PL235307B1 - Profil systemu mocowania i izolacji termicznej okien, fasad i drzwi - Google Patents

Abstract

Przedmiot zgłoszenia stanowi profil systemu mocowania i izolacji termicznej okien, fasad i drzwi, którego zasadniczym elementem jest kątownik (1), wykonany z dowolnego materiału, korzystnie ze stali o przekroju przypominającym kształt litery "L", który ma wzdłużne przygięcia (2), wykonane wzdłuż krawędzi obu swoich ramion, które są zagięte w stronę wnętrza kątownika (1) pod kątem korzystnie 90°. Kątownik (1) "L" jest wypełniony masą wypełniającą (3). Dodatkowo, dzięki zawinięciu brzegów kątownika (1) i obecności powstających w ten sposób wzdłużnych przygięć (2) kątownika (1) możliwe jest umieszczenie między nimi rozpierającego ramiona kątownika (1) zastrzału (4). Zastrzał (4) może stanowić zasadniczo wzdłużny płaskownik, przy czym mogą w nim zostać wykonane otwory lub zgrubienia, ewentualnie zastrzał (4) mogą stanowić niewielkie płytki rozmieszczone odpowiednio na długości kątownika (1) "L". Opisany wyżej zastrzał (4) tworzy zawsze kąt ostry - z ramieniem kątownika (1), do którego przylega oraz z wyprowadzonymi z tego ramienia wzdłużnymi przygięciami (2) - który to kąt zazwyczaj wynosi 45°. Zastrzał (4) stanowi wówczas dwusieczną kąta wyznaczonego przez ramię kątownika (1) oraz wzdłużnego przygięcia (2). W podstawowym rozwiązaniu - profil jest przytwierdzany do lica ściany za pomocą mocowań, kołków lub śrub (7). Śruba (7) przechodząca przez poziome ramię kątownika (1) przytwierdza framugę okna, drzwi lub inne elementy elewacji do kątownika (1) "L". Montaż ten może być realizowany także inaczej, przy użyciu kotew mocujących (6), łączonych bezpośrednio z profilem, względnie podpierających profil, a następnie łączonych także ze ścianą budynku. Kotwy mocujące (6) mogą być wyposażone w jeden lub kilka przegubów (8). Mogą one także być wykonane z kilku elementów przesuwnych (9), umożliwiających rozsunięcie i przez to wydłużenie kotew mocujących (6). Zastosowanie przegubów (8), które mogą mieć postać zawiasów, poprawia wytrzymałość kotew mocujących (6).

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest profil systemu mocowania i izolacji termicznej okien, fasad i drzwi, umieszczany korzystnie w strefie ocieplenia budowli lub budynków wielorodzinnych, jednorodzinnych a także budynków użyteczności publicznej, inwentarskich oraz gospodarczych. Opracowany profil jest przeznaczony do montażu okien, fasad i drzwi zarówno wykonanych z PVC, jak i aluminiowych oraz drewnianych, niezależnie od ich gabarytów.

Istnieje wiele rozwiązań konstrukcji mocowania elementów elewacji budynków do lica ściany, takich, jak okno, drzwi i inne.

Z polskiego opisu wynalazku o numerze zgłoszenia P.294954 (publ. BUP Nr 26/1993 z dnia 27 grudnia 1993 r.) znane jest rozwiązanie pt. „Sposób wykonania styków okna ze ścianą i termoizolacyjny element do stosowania tego sposobu”. Przedstawiony tu wynalazek rozwiązuje problem eliminacji termicznych mostków w miejscu styków okna ze ścianą. Sposób polega na umieszczeniu w miejscu poziomego styku okna ze ścianą termoizolacyjnego elementu, który jednocześnie jest zewnętrznym parapetem. Termoizolacyjny element jest wykonany z termoizolacyjnego materiału w postaci wąskiej płyty mającej w przekroju kształt trapezu. Na powierzchni termoizolacyjnego materiału elementu znajduje się cienka warstwa masy z tworzywa sztucznego z siatką.

Z kolejnego polskiego opisu wzoru użytkowego o numerze zgłoszenia W-101801 (publ. BUP Nr 14/1996 z dnia 8 lipca 1996 r.) znane jest rozwiązanie pt. „Element do osadzania aluminiowych okien z przegrodą termiczną”. Przedmiotem przedstawionego tu wzoru użytkowego jest element do osadzania aluminiowych okien z przegrodą termiczną, a także rozwierano-uchylnych w wolnostojących kontenerach budowlanych. Element do osadzania aluminiowych okien z przegrodą termiczną stanowi monolityczna kształtka utworzona ze ściany i ściany zestawionych ze sobą pod kątem prostym krawędziami, przy czym relacje szerokości ściany do ściany w poszczególnych wielkościach wyrażają stosunki: 1,6 do 1,19 do 1 oraz 2,3 do 1, najkorzystniej 1,9 do 1. Ściana ma przelotowe otwory mocujące, a okno z elementem unieruchomione jest w otworze okiennym poprzez element śrubowy.

Z kolejnego, polskiego opisu wzoru użytkowego o numerze zgłoszenia W-115579 (publ. BUP Nr 02/2007 z dnia 22 stycznia 2007 r.) znane jest rozwiązanie pt. „Element kątowy obudowy termoizolacyjnej”. Przedstawiony tu element kątowy obudowy termoizolacyjnej zawiera podstawę oraz ścianę boczną wykonane z płyty termoizolacyjnej, w której pomiędzy dwoma usztywniającymi okładzinami znajduje się warstwa tworzywa termoizolacyjnego. Podstawa oraz ściana boczna połączone są ze sobą tworząc w miejscu połączenia krawędź zagięcia kątowego. Element kątowy ma na przeciwległych krawędziach czołowych z jednej strony uszczelniające wzdłużne występy, a z drugiej strony wzdłużne uszczelniające gniazda.

Z kolejnego, polskiego opisu wzoru użytkowego o numerze zgłoszenia W-119897 (publ. BUP Nr 21/2012 z dnia 8 października 2012 r.) znane jest rozwiązanie pt. „Profil stalowy wzmacniający okna i drzwi z wkładką termiczną”. Przedstawiony tu profil stalowy wzmacniający z wkładką termiczną do wytwarzanych okien i drzwi z profili PCV stanowiący stalowy element górny i boczny, przedzielone zawalcowaną wkładką termiczną, charakteryzuje się tymi, że element górny ma zagięcie stanowiące występ oraz gniazdo utworzone pomiędzy podwójnym przegięciem występu i pojedynczym przegięciem występu, w którym ma osadzoną jednym końcem wkładkę termiczną umieszczoną drugim końcem w gnieździe elementu bocznego utworzonego pomiędzy podwójnym przegięciem występu i pojedynczym przegięciem występu, przy czym pionowe ramie elementu bocznego ma wygięcie.

Celem wynalazku jest opracowanie takiego profilu systemu mocowania i izolacji termicznej okien, fasad lub drzwi, który ułatwi oraz umożliwi montaż okien, drzwi i elementów fasady do lica muru ściany, wykonanych z dowolnego materiału. Wynalazek ma na celu wzmocnienie samego profilu, dzięki czemu możliwe będzie ograniczenie elementów konstrukcyjnych w budynku.

Istotę profilu systemu mocowania i izolacji termicznej okien, fasad i drzwi, stanowi to, że jego zasadniczym elementem konstrukcyjnym jest kątownik o przekroju przypominającym kształt litery „L” wykonany z dowolnego materiału, z wzdłużnymi przygięciami wykonanymi wzdłuż krawędzi obu ramion, które są zagięte w stronę wnętrza kątownika pod kątem korzystnie 90°, przy czym kątownik jest wypełniony masą wypełniającą.

Korzystnie, kątownik wykonany jest ze stali albo z blachy stalowej łub z innego stopu, a lbo z kompozytu z włókna szklanego albo z kompozytu z włókna węglowego.

Korzystnie, masę wypełniającą stanowi pianka syntetyczna, względnie masa z włókna węglowego.

PL 235 307 B1

Korzystnie, pomiędzy zawiniętymi brzegami kątownika we wzdłużnych przygięciach kątownika umieszczony jest rozpierający ramiona kątownika zastrzał.

Korzystnie, zastrzał stanowi zasadniczo wzdłużny płaskownik, w którym mogą zostać wykonane otwory lub zgrubienia, albo też zastrzał stanowią niewielkie płytki rozmieszczone odpowiednio na długości kątownika.

Korzystnie zastrzał tworzy kąt ostry - z ramieniem kątownika do którego przylega oraz z wyprowadzonymi z tego ramienia wzdłużnymi przygięciami - który to kąt zazwyczaj wynosi 45°.

Korzystnie, zastrzał stanowi dwusieczną kąta wyznaczonego przez ramię kątownika oraz wzdłużnego przygięcia.

Korzystnie, profil z kątownikiem, wzdłużnymi przygięciami, masą wypełniającą oraz opcjonalnie z zastrzałem stanowi element konstrukcyjny o przekroju trójkąta prostokątnego korzystnie równoramiennego.

Korzystnie, profil jest uzupełniony dodatkową masą, korzystnie masą wypełniającą, nadającą profilowi różne kształty, z których wynikają jego różne przekroje.

Korzystnie, w opracowanym profilu znajdują się otwory, wykonane w trakcie wytwarzania profilu lub w czasie jego montażu.

Korzystnie, na długości profilu rozmieszczone są i przymocowane do niego kotwy mocujące.

Korzystnie, profil jest przytwierdzany do lica ściany za pomocą mocowań, kołków lub śrub.

Korzystnie, kotwy mocujące są wyposażone w jeden lub kilka przegubów.

Korzystnie, kotwy mocujące są wykonane z kilku elementów przesuwnych, umożliwiających rozsunięcie i wydłużenie kotew mocujących.

Korzystnie przeguby, mają postać zawiasów.

Rozwiązanie według wynalazku umożliwia łatwe i niezwykle szybkie, a równocześnie bar dzo solidne i stabilne mocowanie różnych elementów fasady, okien oraz drzwi do lica ściany budynku. Ponadto, rozwiązanie pozwala ograniczyć ilość elementów konstrukcyjnych w budynku, gdyż profil mocowania może stanowić samodzielny element konstrukcyjny, który w porównaniu do wcześniejszych rozwiązań przenosi znacznie większe wartości obciążeń. Jest to możliwe dzięki specyficznemu rozkładowi naprężeń, działających w profilu, po zawieszeniu na nim elementów fasady, takich jak okna czy też drzwi. Opracowany profil systemu mocowania i izolacji termicznej okien, fasad i drzwi pozwala na osiągnięcie maksymalnej wytrzymałości przy minimalnych nakładach materiałowych na ten profil.

Opracowane rozwiązanie ułatwia montaż okien lub drzwi poza otworem w murze ściany, dzięki czemu możliwe jest łatwiejsze doprowadzanie warstwy termoizolacji bezpośrednio do okna lub drzwi, a w efekcie zlikwidowanie ewentualnych mostków termicznych, które mogą powstawać przy łączeniu z licem ściany okien, drzwi i innych elementów elewacyjnych.

Przedmiot wynalazku został przedstawiony w przykładach wykonania na rysunkach, na których fig. 1 - przedstawia schematyczny przekrój przez mur budynku z wykorzystaniem profilu systemu mocowania i izolacji termicznej okien, fasad i drzwi, fig. 2 - przedstawia aksonometryczny widok przekroju szczególnej postaci profilu i fragmentu ściany, natomiast fig. 3 - przedstawia kolejną, szczególną postać profilu w widoku aksonometrycznym z elementem zdobiącym elewację budynku, fig. 4 - przedstawia schematyczny przekrój przez mur budynku, z wykorzystaniem profilu w którym zastosowano dodatkowo kotwy mocujące, fig. 5 - przedstawia aksonometryczny widok przekroju szczególnej postaci profilu z kotwami mocującymi, fig. 6, fig. 7, fig. 8, fig. 9, fig. 10, fig. 11 i fig. 12 - przedstawiają różne schematy mocowania profilu do muru za pomocą kotew wyposażonych w różną ilość różnie umiejscowionych przegubów oraz elementów przesuwnych.

Jak pokazano na rysunkach, zasadniczym elementem konstrukcyjnym profilu systemu mocowania i izolacji termicznej okien, fasad i drzwi jest kątownik 1, wykonany z dowolnego materiału, na przykład z blachy (stali lub innego stopu), kompozytu z włókna szklanego lub kompozytu z włókna węglowego, korzystnie ze stali o przekroju przypominającym kształt litery „L”, przy czym kompozyty wpłyną pozytywnie na współczynnik izolacji profilu. Kątownik 1 „L” ma wzdłużne przygięcia 2, wykonane wzdłuż krawędzi obu swoich ramion, które są zagięte w stronę wnętrza kątownika 1 pod kątem korzystnie 90°.

Kątownik 1 „L” jest wypełniony masą wypełniającą 3, korzystnie pianką syntetyczną, względnie masą z włókna węglowego. Dodatkowo, dzięki zawinięciu brzegów kątownika 1 - i obecności powstających w ten sposób wzdłużnych przygięć 2 kątownika 1 - możliwe jest umieszczenie między nimi

PL 235 307 B1 rozpierającego ramiona kątownika 1 zastrzału 4. Masa wypełniająca 3 działa rozporowo i usztywniająco na ramiona kątownika 1 zapobiegając tym samym wyboczeniu się ramion kątownika 1.

Dzięki zastosowaniu masy wypełniającej 3 kątownik 1 „L” nie ulega odkształceniom pod wpływem przenoszonych obciążeń, wynikających z zawieszenia na nim elementów fasady budynku. Masa wypełniająca 3 stanowi też warstwę termoizolującą oraz uszczelniającą, chroniącą przed negatywnymi warunkami atmosferycznymi takimi jak np. wiatr.

Masa wypełniająca 3 przenosi obciążenia, natomiast dodatkowo zastosowany zastarzał 4 poprawia wytrzymałość konstrukcji profilu.

Zastrzał 4 może stanowić zasadniczo wzdłużny płaskownik, przy czym mogą w nim zostać wykonane otwory lub zgrubienia, ewentualnie zastrzał 4 mogą stanowić niewielkie płytki rozmieszczone odpowiednio na długości kątownika 1 „L”. Ewentualnie wykonane w zastrzale 4 otwory i przerwy ułatwiają montaż kątownika 1 „L” i obniżają jego masę, natomiast wykonane w zastrzale 4 zgrubienia poprawiają jego właściwości takie, jak wytrzymałość i sztywność.

Opisany wyżej zastrzał 4 tworzy zawsze kąt ostry - z ramieniem kątownika 1 do którego przylega oraz z wyprowadzonymi z tego ramienia wzdłużnymi przygięciami 2 - który to kąt zazwyczaj wynosi 45°. Zastrzał 4 stanowi wówczas dwusieczną kąta wyznaczonego przez ramię kątownika 1 oraz wzdłużnego przygięcia 2.

Profil z tak wykonanym kątownikiem 1, wzdłużnymi przygięciami 2, masą wypełniającą 3 oraz opcjonalnie z zastrzałem 4 systemu mocowania i izolacji termicznej okien, fasad i drzwi - stanowi element konstrukcyjny o przekroju trójkąta prostokątnego korzystnie równoramiennego o bardzo dużej sile nośnej.

W profilu bez zastrzału 4 opisane obciążenia przenosi masa wypełniająca 3, która przenosi od 500 kg do 1200 kg na 100 cm². Natomiast w profilu z zastrzałem 4 obciążenia przenoszą zarówno masa wypełniająca 3, jak i zastrzał 4, dzięki czemu możemy sumować podaną wyżej wytrzymałość na obciążenia masy wypełniającej 3 oraz dodatkowo wytrzymałość na ściskanie zastrzału 4, która wynosi od 0 do 1000 kg na 1 mb.

Tym samym wytrzymałość profilu systemu mocowania i izolacji termicznej okien, fasad i drzwi sięga nawet 2,5 tony na 1 mb.

Opracowany profil może być uzupełniony masą, na przykład masą wypełniającą 3, która może zostać różnie uformowana, nadając profilowi różne kształty, z których wynikają jego różne przekroje. Tak ukształtowany profil może równocześnie służyć, jako element ozdobny elewacji budynku, jak pokazano na rysunku fig. 3.

Wykorzystany w opracowanym profilu kształt trójkąta tworzonego przez kątownik 1 i ewentualnie dodatkowo zastrzał 4, które uzupełnione są masą wypełniającą 3 - jest znacznie mniej podatny na odkształcenia, niż konstrukcja samych tylko, dotychczas znanych kątowników.

Profil umieszczany jest na licu ściany, na wysokości zależnej od projektu budynku i potrzeby mocowania na nim innych elementów. Mocowanie profilu do lica ściany, a także montowanie innych elementów elewacji jest możliwe dzięki otworom 5, wykonanym wcześniej w trakcie wytwarzania profilu, lub wykonywanym w czasie jego montażu. Montaż ten może być realizowany także inaczej, przy użyciu kotew mocujących 6, łączonych bezpośrednio z profilem, względnie podpierających profil, a następnie łączonych także ze ścianą budynku.

W podstawowym rozwiązaniu - profil jest przytwierdzany do lica ściany za pomocą mocowań, kołków lub śrub 7. Śruba 7, przechodząca przez poziome ramię kątownika 1 przytwierdza framugę okna, drzwi lub inne elementy elewacji do kątownika 1 „L”.

Naprężenia wywołane przez nacisk elementów elewacyjnych, drzwi lub okien przenoszone są ramieniem poziomym w obu kierunkach tj. od lica ściany i do lica ściany. Siła pozioma skierowana na zewnątrz budynku, od lica ściany przenoszona jest na lico ściany poprzez przeciwprostokątną trójkąta prostokątnego. Siła pozioma skierowana do ściany jest natomiast przenoszona na lico ściany dzięki przyprostokątnej skierowanej pionowo w dół, jak pokazano na rysunku fig. 1.

Kotwy mocujące 6 mogą być wyposażone w jeden lub kilka przegubów 8. Mogą one także być wykonane z kilku elementów przesuwnych 9, umożliwiających rozsunięcie i przez to wydłużenie kotew mocujących 6.

Zastosowanie przegubów 8, które mogą mieć postać zawiasów poprawia wytrzymałość kotew mocujących 6, ponieważ na kotwę mocującą 6 wyposażoną w przeguby 8 działają jedynie siły ścinające, natomiast nie oddziałują momenty oraz siły poprzeczne. W ten sposób w profilu nie występują naprężenia liniowe, a jedynie punktowe. Obecność przegubów 8 ułatwia także transport i montaż profilu.

PL 235 307 B1

Do tak wykonanego profilu systemu mocowania i izolacji termicznej okien, fasad i drzwi doprowadzana i montowana jest bezpośrednio termoizolacja budynku. Na profilu układane są okna, drzwi lub inne elementy elewacji. Profil dodatkowo uszczelniany jest pianką poliuretanową względnie innymi materiałami sprężynującymi, izolującymi budynek termicznie i akustycznie oraz osłaniającymi przed opadami i wiatrem.

Wykaz elementów:

1. kątownik,

2. wzdłużne przygięcie,

3. masa wypełniająca,

4. zastrzał (rozpierający),

5. otwór (poprzeczny),

6. kotwa mocująca,

7. śruba,

8. przegub,

9. element przesuwny.

Claims (13)

1. Profil systemu mocowania i izolacji termicznej okien, fasad i drzwi, którego zasadniczym elementem konstrukcyjnym jest kątownik (1) o przekroju przypominającym kształt litery „L” wykonany z dowolnego materiału, z wzdłużnymi przygięciami (2) wykonanymi wzdłuż krawędzi obu ramion, znamienny tym, że ramiona są zagięte w stronę wnętrza kątownika (1) pod kątem korzystnie 90°, przy czym kątownik (1) jest wypełniony masą wypełniającą (3), natomiast pomiędzy zawiniętymi brzegami kątownika (1) we wzdłużnych przygięciach (2) kątownika (1) umieszczony jest rozpierający ramiona kątownika (1) zastrzał (4), który stanowi zasadniczo wzdłużny płaskownik, w którym korzystnie wykonane są otwory lub zgrubienia, albo też zastrzał (4) stanowią niewielkie płytki rozmieszczone odpowiednio na długości kątownika (1), a ponadto zastrzał (4) tworzy kąt ostry - z ramieniem kątownika (1) do którego przylega oraz z wyprowadzonymi z tego ramienia wzdłużnymi przygięciami (2), przy czym kąt ten zazwyczaj wynosi 45 stopni.

2. Profil systemu mocowania i izolacji termicznej okien, fasad i drzwi, według zastrz. 1, znamienny tym, że kątownik (1) wykonany jest ze stali albo z blachy stalowej lub z innego stopu, albo z kompozytu z włókna szklanego albo z kompozytu z włókna węglowego.

3. Profil systemu mocowania i izolacji termicznej okien, fasad i drzwi, według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że masę wypełniającą (3) stanowi pianka syntetyczna, względnie masa z włókna węglowego.

4. Profil systemu mocowania i izolacji termicznej okien, fasad i drzwi, według jednego z zastrz. od 1 do 6, znamienny tym, że zastrzał (4) stanowi dwusieczną kąta wyznaczonego przez ramię kątownika (1) oraz wzdłużnego przygięcia (2).

5. Profil systemu mocowania i izolacji termicznej okien, fasad i drzwi, według jednego z zastrz. od 1 do 7, znamienny tym, że profil z kątownikiem (1), wzdłużnymi przygięciami (2), masą wypełniającą (3) oraz opcjonalnie z zastrzałem (4) stanowi element konstrukcyjny o przekroju trójkąta prostokątnego korzystnie równoramiennego.

6. Profil systemu mocowania i izolacji termicznej okien, fasad i drzwi, według jednego z zastrz. od 1 do 8, znamienny tym, że jest on uzupełniony dodatkową masą, korzystnie masą wypełniającą (3), nadającą profilowi różne kształty, z których wynikają jego różne przekroje.

7. Profil systemu mocowania i izolacji termicznej okien, fasad i drzwi, według jednego z zastrz. od 1 do 9, znamienny tym, że w opracowanym profilu znajdują się otwory (5), wykonane w trakcie wytwarzania profilu lub w czasie jego montażu.

8. Profil systemu mocowania I izolacji termicznej okien, fasad i drzwi, według jednego z zastrz. od 1 do 10, znamienny tym, że na jego długości rozmieszczone są i przymocowane do niego kotwy mocujące (6).

PL 235 307 B1

9. Profil systemu mocowania i izolacji termicznej okien, fasad i drzwi, według jednego z zastrz. od 1 do 11, znamienny tym, że jest on przytwierdzany do lica ściany za pomocą mocowań, kołków lub śrub (7).

10. Profil systemu mocowania i izolacji termicznej okien, fasad i drzwi, według jednego z zastrz. 11 albo 12, znamienny tym, że kotwy mocujące (6) są wyposażone w jeden lub kilka przegubów (8).

11. Profil systemu mocowania i izolacji termicznej okien, fasad i drzwi, według jednego z zastrz. 11 albo 12 albo 13, znamienny tym, że kotwy mocujące (6) są wykonane z kilku elementów przesuwnych (9), umożliwiających rozsunięcie i wydłużenie kotew mocujących (6).

12. Profil systemu mocowania i izolacji termicznej okien, fasad i drzwi, według jednego z zastrz.

13 albo 14, znamienny tym, że przeguby (8), mają postać zawiasów.