EA021921B1 - Рамное устройство и способ его изготовления - Google Patents

Abstract

Предложено рамное устройство, например оконная створка или рама для окна или двери, включающее в себя верхнюю и нижнюю детали и две боковые детали. Сердцевина включает в себя деревянный элемент сердцевины и пластмассовое покрытие заключающее в оболочку деревянный элемент сердцевины. Деревянный элемент сердцевины включает в себя древесину, которая была подвергнута обработке, уменьшающей неблагоприятные воздействия окружающей среды на древесину.

Description

Изобретение относится к рамному устройству, такому как оконная створка или рама для окна или двери, включающему в себя боковые, верхние и нижние детали, причем упомянутое рамное устройство содержит сердцевину, включающую в себя по меньшей мере один деревянный элемент сердцевины и пластмассовое покрытие, охватывающее упомянутую сердцевину, и средство для защиты от атмосферных воздействий, закрывающее по меньшей мере части упомянутого рамного устройства, выполненные с возможностью обращения наружу в прикрепленном положении рамного устройства.

Возрастает интерес к прочным и эстетически привлекательным рамным устройствам, обусловленный, главным образом, устойчивым экономическим развитием в западном мире в последние годы, возросшей строительной активностью и возросшей реконструкцией зданий. В настоящее время предпринимаются значительные усилия для защиты таких рамных устройств от атмосферных воздействий, поскольку окно или дверь обычно устанавливается с предполагаемым сроком службы приблизительно 15 или 20 лет.

Рамные устройства для окон, отвечающие данным требованиям, известны в нескольких разных конфигурациях и подтвердили способность функционировать надежно в ряде различных применений. Однако когда окно используется внутри помещений, в которых влажность остается очень высокой на протяжении длительных периодов времени, таких как ванные комнаты, прачечные и др., известной проблемой является конденсация, поскольку она вызывает рост плесневого грибка, особенно на нижнем элементе оконной створки или рамы и на нижней части уплотнительной ленты. Со временем это вызывает потускнение и возможное ухудшение качества материала элементов оконной створки и рамы. Особенно это относится к мансардным окнам. Чтобы устранить данные недостатки, мансардные окна для ванных комнат и подобных помещений изготавливают из пластмассы или из дерева, покрытого пластмассой. Пластмасса обладает очень высокой влагостойкостью, поскольку она, по существу, негигроскопична и поскольку она может содержать фунгициды.

Однако пластмассовые окна имеют некоторые недостатки, которые препятствуют их широкому использованию. Прежде всего, исходный материал и инструменты, используемые для создания пластмассового покрытия, являются относительно дорогими. Кроме того, поскольку трудно создать пластмассу, соответствующую всем требованиям прочности и изоляции, предъявляемым к таким рамным устройствам, должен использоваться упрочняющий и/или изолирующий материал, такой как дерево.

В патенте ЕР-В1-0251804 раскрыто рамное устройство типа, упомянутого во вводной части. Данное рамное устройство выполнено в виде оконного устройства, например оконной рамы или оконной створки. Пластмассовое покрытие рамного устройства, раскрытого в данном документе, получено посредством заключения в оболочку сердцевины, по меньшей мере, частично, посредством формования на сердцевине слоя, например, полиуретана. Сердцевина может быть выполнена из древесины или материала на древесной основе, такого как сосновая древесина, древесностружечная плита (ДСП) или фанера. Данное устройство успешно используется и обеспечивает ряд преимуществ, особенно в отношении стойкости к атмосферным воздействиям, и в то же время обеспечивает некоторую возможность перемещения и испарения естественной влаги древесины в окружающую среду. Однако в отношении изолирующих свойств и стойкости к ухудшению качества древесины данного устройства еще имеются возможности для усовершенствования.

Наиболее близким техническим решением к заявленному изобретению по технической сущности и достигаемому техническому результату является рамное устройство, раскрытое в ЕР 1496189, которое включает в себя боковые, верхнюю и нижнюю, детали и содержит сердцевину, включающую в себя по меньшей мере один деревянный элемент сердцевины и пластмассовое покрытие, заключающее в оболочку сердцевину, и защитное устройство для защиты от атмосферных воздействий, закрывающее по меньшей мере части рамного устройства, предназначенные для обращения наружу в установленном положении рамного устройства.

Однако такое рамное устройство не обладает достаточной прочностью и стойкостью к атмосферным воздействиям.

Задачей изобретения является создание рамного устройства упомянутого типа, обладающего улучшенными свойствами в отношении ухудшения качества частей рамного устройства под воздействием окружающей среды, обеспечивающего также стойкую к атмосферным воздействиям и прочную конструкцию.

Для достижения данной задачи рамное устройство, кратко описанное во вводной части, отличается тем, что упомянутый по меньшей мере один деревянный элемент сердцевины включает в себя по меньшей мере один элемент из древесины, который подвергнут обработке, выбираемой из группы, состоящей из термообработки, ацетилирования и пропитки, причем элемент сердцевины, изготовленный из обработанной древесины, образует первый защитный элемент упомянутого защитного устройства.

Посредством включения в сердцевину рамного устройства по меньшей мере одного деревянного элемента, который подвергнут такой обработке, обеспечивается ряд преимуществ. Во-первых, уменьшается или даже устраняется риск ухудшения качества самого обработанного деревянного элемента сердцевины. Без подтверждения теорией, считается, что отчасти ухудшение качества, которому подвергается такое рамное устройство под воздействием окружающей среды на протяжении своего срока службы,

- 1 021921 обусловлено неблагоприятными воздействиями, являющимися следствием влажности древесины. Вовторых, доказана возможность использования обработанного деревянного элемента сердцевины в качестве части защитного устройства. Обычно защитным устройством является внешнее защитное устройство, включающее в себя покрытия, облицовки и/или водосливы, соединяемые с деталями рамного устройства. Посредством создания первого защитного элемента такого устройства в самом рамном устройстве повышенная защита обеспечивается простым способом.

Обнаружено, что обработанная древесина обладает множеством свойств, одинаковых или лучших по сравнению со свойствами обычной древесины, которая не подвергалась обработке в контексте настоящего изобретения, т.е., например, подвергалась только традиционному выдерживанию. До сих пор существовало сопротивление или даже предубеждение в отношении использования обработанной древесины, которая традиционно является относительно дорогим и высококачественным материалом, в качестве элемента сердцевины в таких устройствах. Однако, несмотря на более высокую стоимость обработанной древесины по сравнению с обычной, необработанной древесиной, общая стоимость срока службы получаемого в результате рамного устройства при использовании обработанной древесины, как ни странно, значительно увеличивается. Помимо прочего, это обусловлено превосходными свойствами обработанной древесины, так что риск замены элементов является очень низким.

Чтобы облегчить изготовление и обеспечить возможность оптимизации свойств, сердцевина может включать в себя множество деталей сердцевины, при этом каждая упомянутая деталь сердцевины включает в себя по меньшей мере один элемент сердцевины из обработанной древесины.

Обычно упомянутым множеством деталей сердцевины может быть всего четыре детали сердцевины, соответствующие боковым, верхней и нижней деталям рамного устройства.

При дополнительном усовершенствовании данного варианта осуществления по меньшей мере одна из упомянутых деталей сердцевины включает в себя множество элементов сердцевины. Каждая деталь сердцевины может иметь свою индивидуальную конфигурацию элементов сердцевины в зависимости от требования прочности, стойкости к атмосферным воздействиям и/или эстетичного внешнего вида.

Конфигурация каждой отдельной детали сердцевины может изменяться. Например, первый элемент сердцевины и второй элемент сердцевины упомянутой детали сердцевины могут соединяться друг с другом в первом множестве взаимно противостоящих контактных поверхностей, причем упомянутый первый или второй элемент сердцевины выполнен из обработанной древесины.

Для получения дополнительных преимуществ при изготовлении и/или при использовании рамного устройства деталь сердцевины может содержать третий элемент сердцевины, соединяющийся с первым и/или вторым элементом сердцевины во втором множестве взаимно противостоящих контактных поверхностей. В одном дополнительном усовершенствовании данного варианта осуществления третий элемент сердцевины выполнен из того же материала, что и первый элемент сердцевины. Это позволяет получить одинаковые свойства и внешний вид на нескольких поверхностях рамного устройства.

В предпочтительном другом усовершенствовании данного варианта осуществления, относящемся к деталям сердцевины, образованным посредством множества элементов сердцевины, первый элемент сердцевины каждой детали сердцевины направлен внутрь относительно проема рамы, а второй элемент сердцевины выполнен из обработанной древесины и направлен наружу. Это позволяет обеспечить гармонизированный внешний вид на стороне, которая является видимой пользователю в установленном положении рамного устройства, в то время как внешние или направленные наружу стороны, наиболее подверженные атмосферным воздействиям, надлежащим образом защищены характерными свойствами обработанной древесины.

В зависимости от предполагаемой области применения рамного устройства, пластмассовое покрытие может в поперечном сечении закрывать только часть поверхностей деревянного элемента сердцевины. Это позволяет оптимизировать использование пластмассы, которая является относительно дорогой.

Предпочтительно, пластмассовое покрытие в поперечном сечении содержит два комплекта каждых по меньшей мере двух частей, расположенных, по существу, на противоположных поверхностях упомянутого элемента сердцевины.

Пластмассовое покрытие может закрывать части поверхностей деревянного элемента сердцевины, видимые пользователю в установленном положении рамного устройства. Пластмассовое покрытие обеспечивает защиту и гладкую поверхность, которая, помимо того, что она эстетически привлекательна, является предпочтительной с практической точки зрения. Такое пластмассовое покрытие обеспечивает поверхность, которая легко очищается и почти не требует ухода в виде, например, окраски, лакировки, пропитывания маслом и др.

В предпочтительном варианте осуществления второй защитный элемент упомянутого защитного устройства закрывает по меньшей мере часть поверхностей деревянного элемента сердцевины, не закрытую пластмассовым покрытием. Конфигурация такого второго защитного элемента может быть оптимизирована в отношении требования защиты в зависимости от конкретной подверженности атмосферному воздействию.

Предпочтительно, части, не закрытые пластмассовым покрытием, включают в себя поверхности, по существу, параллельные крыше в установленном положении. Это позволяет особенно легко и надежно

- 2 021921 обеспечивать второй защитный элемент.

В качестве альтернативы или дополнения части, не закрытые пластмассовым покрытием, включают в себя поверхности, по существу, перпендикулярные крыше в установленном положении.

Второй защитный элемент может включать в себя покрытие и/или облицовку. Кроме того, второй защитный элемент может включать в себя водослив.

Деревянный элемент сердцевины может быть образован посредством любого пригодного способа, но в соответствии с вариантом осуществления деревянный слой сердцевины скашивается до требуемой формы. Образующийся в результате профиль или поперечное сечение элемента сердцевины является относительно гладким с закругленными кромками, в результате чего облегчается растекание пластмассы, уменьшается время изготовления и может быть получено рамное устройство с высококачественным покрытием.

Соединение деревянных элементов сердцевины разных деталей рамного устройства может осуществляться при помощи любых пригодных соединительных средств, таких как гвозди, винты, соединительные элементы, клей и др. В варианте осуществления данного изобретения деревянные элементы сердцевины соединяются при помощи шиповых соединений с множеством шипов, из которых одним шиповым соединением является прессовая посадка, а остальными шиповыми соединениями являются скользящие посадки. Таким образом, рамное устройство можно собирать быстро и относительно просто без необходимости специальных инструментов. Прессовая посадка удерживает элементы вместе во время формования пластмассового покрытия, а скользящая посадка позволяет пластмассе затекать в зазоры между шипами во время изготовления, и когда пластмасса затвердевает, соединение является практически неподвижным. Когда соединение полностью покрыто пластмассой, поверхность рамного устройства является закрытой и непроницаемой, делая рамное устройство стойким к атмосферным воздействиям и прочным.

Толщина пластмассы, покрывающей деревянный элемент сердцевины, определяется исходя из соотношения сохранности получаемого в результате рамного устройства, стоимости материала, изолирующих свойств и др. Пригодная средняя толщина пластмассы находится в пределах от 1 до 8 мм, предпочтительно равна по меньшей мере 2 мм и максимум 5 мм. Пластмасса является относительно дорогой, и поэтому толщина находиться на минимальном уровне, однако практические проблемы, связанные с формованием пластмассы, определяют минимальную величину, равную примерно 1 мм.

Хотя обработка, выбираемая для элемента или элементов сердцевины, обеспечивает защиту от грибка, которая будет достаточной для большинства применений данного рамного устройства, возможно, если по меньшей мере один деревянный элемент сердцевины подвергается обработке фунгицидом.

Другой аспект данного изобретения относится к способу изготовления рамного устройства, включающему этапы создания элемента сердцевины из обработанной древесины, предварительной обработки поверхности упомянутого элемента сердцевины для облегчения сцепления, сборки детали сердцевины из множества элементов сердцевины, размещения комплекта деталей сердцевины в пресс-форме, инжекции затвердевающей пластмассы в пресс-форму, удаления готового рамного устройства из пресс-формы и создания защитного устройства для закрытия по меньшей мере частей, выполненных с возможностью обращения наружу в установленном положении рамного устройства. Данный способ может быть осуществлен с ограниченной степенью ручного труда, таким образом, в результате получается относительно эффективный и недорогой способ изготовления при изготовлении таких рамных устройств в больших количествах.

Элемент сердцевины может быть образован любым пригодным способом, таким как распиливание, строгание и фрезерование или подобным способом, однако в соответствии с вариантом осуществления элемент сердцевины подвергается механической обработке в соответствующей форме посредством формования, скашивания или подобных методов. Таким образом, получаемый в результате элемент сердцевины имеет профиль с относительно гладким контуром, который является предпочтительным с точки зрения формования пластмассы вокруг элемента сердцевины, поскольку облегчается растекание пластмассы в пресс-форме.

Элементы сердцевины могут соединяться в углах при помощи любых пригодных средств, таких как винты, гвозди, соединительные элементы и др., однако в соответствии с вариантом осуществления концы элементов сердцевины подвергаются механической обработке для обеспечения зацепления шиповых соединений с множеством шипов, из которых один комплект шипов выполнен с возможностью обеспечения прессовой посадки, в то время как остальными шиповыми соединениями являются скользящие посадки. Таким образом, облегчается соединение и отсутствует необходимость в специальных инструментах в виде отдельных элементов. Дополнительные металлические элементы будут иметь недостаток, который заключается в том, что вследствие теплопроводности металла существует риск образования нарушений теплоизоляции устройства и плохой изоляции устройства. Прессовая посадка некоторых шипов будет удерживать устройство в собранном состоянии в пресс-форме, тогда как скользящая посадка, обеспечивающая зазоры между другими шипами, позволит пластмассе протекать в данные зазоры во время формования и прочно фиксировать соединение, когда пластмасса затвердеет.

Предварительная обработка поверхности элемента сердцевины для облегчения сцепления может

- 3 021921 осуществляться несколькими способами, например посредством травления поверхности, нанесения пригодного грунтовочного слоя или подобными способами. В соответствии с вариантом осуществления этапом предварительной обработки поверхности элемента сердцевины является этап огрубления поверхности для обеспечения негладкой поверхности, обладающей улучшенными характеристиками сцепления. Огрубление приводит к увеличению площади поверхности контакта между сердцевиной и пластмассовым покрытием. Такое огрубление может также включать в себя, например, операцию нарезания небольших выемок или канавок, в которой поверхность снабжается рядом канавок одинаковой или разной глубины и ширины. Данная операция выполняется с помощью соответствующего инструмента, такого как стамеска или формовочная гладилка, который может содержать, например, зигзагообразный рисунок из выемок и углублений для образования канавок глубиной, например, 1 мм на поверхности элемента сердцевины. Предпочтительный эффект может быть обусловлен облегченным смачиванием поверхности, поэтому пластмасса будет приходить в плотный контакт с данной поверхностью во время формования, и, следовательно, образует прочное соединение между элементом сердцевины и пластмассой.

В соответствии с вариантом осуществления затвердевающей пластмассой является полиуретан, который является хорошо известным материалом, обладающим пригодными свойствами в отношении стойкости к атмосферным воздействиям, изоляции, формуемости и др.

Ниже изобретение будет описано более подробно в виде примера и со ссылкой на чертежи, на которых изображено на фиг. 1 - вид в перспективе, показывающий окно, включающее в себя рамное устройство в первом варианте прототипа изобретения;

на фиг. 2 - вид детали рамного устройства в разрезе, выполненном вдоль линии 11-11, показанной на фиг. 1;

на фиг. 3 - фотоснимок поперечного сечения прототипа оконной рамы, причем упомянутый фотоснимок соответствует виду в разрезе, показанному на фиг. 2;

на фиг. 4 - вид в разрезе варианта осуществления рамного устройства по изобретению;

на фиг. 5 - вид в разрезе другого варианта осуществления рамного устройства по изобретению;

на фиг. 6 - вид в перспективе, показывающий деталь рамного устройства в еще одном варианте осуществления изобретения;

на фиг. 7-9 - виды в разрезах, выполненных соответственно вдоль линий УН-УН, УТН-УЩ и 1Х1Х, показанных на фиг. б;

на фиг. 10 - вид в перспективе углового стыка в прототипе оконной рамы, показанном на фиг. 2; на фиг. 11 - фотоснимок вида спереди сердцевины прототипа оконной рамы в соответствии с пятым вариантом осуществления рамного устройства по изобретению;

на фиг. 12 - фотоснимок вида сбоку под углом сердцевины прототипной оконной рамы, показанной на фиг. 11;

на фиг. 13 - фотоснимок вида спереди сердцевины прототипа оконной створки в соответствии с шестым вариантом осуществления рамного устройства по изобретению; и на фиг. 14 - фотоснимок вида сбоку под углом сердцевины прототипного оконной створки в соответствии с фиг. 12.

В первом варианте осуществления известного из уровня техники рамного устройства, показанном на фиг. 1, рамным устройством является оконная рама, содержащая две боковые детали 1 и 1а, нижнюю деталь 1Ь и верхнюю деталь 1с. Как будет более подробно описано ниже, данное устройство из отдельных деталей может изменяться в пределах основного принципа, лежащего в основе данного изобретения, т.е. что сердцевина, включающая в себя элемент сердцевины, содержащий обработанную древесину, заключается в оболочку посредством пластикового покрытия. Однако ниже делается ссылка только на правую боковую деталь 1.

На чертеже на фиг. 2 и фотографии на фиг. 3 можно видеть вид в разрезе элемента боковой детали оконной рамы согласно известному из уровня техники изобретению. Боковая деталь 1 содержит сердцевину, состоящую из элемента 2 сердцевины из обработанной древесины, заключенную в пластмассовое покрытие в виде поверхностного слоя 3 пластмассы. Поверхностный слой 3 выполнен из пенополиуретана. Деревянная сердцевина подвергается механической обработке для придания необходимой формы посредством формования или скашивания в длинных блоках и может даже составлять целую боковую деталь окна, если это считается предпочтительным. Таким образом, показанное поперечное сечение содержит выемки 4 и 5, которые не используются в данном положении, но имеют функцию в другом месте вдоль боковой детали рамы. Выемка 6 приспособлена для принятия облицовки.

Как показано на фиг. 3, единый элемент 2 сердцевины выполнен из древесины, которая была подвергнута термообработке. Можно видеть годовые кольца термообработанной древесины, а также видно, что термообработанная древесина относительно темная по цвету. Научно-исследовательские работы по термообработке древесины проводились, например, в Финляндии в течение нескольких лет, и делается ссылка на ранее упомянутую публикацию. В данном контексте способами термообработки являются способы, в которых навсегда изменяются физические свойства древесины, т.е. содержание влаги, а также прочность, изолирующее свойство и др. Такие изменения происходят, когда древесина подвергается воз- 4 021921 действию температур свыше 150°С. В проиллюстрированном варианте осуществления термообработанная древесина подвергалась воздействию температуры в диапазоне 150-240°С в течение 0,5-4 ч. Температура могла быть постоянной в течение данного интервала или могла изменяться в пределах скорости регулирования температуры сушильной печи. Конечно, возможны также и другие термообработки, при условии, что они обеспечивают требуемые свойства. Термообработанный деревянный элемент сердцевины, предпочтительно, имеет плотность от 350 до 500 кг/м³.

Древесными породами термообработанной части сердцевины могут быть любые породы, пригодные для данной цели, примерами которых являются хвойные породы, такие как сосна или ель.

Эффект термообработки древесины зависит от ряда параметров, таких как максимальная температура и продолжительность периода действительной термообработки, градиент температуры, продолжительность всей термообработки, использование и количество водяных паров, процесс печной сушки перед действительной термообработкой, древесные породы и их особые свойства.

Как упоминалось, температуры свыше 150°С навсегда изменяют физические и химические свойства древесины, например цвет древесины становится темным, уменьшается усадка и набухание древесины, и улучшается равновесная влажность древесины. Обнаружено также, что снижается прочность, однако изолирующее свойство повышается. Процесс термообработки обычно разделяется на период предварительного нагревания, период действительной термообработки и период охлаждения. Во время предварительного нагревания и охлаждения градиент температуры контролируется, чтобы избежать чрезмерного расщепления или растрескивания древесины.

Термообработка уменьшает и снижает влагопоглощение, что является преимуществом в отношении долговечности древесины и стойкости к ухудшению свойств. Однако данный эффект также снижает прилипаемость пластмассы во время формования, и поэтому заключение термообработанной древесины в пластмассу до сих пор считалось очень сложным.

Усадка и набухание термообработанной древесины уменьшаются, поэтому уменьшается риск растрескивания пластмассового покрытия.

Недостаток термообработанной древесины заключается в том, что на 10-30% уменьшается прочность при изгибе и растяжении, и древесина становится более хрупкой, однако неожиданно выяснилось, что в рамном устройстве по изобретению уменьшение прочности не является проблемой.

На фиг. 4 и 5 схематично изображены альтернативные варианты осуществления рамного устройства по изобретению. На фиг. 4 изображен вид в разрезе боковой детали оконной рамы, а фиг. 5, соответственно, изображает вид в разрезе боковой детали оконной створки. На фиг. 4 и 5 пластмассовое покрытие в виде поверхностного слоя 103, 203 пластмассы закрывает только часть поверхностей деревянного элемента 102, 202 сердцевины, показанного в разрезе. Поверхностный слой 103, 203 содержит две группы каждых по меньшей мере двух частей, расположенных, по существу, на противоположных поверхностях упомянутого элемента сердцевины. Как было описано ранее, между поверхностным слоем 103, 203 и элементом 102, 202 сердцевины обеспечиваются значительные силы сцепления, поскольку пластмасса хорошо слипается с обработанной древесиной. Однако дополнительная защищенность от отделения пластмассы от обработанной древесины достигается посредством данного конкретного размещения частей поверхностного слоя.

В качестве альтернативы вышеупомянутой термообработке деревянный элемент или элементы сердцевины могут быть подвергнуты ацетилированию. Ацетилированием, вообще говоря, является процесс, который вводит ацетильную функциональную группу в органическое соединение. Более конкретно, свободные гидроксильные группы древесины преобразуются в ацетильные группы, например, посредством принуждения древесины вступать в реакцию с уксусным ангидридом. Таким образом, ликвидируются гидроксильные группы, которые, как известно, адсорбируют воду из окружающей среды и, кроме того, считаются первопричиной гниения древесины. Это имеет преимущество, заключающееся в том, что сохраняется прочность и адгезионные свойства натуральной древесины. При этом негативные аспекты необработанной древесины, обладающей естественной влажностью, уменьшаются, поскольку атмосферные условия, по существу, не влияют на элемент сердцевины, обработанный посредством ацетилирования.

В качестве другой альтернативы деревянная сердцевина может быть обработана посредством пропитки. Пропитка является хорошо известным процессом и может осуществляться в множестве различных этапов. Один особенно эффективный метод раскрыт в заявке \УО 2003/095165, содержание которой включено в данный документ посредством ссылки.

Все вышеупомянутые обработки обеспечивают защиту от образования грибка, которая будет достаточной для большинства применений. Однако в качестве дополнительной обработки деревянный элемент или элементы сердцевины могут быть также подвергнуты обработке фунгицидом. Это полностью устраняет или, по крайней мере, в очень значительной степени уменьшает риск образования грибка в рамном устройстве.

В варианте осуществления, показанном на фиг. 4, первая группа содержит элементы 103а-103ц причем элементы 103а-103с расположены на поверхностях элемента 102 сердцевины, обращенных к оконной створке окна, а элементы 1036, 103е расположены на противоположных поверхностях элемента сердцевины, т.е. на поверхности элемента сердцевины, которая в установленном положении окна обра- 5 021921 щена к крыше, в которую данное окно встроено. Вторая группа содержит элементы 103Г-103т, причем элементы 103Г-103Н расположены на поверхностях элемента 102 сердцевины, в установленном положении окна обращенных внутрь, т.е. в помещение здания, в которое встроено окно, а элемент 103т расположен на противоположной поверхности элемента 103 сердцевины, т.е. на поверхности элемента 103 сердцевины, которая в установленном положении окна обращена наружу.

Соответственно, в оконной створке, показанной на фиг. 5, первая группа содержит элементы 203а203с, причем элемент 203а расположен на поверхности элемента 202 сердцевины, обращенной к оконному стеклу оконной створки, а элементы 203Ь, 203с расположены на противоположных поверхностях элемента 202 сердцевины, т.е. на поверхностях элемента сердцевины, которые в установленном положении окна обращены к оконной раме окна, например, к оконной раме, показанной на фиг. 4. Вторая группа содержит элементы 203Й-203Г, причем элемент 203й расположен на поверхности элемента 202 сердцевины, в установленном положении окна обращенной внутрь, а элементы 203е, 203Г расположены на противоположных поверхностях элемента 203 сердцевины, т.е. на поверхностях элемента 203 сердцевины, которые в установленном положении окна обращены наружу.

В варианте осуществления, показанном на фиг. 4, элементами 103й, 103е являются отдельные элементы, расположенные на общей поверхности элемента 102 сердцевины, таким образом образуя прерывание поверхностного слоя 103 на поверхности элемента 102 сердцевины, каковая поверхность в установленном положении окна обращена и скрыта крышей. Поскольку данная поверхность является скрытой, она не выполняет эстетической задачи, чтобы позволить поверхностному слою 103 закрывать данную поверхность. Точно так же, в варианте осуществления, показанном на фиг. 5, поверхностный слой 203 не закрывает поверхности элемента 202 сердцевины, скрытые, во время обычного использования в установленном положении окна, для пользователя внутри здания. Это экономит пластмассу, которая является относительно дорогой по сравнению с материалом сердцевины. Защита от влаги и защита от атмосферных воздействий неприкрытой обработанной древесины является обычно достаточной, даже на поверхностях обработанной древесины, обращенных наружу и выполняющих функцию первого защитного элемента от атмосферных воздействий. Даже другие материалы, используемые в качестве элементов сердцевины, могут обладать достаточными свойствами для того, чтобы быть обращенными наружу.

В варианте осуществления, показанном на фиг. 4, один, по существу, из трех различных типов оболочечных элементов используется для обеспечения второго защитного элемента в защитном устройстве для влагостойкости конструкции; элементы первого типа, известные как водосливы, защищают стык между крышей и окном, элементы второго типа, известные как облицовки, защищают сами профили рамы и створки, и элементы третьего типа, известные как покрытия, защищают пространство между облицовками створки и оконным стеклом или кромками застекления.

На фиг. 4 обращенная наружу сторона 102а единого элемента 102 сердцевины выполняет функцию первого защитного элемента, а покрытие (т.е. вышеупомянутый третий тип) 501 выполняет функцию второго защитного элемента. Покрытие 501 продолжается, по существу, параллельно с поверхностью 102, обращенной вверх и наружу в установленном положении рамного устройства и, следовательно, по существу, параллельно с поверхностью крыши в установленном положении.

В альтернативных вариантах осуществления сердцевина боковых деталей, верхней детали и/или нижней детали содержит дополнительные элементы сердцевины из термообработанной древесины, нетермообработанной древесины или древесины, обработанной любым другим способом, или из любого другого пригодного материала, такого как изолирующий вспененный материал. Требования к прочности верхней и нижней деталям обычно ниже, так что данные детали могут содержать элементы сердцевины с улучшенными изолирующими свойствами, но меньшими прочностными свойствами, например, изолирующий вспененный материал. Такие элементы сердцевины, предпочтительно, полностью заключаются в оболочку более прочными элементами сердцевины, такими как деревянные элементы сердцевины.

Если, как упомянуто выше, элементы сердцевины, видимые с внутренней стороны здания, в которое встроено рамное устройство, предпочтительно, закрыты поверхностным слоем, то элементы сердцевины, видимые только с внешней стороны здания, могут быть изготовлены из другого материала, такого как непокрытая термообработанная или обработанная другими способами древесина лиственных пород, для обеспечения компромисса между внешним видом и стоимостью. Термообработанная древесина лиственных пород имеет более светлый цвет по сравнению с термообработанной древесиной хвойных пород. Древесина лиственных пород может быть в виде березы или осины.

На фиг. 6-9 изображен вариант осуществления, в котором элементы 301, 301а, 301Ь, 301с, образующие сердцевину рамы, содержат ряд элементов сердцевины, изготовленных из разных материалов. В проиллюстрированном варианте осуществления сердцевина может образовывать сердцевину рамного устройства оконной рамы, однако данный принцип является полностью пригодным для других рамных устройств, таких как оконная створка или рама двери. Можно даже позволить сердцевине образовать значительную часть рамного устройства.

На фиг. 7 и 9 первый элемент 302 сердцевины и второй элемент 303 сердцевины боковой детали 301 сердцевины соединяются друг с другом в первом множестве взаимно противостоящих контактных поверхностей 311, причем второй элемент 303 сердцевины выполнен из обработанной древесины, напри- 6 021921 мер, такой как термообработанная древесина, ацетилированная древесина или пропитанная древесина, обладающей улучшенными свойствами стойкости к ухудшению качества по сравнению с первым элементом 302 сердцевины. Материалом первого элемента 302 сердцевины может быть любой материал, соответствующий требованиям, пригодным с эстетической и практической точки зрения. Например, данным материалом может быть лакированная сосна.

Как показано на фиг. 8, верхняя деталь 301с сердцевины содержит третий элемент 304с сердцевины, соединяющийся с первым и вторым элементами 302с, 303с сердцевины во втором множестве взаимно противостоящих контактных поверхностей 312с. В проиллюстрированном варианте осуществления третий элемент 304с сердцевины выполнен из того же самого материала, что и первый элемент сердцевины, то есть из деревянного материала в проиллюстрированном варианте осуществления. Третий элемент 304с сердцевины соединяется по меньшей мере со вторым элементом 303с сердцевины, причем упомянутое второе множество контактных поверхностей 312с продолжается по существу перпендикулярно упомянутому первому множеству контактных поверхностей 311с.

Нижняя деталь 301с сердцевины, показанная на фиг. 9, имеет, по существу, такую же конфигурацию, как боковая деталь 301 сердцевины, и содержит первый элемент 302 сердцевины и второй элемент 303Ь сердцевины.

Как в варианте осуществления, проиллюстрированном на фиг. 4, рамное устройство обеспечивает второй защитный элемент защитного устройства, при этом элементы 303, 303с и 303Ь действуют как первый защитный элемент. Второй защитный элемент показан только со ссылкой на элемент 301, показанный на фиг. 7, однако подобные конфигурации возможны в соединении с элементами 301Ь и 301с рамы. Таким образом, второй защитный элемент включает в себя покрытие 501, соответствующее покрытию, показанному на фиг. 4. Кроме того, данный защитный элемент включает в себя облицовку 502, содержащую первую часть, по существу, параллельную обращенной вверх и наружу стороне, и вторую часть, по существу, перпендикулярную первой части. Таким образом, вторая часть облицовки 502 закрывает обращенную наружу и в сторону часть элемента 303 сердцевины, не закрытую ни другим элементом

302 сердцевины, ни пластмассовым покрытием. В конечном итоге данный защитный элемент включает в себя водослив 503, содержащий первую часть вдоль обращенной наружу и в сторону стороны элемента

303 сердцевины и вторую часть, по существу, перпендикулярную упомянутой первой части и выполненную с возможностью размещения, по существу, параллельно крыше и под крышей в установленном положении.

Во всех упомянутых вариантах осуществления первый элемент сердцевины каждой детали сердцевины обращен внутрь по отношению к отверстию рамы. Хотя, конечно, возможны и другие конфигурации. Можно, конечно, обрабатывать поверхность или поверхности, не закрытые пластмассовым покрытием, посредством любого пригодного покрытия.

На фиг. 10 можно видеть фотоснимок углового стыка оконной рамы. Часть пластмассового покрытия 3 вырезана для иллюстрации шипового соединения. Одна сердцевина 2 содержит три шипа 2а, 2Ь и 2с, входящие в зацепление с четырьмя шипами 7а, 7Ь, 7с и 76 другой сердцевины. Соединением между шипами 7Ь, 2Ь и 7с является прессовая посадка, поэтому данное соединение будет способно зафиксировать взаимное положение двух сердцевин. Это означает, что при изготовлении сердцевины могут собираться и размещаться в пресс-форме. Соединением между другими шипами является скользящая посадка, поэтому имеется зазор, в который пластмасса покрытия может затекать и затвердевать для фиксирования соединения, которое можно видеть под ссылочной позицией 8.

Как должно быть понятно специалисту, шиповое соединение не должно рассматриваться как ограниченное данным вариантом осуществления с сердцевиной из обработанной древесины, например, термообработанной, ацетилированной или пропитанной древесины, поскольку преимущества данного соединения, очевидно, также имеются при использовании сердцевин из других материалов, таких как необработанная древесина, фанера и др.

На фиг. 11 и 12 можно видеть вариант осуществления собранной сердцевины 12 рамы перед формованием пластмассового покрытия вокруг элементов сердцевины 12 рамы. Сердцевина 12 рамы собирается из прямолинейных деталей из обработанной древесины с одинаковым поперечным сечением вдоль их длины. Как можно видеть, в угловом стыке могут быть предусмотрены вспомогательные клинообразные детали 13 для упрочнения стыка и обеспечения плавного перехода между соединенными элементами, если элементы сердцевины отличаются по размеру. Клинообразные детали 13 необязательно изготовлены из обработанной древесины и могут быть изготовлены, например, из фанеры.

На фиг. 13 и 14 можно видеть вариант осуществления собранной сердцевины 20 оконной створки. Устройство сердцевины 20 оконной створки является несколько более сложным и содержит дополнительные фанерные детали 21, 22 и 23, прикрепленные к деталям сердцевины из обработанной древесины.

Прототип рамного устройства был изготовлен с использованием полиуретановой пены одного типа с пластмассой. Полиуретан вспенивался в пресс-форме, при этом плотность образующегося в результате слоя полиуретана зависит от свободного пространства, имеющегося в пресс-форме, поскольку, например, свободное пространство будет обеспечивать меньшую плотность. Для специалиста должно быть очевидно, что другие типы пластмассы могут быть использованы с хорошими результатами.

Claims (24)

1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

   1. Рамное устройство, такое как оконная створка или рама для окна или двери, включающее в себя боковые, верхнюю и нижнюю детали, содержащее сердцевину, включающую в себя по меньшей мере один деревянный элемент сердцевины и пластмассовое покрытие, заключающее сердцевину в оболочку, и защитное устройство для защиты от атмосферных воздействий, закрывающее по меньшей мере части рамного устройства, предназначенные для обращения наружу в установленном положении рамного устройства, отличающееся тем, что по меньшей мере один деревянный элемент сердцевины включает в себя по меньшей мере один элемент из древесины, который был подвергнут обработке, выбранной из группы, включающей в себя термообработку, ацетилирование и пропитку, при этом упомянутый элемент сердцевины, изготовленный из обработанной древесины, образует первый защитный элемент упомянутого защитного устройства, а часть поверхностей деревянного элемента сердцевины в поперечном сечении закрыта пластмассовым покрытием, образующим второй защитный элемент упомянутого защитного устройства.
2. 2. Рамное устройство по п.1, отличающееся тем, что сердцевина включает в себя множество деталей сердцевины, причем каждая деталь сердцевины включает в себя по меньшей мере один элемент сердцевины, выполненный из обработанной древесины.
3. 3. Рамное устройство по п.2, отличающееся тем, что сердцевина содержит четыре детали сердцевины, соответствующие боковым, верхней и нижней деталям рамного устройства.
4. 4. Рамное устройство по п.3, отличающееся тем, что по меньшей мере одна из упомянутых деталей сердцевины включает в себя множество элементов сердцевины.
5. 5. Рамное устройство по п.4, отличающееся тем, что первый элемент и второй элементы сердцевины упомянутой детали сердцевины соединены друг с другом в первом множестве взаимно противостоящих контактных поверхностей, причем упомянутый первый или второй элемент сердцевины выполнен из обработанной древесины.
6. 6. Рамное устройство по п.5, отличающееся тем, что упомянутая деталь сердцевины содержит третий элемент сердцевины, соединенный с первым и/или вторым элементом сердцевины во втором множестве взаимно противостоящих контактных поверхностей.
7. 7. Рамное устройство по п.6, отличающееся тем, что третий элемент сердцевины выполнен из того же материала, что и первый элемент сердцевины.
8. 8. Рамное устройство по п.6 или 7, отличающееся тем, что третий элемент сердцевины соединен, по меньшей мере, с вторым элементом сердцевины, причем второе множество контактных поверхностей продолжается, по существу, перпендикулярно первому множеству контактных поверхностей.
9. 9. Рамное устройство по любому из пп.5-8, отличающееся тем, что первый элемент сердцевины каждой детали сердцевины обращен внутрь относительно проема рамы, а второй элемент сердцевины изготовлен из обработанной древесины и обращен наружу, причем второй элемент сердцевины образует первый защитный элемент упомянутого защитного устройства.
10. 10. Рамное устройство по п.1, отличающееся тем, что пластмассовое покрытие в поперечном сечении содержит две группы по меньшей мере из двух деталей, расположенных, по существу, на противоположных поверхностях элемента сердцевины.
11. 11. Рамное устройство по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что пластмассовое покрытие закрывает части поверхностей деревянного элемента сердцевины, направленные внутрь относительно проема рамы.
12. 12. Рамное устройство по п.1, отличающееся тем, что части, не закрытые пластмассовым покрытием, включают в себя поверхности, по существу, параллельные крыше здания, в котором установлено рамное устройство.
13. 13. Рамное устройство по п.12, отличающееся тем, что части, не закрытые пластмассовым покрытием, включают в себя поверхности, по существу, перпендикулярные указанной крыше, когда рамное устройство находится в установленном положении.
14. 14. Рамное устройство по любому из пп.12 или 13, отличающееся тем, что второй защитный элемент включает в себя перекрытие и/или облицовку.
15. 15. Рамное устройство по любому из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что второй защитный элемент включает в себя водослив.
16. 16. Рамное устройство по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что деревянный элемент сердцевины имеет скос.
17. 17. Рамное устройство по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что концы деревянных элементов сердцевины соединены при помощи шиповых соединений с множеством шипов, из которых одно шиповое соединение выполнено с возможностью обеспечения прессовой посадки, а остальные шиповые соединения выполнены с возможностью обеспечения скользящей посадки.
18. 18. Рамное устройство по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что пластмассовое покрытие имеет толщину в интервале 1-8 мм, предпочтительно 2-5 мм.

    - 8 021921
19. 19. Рамное устройство по любому из пп.1-17, отличающееся тем, что по меньшей мере один деревянный элемент сердцевины дополнительно обработан фунгицидом.
20. 20. Способ изготовления рамного устройства по любому из пп.1-19, включающий этапы, на которых создают по меньшей мере один элемент сердцевины из древесины и изготавливают из него первый защитный элемент защитного устройства для защиты от атмосферных воздействий путем термообработки, ацетилирования или пропитки упомянутого элемента сердцевины, осуществляют предварительную обработку поверхности упомянутого элемента сердцевины для облегчения его сцепления с другими элементами сердцевины, выполняют сборку детали сердцевины из множества элементов сердцевины, размещают множество собранных деталей сердцевины в пресс-форме, осуществляют инжекцию затвердевающей пластмассы в пресс-форму с образованием заготовки рамного устройства, удаляют указанную заготовку из пресс-формы и закрывают по меньшей мере часть поверхностей деревянного элемента сердцевины, которые в установленном положении рамного устройства будут обращены наружу, пластмассовым покрытием, составляющим второй защитный элемент указанного защитного устройства, с образованием готового рамного устройства.
21. 21. Способ по п.20, в котором упомянутый элемент сердцевины подвергают механической обработке с приданием ему заданной формы посредством формования или его выполнения со скосом.
22. 22. Способ по п.20 или 21, в котором концы элементов сердцевины подвергают механической обработке с образованием множества шипов для обеспечения соединения концов элементов сердцевины посредством шиповых соединений, из которых одно шиповое соединение выполнено с возможностью обеспечения прессовой посадки, а остальные шиповые соединения выполнены с возможностью обеспечения скользящей посадки.
23. 23. Способ по любому из пп.20-22, в котором этапом предварительной обработки поверхности элемента сердцевины является этап выполнения этой поверхности шершавой.
24. 24. Способ по п.23, в котором затвердевающей пластмассой является полиуретан.