PL181971B1

PL181971B1 - Ksztaltownik z wewnetrzna komora i usztywnieniem PL

Info

Publication number: PL181971B1
Application number: PL96315834A
Authority: PL
Inventors: Guenter Pielmeier
Original assignee: Thyssen Polymer Gmbh
Priority date: 1995-11-14
Filing date: 1996-08-26
Publication date: 2001-10-31
Also published as: EP0774559A1; PL315834A1; EP0774559B1; RU2116425C1; CZ325796A3; CZ292304B6; ES2156240T3; TR199600827A2; US5974758A

Abstract

1. Ksztaltownik z wewnetrzna komora i usztywnieniem, które wzmacnia polaczenie srubowe, lub innego rodzaju polaczenie z dru- gim elementem konstrukcyjnym okna, drzwi lub z podobnym ksztaltownikiem, na przyklad z podpora lub slupkiem, przy czym usztywnie- nie jest wykonane jako profil skrzynkowy z walcowanej blachy stalowej, jest wyposazone w kanal dla sruby mocujacej czolowo ksztal- townik z drugim ksztaltownikiem i jest usytu- owane wzdluz wewnetrznych scian kanalu ksztaltownika, znamienny tym, ze usztywnie- nie (2) ma postac jednoczesciowego walcowa- nego profilu z blachy stalowej, jest wyposazone w umieszczony wewnatrz przynajmniej jeden kanal (2a) dla sruby mocujacej (3), w przy- najmniej jedno ramie (2b) odchodzace od kanalu (3) w strone wewnetrznej scianki komo- ry (H) ksztaltownika, i z tego miejsca skiero- wane pod dowolnym katem w kierunku scianek komory (H). PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest kształtownik z wewnętrzną komorą i usztywnieniem, które wzmacnia połączenie śrubowe, lub innego rodzaju połączenie z drugim elementem konstrukcyjnym okna, drzwi lub z podobnym kształtownikiem, na przykład z podporą lub słupkiem. Usztywnienie jest wykonane jako profil skrzynkowy z walcowanej blachy stalowej, jest wyposażone w kanał dla śruby mocującej czołowo kształtownik z drugim kształtownikiem i jest usytuowane wzdłuż wewnętrznych ścian kanału kształtownika.

Znane są ogólnie kształtowniki z tworzywa sztucznego, zawierające wewnątrz zamkniętej komory usztywnienie. Usztywnienia są wykonane z blachy aluminiowej lub stalowej. Usztywnienia aluminiowe są drogie i słabe (tylko około 1/3 wytrzymałości stali na zginanie). Z tego powodu korzystniejsze są usztywnienia z blachy stalowej. Są one również ogólnie znane. Są one wykonywane jako skrzynkowe, jako profile Z, podwójne T i temu podobne.

181 971

Z niemieckiego opisu patentowego nr DE-GM 87 14 076 (EP-PS 0 312 646) znany jest wewnętrzny dźwigar ramy okiennej z tworzywa sztucznego, który składa się z dwóch korytkowych połówek będących dla siebie lustrzanym odbiciem, stykających się ze sobą półkami środkowymi. Każda półka środkowa ma dwa podłużne, równoległe do siebie zagłębienia, tworzące wspólnie z drugą połówką dźwigara dwa kanały dla śrub. Wymiary ramion korytek są tak dobrane, że usztywnienie może zostać włożone do kształtownika ze sztucznego tworzywa z małym luzem, a następnie przez rozpieranie połówek usztywnienia śrubami luz zostaje skasowany. Takie usztywnienie, składające się z dwóch połówek, wkładane z luzem do komory kształtownika wykazuje wiele niedogodności. Na przykład kanały dla śrub wspornika tworzą się dopiero wówczas, gdy połówki ściśle do siebie przylegają, czyli zagłębienia w połówkach kompletnego profilu muszą tworzyć wspólnie górne i dolne kwadratowe miejsca (kanały dla śrub), do których mogą dopiero zostać wkręcone śruby. Jeżeli kształtownik z komorą wewnętrzną jest wykonany mało dokładnie wysokościowo, to zagłębienia nie leżą dokładnie nad sobą i kanał śrubowy musi być dopasowywany. Przy niedokładnościach szerokościowych kształtownika z komorą wewnętrzną połówki kompletnego profilu dźwigara (usztywnienia) przesuwają się względem siebie i wkręcenie śruby jest również utrudnione. Dodatkową niedogodnością jest to, że połówki profilu usztywnienia opierają się swymi krawędziami na wewnętrznych ściankach komory kształtownika, co jest warunkiem ich prawidłowego działania. Po wkręceniu śrub krawędzie wciskają się w materiał tworzywa sztucznego, co prowadzi do jego odkształcenia plastycznego i ostatecznie do zluźnienia śrub. Montaż połówek profilu usztywnienia jest uciążliwy i pracochłonny. W długich kształtownikach usztywnienia tego typu stają się źródłem dużego szumu.

Z niemieckiego opisu patentowego nr DE-PS 40 20 559 znany jest podobny kształtownik z jednoczęściowym usztywnieniem, z jednostronnie otwartym kanałem dla śruby, usuwający niedogodności kształtownika według DE-GM G 87 14 076, który ma jednak taką wadę, że elementy zewnętrzne, na przykład okucia lub temu podobne, nie mogą być przykręcane do profilu usztywnienia, umieszczonego w środku komory kształtownika, ale tylko do ścianki z tworzywa sztucznego kształtownika, którą wówczas bardzo obciążają.

Celem wynalazku jest opracowanie konstrukcji takiego kształtownika z wewnętrzną komorą i usztywnieniem, który wyeliminuje niedogodności znanych dotychczas kształtowników, a zwłaszcza opracowanie konstrukcji kształtownika ulepszonego względem omówionego w opisie DE-PS 40 20 559, przenoszącego większe siły boczne, przede wszystkim w układach ramowych, w którym nie występuje odkształcanie kształtownika z wewnętrzną komorą wywołane jednostronnym obciążeniem cieplnym, który poza tym umożliwia skuteczne mocowanie elementów zewnętrznych, na przykład okuć i temu podobnych, do kształtownika z wewnętrzną komorą

Zadanie to zrealizowano zgodnie z wynalazkiem przez opracowanie konstrukcji kształtownika z wewnętrzną komorą i z umieszczonym w niej usztywnieniem, które ma postać jednoczęściowego walcowanego profilu z blachy stalowej, jest wyposażone w umieszczony wewnątrz przynajmniej jeden kanał dla śruby mocującej, w przynajmniej jedno ramię odchodzące od kanału w stronę wewnętrznej ścianki komory kształtownika, i z tego miejsca skierowane pod dowolnym kątem w kierunku ścianek komory.

Kształtownik z usztywnieniem w rozwiązaniu konstrukcyjnym według wynalazku wykazuje równocześnie wiele zalet, a mianowicie:

a) ma znacznie większą wytrzymałość na obciążenia boczne, a przede wszystkim na jednostronne obciążenie cieplne,

b) na życzenie wewnętrzna komora kształtownika może być całkowicie obłożona profilem usztywniającym, co umożliwia uzyskanie dużego momentu bezwładności względem osi X i Y, dzięki temu, że elementy profilu usztywnienia są oddalone od osi obojętnej kształtownika,

c) możliwe jest skuteczne mocowanie elementów zewnętrznych, na przykład okuć i temu podobnych, bez obawy o pękanie sztucznego tworzywa przy występujących dużych obciążeniach, przy czym ponieważ ścianki profilu usztywnienia są usytuowane równolegle do ścianek komory, to elementy zewnętrzne mogą zostać przymocowane w dowolnym miejscu,

181 971

d) ponieważ kanały dla śrub są usytuowane w osi obojętnej profilu usztywnienia, to kształtowniki z usztywnieniem według wynalazku mogą być ze sobą łączone krzyżowo i teowo,

e) ze względu na to, że usztywnienie jest jednoczęściowe, to uzyskuje się dużą stabilność kształtu i wymiarów,

f) łatwe jest dostosowanie kształtu profilu usztywnienia i kanałów dla śrub do wymagań stawianych kształtownikowi pod względem mocowania elementów zewnętrznych, stabilności konstrukcji, odmian konstrukcyjnych i temu podobnych,

g) uzyskuje się oszczędność materiałową konstrukcji kształtownika z komorą, wewnętrzną, ze względu na dużą wytrzymałość jednoczęściowego profilu usztywnienia osłoniętego kształtownikiem o prostym kształcie, wykonanym z tworzywa sztucznego.

Korzystnym rozwiązaniem wynalazku jest, że od kanału odchodzą dwa ramiona w kierunku wewnętrznej ścianki komory, i z tego miejsca są skierowane równolegle do wewnętrznych ścianek komory.

W odmianie rozwiązania według wynalazku spotykające się ze sobą zakończenia ramion usztywnienia tworzą korzystnie wąską szczelinę usytuowaną przy wewnętrznej ściance komory.

W innej odmianie rozwiązania według wynalazku zakończenia ramion usztywnienia są korzystnie usytuowane na dwóch równoległych do siebie wewnętrznych ściankach komory.

W dalszej odmianie rozwiązania według wynalazku zakończenia ramion usztywnienia korzystnie stykają się ze sobą zakładkowo.

W korzystnym rozwiązaniu według wynalazku obydwa ramiona, odchodzące od kanału dla śruby, tworzą szczelinę o kształcie litery V, rozszerzającą się w kierunku ścianki komory.

W odmianie rozwiązania według wynalazku obydwa ramiona odchodzące od kanału dla śruby są do siebie równoległe i tworzą wąską szczelinę.

W korzystnym rozwiązaniu według wynalazku zakończenia stalowego profilu usztywnienia są ze sobą, połączone.

W odmianie rozwiązania według wynalazku ramiona stalowego profilu usztywnienia korzystnie są ze sobą połączone.

Korzystnym rozwiązaniem wynalazku jest, że przynajmniej jeden rejon usztywnienia jest połączony z zewnętrznym elementem poprzez ściankę kształtownika.

Wynalazek jest przykładowo wyjaśniony na rysunku, na którym: fig. 1 przedstawia kształtownik z wewnętrzną zamkniętą komorą według wynalazku, fig. 2 - odmianę rozwiązania według fig. 1, fig. 3 - przykład rozwiązania usztywnienia, fig. 4 - połączenie kształtownika z drugim kształtownikiem w widoku rozrzuconym, fig. 5 - odmiany rozwiązania usztywnienia.

Figury 1 i 2 przedstawiaj ą kształtownik 1 lub 4 z tworzywa sztucznego z usztywnieniem 2 lub 5 (fig. 2) umieszczonym w komorze H. Usztywnienie 2 jest wykonane jako profil z walcowanej blachy stalowej i w swym wnętrzu jest wyposażone w kanał, na przykład kanał 2a dla śruby, od którego odchodzą dwa ramiona 2b, ograniczające szczelinę S, o przekroju w kształcie litery V, skierowaną w stronę ścianki komory H. W odmianie rozwiązania szczelina może być wąska (fig. 2), ograniczona dwoma równoległymi ramionami 5b. Oba ramiona 2a lub 5b przy wewnętrznej ściance kształtownika 1 lub 4 są zagięte i dalsze ramiona 2c lub 5c są usytuowane wzdłuż wewnętrznych ścianek kształtownika 1 lub 4. Ich zakończenia 2d lub 5d zbiegają się, zachowując pewien rozstaw przy ściance kształtownika 1 lub 4 przeciwległej względem szczeliny S. Dolna część fig. 2 uwidocznia, że ramiona usztywnienia nie muszą być usytuowane równolegle do wewnętrznych ścianek kształtownika. Mogą one być usytuowane pod dowolnym kątem do wewnętrznych ścianek komory H kształtownika 4. Konieczne są tylko dwa punkty styku wewnętrznej ścianki kształtownika, wykonanego z tworzywa sztucznego, z usztywnieniem 5, przy czym na te punkty działa minimalny nacisk, nie powodujący odkształcenia na zimno materiału usztywnienia. Zakończenia 2d, lub 5d usztywnienia 2 lub 5 mogą być ze sobą połączone, na przykład przez zespawanie, lub mogą zachodzić na siebie. Element mocujący, na przykład śruba 3, umożliwia wykonanie czołowego połączenia usztywnienia 2, na przykład w wykonawstwie okien lub drzwi kształtownika 1

181 971 lub 4 z kolejnym kształtownikiem, na przykład z kształtownikiem 7 stanowiącym dźwigar uwidoczniony na fig. 4.

Figura 3 przedstawia przykładowe usztywnienie 6. W tym profilu, o kształcie litery E obydwa zakończenia 6d nie spotykają się ze sobą, biegną równolegle, na przykład w pobliżu ścianek komory H i kończą się swobodnie.

Figura 4 przedstawia połączenie kształtowników, w którym połączone są ze sobą jeden kształtownik 4, na przykład słupek i kolejny kształtownik 7, na przykład element ramy lub podpora, za pomocą śruby 3, przechodzącej przez kształtownik 7 i jego usztywnienie 7a i czołowo przez kanał 5a usztywnienia 5. Zewnętrzny element, na przykład okucie 8, jest przykręcony do usztywnienia 5 komory H poprzez tworzywo sztuczne kształtownika 4.

Odmiany rozwiązania usztywnienia kształtownika według wynalazku są przedstawione na fig. 5, przy czym ilość takich odmian nie jest ograniczona. Kształt usztywnienia może zostać dostosowany do chwilowych wymagań, bez odchodzenia od ogólnej idei wynalazku. Na przykład fig. 5/I przedstawia odmianę rozwiązania, w której szczelina S odchodząca od kanału 9a usztywnienia 9 jest skierowana w stronę wąskiej półki komory H według fig. 1. Profil usztywnienia 9 jest zamknięty, a jego zakończenia są ze sobą połączone, są na przykład zespawane. Figura 5/Π przedstawia usztywnienie 10 z dwoma kanałami Da i 10b, natomiast fig. 5/III usztywnienie 11, z blachy stalowej, którego profil jest dostosowany do zadanego kształtu komory H. Zakończenia ramion 12 usztywnienia według fig. 5/IV są zagięte, celem uzyskania ich dużej sztywności. Usztywnienia 13 do 16 są przedstawione z zawałcowanymi na siebie ramionami wychodzącymi z kanałów 13a do 16a. Ramiona mogą być ze sobą dodatkowo połączone spawem 14c oraz ewentualnie spawem 14d, tworząc bardzo sztywny profil.

Omówiony kształtownik zawierający wewnątrz zamkniętej komory usztywnienie nie jest ograniczony do omówionego przykładu rozwiązania i do omówionego sposobu połączenia słupka z podporą lub z elementem ramy okna. Może on zostać korzystnie zastosowany w innych dziedzinach związanych z zastosowaniem kształtowników zawierających wewnątrz zamkniętą komorę, na przykład dla ram okien, drzwi, dachów, balustrad, szklarni, hal i temu podobnych.

181 971

Fig. 5

9α

S

181 971

Η

2d

5α

Fig. 3

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 60 egz.

Cena 2,00 zł.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Kształtownik z wewnętrzną komorą i usztywnieniem, które wzmacnia połączenie śrubowe, lub innego rodzaju połączenie z drugim elementem konstrukcyjnym okna, drzwi lub z podobnym kształtownikiem, na przykład z podporą lub słupkiem, przy czym usztywnienie jest wykonane jako profil skrzynkowy z walcowanej blachy stalowej, jest wyposażone w kanał dla śruby mocującej czołowo kształtownik z drugim kształtownikiem i jest usytuowane wzdłuż wewnętrznych ścian kanału kształtownika, znamienny tym, że usztywnienie (2) ma postać jednoczęściowego walcowanego profilu z blachy stalowej, jest wyposażone w umieszczony wewnątrz przynajmniej jeden kanał (2a) dla śruby mocującej (3), w przynajmniej jedno ramię (2b) odchodzące od kanału (3) w stronę wewnętrznej ścianki komory (H) kształtownika, i z tego miejsca skierowane pod dowolnym kątem w kierunku ścianek komory (H).
2. Kształtownik według zastrz. 1, znamienny tym, że od kanału (2a) odchodzą dwa ramiona (2b) w kierunku wewnętrznej ścianki komory (H), i z tego miejsca są skierowane równolegle do wewnętrznych ścianek komory (H).
3. Kształtownik według zastrz. 2, znamienny tym, że spotykające się ze sobą zakończenia (2d) ramion usztywnienia (2) tworzą wąską szczelinę usytuowaną przy wewnętrznej ściance komory (H).
4. Kształtownik według zastrz. 2, znamienny tym, że zakończenia (2d) ramion usztywnienia (2) są usytuowane na dwóch równoległych do siebie wewnętrznych ściankach komory (H).
5. Kształtownik według zastrz. 2, znamienny tym, że zakończenia (2d) ramion usztywnienia (2) stykają się ze sobązakładkowo.
6. Kształtownik według zastrz. 5, znamienny tym, że obydwa ramiona (2b), odchodzące od kanału (2a) dla śruby, tworzą szczelinę (S) o kształcie litery V, rozszerzającą się w kierunku ścianki komory.
7. Kształtownik według zastrz. 6, znamienny tym, że obydwa ramiona (6b) odchodzące od kanału (2a) dla śruby są do siebie równoległe i tworzą wąską, szczelinę (S).
8. Kształtownik według zastrz. 7, znamienny tym, że zakończenia (2d) stalowego profilu usztywnienia są ze sobą połączone.
9. Kształtownik według zastrz. 8, znamienny tym, że ramiona (2b) stalowego profilu usztywnienia (2) są ze sobą połączone.
10. Kształtownik według zastrz. 9, znamienny tym, że przynajmniej jeden rejon usztywnienia (2) jest połączony z zewnętrznym elementem (E) poprzez ściankę kształtownika (1).