velmi výhodná.

Vložka může být zhotovena i z kovu, např. hliníku. Výroba vložky z hliníku je investičně nenáročná i při malé výrobní sérii. Tato vložka poskytuje nejvyšší pevnost.

Vložka může být zhotovena z materiálu na bázi dřeva, zejména z tvrdého dřeva. U těchto vložek je možnost malosériové produkce. Vložky na bázi dřeva mají příznivou pojivost s disperzními i polyuretanovými lepidly, užívanými v dřevovýrobě.

-2CZ 10472 Ul

Přehled obrázků na výkresech

Technické řešení je podrobně popsáno dále v příkladném provedení, které je objasněno na připojených schematických výkresech, z nichž představuje; obr. 1 čelní pohled na dřevěné okno, obr. 2 detail rohového spojení dřevěného okna v čelním pohledu, obr. 3 axonometrický pohled na spojované konce dílů rámu před sestavením, obr. 4 axonometrický pohled na vložku, obr. 5 axonometrický pohled na rohové spojení po sesazení, obr. 6 příčný tvar dvou protilehlých drážek po sesazení dvou sousedních přilehlých rámů, obr. 7 příčný tvar vložky a obr. 8 průmět dvojdrážky a rybiny po sesazení.

Příklady provedení

Má se vyrobit dřevěné okno, konkrétně zobrazené na obr. 1, určené pro zasklení izolačním dvojsklem, sestávající zpěvného dřevěného rámu I a dvou dřevěných křídlových rámů 2, pohyblivě uložených prostřednictvím kování 3. Každý rám I, 2 je tvořen dvěma svislými díly 4 a dvěma vodorovnými díly 5.

Detail rohového spoje, znázorněný na obr. 2, představuje pravou horní část okna z obr. 1, aje z něj patrné, že každý díl 4, 5 je opatřen na svém konci řeznou pokosovou rovinou 6, 7; a to svislý díl 4 pokosovou rovinou 6 a vodorovný díl 7 pokosovou rovinou 7. Pokos každé řezné roviny 6, 7 je vždy polovinou úhlu, který svírají oba díly 4, 5, tedy v příkladném konkrétním provedení pravoúhlého okna je to 45 °.

Oba díly 4, 5 rámů J_, 2, znázorněné na obr. 3, mají ve své pokosové řezné rovině 6, 7 vyfrézovány neprůběžné drážky 8, 9, vedené od rohové hrany vnějšího obvodu rámů i, 2 směrem k rohové hraně vnitřního obvodu rámů I, 2, a to alespoň v délce 3/4 vzdálenosti mezi oběma hranami. Podélná osa každé drážky 8, 9 je paralelní s rovinou rámů I, 2.

Každá drážka 8, 9 má rybinový tvar. V konkrétním provedení má každý díl 4, 5 dvě drážky 8, 9 situované rovnoběžně nad sebou, a to přibližně symetricky vzhledem ke středové ose pokosové roviny 6, 7.

Vzdálenost horní drážky 8 od horní plochy svislého rámového dílu 4 (obr. 3 vlevo), musí být totožná se vzdáleností horní drážky 8 od horní plochy sousedního vodorovného dílu 5 (obr. 3 vpravo). Obdobný požadavek platí pro spodní drážku 9 každého dílu 4, 5.

Do protilehlých drážek 8, 9 dílů 4, 5 se zasouvá spojovací vložka JO, v konkrétním příkladném provedení znázorněná na obr. 4, jejíž dvojrybinový tvar přibližně koresponduje s tvarem dvojice protilehlých drážek 8, 9, které po přiložení k sobě vytváří otvor dvojrybinového tvaru, jak je znázorněno na obr. 5. Spojovací vložka 10 je přednostně hotovena z umělé hmoty, případně hliníku či tvrdého dřeva.

Za účelem dosažení samosvomého spojení je nejvýhodnější konstrukční uspořádání, znázorněné např. na obr. 6 a 7, kdy středový úhel α obou spojených drážek 8, 9 je nepatrně větší, kupř. přibližně o 2 %, než středový úhel β vložky JO, a dále když výška H spojených drážek 8, 9 je nepatrně větší, kupř. o 5 %, než výška h vložky JO. Středový úhel α obou spojených drážek 8, 9 je úhel, který svírají boční plochy obou drážek 8, 9. Středový úhel β vložky, JO, je úhel, který svírají boční plochy vložky 10. Délka vložky 10 by měla být nepatrně menší, než je délka drážky 8, 9, aby při zasunutí vložky 10 do neprůběžné drážky 8, 9 vložka 10 nepřečnívala vnější obvod rámu i, 2 (obr. 3,4).

Vstupní dřevěný okenní hranol se ofrézuje do požadovaného profilu současně na celém povrchu, to znamená že vnitřní i vnější profil se vyfrézuje naráz. Poté se takto opracovaný profil zakrátí na

-3 CZ 10472 Ul požadovanou délku pokosovým řezem v úhlu 45° v případě pravoúhlého okna. Do řezné pokosové roviny 6, 7 dílů 4, 5 se vyfrézuje příslušný počet neprůběžných drážek 8, 9 rybinového tvaru. Na řeznou pokosovou rovinu 7, 8 a do drážek 8, 9 se nanese lepidlo, např. disperzní polyuretanové lepidlo. Slepení natupo se provede tak, že příslušné díly 4, 5 rámů 1, 2 se přiloží k sobě a do drážek 8, 9 se zasunou spojovací vložky 10 dvoj rybinového tvaru. Vzhledem k rozdílnosti mezi úhlem a u dvojice drážek 8, 9 a úhlem β vložky 10 (obr. 6, 7, 8) je pokosový spoj samosvomý, takže není nutné rám I, 2 po dobu zatvrdnutí lepidla lisovat. Jak u pevného rámu I, tak u křídlového rámu 2, se vložky JO zasouvají z vnějšího obvodu (obr. 5). V rozích na vnitřním obvodě rámu 1, 2 nejsou vložky 10 viditelné, protože drážky 8, 9 nejsou dofrézovány skrz řeznou ío pokosovou rovinu 6, 7 (obr. 3). V hotovém okně je toto uspořádání esteticky dokonalé, protože vložky 10 jsou u pevného rámu I schovány ve zdi a u křídlového rámu 2 jsou schovány pod neznázorněným těsněním a celoobvodovým kováním 3. Dále se při výrobě okna postupuje známým způsobem.

Průmyslová využitelnost

Řešení je určeno pro rohový spoj dřevěného okna.

Claims (10)

1. Dřevěné okno, v provedení jednoduchého nebo dvojitého zasklení, sestávajícího z pevného rámu a nejméně jednoho křídlového rámu, který je pohyblivě nebo nepohyblivě uchycen na pevném rámu prostřednictvím upevňovacích prvků, přitom jednotlivé díly rámů jsou nejméně ve

20 dvou rozích opatřeny spojením na pokos, vyznačující se tím, že nejméně dva rohové spoje jsou vytvořeny alespoň ze tří dílů (4, 5) rámu (1, 2), které mají jeden nebo oba konce opatřeny pokosovou rovinou (6, 7), jejichž úhel skosení se rovná polovině úhlu, který svírají přilehlé rámové díly (4, 5), každá pokosová rovina (6, 7) má nejméně jednu drážku (8, 9) lybinového tvaru, jejíž podélná osa je rovnoběžná s rovinou rámu (1, 2), přitom drážky (8, 9)

25 přilehlých dílů (4, 5) jsou uspořádány vzájemně zrcadlově protilehle, a do každé dvojice vzájemně protilehlých drážek (8, 9) je zasunuta spojovací vložka (10) dvoj rybinového tvaru, přičemž mezi pokosovými rovinami (6) přilehlých dílů (4, 5) je vytvořen spoj z lepidla.

2. Dřevěné okno podle nároku 1, vyznačující se tím, že mezi drážkou (8, 9) a vložkou (10) je vytvořen spoj z lepidla.

30

3. Dřevěné okno podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že drážka (8, 9) je průběžná skrz pokosovou rovinu (6, 7) dílů (4, 5) rámů (1,2).

4. Dřevěné okno podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že drážka (8, 9)je neprůběžná skrz pokosovou rovinu (6, 7) dílu (4, 5) rámu (1, 2), začíná na rohové hraně na vnějším obvodu rámu (4, 5) a zasahuje minimálně do 1/2 pokosové roviny (6, 7) dílu (4, 5) rámu

35 (1,2).

5. Dřevěné okno podle alespoň jednoho z předcházejících nároků 1, 2, 3, 4, vyznačující se tím, že středový úhel (a) obou spojených drážek (8, 9), který svírají boční plochy obou drážek (8, 9), je větší než středový úhel (β) vložky (10), který svírají boční plochy vložky (10).

40

6. Dřevěné okno podle alespoň jednoho z předcházejících nároků 1,2, 3, 4, 5, vyznačující se tím, že výška (h) obou spojených drážek (8, 9) je větší než výška (H) vložky (10).

-4CZ 10472 Ul

7. Dřevěné okno podle alespoň jednoho z předcházejících nároků 1, 2, 3, 4, 5, 6, vyznačující se tím, že délka vložky (10) je menší než je délka drážky (8, 9).

8. Dřevěné okno podle alespoň jednoho z předcházejících nároků 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, vyznačující se tím, že vložka (10) je zhotovena z umělé hmoty.

5

9. Dřevěné okno podle alespoň jednoho z předcházejících nároků 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, vyznačující se tím, že vložka (10) je zhotovena z kovu.

10. Dřevěné okno podle alespoň jednoho z předcházejících nároků 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, vyznačující se tím, že vložka (10) je zhotovena z materiálu na bázi dřeva.