FI70619C - Byggkonstruktion - Google Patents

Description

1 7061 9

Rakennekonstruktio

Byggkonstruktion

Keksinnön kohteena on rakennekonstruktio, jossa on ainakin yksi konstruktiopylväs ja ainakin yksi levy, jolloin konstruktiopylväs sijaitsee levyn sisäpinnan vieressä ja kantaa sitä, ja levyn yksi reuna sijaitsee konstruktiopylvään vieressä ja ulottuu yhdensuuntaisena konstruktio-pylvään pituusakselin kanssa. Levy ja pylväs lukittuvat yhteen levyn tasossa olevalla uralla niin, että pylväs ja vierekkäin sijaitsevat levyt muodostavat kantavan yksikön, joka ei vaadi naulaamista, liimaamista tai muunlaista kiinnittämistä, ja joka helposti ja ilman ammattitaitoa voidaan joustopuristaa yhteen ja erottaa osiinsa.

Erilaiset konstruktiopylväät ja rakennuslevyt yhdessä muodostavat erilaisia konstruktiopaneeleja, jotka ovat yksinkertaisia tai kaksinkertaisia, esim. lattioita, ulkoseinäpäällysteitä, kattoja, eristettyjä seiniä, täydellisiä seiniä, osittaisia sisäseiniä tai seiniä, joissa on ikkunoita tai ovia.

Perusyksiköt voidaan liimata tai kiinnittää yhteen suurempien yksiköiden muodostamiseksi, lujuuden lisäämiseksi tai materiaalimenekin pienentämiseksi.

Keksintöä voidaan soveltaa talonrakennukseen mutta myös mallirakennukseen, leikkikalujen valmistukseen, jne.

Talonrakennuksessa on taso tavallisin muoto sekä ulkopuolisesti että sisäpuolisesti, jolloin tason yksikkönä tavallisesti on levy.

Levyn lujuus ja jäykkyys ovat pienimmillään levyn tasoa vastaan kohtisuo- 2 7061 9 rassa suunnassa, jossa levy on taipuisa ja heikko. Tästä syystä rakennetaan levyjen taakse konstruktiokehys, ja levyt kiinnitetään tällöin tavallisesti naulaamalla mutta usein myös liimaamalla. Tämänkaltaisella konstruktiopinnalla ei ole mitään erikoisnimeä, ja se edustaa itse asiassa kahta eri elementtiä, nimittäin konstruktiokehystä ja peitelevyä. Konstruktiokehys on kantava yksikkö, ja se konstruoidaan sellaisenaan ennen muita elementtejä, koska sen mm. on kestettävä naulaamista, jota esiintyy levyjä kehykseen kiinninaulattaessa.

Konstruktiokehys on sovitettava levyn kokoon, koska pylväs on sijoitettava levyn jokaisen reunan alle levyyn kohdistuvan kohtisuoran rasituksen kannattamiseksi ja levyn kiinnittämiseksi pylvääseen. Kehys on tästä syystä konstruoitava melko tarkasti. Konstruktiopylväät eivät saa kaartua reunan suorasta linjasta, joten pylväät on tuettava siten, että jokainen pylväs muodostaa suoran linjan. Kehyksen konstruktio vaatii tästä syystä ammattitaitoa, käytännöllistä kykyä, mittauksia ja melko paljon työtä.

Tämän jälkeen levyt naulataan kiinni kehykseen, jolloin naulaaminen edustaa aikaa kuluttavaa työtä. Kaikki naulanreiät on peitettävä täyte-maalilla, jonka on annettava kuivua, minkä jälkeen sitä on työstettävä hiekkapaperilla. Sähköjohtoja varten tarvittavat putket ulottuvat seinien pystysuunnassa niin, että tukiin on porattava reiät putkien läpivientiä varten. Oven- ja ikkunankarmeja ei valmisteta automaattisesti, vaan ne on tehtävä erikseen ja kiinnitettävä konstruktiokehykseen. Tämän kaiken seurauksena on, että kaksi kolmasosaa seinän kustannuksista ilman ikkuna-tai oviaukkoja on edellisen mukaan työkustannuksia, jotka pääasiallisesti koostuvat mittauksista ja naulaamisesta sekä tämän yhteydessä syntyvien vahinkojen korjaamisesta.

Keksintö perustuu siihen reaaliseen toteamukseen, että tämä työ on tarpeetonta. Mittauksen tarkoituksena on paikallistaa pylväät paikkaan, jossa kaksi levyä kohtaavat. Tämä voidaan tehdä muuttamalla työvaiheiden järjestystä ja sijoittamalla jokainen pylväs sen jälkeen, kun levy jo on paikallaan, jolloin levy määrää pylvään paikan, joka puolestaan määrää seuraavan levyn sijainnin. Tämän ansiosta tullaan toimeen ilman mittausta.

3 7061 9

Naulaamisen tarkoituksena on levyn ja pylvään kiinnittäminen yhteen. Naulaus on pysyvä ja kiinteä kiinnitysmuoto, joka ei salli purkamista ilman määrättyä vahingoittumista ja jopa ilman täydellistä turmeltumista. Tämä kiinnitystäpä on sangen epäedullinen, koska on väistämättömästi eduksi voida muuttaa sisustussovituksia. Naulauksen käytön syynä on ilmeisesti se, että mitään kiinteää mutta erotettavissa olevaa kiinnitystä ei tunneta. Naulauksen korvaamiseksi on tästä syystä keksittävä tällainen helppo kiinnitystäpä.

Uran käyttäminen on tunnettu saumausmenetelmä, jolla ei ole naulaamiseen liittyviä haittoja, mutta jota tästä huolimatta ei ole käytetty keksinnön mukaiseen levyn ja pylvään kannattavaan yhdistämiseen. Uraa eri tavalla käyttäviä menetlemiä on selitetty mm seuraavissa patenttijulkaisuissa: FI 49.450, US 3.624.974, DE 2.613.675, sekä FI patenttihakemuksessa 1901/68. Uraa on yleensä käytetty pintayksiköiden, kuten laakasaumojen yhdistämiseen, ja tällöinkin ainoastaan luonteeltaan jatkuvan sauman aikaansaamiseksi ja pinnan tasossa jäykän sauman saamiseksi, mutta sen sijaan ei pinnan muodostavan elementin kiinnittämiseksi konstruktioelementteihin. Tähän tarkoitukseen on käytetty naulaamista ja/tai liimaamista siinäkin tapauksessa, että pinnan muodostavat elementit on yhdistetty uralla. Uraa on myös käytetty esim. reunalistojen ja levyjen yhdistämisessä ja levyjen sijainnin ohjaamiseksi, joissa liitoksella ei ole tukevaa ja kannattavaa tehtävää. Täten on uran käyttö tunnettua laakasaumauksen yhteydessä pinnan muodostamiseksi laakayksiköistä, mutta sekä listoituksen tai ohjauksen yhteydessä levyn ja pylvään molemminpuolista uraa ei tunneta keinona laakayksiköiden yhdistämiseksi ja niiden kiinnittämiseksi samanaikaisesti kannatuskehykseen, ja keinona tällaisten yksiköiden kiinnittämiseksi yksinkertaisella tavalla kehykseen. Kaikki tämä voidaan yhteenvetona sanoa siten, että ura on tunnettu laakasaumana mutta ei ole tunnettu konstruktiokehyssaumana tai erillisten konstruktiopylväiden yhdistämiseksi muihin konstruktioelementteihin, eli toisin sanoen keinona sauman kannattamiseksi. Uran tällainen käyttö on välttämätön keksinnön tarkoituksen saavuttamiseksi.

7061 9 μ

Keksinnön tarkoituksena on siis uuden tuotteen aikaansaaminen, jolla tuotteella on konstruktiokehyksen kannatusomi-naisuudet ja levypäällyksen pintaominaisuudet, jolloin tämä uusi tuote ei perustu liimaukseen, naulaamiseen tai muunkaltaiseen pysyvään kiinnittämiseen, vaan on itsensä kantava ja osiinsa purettava.

Keksinnön tavoite toteutetaan seuraavissa patenttivaatimuksissa lähemmin määritellyn konstruktion avulla.

Keksintö selitetään seuraavassa lähemmin oheisten piirustusten perusteella, jotka esittävät eräitä suoritusesimerkkejä.

Kuvot 1, 2 ja 3 näyttävät vaakaleikkauksina erilaisia keksinnön mukaisia menetelmiä pylvään yhdistämiseksi levyihin.

Kuvio 4 näyttää vaakaleikkauksena konstruktiopaneelia.

Kuvio 5 näyttää vaakaleikkauksena paneeleja, jotka muodostavat eristetyn seinän.

Kuvio 6 näyttää perspektiiviesityksenä kahta paneelia, jotka muodostavat irrallisen sisäseinän.

Kuvio 7 näyttää perspektiiviesityksenä kahta paneelia, joissa on pääte-elementti, ja jotka muodostavat sisäseinän erään osan.

Kuvio 8 näyttää seinää, jossa on kaksinkertaiset paneelit ja karmi.

Kuviot 9...11 vastaavat kuvioita 1...3, mutta niissä on naulattavan osan sisältävä konstruktiopylväs.

Keksinnön mukaisessa konstruktiopaneelissa on kuvion 1 mukaan levy 2 pinnan 3 muodostamiseksi, ja konstruktiopylväs 1 tarvittavan lujuuden saavuttamiseksi. Pylväs 1 sijaitsee 5 7061 9 levyn 2 reunan luona ja konstruktiopylvään 1 kannatus-suunta on kohtisuorassa levyn pintaa 3 vastaan. Levy 2 ja pylväs 1 on yhdistetty uralla 4, jonka saumasuunta on levyn tasossa ja kohtisuorassa levyn reunaa vastaan.

Koska tavallinen ura on jäykkä sauman pituussuuntaa vastaan kohtisuorassa suunnassa, toisin sanoen on kohtisuorassa pintaa vastaan, ja konstruktiopylvään 1 kannatussuunta ulottuu kohtisuorassa suunnassa, tulee urasta jäykkä sauma eli kiinnityskeino kannatussuunnassa. Koska konstruktio-pylväs 1 on jäykkä suunnassa, jossa levy on taipuisa, ja tämä pylväs on yhdistetty tähän levyyn saumalla, joka on jäykkä samassa suunnassa, välittyy konstruktiopylvään 1 jäykkyys levyyn 2, josta siis tulee jäykkä sekä pylvästä 1 kohti että tästä poispäin. Tämä on tarkasti samaa kuin mikä aikaisemmin on aikaansaatu naulaamalla, ja tämähän on poikittaisuran tehtävä.

Poikittaisura 4 ei siis toimi laakasaumana, koska se ei yhdistä kahta pintayksikköä toisiinsa, vaan sen sijaan yhdistää pintayksikön kannatusyksikköön, mikä aikaisemmin on aikaansaatu naulaamalla. Tuloksena on kantava pinta-yksikkö eli kuvion 1 mukainen konstruktiopaneeli, ja uusi tuote.

Yhdistämällä konstruktiopylväs 1 kahteen samassa tasossa olevaan levyyn 2 saadaan muodostumaan levyjen välinen laaka-sauma, jossa konstruktiopylväs 1 toimii välillä olevana elementtinä. Konstruktiopaneeli voidaan tästä syystä määritellä pintayksiköistä koostuvaksi paneeliksi, jonka pintayksi-köt on yhdistetty uran avulla, ja joka tunnetaan siitä, että urasauma ei esiinny pintayksiköiden vaan pintayksikön ja välillä olevan kantavan elementin välillä ja sitten uudelleen sauman välillä olevan elementin ja toisen pintayksikön välillä siten, että urasauma on välillinen ja välillä oleva el^nentti on kantava elementti.

Tämä ei välttämättä tarkoita sitä, että välillä oleva elementti on pinnan osana, vaikkakin tämä on myös mahdollista 6 7061 9 niin haluttaessa. Tässä on siis kysymys vapaasta valinnasta eikä pakollisesta periaatteesta.

Konstruktiopaneeliyksiköistä voidaan valmistaa pinta, joka vastaa tavallista urasaumapintaa, mutta jonka etuna on, että se ei vaadi naulaamista, liimaamista eikä konstruktio-kehystäkään, koska tämä pinta tunnetaan sen kannatuskyvys-tä ja jäykkyydestä. Tämä on siis konstruktiopaneeli.

Konstruktiopylvään 1 ja levyn välisen uran liitossuunta voi teoreettisesti ulottua joko levyn tasossa tai kohtisuorasta tätä vastaan. Viimeksi mainitussa tapauksessa ura ei ole kiinnitetty konstruktiopylvään kantavaan suuntaan, koska tämä pylväs kuormitettuna kaartuu hiukan, mikä voisi vaikeuttaa sauman irroittamista. Sitä paitsi ei käytetä hyödyksi tavallisen lastulevyn eli siis talonrakennuksessa yleisimmin käytetyn levyn pintalujuutta, vaan sen sijaan tämä lujuus riippuu levyn lujuudesta pintaa vastaan kohtisuorassa suunnassa, jossa levy on heikoin. Näistä molemmista syistä on uran tasoa vastaan kohtisuorassa oleva ura sopimaton konstruktiopaneelin valmistamiseksi. Tällainen ura ei myöskään kestä pinnasta poispäin suunnattua voimaa, joka voi aiheutua esim. äkkiä laskevasta ilmanpaineesta tai pinnan kannattamien hyllyjen tai muiden esineiden painosta. Tällainen levyn tasossa oleva ura kestää tällaisia rasituksia, se on kiinteä kohtisuorassa suunnassa, mikä on välttämätön ehto kannatuskyvyn välittämiseksi konstruktio-pylväästä levyyn, koska vastus esiintyy tässä päinvastaisessa suunnassa. Tämän lisäksi ura sallii edellä mainitun kaartumisen ja käyttää myös hyödyksi lastulevyn pintalujuu-den.

Keksinnön mukainen konstruktiopaneeli asennetaan paikalleen siten, että kannatuspylväs 1 sijoitetaan levyn 2 reunaa vasten tai päinvastoin, ja urasauma lukitaan puristamalla nämä yksiköt yhteen. Tällöin konstruktiopaneeli itse paikallistaa pylvään 1, joten mittaus on tarpeeton. Koska lisäksi poikittaisura toimii naulauksen tavoin, vältetään 7 7061 9 uutta tuotetta eli konstruktiopaneelia käytettäessä se työmäärä, johon sisältyy kehyksen mittaus ja naulaaminen samoin kuin naulojen upottaminen, naulanreikien täyttäminen täytemaalilla ja työstäminen hiekkapaperilla.

Uran muoto ja rakenne riippuvat vallitsevista olosuhteista, esim. kannatusominaisuuksista ja levyn paksuudesta sekä pinnan halutusta luonteesta, riippumatta siitä, onko konstruktiopylvään oltava piilossa, näkyvissä levyjen välissä tai tasoissa levyjen kanssa. On tärkeää, että ura on riittävän ahdas levyn estämiseksi siirtymästä kannatus-suunnassa luonnollisesta kutistumisesta huolimatta, mutta uran on silti oltava riittävän leveä helpon asennuksen ja vahingottoman purkauksen mahdollistamiseksi.

Nämä vaatimukset ovat keskenään ristiriitaiset, ja tästä syystä on kuvion 2 näyttämä ura tärkeä tähän tarkoitukseen, koska se sallii kaksivaiheisen asennuksen, jonka toisessa vaiheessa käytetään uran molemmin puolin kahta yhdensuuntaista kosketuspintaa, jotka eivät sijaitse toisiaan vastapäätä ja näin ollen kohdistavat uran täyttävään kieleen taivutusvoiman. Tällainen ura käyttää hyödyksi puun joustavuutta levyn pitämiseksi tukevasti kiinni urassa. Lisäksi sallitaan tietty kutistuminen uran lukitussuunnassa, joka vastaa kosketuspintojen pituutta. Tällaista uraa sanotaan kaksinkertaiseksi, jos siinä on kaksi kosketuspintaa, kolminkertaiseksi, jos siinä on kolme kosketuspintaa, jolloin edelleen on kysymys poikittaisurasta. Kuvio 3 näyttää tällaista kolminkertaista joustavaa poikittaisuraa, joka peittää konstruktiopylvään levyn pinnan alle.

Kuviossa 4 on näytetty yksinkertainen konstruktiopaneeli, kun taas kuvio 5 näyttää kaksi yksinkertaista konstruktio-paneelia, jotka muodostavat eristävän seinän.

Kuviossa 6 on esitetty täydellisen sisäseinän muodostava kaksinkertainen konstruktiopaneeli, ja kuvio 7 näyttää 8 7061 9 kaksinkertaista konstruktiopaneelia, jossa on osittaisen sisäseinän muodostava pääte-elementti.

Kuvio 8 näyttää karmilla varustettua kaksinkertaista konstruktiopaneelia.

Kuvio 9 ja 10 näyttävät erästä muunnettua suoritusmuotoa, jonka mukaan pylväässä 1 on laakasivu, joka on tarkoitettu sijoitettavaksi kantavaa pintaa vasten, ja jonka ainakin toisella sivulla on pidennys, joka on sopivan paksu läpinaulattavaksi siten, että pylväs voidaan kiinnittää kantavaan pintaan, jona voi olla seinä, palkki tai muu senkaltainen.

Keksintöä voidaan soveltaa muihinkin materiaaleihin kuin puuhun, vaikkakin puu on valittu keksinnön havainnollistamiseksi. Kuvioiden 4...8 näyttämät asennetut kokonaisuudet on yhdistetty toisiinsa sijoituskappaleilla 5, jotka kiinnitetään tavanomaisella naulauksella.

Keksintö ei rajoitu edellä selitettyihin ja piirustusten näyttämiin suoritusmuotoihin, vaan sitä voidaan muuntaa oheisten patenttivaatimusten puitteissa. Selitetty keksintö esittää siis uutta talonrakennusmenetelmää.

Claims (11)

7061 9

1. Rakennekonstruktio, jossa on ainakin yksi konstruktiopyl-v3s (1) ja ainakin yksi levy (2), jolloin konstruktiopylväs (1) sijaitsee levyn (2) sisäpinnan vieressä ja kantaa sitä, ja levyn (2) yksi reuna sijaitsee konstruktiopylvaan (1) vieressä ja ulottuu yhdensuuntaisena konstruktiopylvaan (1) pituusakselin kanssa, tunnettu siitä, että konstruktipylvas (1) ja levyn (2) vierekkäinen reuna liittyvät yhteen koiras/naa-raskitkasaumal1 a 1iitossuunnan ulottuessa yhdensuuntaisesti levyn (2) pinnan kanssa ja kohtisuorassa pylvään (1) pituussuuntaan nähden.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen konstruktio, tunnet-t u siitä, että sauma käsittää koiraskappaleen kapenevan päätyosan sekä koiraskappaleessa kaksi levyn (2) pinnan kanssa yhdensuuntaista kosketuspintaa, ja että saumassa on vastaavat kosketuspinnat naaraskappaleessa.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen konstruktio, tunnet-t u siitä, että sauman koiraskappale on järjestetty levyssä (2) ja sauman naaraskappale on järjestetty pylväässä (1).

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen konstruktio, tunnet-t u siitä, että konstruktiopylväässä (1) on koiraskappal e ja levyssä (2) on vastaava naaraskappale, jolloin konstruktio-pylväässä (1) olevassa koiraskappaleessa on kapeneva päätyosa ja kaksi kosketuspintaa, jotka ulottuvat yhdensuuntaisesti levyn (2) pinnan kanssa ja levyssä (2) olevassa naaraskappaleessa on vastaavat kosketuspinnat järjestetty tarttumaan kosketuspylvään (1) koiraskappaaleeseen.

5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 1...4 mukainen konstruktio, tunnettu siitä, että koiras/naarassauma on muotoiltu konstruktiopylvään (1) toisen pään kummallekin puolel le. 10 7061 9

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen konstruktio järjestetty rinnakkain samanlaisen konstruktion kanssa, tunnettu siitä, että toisen konstruktion pylväät (1) ulottuvat toista konstruktiota kohti ja toisen konstruktion pylväät (1) on järjestetty toisen konstruktion pylväiden (1) välistä kohtaa vastapäätä, ja että eristysmateriaalikerros on sijoitettu konstruktioiden väliin.

7. Jonkin patenttivaatimuksen 1...4 mukainen konstruktio, tunnettu siitä, että koiras/naarassauma on järjestetty konstruktiopylvään (1) kummankin pään molemmille sivuille siten muodostaen levyjen (2) yhdensuuntaisia pituusosuuksia.

8. Patenttivaatimuksen 6 tai 7 mukainen konstruktio, tunnettu siitä, että siinä on ainakin yksi sellainen konstruktiopylväs (1), jonka toisen sivun kumpaankin päähän on muodostettu koiras/naarassauma siten, että konstruktiopylväs (1) muodostaa konstruktion päätykappaleen.

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen konstruktio, tunnettu siitä, että ikkuna- tai ovikarmi on sovitettu konstruktio-pylvään (1) vastakkaiselle sivulle.

10. Jonkin patenttivaatimuksen 5...9 mukainen konstruktio, tunnettu siitä, että ainakin eräät konstruktiopylväi-den (1) ja levyjen (2) vierekkäisistä pinnoista on liimattu yhteen konstruktion lujuuden lisäämiseksi.

11. Jonkin patenttivaatimuksen 5...10 mukainen konstruktio, tunnettu siitä, että ainakin eräät panelin koiras/naarassaumoista on liimattu yhteen konstruktion lujuuden lisäämiseksi. n 70619