FI123388B - Kulmaliitos ja menetelmä kulmaliitoksen muodostamiseksi - Google Patents

Description

Kulmaliitos ja menetelmä kulmaliitoksen muodostamiseksi

Keksinnön kohteena on kulmaliitos, jossa on ensimmäinen karmiosa ja toinen karmiosa, sekä ensimmäisen ja toisen karmiosan yhteenliittävä kiinnitysruuvi. Keksinnön kohteena on lisäksi menetelmä kulmaliitoksen muodostamiseksi.

5 Rakennuksen ovien ja ikkunoiden karmien ja puitteiden pysty- ja vaakasuuntaisten osien yhteenliittämisessä voidaan käyttää erilaisia kulmaliitoksia. Yhteenliitettävien osien päihin voidaan työstää liitospinta, jossa on toisen kappaleen liitospinnan kanssa limittyviä sormimaisia osia. Liitospinnat voivat olla myös olennaisesti tasaisia, jolloin ensimmäisen karmiosan päätypinta asettuu toisen karmiosan sivupin-10 taan lovettua liitospintaa vasten. Liitoksen koossapysyminen varmistetaan liitos-pintoihin levitettävän liiman ja liitettävät karminosat yhteenliittävien puutappien tai ruuvien avulla.

Tunnettuihin ovien ja ikkunoiden karmien ja puitteiden kulmaliitoksiin liittyy useita ongelmia. Karmeihin ja puitteisiin kohdistuu niiden käytön aikana mekaanisia 15 kuormituksia, jotka rasittavat erityisesti karmi- ja puiteosien välisiä kulmaliitoksia. Kuormituksia aiheuttaa esimerkiksi ikkunapuitteiden oma paino, joka rasittaa puitetta erityisesti silloin, kun puite on avattuna ja tukeutuu karmiosaan vain saranoidulta sivultaan. Rakenteen oma paino aiheuttaa kuormituksia myös esimerkiksi raskaisiin liukuoviin ovia avattaessa ja suljettaessa. Myös liikenteestä johtuva 20 tärinä, luonnonvoimat ja lämpötilanvaihtelut aiheuttavat liitoksiin eri suuntiin vaikuttuvia ulkoisia kuormituksia. Kuormituksista johtuen kulmaliitoksessa toisiinsa liittyvien osien väliin syntyy usein rakoja. Ruuvien tai tappien avulla muodostettu kulmaliitos on rakenteellisesti jäykkä, mistä johtuen liitoskohdassa tapahtuvat muodonmuutokset ovat palautumattomia ts. liitospintojen väliset raot eivät umpeudu t? 25 ulkoisen kuormituksen poistuessa. Raot huonontavat karmi- tai puiterakenteen ^ sateenpitävyyttä ja ilmatiiviyttä sekä heikentävät rakenteen ulkonäköä. Liitoskoh- 9 dissa olevat raot ovat erityisen haitallisia sellaisissa rakennusosissa, joilta raken- c3 tamismääräykset edellyttävät hyvää veden- ja ilmanpitävyyttä. Tällaisia rakenteita £ ovat mm. rakennuksen ulko-ovina toimivat liuku-ovet ja ikkunat.

CL

o 30 Julkaisussa US 4143493 on esitetty metalliprofiileista valmistettu ikkunanpuite, !£ jossa puitteen kulmaliitoksissa on käytetty ruuvikiinnitystä. Kulmaliitoksessa ruuvit o ulottuvat ensimmäisen profiilin seinämän läpi toisessa profiilissa olevaan kieleen.

Kielen muodonmuutoskyvyn ansiosta profiilien välinen liitospinta pysyy tiiviinä, vaikka profiileissa tapahtuu lämpötilan vaihteluiden aiheuttamia muodonmuutok-35 siä.

2

Keksinnön tavoitteena on tuoda esiin karmin osien kulmaliitos ja menetelmä kul-maliitoksen muodostamiseksi, joilla voidaan vähentää tunnettuun tekniikkaan liittyviä haittoja ja epäkohtia.

Keksinnön mukaiset tavoitteet saavutetaan kulmaliitoksella ja menetelmällä, joille 5 on tunnusomaista, mitä on esitetty itsenäisissä patenttivaatimuksissa. Keksinnön eräitä edullisia suoritusmuotoja on esitetty epäitsenäisissä patenttivaatimuksissa.

Keksinnön kohteena on kulmaliitos, jossa on ensimmäinen karmiosa ja toinen karmiosa, jotka on liitetty yhteen kiinnitysruuvilla. Ensimmäisessä karmiosassa on puskupinta ja toisessa karmiosassa on päätypinta, jotka ovat liitoksessa rinnakkain 10 ts. ne ovat liitoksessa vastakkain asettuvia pintoja. Keksinnön perusajatuksena on, että puskupinnan ja päätypinnan välissä on ainakin yksi liukulevy. Liukulevyn tarkoituksena on pienentää liitoskohdassa vastakkain asettuvien pintojen välistä kitkaa. Edullisesti puskupinnan ja päätypinnan välissä on kaksi liukulevyä, jolloin ensimmäinen liukulevy on kiinnitetty päätypintaan ja toinen liukulevy on kiinnitetty 15 puskupintaan. Liukulevyt voivat olla olennaisesti tasapaksuja tai ne voivat olla muodoltaan kiilamaisia. Kiilamaiset liukulevyt on järjestetty toisiinsa nähden siten, että liitoksessa päällekkäin asettuvat liukulevyt muodostavat olennaisesti tasapaksun kerrosrakenteen.

Keksinnön mukaisen kulmaliitoksen eräässä edullisessa suoritusmuodossa pääty-20 pinnassa on syvennys ainakin yhden liukulevyn sijoittamista varten. Keksinnön mukaisen kulmaliitoksen eräässä edullisessa suoritusmuodossa puskupinnassa on syvennys ainakin yhden liukulevyn sijoittamista varten. Syvennys, johon ainakin yksi liukulevy sijoitetaan, voi siten olla joko toisen karmiosan päätypinnassa tai ensimmäisen karmiosan puskupinnassa tai molemmissa. Syvennyksen syvyys on ” 25 olennaisesti yhtä suuri kuin siihen sijoitetun liukulevyn tai liukulevyjen paksuus,

O

^ jolloin syvennyksen reunaosat estävät liukulevyjen näkymisen valmiissa kulmalii- o toksessa.

CM

x Keksinnön mukaisen kulmaliitoksen eräässä toisessa edullisessa suoritusmuo-

CC

dossa liukulevyjen kitkakerroin on olennaisesti pienempi kuin puskupinnan ja pää-o 30 typinnan kitkakerroin. Liukulevyt voivat olla materiaaliltaan esimerkiksi muovimate- co !£ riaalia, silikonia tai metallia ja niiden vastakkain asettuvilla pinnoilla voi olla jokin o kitkaa alentava pinnoite, kuten teflonpinnoite.

Keksinnön mukaisen kulmaliitoksen eräässä kolmannessa edullisessa suoritusmuodossa kiinnitysruuvi on vinossa kulmassa ensimmäisen karmiosan ja toisen 3 karmiosan pituussuuntaan nähden ja liitoksessa on ensimmäistä karmiosaa ja toista karmiosaa toisiaan kohti vetävä kiristyselin. Edullisesti kiristyselin on kierrejousi, joka on sovitettu toiseen karmiosaan porattuun reikään ja jonka läpi kiinnitys-ruuvi on ruuvattu paikoilleen.

5 Keksinnön mukaisen kulmaliitoksen eräs neljäs edullinen suoritusmuoto on liukuoven karmin kulmaliitos, jossa ensimmäinen karmiosa ja toinen karmiosa ovat olennaisesti suorassa kulmassa toisiinsa nähden.

Keksinnön mukaisessa menetelmässä muodostetaan kulmaliitos liittämällä ensimmäinen karmiosa ja toinen karmiosa yhteen kiinnitysruuvilla. Menetelmässä 10 muodostetaan ensimmäiseen karmiosaan puskupinta ja toiseen karmiosaan pää-typinta, jotka asetetaan muodostettavassa kulmaliitoksessa rinnakkain. Menetelmän perusajatuksena on, että puskupinnan ja päätypinnan väliin järjestetään ainakin yksi liukulevy. Edullisesti puskupinnan ja päätypinnan väliin jäljestetään kaksi liukulevyä, jolloin ensimmäinen liukulevy kiinnitetään päätypintaan ja toinen liuku-15 levy kiinnitetään puskupintaan.

Keksinnön mukaisen menetelmän eräässä edullisessa suoritusmuodossa pääty-pintaan ja/tai puskupintaan muodostetaan syvennys ainakin yhden liukulevyn sijoittamista varten.

Keksinnön mukaisen menetelmän eräässä toisessa edullisessa suoritusmuodossa 20 muodostetaan liukuoven karmin kulmaliitos, jossa ensimmäinen karmiosa ja toinen karmiosa liitetään olennaisesti suorassa kulmassa toisiinsa.

Keksinnön mukaisen kulmaliitoksen etuna on, että se säilyttää vesi- ja ilmatiiviy-tensä, vaikka liitoksen kohdistuu suuriakin ulkoisia kuormituksia, kuten liikenteen δ tärinää, ovien avaamisesta ja sulkemisesta syntyviä iskeviä voimia tai luonnon-

CNJ

^ 25 voimia, kuten maanjäristyksiä, δ i δ Edelleen keksinnön mukaisen kulmaliitoksen etuna on, että siihen ei muodostu g liitoksen ulkonäköä heikentäviä näkyviä rakoja.

CL

o Vielä keksinnön etuna on, että se on rakenteellisesti yksinkertainen ja sopii hyvin

CD

!£ teolliseen valmistamiseen, δ ^ 30 Seuraavassa keksintöä selostetaan yksityiskohtaisesti. Selostuksessa viitataan oheisiin piirustuksiin, joissa 4 kuva 1a esittää esimerkinomaisesti erästä keksinnön mukaista kulmaliitosta ensimmäisenä poikkileikkauskuvana, kuva 1b esittää esimerkinomaisesti kuvan 1a mukaista kulmaliitosta toisena poikkileikkauskuvana ja 5 kuva 2 esittää esimerkinomaisesti erästä keksinnön mukaisen kulmaliitoksen edullista suoritusmuotoa poikkileikkauskuvana.

Kuvissa 1a ja 1b on esitetty esimerkinomaisesti eräs keksinnön mukainen kulmalii-tos poikkileikkauskuvina. Kuvien esittämä kulmaliitos on liukuoven karmin kulmalii-tos, jossa ensimmäinen sauvamainen karmiosa 10 ja toinen sauvamainen kar-10 miosa 20 liittyvät olennaisesti suorassa kulmassa toisiinsa. Ensimmäinen karmiosa on karmin tavanomaisessa käyttötilanteessa olennaisesti vaakasuuntaisessa asennossa ja toinen karmiosa on karmin tavanomaisessa käyttötilanteessa olennaisesti pystysuuntaisessa asennossa. Ensimmäisen karmiosan sivupinnasta 12 on poistettu karmimateriaalia siten, että sivupintaan on muodostunut loveus. 15 Loveuksella on kaksi olennaisesti tasaista pintaa; toisen karmiosan 20 päätypintaa 24 vasten asettuva puskupinta 16 ja toisen karmiosan sivupintaa 22 vasten asettuvan reunapinta 18. Puskupinta on olennaisesti yhdensuuntainen ensimmäisen karmiosan sivupinnan kanssa ja reunapinta on olennaisesti kohtisuorassa asennossa em. pintojen kanssa. Puskupinnan ja päätypinnan välissä on kaksi liukule-20 vyä, joista ensimmäinen liukulevy 26a on kiinnitetty toisen karmiosan päätypintaan 24 ja toinen liukulevy on kiinnitetty ensimmäisen karmiosan puskupintaan 16. Päällekkäisten liukulevyjen väliin muodostuu näin päätypinnan ja puskupinnan suuntainen liukutaso 50. Liukulevyjen kiinnitys karmiosien pintoihin voidaan toteuttaa esimerkiksi liimalla tai mekaanisilla kiinnityselimillä, kuten niiteillä, nauloilla tai t? 25 hakasilla. Liukulevyt on valmistettu jostain puristusrasitusta kestävästä, alhaisen ™ kitkakertoimen omaavasta materiaalista, kuten muovimateriaalista tai silikonista.

o Liukulevyjen sijoittamista varten toisen karmiosan päätypintaan 24 on muodostettu οΰ syvennys 14, jonka syvyys on olennaisesti yhtä suuri kuin kahden päällekkäisen ϊ liukulevyn paksuus. Syvennyksen reunaosat 15 peittävät siten liukulevyn olennai-

CL

30 sesti kokonaan näkyvistä ts. liukulevyt eivät näy kulmaliitoksen ulkopuolelle. Toi-§ sen karmiosan sivupinnan 22 ja reunapinnan 18 välissä on tiivistekerros 28, joka

LO

^ on muodostettu levittämällä reunapinnalle elastista tiivistemassaa.

o

C\J

Toisen karmiosan ulkopintaan 30 on porattu reikä 32, jossa on halkaisijaltaan suurempi alkuosa 32a ja halkaisijaltaan pienempi loppuosa 32b. Reiän alkuosa ulot-35 tuu toisen karmiosan sisään etäisyyden päähän päätypinnasta 24 ja reiän loppu- 5 osa ulottuu toisen karmiosan ja ensimmäisen karmiosan välisen rajapinnan yli ensimmäiseen karmiosaan. Reiän pituussuunta muodostaa kulman a toisen karmin pituussuunnan kanssa. Kuvassa kulma on 45 astetta, mutta se voi olla välillä 30-60 astetta. Reikään on asennettu kierrejousi 34, jonka ulkohalkaisija on hieman 5 pienempi kuin reiän alkuosan halkaisija. Reikään on ruuvattu kiinnitysruuvi 36 siten, että se kulkee kierrejousen keskireiän läpi ja sen kärki porautuu kiinni ensimmäiseen karmiosaan. Kiinnitysruuvin kannan ulkohalkaisija on suurempi kuin kierrejousen keskireiän halkaisija, joten kierrejousi puristuu kasaan kiinnitysruuvin kannan ja reiän alkuosan pohjan väliin. Puristuksissa oleva kierrejousi kohdistaa 10 reiän alkuosan pohjaan jousivoiman, joka vaikuttaa toiseen karmiosaan sen pituussuuntaan nähden vinossa, 45 asteen kulmassa. Jousivoima voidaan siten jakaa olennaisesti ensimmäisen karmiosan 10 suuntaiseen ensimmäiseen voima-komponenttiin ja olennaisesti toisen karmiosan 20 suuntaiseen toiseen voima-komponenttiin. Ensimmäinen voimakomponentti työntää toista karmiosaa ensim-15 mäisen karmiosan reunapintaa 18 vasten ja toinen voimakomponentti työntää toista karmiosaa ensimmäisen karmiosan loveuksen puskupintaa 16 vasten. Yhteen kulmaliitokseen tulevien kiinnitysruuvien ja niitä varten porattujen reikien 32 sopiva lukumäärä määräytyy karmiosien mittojen perusteella. Kiinnitysruuveja voi olla esimerkiksi yksi, kaksi tai kolme kappaletta yhtä kulmaliitosta kohti.

20 Keksinnön mukainen kulmaliitos mahdollistaa ensimmäisen ja toisen karmiosan liikkumisen toisiinsa nähden, jos ensimmäiseen ja/tai toiseen karmiosaan kohdistuu kuormituksia, jotka pakottavat karmiosia erilleen toistaan. Ensimmäisen ja toisen karmiosan erkaantuessa toistaan kierrejousi puristuu enemmän kokoon, mikä mahdollistaa liitoskohdassa vastakkain asettuvien pintojen tilapäisen etääntymisen 25 toisistaan. Välittömästi kuormituksen poistumisen jälkeen jousivoima kuitenkin pa-eo kottaa liitoksen alkuperäiseen muotoonsa. Kierrejousi toimii siten kiristyselimenä, ° joka estää pysyvien rakojen muodostumisen liitoksen vastinpintojen välille. Puskuri; pinnan 16 ja päätypinnan 24 välisestä liitospinnasta suurin osa on liuku levyjen i T- 26a, 26b:n välistä liukutasoa 50. Karmiosien liikkuessa toisiinsa nähden liikun-

CVJ

x 30 tasauma muodostuu liukulevyjen väliseen liukutasoon. Liukulevyjen 26 alhainen

IX

kitkakerroin helpottaa karmin osien palautumista alkuperäiseen asentoonsa. Kier-o rejousi estää hetkellisten ulkoisten kuormitusten aiheuttamien rakojen syntymisen !£ lisäksi myös karmiosan lämpötilan ja/tai kosteuden muutoksista aiheutuvien rako- 5 jen muodostumisen liitoksen vastinpintojen välille.

35 Kuvassa 2 on esitetty esimerkinomaisesti eräs keksinnön mukaisen kulmaliitoksen edullinen suoritusmuoto. Kuvan 2 suoritusmuoto poikkeaa kuvassa 1 selostetusta 6 keksinnöstä siinä, että nyt toisen karmiosan 20 syvennykseen 14 asennetut liuku-levyt 126a, 126b ovat muodoltaan kiilamaisia. Ensimmäinen liukulevy 126a on kiinnitetty toisen karmiosan 20 päätypintaan siten, että sen ohuempi reuna on ka-uimpana toisen karmiosan sivupinnasta 22 ja toinen liukulevy on kiinnitetty en-5 simmäisen karmiosan 10 puskupintaan 16 siten, että sen ohuempi reuna on lähimpänä toisen karmiosan sivupintaa. Kulmaliitoksessa päällekkäin asettuvat liukupinnat muodostavat siten kauttaaltaan olennaisesti tasapaksun liukulevykerrok-sen, jonka läpi kulkee vinossa asennossa oleva liukutaso 50. Liukutason ja ensimmäisen karmiosan reunapinnan 18 välinen kulma on siten terävä kulma. Sa-10 moin toisen karmiosan sivupinnan 22 ja liukutason 50 välinen kulma on terävä kulma. Tämän suoritusmuodon erityisenä etuna on, että toisen karmiosaan vaikuttava painovoima edistää omalta osaltaan kulmaliitoksessa vastakkain asettuvien pintojen siirtymistä mahdollisimman lähelle toisiaan. Puskupinnan ja päätypinnan kaltevan asennon ansiosta karmiosat palautuvat helpommin alkuperäiseen asen-15 toonsa karmiosien tilapäisen toisistaan erkaantumisen jälkeen.

Edellä selostettu keksinnön mukainen kulmaliitos soveltuu erityisesti sellaisiin talonrakennuksia käytettyihin rakennusosiin, joissa on vaakasuuntaisista ensimmäisistä karmiosista ja pystysuuntaisista toisista karmiosista rakentuva kehä. Tyypillisesti tällaisia rakennusosia ovat erimerkiksi ikkunoiden puiset karmit ja puitteet 20 sekä liukuovien puukarmit. Karmiosien materiaalia ei ole rajoitettu pelkästään puumateriaaliin, vaan keksintöä voidaan soveltaa myös muista materiaalista, kuten alumiinista tai muovista valmistetuissa karmeissa. Edelleen keksintöä ei ole kuitenkaan rajattu pelkästään ikkunoiden tai ovien karmeissa käytettäviin kulmalii-toksiin, vaan sitä voidaan soveltaa missä tahansa sellaisessa rakennusosassa, 25 joissa kaksi pitkänomaista kappaletta kiinnitetään toisiinsa siten, että ne muodos- co tavat keskenään kulmaliitoksen.

δ

CVJ

^ Edellä on selostettu eräitä keksinnön mukaisen kulmaliitoksen ja kulmaliitoksen ° valmistusmenetelmän edullisia suoritusmuotoja. Keksintö ei rajoitu edellä selostet- 00 tuihin ratkaisuihin vaan keksinnöllistä ajatusta voidaan soveltaa eri tavoilla patent in 30 tivaatimusten asettamissa rajoissa.

CO

o

CD

m δ

CVJ

Claims (14)

1. 7
2. 1. Kulmaliitos, jossa on ensimmäinen karmiosa (10) ja toinen karmiosa (20), sekä ensimmäisen ja toisen karmiosan yhteen liittävä kiinnitysruuvi (36), tunnettu 5 siitä, että ensimmäisessä karmiosassa (10) on puskupinta (16) ja toisessa kar-miosassa (20) on päätypinta (24), jotka ovat liitoksessa rinnakkain ja puskupinnan ja päätypinnan välissä on ainakin yksi liukulevy (26a, 26b, 126a, 126b),
3. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kulmaliitos, tunnettu siitä, että puskupinnan (16) ja päätypinnan (24) välissä on kaksi liukulevyä (26a, 26b, 126a, 126b), jolloin 10 ensimmäinen liukulevy (26a, 126a) on kiinnitetty päätypintaan ja toinen liukulevy (26b, 126b) on kiinnitetty puskupintaan.
4. 3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen kulmaliitos, tunnettu siitä, että liukule-vyt (26a, 26b) ovat olennaisesti tasapaksuja.
5. 4. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen kulmaliitos, tunnettu siitä, että liukule-15 vyt (126a, 126b) ovat muodoltaan kiilamaisia.
6. 5. Patenttivaatimuksen 3 tai 4 mukainen kulmaliitos, tunnettu siitä, että liitoksessa päällekkäin asettuvat liukulevyt (26a, 26b, 126a, 126b) muodostavat olennaisesti tasapaksun kerrosrakenteen.
7. 6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen kulmaliitos, tunnettu siitä, että 20 päätypinnassa (24) on syvennys (14) ainakin yhden liukulevyn (26a, 26b, 126a, 126b) sijoittamista varten.
8. 7. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen kulmaliitos, tunnettu siitä, että „ puskupinnassa (16) on syvennys (14) ainakin yhden liukulevyn (26a, 26b, 126a, o 126b) sijoittamista varten. i 9 25 8. Jonkin patenttivaatimuksen 1-7 mukainen kulmaliitos, tunnettu siitä, että ™ liukulevyjen (26a, 26b, 126a, 126b) kitkakerroin on olennaisesti pienempi kuin | puskupinnan (16) ja päätypinnan (24) kitkakerroin. CO
9. 9. Jonkin patenttivaatimuksen 1-8 mukainen kulmaliitos, tunnettu siitä, että kiinnitysruuvi (36) on vinossa kulmassa ensimmäisen karmiosan (10) ja toisen ° 30 karmiosan (20) pituussuuntaan nähden ja liitoksessa on ensimmäistä karmiosaa ja toista karmiosaa toisiaan kohti vetävä kiristyselin, kuten kierrejousi (34). 8
10. 10. Jonkin patenttivaatimuksen 1-9 mukainen kulmaliitos, tunnettu siitä, että se on liukuoven karmin kulmaliitos, jossa ensimmäinen karmiosa (10) ja toinen kar-miosa (20) ovat olennaisesti suorassa kulmassa toisiinsa nähden.
11. 11. Menetelmä kulmaliitoksen muodostamiseksi, jossa menetelmässä ensim-5 mäinen karmiosa (10) ja toinen karmiosa (20) liitetään yhteen kiinnitysruuvilla (36), tunnettu siitä, että menetelmässä - muodostetaan ensimmäiseen karmiosaan (10) puskupinta (16) ja toiseen kar-miosaan (20) päätypinta (24), - asetetaan puskupinta ja päätypinta rinnakkain ja 10. järjestetään puskupinnan ja päätypinnan väliin ainakin yksi liukulevy (26a, 26b, 126a, 126b).
12. 12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että puskupinnan (16) ja päätypinnan (24) väliin järjestetään kaksi liukulevyä (26a, 26b, 126a, 126b), jolloin ensimmäinen liukulevy (26a, 126a) kiinnitetään päätypintaan ja toi- 15 nen liukulevy (26b, 126b) kiinnitetään puskupintaan.
13. 13. Patenttivaatimuksen 11 tai 12 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että muodostetaan päätypintaan (24) ja/tai puskupintaan (16) syvennys (14) ainakin yhden liukulevyn (26a, 26b, 126a, 126b) sijoittamista varten.
14. 14. Jonkin patenttivaatimuksen 11-13 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että 20 siinä muodostetaan liukuoven karmin kulmaliitos, jossa ensimmäinen karmiosa (10) ja toinen karmiosa (20) liitetään olennaisesti suorassa kulmassa toisiinsa. CO δ C\J δ i δ X IX Q. CO o CO m δ c\j 9