CZ291298A3

CZ291298A3 - Nosný prvek a způsob jeho výroby

Info

Publication number: CZ291298A3
Application number: CZ982912A
Authority: CZ
Inventors: Bengt Ekerholm; Hans Larsson; Ingmar Svensson
Original assignee: Lindab Ab
Priority date: 1996-03-12
Filing date: 1997-03-12
Publication date: 1999-01-13
Also published as: DK200400038U3; CZ287759B6; US6205740B1; HUP9901879A3; WO1997034059A1; NO311625B1; NO984031D0; SE506666C2; SE9600950L; AU1951097A; NO984031L; HUP9901879A2; EP0886705A1; PL328668A1; SE9600950D0; DE886705T1; RU2177528C2; PL186971B1; HU221646B1

Description

Nosný prvek a způsob jeho výroby

Oblast techniky

Vynález se týká nosného prvku pro stavbu stěn s pomocí stavebních panelů a podobných prostředků. Vynález se rovněž týká způsobu výroby takového nosného prvku.

Dosavadní stav techniky

Nosné prvky uvedeného typu jsou popsány v „Tak-vaggkatalogen neboli v „Katalogu stropních stěn a podhledových konstrukcí, který byl vydán v roce 1994 firmou Lindab AB, kde je na stranách 105 až 107 uvedeno montování takzvaných stavebních svorníků, a kde jsou na stranách 108 až 109 popisována různá uspořádání svislých svorníků a vodorovných tyčí, které s nimi spolupracují.

Další příklad nosných prvků, známých z dosavadních stavu techniky, je obsažen na stranách 113 a 119 shora uvedeného katalogu.

Výrazu „nosný prvek je v dalším textu používáno pro koncepci svorníků, profilů, tyčí a podobných prostředků pro budování stavebních stěn, a to zejména takových stěn, kde jsou stavební panely připevňovány na nosné prvky.

AA ·· ♦ · · AAAA «

A · «

AA ·· AA AA

Švédská zveřejněná patentová přihláška SE-B-457 223,' která je analogická s patentovým spisem US-A-4 513 551,' popisuje nosný prvek, který má průřez ve tvaru písmene U, a který sestává z pásu a ze dvou bočních pásů pro nesení či podpírání stavebních panelů nebo podobných prostředků.

Za účelem usnadnění zavádění připevňovacích šroubů při montování stavebních panelů a jejich připevňování k nosnému prvku (viz katalog firmy Lindab AB, str. 105) jsou boční pásy opatřeny oblastmi takzvaného mřížkového plechu, které jsou určeny pro vedení připevňovacích či upínacích šroubů (viz obr. 1 ve shora uvedené švédské zveřejněné patentové přihlášce SE-B-457 223).

Shora popsané nosné prvky jsou obvykle vyráběny z polotovarů z tenkého kovového plechu, které jsou speciálním tvářecím postupem tvarovány tak, že mají v průřezu tvar písmene U. Při tomto tvářecím postupu často v nosném prvku vzniká nežádoucí vnitřní napětí, které může způsobit, že se celý nosný prvek začne ohýbat, což velmi ztíží následnou montážní operaci.

U nosných prvků, popsaných ve shora uvedené švédské zveřejněné patentové přihlášce SE-B-457 223, může mřížkový plech v bočních pásech způsobit zvláštní napětí, které může v horším případě způsobit to, že volné podélné okraje bočních pásů se začnou ohýbat nebo zvlňovat.

Uvedený vlnitý tvar může vzniknout i tehdy, kdy jsou dvě oblasti mřížkového plechu vytvářeny na polotovaru z tenkého kovového plechu, jehož podélné okraje v nevýhodných případech získají vlnitý tvar o tak veliké amplitudě (okolo 40 mm), že • · ·· · · · · · · · ♦ • · ···· · « · · • · ·· · ··· · ··· · · • · ·· · · » · ··· · · · · · · · ·· ·· manipulace s tímto pásovým polotovarem z tenkého kovového',.' plechu, stejně jako jeho tváření do požadovaného tvaru nosného prvku jsou velice ztíženy.

Z uvedeného vyplývá, že tak vzniká potřeba vyvinout nový nosný prvek, který by měl tendenci k ohýbání pouze ve velmi malé míře, a který by neměl shora uvedený nežádoucí vlnitý tvar.

Další obecný požadavek, který je odborníkům velmi dobře znám, spočívá v tom, že by nosný prvek měl mít velmi dobrou tuhost a pevnost, a měl by odolávat podélným zatížením kolmým na pásy, která vznikají jednak během montáže, a jednak při zatížení již zhotovené stěny.

Za účelem zesílení nosných prvků, jejichž příklady jsou uvedeny na straně 113 katalogu firmy Lindab AB, uvedeného ve formě příkladu v úvodu tohoto popisu, byla navržena rozličná opatření, na jejichž základě byl pás nosného svorníku opatřen dvěma rovnoběžnými podélnými výztuhami ve formě drážek.

Trh však nyní vyžaduje ještě pevnější a tužší nosné prvky, což představuje výchozí bod předmětu tohoto vynálezu. Existuje potřeba nového typu nosného prvku, který bude mít zvýšenou pevnost a tuhost, a jehož boční pásy budou zejména vyztuženy tak, že budou vůči sobě mnohem méně poddajné při podrobení vnějšímu zatížení, například při montáži stavebních panelů na tyto boční pásy.

Jako další příklad známého dosavadního stavu techniky lze uvést nosný prvek, popsaný v patentové přihlášce US-A-4 619 098, který je za účelem snížení tepelné vodivosti • · • · • ·

• · f · ·

I ·· • · · 99 99 opatřen zářezy. V tomto patentovém spise však není věnována· pozornost shora uvedeným nevýhodám, jako je například nežádoucí vnitřní napětí a nedostatečná tuhost nosného prvku.

Podstata vynálezu

Předmětem tohoto vynálezu je navrhnout řešení shora uvedených problémů a v důsledku toho rovněž vyvinout 'i zdokonalený nosný prvek.

Těchto a ještě jiných předmětů, které vyplynou z následujícího popisu, bylo nyní dosaženo prostřednictvím nosného prvku, který se vyznačuje znaky, charakterizovanými v přiloženém prvním patentovém nároku, a prostřednictvím jeho výhodných provedení, charakterizovaných v závislých patentových nárocích 2 až 8.

Předmětu tohoto vynálezu je rovněž dosaženo prostřednictvím způsobu výroby podle přiloženého patentového nároku 9 a na něm závislých patentových nároků 10 až 12.

Skutečnost, že je nosný prvek podle vynálezu opatřen zónou vyrovnávání napětí, která sestává z řad deformací, vytvořených v pásu, přispívá ke zlepšení tuhosti, pevnosti, a kapacity odolnosti proti zatížení v porovnání s nosnými prvky podobného typu, známými z dosavadního stavu techniky.

Zejména dobrých výsledků bylo dosaženo u uspořádání, kde má zóna vyrovnávání napětí tvar dvou podélných částí, které jsou úzké v porovnání s šířkou pásu, a které jsou rovnoběžné s bočními pásy, přičemž každá tato část sestává z většího počtu blízko sebe umístěných zářezů, uspořádaných v řadách a • · •» 9 9 99 9 9

9 9 9 9 9 9 • · * · · · · • ·4· · 999 9 9

9 9 9 9 9

99 99 99 ·· rozprostírajících se zcela nebo částečně přes materiál pásu.;, Uvedené úzké podélné části deformací vymezují mezi sebou' neopracovaný materiál pásu bez zářezů.

Nyní bude velmi stručně popsána porovnávací zkouška shora uvedeného nosného prvku.

400 mm dlouhý nosný prvek z tenkého kovového plechu podle shora uvedeného uspořádání, kde boční pásy nosného prvku jsou opatřeny oblastmi mřížkového plechu, byl na svých koncích podepřen a byl podroben lineárnímu zatížení 500 N/m.

Odpovídající nosný prvek, známý z dosavadního stavu techniky, zejména nosný prvek podle obr. 2 ve švédské zveřejněné patentové přihlášce SE-B-457 223, který je rovněž opatřen na svých bočních pásech oblastmi mřížkovaného plechu, avšak který má zcela neopracovaný materiál pásu, byl podroben zatížení o stejné velikosti a za stejných podmínek.

Průhyb ve středu nosného prvku podle tohoto vynálezu byl pouze poloviční v porovnání s průhybem nosného prvku podle dosavadního známého stavu techniky (zhruba 5 mm v porovnání se zhruba 10 mm).

Podle tohoto vynálezu byl vyvinut přímý nosný prvek, který má velmi dobrou pevnost a tuhost, a který nemá tak vlnitý tvar, jako je tomu u nosných prvků, známých z dosavadního stavu techniky.

Nežádoucí vnitřní napětí u známých nosných prvků bylo omezeno nebo změněno díky využití zóny vyrovnávání napětí v pásu nosného prvku.

• φ · · φ «φ · • · « Φ · ι »· φφ φφφφφ ΦΦΦΦ φ • · φ φ « ·

Přehled obrázků na výkresech

Předmět tohoto vynálezu a jeho četné výhody budou nyní mnohem podrobněji popsány s odkazy na přiložená schematická zobrazení, která znázorňují výhodná provedení předmětu tohoto vynálezu, a kde zejména:

obr. 1 znázorňuje axonometrický pohled na polotovar ’z tenkého kovového plechu;

obr. 2 znázorňuje axonometrický pohled na nosný prvek podle tohoto vynálezu, vyrobený z polotovaru z tenkého kovového plechu, znázorněného na obr. 2;

obr. 3 znázorňuje ve zvětšeném měřítku část pásu nosného prvku podle tohoto vynálezu;

obr. 4 znázorňuje obdobný pohled, jako na obr. 3, na alternativní uspořádání pásu podpěrného prvku podle tohoto vynálezu.

Příklady provedení vynálezu

Na obr. 1 je polotovar z tenkého kovového plechu označen obecně vztahovou značkou JL. Tento polotovar jL z tenkého plechu je o sobě známým způsobem opatřen dvěma oblastmi 2_ a 3_ mřížkového plechu, které jsou poněkud vzdáleny od obou podélných okrajů polotovaru _1 z tenkého kovového plechu.

Mezi oblastmi 2 a 3 mřížkového plechu je polotovar 1_ z tenkého kovového plechu opatřen zónou 4 vyrovnávání napětí • 0 00 00 00 ♦« • 0 10 0* < i «I

0 · 0 0 0 0 0 0 0 0»· 0 π 00000 0·0

I 000 000 00 0· 00 00 nebo zónou 4. změny napětí, která má řady deformací, které u',' tohoto provedení představují dvě podélné části ý a 6’ deformací, z nichž každá sestává z většího počtu blízko k sobě umístěných zářezů, uspořádaných v řadách a rozprostírajících se zcela nebo částečně přes povrch polotovaru 1 z tenkého kovového plechu, jak bude mnohem podrobněji popsáno v dalším. Dvě podélné části 5 a 6 deformací vymezují mezi sebou oblast J_ neopracovaného materiálu bez zářezů. ’

Polotovar jL z tenkého kovového plechu, znázorněný na obr. 1, je o sobě známým způsobem vytvarován na nosný prvek podle tohoto vynálezu, který je obecně označen vztahovou značkou 8, a který je znázorněn na obr. 2.

Tento podlouhlý nosný prvek ý má v průřezu tvar písmene U a sestává z pásu 9 a ze dvou bočních pásů 10 a 11 pro podpírání stavebních panelů nebo podobných prostředků (na

Oblasti 2_ a 3 mřížkového a 11 usnadňují zavádění obrázcích výkresů neznázorněno) plechu na bočních pásech 10 upevňovacích prvků, jako jsou připevňovací šrouby nebo podobné prostředky pro upevňování stavebních panelů.

V některých případech mohou být stavební panely rovněž připojovány lepením (na obrázcích výkresů neznázorněno). Je proto v daném kontextu nutno zdůraznit, že předmět tohoto vynálezu je použitelný rovněž u nosných prvků bez uvedených oblastí 2 a 3 mřížkového plechu na bočních pásech 10 a 11.

Zóna 4 vyrovnávání napětí je s výhodou uspořádána symetricky neboli souose vzhledem ke středové rovině M procházející nosným prvkem 8 kolmo na pás 9.

• • 9 • ·

99

9 9

9 9 9

9 9

99

Na obr. 2 je zcela jasně znázorněno, jak je zóna Φ vyrovnávání napětí umístěna na pásu 9.

V souladu s výhodným uspořádáním předmětu tohoto vynálezu je zóna 4 vyrovnávání napětí opatřena dvěma podélnými částmi 5 a 6 deformací, které jsou úzké vzhledem k šířce pásu 9, a které probíhají rovnoběžně s bočními pásy 10 a 11, přičemž každá z těchto podélných částí 5 a 6 deformací sestává z velkého počtu blízko sebe umístěných zářezů 12, uspořádaných do řad a probíhajících zcela nebo částečně přes materiál pásu .9 (viz obr. 3) . Jak již bylo shora řečeno, tak 'úzké podélné části 5 a 6 deformací vymezují oblast 1_ neopracovaného materiálu pásu 9 bez jakýchkoliv zářezů.

Zde je nutno zdůraznit, že blízko sebe umístěné zářezy 12, znázorněné na obr. 3, mohou být rozdílného tvaru a mohou sestávat z jiných deformací nebo zborcení materiálu, jako jsou například ražené nebo vytlačované části, štěrbiny, zářezy, štípané či podélně prostřihované části nebo jejich kombinace.

Jedno alternativní provedení je znázorněno na obr. 4, kde předmětné zářezy sestávají ze zářezů 13 ve tvaru písmene T, které jsou uspořádány v řadách, a které jsou do určité míry vzájemně vůči sobě přesazeny.

Zde je nutno zdůraznit, že je možno použít i několika jiných typů zářezů nebo deformací. Významnou věcí je, že pás 9 nosného prvku 8_ je opatřen zónou 4. vyrovnávání napětí, která sestává z řad deformací, které způsobují zdokonalení a • · · 1

0 * · • ·

0 ··· «

0 ·

I

0 0 00 «0 zlepšení tuhosti a pevnosti, a které snižují riziko zkroucení nosného prvku 8_ a tím i riziko výskytu vlnitých tvarů.

Zejména je třeba zdůraznit, že úzké podélné části .5 a 6 deformací, opatřené zářezy, se musejí nezbytně rozprostírat po celé dráze od jednoho vnějšího konce 8a nosného prvku _8 ke druhému konci 8b. U alternativního provedení, které není na obrázcích výkresů znázorněno se mohou tyto úzké podélné části _5 a 6 deformací rozprostírat pouze podél části délky pásu 9, a nebo pouze přerušovaně.

V souladu s jedním výhodným provedením předmětu tohoto vynálezu, které není podrobněji na obrázcích výkresů znázorněno, pak zóna £ vyrovnávání napětí obsahuje několik úzkých podélných částí 5 a 6 deformací shora zmíněného typu, uspořádaných ve dvojicích, které jsou s výhodou stejně vzdáleny od uvedené středové roviny M. Počet těchto úzkých podélných částí se zářezy není pro předmět vynálezu rozhodující, pokud je pás 9 opatřen vhodnou zónou _4 vyrovnávání napětí.

Co se týče způsobu výroby nosného prvku 8^ podle tohoto vynálezu, znázorněného na obr. 2, a to z polotovaru 1 z tenkého kovového plechu, znázorněného na obr. 1, je polotovar 1_ z tenkého kovového plechu opatřován zónou £ vyrovnávání napětí ve formě určitého počtu podélných částí 5 a (5 deformací, kteréžto části 5 a 6 jsou úzké vzhledem k šířce pásu .9 a jsou uspořádány rovnoběžně s určitým odstupem od sebe, přičemž jsou vytvořeny vysekáním velkého počtu blízko sebe umístěných zářezů 12 nebo zářezů 13 ve tvaru písmene T, uspořádaných v řadách a probíhajících zcela nebo částečně přes materiál pásu 9.

• · · · · · • ·· ·· ·♦ ♦· • ·

U tohoto způsobu mohou být boční pásy 10 a 11 nosného' prvku 8_ s výhodou vytvořeny jako oblasti 2. a _3 mřížkového plechu.

A konečně je nutno zdůraznit ještě jednu výhodu nosného prvku _8 podle tohoto vynálezu. Praktickými zkouškami a experimenty bylo zjištěno, že zóna £ vyrovnávání napětí v pásu ý má velmi výhodný účinek pro zvuk pohlcující kapacitu nosného prvku. Tento postranní efekt je tak výhodný, že nosný prvek, vyrobený podle předmětu tohoto vynálezu, představuje kombinaci nosné podpěry a nosného prvku, který je v technické praxi nazýván prvkem pohlcujícím zvuk.

Vynálezecká koncepce není žádným způsobem omezena ne shora popsaná provedení, uspořádání a jejich varianty, neboť v rámci rozsahu této vynálezecké koncepce, jak je vyjádřen v závislých patentových nárocích, je možno vyvinout celou řadu různých modifikací.

Zejména je nutno zdůraznit, že předmět tohoto vynálezu je využitelný u několika typů nosných či podpěrných prvků, které byly rozebírány v úvodu tohoto popisu.

Průřez nosného prvku není pro předmět tohoto vynálezu rozhodující, neboť může být například ve tvaru písmene U, C nebo Z a podobně.

A navíc zóna £ vyrovnávání napětí v pásu 9 nosného prvku ý může být v rámci rozsahu předmětu tohoto vynálezu provedena zcela jinými způsoby, než jaké byly shora popsány.

Claims

1. Podlouhlý nosný prvek (8), který v průřezu obsahuje pás (9) a dva boční pásy (10 a 11) pro nesení či podpírání stavebních panelů nebo podobných prostředků, vyznačující se tím, že pás (9) je opatřen zónou (4) vyrovnávání napětí, která se rozprostírá zcela nebo částečně mezi dvěma vnějšími konci (8a, 8b) nosného prvku (8) , a která obsahuje řady deformací (12 a 13)’, rozprostírající se zcela nebo částečně přes materiál pásu (9), jako jsou například zářezy, záseky, vyražené či vytlačené části a podobně.

2. Podlouhlý nosný prvek (8) podle nároku 1 vyznačující se tím, že řady deformací (12 a 13) jsou uspořádány alespoň ve dvou podélných rovnoběžných částech (5 a 6), které jsou úzké v porovnání s šířkou pásu (9), a které jsou rovnoběžné s bočními pásy (10 a 11).

3. Podlouhlý nosný prvek (8) podle nároku 2 vyznačující se tím, že každá z řad deformací obsahuje větší počet blízko sebe umístěných zářezů (12 a 13), uspořádaných v řadách.

4 44 4· 44 4« a 13) jsou vytvořeny jako podélné rovnoběžné části (5 a 6) , které jsou úzké v porovnání s šířkou pásu (9), které jsou' rovnoběžné s bočními pásy (10 a 11), a které jsou vytvořeny vysekáním většího počtu blízko sebe umístěných zářezů (12 a 13), uspořádaných v řadách a rozprostírajících se zcela nebo částečně přes materiál pásu (9).

4. Podlouhlý nosný prvek (8) podle nároku 2 nebo 3 vyznačující se tím, že podélné úzké části (5 a 6) deformací mezi sebou vymezují oblast (7) neopracovaného materiálu pásu (9) bez zářezu.

5. Podlouhlý nosný prvek (8) podle nároku 1 vyznačující se tím, že má v průřezu tvar písmene U a že zóna (4) vyrovnávání napětí je zde uspořádána

A·· • ·

A A

A A A • · A

A A A • A

A·

A A A A A A A A

A A AA

AAAA A

A A A

AA AA symetricky vzhledem ke středové rovině (Μ) , procházející',', podlouhlým nosným prvkem (8) kolmo na pás (9).

6. Podlouhlý nosný prvek (8) podle nároků 2 a 5 vyznačující se tím, že zóna (4) vyrovnávání napětí obsahuje větší počet úzkých podélných částí (5, 6) deformací shora uvedeného typu, uspořádaných ve dvojicích ve stejné vzdálenosti od uvedené středové roviny (M) . ¹

7. Podlouhlý nosný prvek (8) podle kteréhokoliv z předcházejících nároků vyznačující se tím, že boční pásy (10 a 11) jsou vyrobeny převážně z mřížkového plechu.

8. Podlouhlý nosný prvek (8) podle kteréhokoliv z předcházejících nároků vyznačující se tím, že je vyroben z tenkého plechu.

9. Způsob výroby podlouhlého nosného prvku (8) z plechového polotovaru, přičemž podlouhlý nosný prvek (8) v průřezu obsahuje pás (9) a dva boční pásy (10 a 11) pro nesení či podpírání stavebních panelů nebo jiných prostředků, vyznačující se tím, že oblast polotovarů (1) z tenkého plechu, která je určena k vytvoření uvedeného pásu (9), je opatřená zónou (4) vyrovnávání napětí ve formě řad deformací (12 a 13), rozprostírajících se zcela nebo částečně přes materiál pásu (9), jako jsou například zářezy, záseky, vyražené či vytlačené části a podobně.

10. Způsob podle nároku 9 vyznačující se tím, že řady deformací (12

44 44 44 44 • · · 4 4 4 4 • · 4 · 4 4 4 • 4·· 4 444 4 t • · 4 4 4«

11 . Způsob podle nároku 9 nebo 10 v y z n a č u j i c i se tím, že polotovar (1) ¹z tenkého plechu se vytvaruje do průřezu ve tvaru písmene U. 12 . Způsob podle nároku 9, 10 nebo 11 v y z n a č u j i c i se tím, že boční pásy (10 a 11) se vytvaruj i do oblastí mřížkového plechu.

»· «« ··