PL240843B1 - Belka ościeża okien, drzwi lub fasad oraz sposób wytwarzania belki ościeża okien, drzwi lub fasad - Google Patents

Description

PL 240 843 B1

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest belka ościeża okien, drzwi lub fasad we wszelkiego rodzaju budowlach, budynkach wielorodzinnych, jednorodzinnych, a także w budynkach użyteczności publicznej, inwentarskich oraz gospodarczych. Opracowana belka ościeża jest przeznaczona do montażu okien, fasad lub drzwi zarówno wykonanych z PVC, jak i aluminiowych oraz drewnianych, niezależnie od ich gabarytów. Natomiast opracowany sposób wytwarzania ościeża okien, drzwi lub fasad obejmuje działania, pozwalające na technologiczną realizację procesu produkcji belek ościeża okien, drzwi lub fasad.

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

Z opisu polskiego wynalazku o numerze PL-166986 (publ. WUP Nr 7/95 z pierwszeństwem od 19-06-1992) znane jest rozwiązanie pt. „Sposób wykonania styków okna ze ścianą i termoizolacyjny element do stosowania tego sposobu”. W przedstawionym tu wynalazku podjęto próbę rozwiązania problemu eliminacji mostków termicznych w miejscu styków okna ze ścianą, w której zostało ono umieszczone. 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.

Natomiast z opisu polskiego wzoru użytkowego o numerze zgłoszenia W.101801 (publ. BUP Nr 14/1996 z pierwszeństwem z dnia 27-12-1994) 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, który 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 opisu polskiego wzoru użytkowego o numerze Ru-66594 (publ. WUP Nr 6/2013 z pierwszeństwem z dnia 5 kwietnia 2011 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 stanowi stalowy element górny i boczny, przedzielony zawalcowaną wkładką termiczną, który charakteryzuje się tym, że element górny ma zagięcie stanowiące występ oraz gniazdo utworzone pomiędzy podwójnym przegięciem występu i pojedynczym przegięciem występu, w którym osadzona jest jednym końcem wkładka termiczna umieszczona drugim końcem w gnieździe elementu bocznego, utworzonego pomiędzy podwójnym przegięciem występu i pojedynczym przegięciem występu, przy czym pionowe ramię elementu bocznego ma wygięcie.

Z opisu polskiego wynalazku, nr zgłoszenia P.407567 pt.: „System mocowania, uszczelniania i izolacji termicznej okien, fasad lub drzwi, korzystnie w strefie ocieplenia oraz sposób mocowania, uszczelniania i izolacji termicznej okien, fasad i drzwi, korzystnie w strefie ocieplenia” (z pierwszeństwem z 2014-03-17) - znany jest system mocowania, uszczelnienia i izolacji termicznej okien, fasad i drzwi z PVC, aluminiowych i drewnianych. Podstawowymi elementami tego systemu są belki - wysunięte na zewnątrz, poza płaszczyznę ściany - o różnych przekrojach poprzecznych z rozmieszczonymi w nich kotwami, odpowiednimi do obciążeń, które ma przenosić belka. Belki te umieszczone zostają wokół zabudowywanego otworu budynku. W systemie przewidziano możliwość stosowania różnego rodzaju kotew, z trojako rozwiązanymi przegubami, które mogą stanowić: sztywne przeguby lub zawiasowe przeguby względnie wysuwane elementy. Każda z opisanych wyżej kotew występuje w wariancie z klockiem z tworzywa sztucznego (np.: z PVC, ABS, PE, PP) i klocki te zatopione są w belce. Kotwy są rozmieszczone w belce niejako w dwóch rzędach. Konfiguracja przegubów i wysuwanych elementów w kotwie może być dowolna, zawsze jednak - jeśli jest to zawiasowy przegub wówczas po jego rozchyleniu, a jeśli jest to wysuwany element wówczas po jego wysunięciu - peryferyjne elementy kotwy z jednego rzędu mocowane są we wnęce okiennej, natomiast z drugiego - na murze.

W opisie polskiego wynalazku P.415 221 „Izolacyjny profil montażowy i sposób wytwarzania izolacyjnych profili montażowych” (z pierwszeństwem z 2015-12-10). Istota opisanego tu izolacyjnego profilu montażowego polega na tym, że stanowi go kątownik, wykonany z dowolnego materiału, korzystnie stali lub kompozytu o wysokiej gęstości, który może przenieść obciążenia nawet do 450 kg/m², i który

PL 240 843 B1 uzupełniony jest przylegającą pianką. Stanowią one podstawową część izolacyjnego profilu montażowego i pokryte są warstwą żywicy, a następnie obłożone warstwą włókna. Kątownik oraz pianka tworzą, zwartą, podstawową część profilu o przekroju trójkąta prostokątnego.

Znane jest także rozwiązanie przedstawione we wzorze użytkowym DE202006018203, w którym rozwiązano problem wynikający z tego, że poprzez zwiększenie grubości ścian przez ocieplenie umieszczone pod tynkiem zewnętrznym okna i drzwi zostają pozbawione realnego oparcia w przestrzeni izolacji ściany pozbawionej siły nośnej. Miękki materiał izolacyjny (na przykład wełna mineralna lub płyt z polistyrenu piankowego) nie jest dostosowany do odbierania pionowego nacisku okna lub drzwi i dlatego wymaga standardowego wzmocnienia. Przedstawiony w tym rozwiązaniu dwuczęściowy parapet ochronny do okien lub pomocniczy do drzwi jest dobudowywany śrubami do parapetu murowanego i charakteryzuje się on tym, że składa się z kątowego parapetu bazowego z uformowaną powłoką i wzmocnionymi w narożach parapetu, i ma również regulację wysokości. Przy czym regulacja wysokości parapetu realizowana jest poprzez zamocowanie najpierw na ścianie kątownika z klamrą wygiętą stanowiącą integralną, stałą część kątownika. Regulacja wysokości okna odbywa się poprzez wysuwanie kształtownika ruchomego wsuniętego w klamrę mocującą. Konstrukcja ta jest narażona na przenoszenie temperatury z zewnątrz do środka budynku przez opisaną klamrę mocującą. W rozwiązaniu tym nie przewidziano dodatkowego zabezpieczenia termicznego miejsca mocowania okna lub drzwi.

W amerykańskim opisie wynalazku US 2009/0211184 opisano natomiast prefabrykowane oraz w inny sposób montowane ościeżnice drzwiowe z tłoczonego aluminium i innych elementów współpracujących, do zespołów framug drzwi oraz ościeżnic drzwi. W przypadku montażu ościeżnicy w otworze drzwiowym w budynku, korzystne jest dysponowanie mocną, trwałą, odporną na gnicie i próchnienie, ramą (ościeżnicą), która jest prefabrykowana lub łatwo montowana na miejscu budowy. Korzystnie, jest dysponowanie elementami ramowymi, które są łatwo montowane na miejscu budowy. Przedstawiona tu rama drzwi wykorzystuje wytłaczane kształtki aluminiowe jako ościeżnice, w tym ościeżnice odlewane, lub ościeżnice elementów wykończeniowych w połączeniu z substratami ościeżnicy. Formowanie aluminiowych ościeżnic obejmuje zamocowanie szczeliny montażowej z zagłębieniem (płetwy, żebra). Montażowa szczelina z zgłębieniem (płetwa, żebro) jest generalnie w kształcie buta mającego część usytuowaną do wewnątrz, jak stopa i otwór mający przekrój poprzeczny w kształcie i na wysokości kostki. Szczelina montażowa z zagłębieniem (płetwa, żebro) może być zasadniczo sztywna, na przykład wytłaczana z aluminium lub zasadniczo sztywnego polimeru. Zagłębienie, w połączeniu z montażową szczeliną z zagłębieniem, który ma gruszkowatą (bulwiastą) sztywną podstawę, ułatwia zablokowanie szczeliny montażowej z zagłębieniem (płetwy, żebra) w orientacji stojącej na około 75 stopni do około 90 stopni w stosunku do ościeżnicy lub podłoża ościeżnicy. Zagłębienie, w połączeniu z montażową szczeliną fin podnosi ponadto łatwość zmiany wyprostowanej orientacji zagłębienia i ułatwia obracanie/chowanie płetwy w kontakt z ciałem ościeżnicy lub ościeżnicy podłoża.

Celem wynalazku jest wdrożenie nowej koncepcji montażu okien, drzwi lub fasad, zakładającej przygotowanie na samym wstępie wbudowywanego elementu, czyli całego okna, drzwi czy też fasady oraz otoczenie tego wbudowywanego elementu belkami ościeża specjalnej konstrukcji, a dopiero następnie umieszczenie tego elementu - obudowanego gotowym ościeżem - w zabudowywanym otworze. Celem wynalazku jest wprowadzenie nowej metody montażu okien, drzwi lub fasad z użyciem opracowanej konstrukcji i nie tylko uproszczenie oraz przyspieszenie ich montażu, ale także nadzwyczajne poprawienie jego jakości. Celem wynalazku jest także opracowanie sposobu wytwarzania belek ościeża okien, które umożliwią realizację opisanego wyżej celu.

Istotę opracowanej belki ościeża okien, drzwi lub fasad stanowi to, że jest nią jednolita belka, otoczona ewentualnie dodatkowymi, opisanymi niżej warstwami, którą - podobnie, jak dalszymi trzema belkami ościeża - obudowuje się element wmontowywany w otwór okienny, drzwiowy lub fasadowy, do którego to elementu każda belka ościeża zostaje przykręcona, przyklejona lub wpięta przed wmontowaniem do zabudowywanego otworu.

Istotę podstawowej belki ościeża stanowi to, że jej przekrój poprzeczny przypomina literę „L” ułożoną - w dolnej, poziomej belce ościeża - tak, że pionowe ramię litery „L” ułożone jest horyzontalnie i jest na nim opierana rama okienna, drzwiowa lub fasadowa. Natomiast krótsze ramię litery „L” odchylone jest pionowo w dół. Przy czym ta konfiguracja jednolitej belki powtórzona jest odpowiednio w każdej części zabudowywanego otworu, to znaczy w jego częściach bocznych i w górnej. W opisanym ułożeniu jednolitej belki - rama ustawiana jest „na” poziomej, jednolitej belce i jest ona blokowana co najmniej jednym występem jednolitej belki.

PL 240 843 B1

Belkę ościeża okien, drzwi lub fasad stanowi także jednolita belka, której przekrój poprzeczny przypomina prostokąt z wyprowadzonymi z niego co najmniej czterema, korzystnie sześcioma występami, na którym opierana jest rama drzwiowa.

Istota kolejnej belki ościeża okien, drzwi lub fasad polega na tym, że stanowi ją jednolita belka, której przekrój poprzeczny jest wielokątem, na którym opierana jest rama fasadowa.

Korzystnie, z jednolitej belki wyprowadzone są dwa występy.

Korzystnie, jednolita belka wykonana jest ze spienionego tworzywa sztucznego lub z kompozytu, korzystnie ze spienionego kompozytu.

Korzystnie, spienione tworzywo sztuczne, z którego jest wykonana jednolita belka - jest materiałem miękkim albo sztywnym, korzystnie o zamkniętych komórkach.

Korzystnie, jednolita belka wykonana jest z poliuretanu (PUR) i (PIR) lub spienionego polipropylenu (PP), lub spienionego poliamidu (PA), lub gąbki florystycznej, lub spienionego polietylenu (PE), lub spienionego poli(chlorku winylu) (PVC), lub pianki syntetycznej, względnie masy z włóknem szklanym lub włóknem węglowym lub innego spienionego materiału.

Korzystnie, materiał zastosowany do wykonania jednolitej belki zawiera w sobie komponenty konstrukcyjne, które są zatopione w masie jednolitej belki.

Korzystnie, jednolita belka - w części lub w całości - co najmniej na jej wzdłużnych powierzchniach pokryta może zostać warstwą żywicy.

Korzystnie, grubość nałożonej warstwy żywicy wynosi od 0,25 do 2 mm.

Korzystnie, jednolita belka - w części lub w całości - na wzdłużnych powierzchniach jest pokryta taśmą.

Korzystnie, taśma wykonana jest na bazie fizeliny albo na bazie gumy, korzystnie EPDM.

Korzystnie, taśma jest paroprzepuszczalna w jednym kierunku i równocześnie paroszczelna w drugim kierunku.

Korzystnie, jednolita belka - w części lub w całości - na wzdłużnych powierzchniach jest pokryta warstwą włókna szklanego lub węglowego, lub włókna, które stanowi tkanina, korzystnie płócienna zatopionego w warstwie żywicy.

Korzystnie, jednolita belka - w części lub w całości - na wzdłużnych powierzchniach jest pokryta elementem metalowym.

Korzystnie, element metalowy stanowi płyta lub listwa lub kształtownik lub profil lub kątownik, wykonane korzystnie ze stali lub z aluminium.

Korzystnie, jednolita belka jest przytwierdzana do otworu, w którym jest mocowana od środka budynku z użyciem kołków, kotew lub śrub.

Korzystnie, jednolita belka otoczona jest uszczelniającą pianką poliuretanową względnie innymi materiałami sprężynującymi.

Korzystnie, jednolita belka ułożona jest na znajdującym się między nią a murem amortyzującym pasie, który wykonany jest korzystnie ze: spienionego EPDM, spienionego PE, taśmy rozprężnej 300 Pa, pianki montażowej niskoprężnej, lub zaprawy klejowej.

Istota opracowanego sposobu wytwarzania belki ościeża okien, drzwi lub fasad polega na tym, że jednolitą belkę wycina się z bloku spienionego tworzywa sztucznego lub z kompozytu, lub ze spienionego kompozytu albo jednolitą belkę kształtuje się w wyniku wypełnienia odpowiedniej formy spienionym tworzywem sztucznym lub kompozytem, lub spienionym kompozytem. Następnie jednolitą belkę umieszcza się w szczelnym tunelu, z którego wypompowuje się powietrze, po czym wprowadza się do niego odmierzoną wcześniej ilość żywicy, której ilość wcześniej wylicza się tak, aby opisaną metodą iniekcji próżniowej pokryła ona jednolitą belkę równomierną powłoką warstwy żywicy o założonej grubości.

Korzystnie, przed przeprowadzeniem procesu iniekcji próżniowej na jednolitą belkę nakłada się włókno w postaci włókna szklanego lub węglowego, lub tkaniny, na przykład płóciennej, które zatapia się następnie w warstwie żywicy.

Rozwiązanie według wynalazku umożliwia niezwykle łatwe i szybkie, a równocześnie bardzo solidne i stabilne mocowanie dowolnych okien, drzwi lub fasad w każdym budynku przy wykorzystaniu banalnych środków technicznych. Opracowana belka ościeża stanowi samodzielny element konstrukcyjny, który spełnia funkcje realizowane dotychczas przez szereg elementów łącznie. Wyeliminowana zostaje konieczność stosowania i wbudowywania licznych wspomagających elementów konstrukcyjnych, niezbędnych obecnie do dokonania montażu okien, drzwi lub fasad. Zbędne stają się profile montażowe mocowane po zewnętrznej stronie budynku, parapety zewnętrzne i wewnętrzne, kotwy i inne

PL 240 843 B1 akcesoria stosowane dotychczas do okien, drzwi lub fasad montowania zarówno po stronie zewnętrznej, jak i wewnętrznej budynku. Równocześnie, w porównaniu do wcześniej znanych rozwiązań - opracowany profil jest w stanie przenosić wielokrotnie większe obciążenia. W przypadku wzmocnienia konstrukcji jednolitej belki i zatopienia w niej włókna szklanego, które pokryje jednolitą belkę - pozostaje ona bardzo lekka, ale jej wytrzymałość jest dwukrotnie większa, niż gdyby pokryta została warstwą stali. Natomiast w przypadku zastosowania do jej pokrycia włókna węglowego - jej wytrzymałość jest nawet trzykrotnie większa niż ta, jaka osiągana byłaby w przypadku wykorzystania ciężkiej stali. W opracowanej belce ościeża w ogóle nie występuje zjawisko „zginania” czy też „skręcania” belki w wyniku przeciążeń, którym podlega.

Odpowiednio dobierając kształt belki ościeża i odpowiednio sytuując położenie występów belki ościeża uzyskuje się możliwość usytuowania okna w strefie ocieplenia, pół na pół między ościeżem a strefą ocieplenia, albo całkowicie w ościeżu.

Dzięki temu, opracowana belka ościeża znakomicie i bez trudu unosić będzie ciężkie drzwi typu HS. Jej zastosowanie umożliwi także realizację najtrudniejszych koncepcji architektonicznych i na przykład mocowanie w opracowanych belkach ościeża witryn o ciężkiej konstrukcji. Dodatkową zaletę opracowanej belki ościeża jest to, że w wypadku realizacji takich właśnie najtrudniejszych projektów, bez trudu i precyzyjnie zaplanować można wcześniej wykonywaną niejako „na miarę” belkę, planując i dostosowując (do sytuacji w zabudowywanym obiekcie) grubość nakładanej na nią warstwy żywicy. A zatem można dostosować wysokość, długość i szerokość belki ościeża do realnych kształtów zabudowywanego otworu, którego wymiary nie zawsze (a raczej rzadko) odpowiadają zakładanym w projekcie.

Rozwiązanie według wynalazku pozwala też na uzyskanie nadzwyczajnych parametrów termoizolacyjnych budynku, w którym okna, drzwi lub fasady zamontowane zostały z wykorzystaniem opracowanej konstrukcji. Mimo że opracowana belka ościeża okien, drzwi lub fasad wykazuje tak wysoką wytrzymałość - jej wytworzenie wymaga minimalnych nakładów materiałowych, zaś proces jej wytwarzania jest niezwykle prosty.

Opracowana belka ościeża okien, drzwi lub fasad pozwala na równoczesną realizację trzech efektów - z których każdy dotychczas był nieosiągalny nawet samodzielnie. Po pierwsze znakomicie upraszcza i przyspiesza ona proces montażu okien, drzwi lub fasad. Po drugie zaś i po trzecie: umożliwia uzyskanie znakomitych paramentów wytrzymałościowych i termoizolacyjnych zamontowanej konstrukcji, wyeliminowanie mostków termicznych, które obecnie zwykle powstają w wyniku mocowania okien, drzwi lub fasad i innych elementów elewacyjnych.

Opracowana belka ościeża stosowana do zabudowy okien spełnia równocześnie kilka dodatkowych funkcji. Nie tylko stanowi niezwykle łatwą do zaprojektowania ramę montowanego okna, drzwi, czy fasady, ale równocześnie stanowi także nieprzenoszący ciepła, dwustronny parapet okna. A dzięki temu, że opracowanej belce może zostać nadany różny kształt (jej przekroje poprzeczne mogą być różne) - może ona równocześnie stanowić element ozdobny elewacji budynku.

Analiza wyników prób - przeprowadzonych przy zachowaniu pełnej poufności - pozwala stwierdzić, że opisana konstrukcja pozwala na uzyskanie nadzwyczajnych i nieoczekiwanych efektów termoizolacyjności i wytrzymałości mechanicznej otoczenia mocowanych z jej użyciem okien, drzwi lub fasad.

Przedmiot wynalazku został przedstawiony w przykładach wykonania na rysunkach, na których: fig. 1 - ilustruje zasadę mocowania i przedstawia schematyczny przekrój (widok aksonometryczny wraz z przekrojem) otworu okiennego i muru budynku, w którym zainstalowany został opracowany profil z dwoma wzdłużnymi występami z widocznym także przekrojem profilu okiennego, w tym ramy okiennej, drzwiowej lub fasadowej, przy czym pokazana tu jednolita belka wykonana jest wyłącznie z kompozytu, fig. 2 - przedstawia opisany wyżej przekrój (fig. 1) z tym, że jednolita belka osłonięta została taśmą w jednym kierunku paroprzepuszczalną, zaś w drugim paroszczelną, fig. 3 - przedstawia opisany wyżej przekrój (fig. 1) z tym, że wszystkie powierzchnie wzdłużne jednolitej belki kompozytowej w całości pokryte zostały warstwą żywicy, fig. 4 - przedstawia opisany wyżej przekrój (fig. 1) z tym, że wszystkie powierzchnie wzdłużne jednolitej belki kompozytowej w całości pokryte zostały warstwą żywicy, a dodatkowo niektóre z nich zabezpieczone zostały taśmą w jednym kierunku paroprzepuszczalną, zaś w drugim paroszczelną, fig. 5 - przedstawia opisany wyżej przekrój (fig. 1) z tym, że wszystkie powierzchnie wzdłużne jednolitej belki kompozytowej w całości pokryte zostały warstwą żywicy, w której zatopione zostały włókna siatki z włókna szklanego, a dodatkowo niektóre z powierzchni wzdłużnych jednolitej belki kompozytowej zabezpieczone zostały taśmą w jednym kierunku paroprzepuszczalną, zaś w drugim paroszczelną,

PL 240 843 B1 fig. 6 - przedstawia opisany wyżej przekrój (fig. 1) z tym, że jednolita belka kompozytowa wzmocniona została elementami metalowymi umieszczonymi na niektórych z jej powierzchni wzdłużnych i osłonięta została umieszczoną na niektórych z jej powierzchni wzdłużnych taśmą w jednym kierunku paroprzepuszczalną, zaś w drugim paroszczelną, fig. 7 - przedstawia schematyczny przekrój (widok aksonometryczny wraz z przekrojem) otworu okiennego i muru budynku, w którym zainstalowany został opracowany profil z jednym wzdłużnym występem z widocznym także przekrojem profilu okiennego, w tym ramy okiennej, drzwiowej lub fasadowej, przy czym pokazana tu jednolita belka wykonana jest wyłącznie z bazowego materiału, fig. 8 - przedstawia opisany wyżej przekrój (fig. 7) z tym, że jednolita belka osłonięta została taśmą w jednym kierunku paroprzepuszczalną, zaś w drugim paroszczelną, fig. 9 - przedstawia opisany wyżej przekrój (fig. 7) z tym, że wszystkie powierzchnie wzdłużne jednolitej belki w całości pokryte zostały warstwą żywicy, fig. 10 - przedstawia opisany wyżej przekrój (fig. 7) z tym, że wszystkie powierzchnie wzdłużne jednolitej belki w całości pokryte zostały warstwą żywicy, a dodatkowo niektóre z nich zabezpieczone zostały taśmą w jednym kierunku paroprzepuszczalną, zaś w drugim paroszczelną, fig. 11 - przedstawia opisany wyżej przekrój (fig. 7) z tym, że wszystkie powierzchnie wzdłużne jednolitej belki w całości pokryte zostały warstwą żywicy, w której zatopione zostały włókna siatki z włókna szklanego, a dodatkowo niektóre z powierzchni wzdłużnych jednolitej belki zabezpieczone zostały taśmą w jednym kierunku paroprzepuszczalną, zaś w drugim paroszczelną, fig. 12 - przedstawia opisany wyżej przekrój (fig. 7) z tym, że jednolita belka wzmocniona została elementami metalowymi umieszczonymi na niektórych z jej powierzchni wzdłużnych i osłonięta została umieszczoną na niektórych z jej powierzchni wzdłużnych taśmą w jednym kierunku paroprzepuszczalną, zaś w drugim paroszczelną, fig. 13 - przedstawia schematyczny przekrój (widok aksonometryczny wraz z przekrojem) muru budynku, w którym zainstalowany został opracowany profil drzwiowy, przy czym pokazana tu jednolita belka wykonana jest wyłącznie z nie pokrytego materiału bazowego (materiału spienionego lub z kompozytu), fig. 14 - przedstawia opisany wyżej przekrój (fig. 13) z tym, że wszystkie powierzchnie jednolitej belki w całości pokryte zostały warstwą żywicy, fig. 14a - przedstawia opisany wyżej przekrój (fig. 13) z tym, że wszystkie powierzchnie jednolitej belki w całości pokryte zostały warstwą żywicy, a dodatkowo niektóre z nich zabezpieczone zostały taśmą w jednym kierunku paroprzepuszczalną, zaś w drugim paroszczelną, fig. 15 - przedstawia opisany wyżej przekrój (fig. 13) z tym, że wszystkie powierzchnie jednolitej belki w całości pokryte zostały warstwą żywicy, w której zatopione zostały włókna siatki z włókna szklanego, fig. 16 - przedstawia przekrój fasady i jednolitej belki oraz elementu metalowego o wybranym wcześniej odpowiednio kształcie i kolorze, który został nasunięty (lub został doklejony) do belki jednolitej, fig. 16a - przedstawia opisany wyżej przekrój (fig. 16) z tym, że jednolita belka została pokryta żywicą, fig. 17 - przedstawia przekrój fasady i jednolitej belki z tym, że na jednolitą belkę nasunięte zostały (lub doklejone zostały do niej) dwa elementy metalowe, fig. 17a - przedstawia opisany wyżej przekrój (fig. 17) z tym, że jednolita belka została pokryta żywicą, fig. 17b - przedstawia opisany wyżej przekrój (fig. 17) z tym, że jednolita belka została pokryta żywicą, w której zatopione zostało włókno, fig. 18 - przedstawia opisany wyżej przekrój (fig. 17) z tym, że jednolita belka została osłonięta taśmą, a dodatkowo pokazany został klocek dystansowy, który dotychczas musiał być stosowany, fig. 18a - przedstawia opisany wyżej przekrój (fig. 18) z tym, że jednolita belka została otoczona żywicą, fig. 18b - przedstawia opisany wyżej przekrój (fig. 18a) z tym, że jednolita belka została otoczona żywicą, w którą wtopione zostało włókno, fig. 19 - przedstawia przekrój jednolitej belki, która jest mocowana do dolnego rygla fasady, przy czym jest ona dodatkowo pokryta taśmą, fig. 19a - przedstawia opisany wyżej przekrój (fig. 19) z tym, że jednolita belka została pokryta żywicą,

PL 240 843 B1 fig.19b - przedstawia opisany wyżej przekrój (fig. 19), z tym że jednolita belka została pokryta żywicą, w którą wtopione zostało włókno, fig. 20 - przedstawia opisany wyżej przekrój (fig. 19), z tym że jednolita belka została osłonięta taśmą, fig. 20a - przedstawia opisany wyżej przekrój (fig. 19), z tym że jednolita belka została osłonięta taśmą oraz otoczona żywicą, fig. 20b - przedstawia opisany wyżej przekrój (fig. 19), z tym że jednolita belka została osłonięta taśmą oraz otoczona żywicą z zatopionym w niej włóknem, fig. 21 - przedstawia przekrój jednolitej belki, która jest mocowana do dolnego rygla fasady, przy czym jest ona dodatkowo od zewnętrznej strony fasady pokryta żywicą (przy czym żywica może być nanoszona także na całą powierzchnię - jak w fig. 21a), która także jest uszczelniona taśmą, fig. 21a - przedstawia opisany wyżej przekrój (fig. 21) z tym, że żywica naniesiona jest na całą powierzchnię i ma nieco inaczej ułożoną taśmę niż na rysunku fig. 21, fig. 21b - przedstawia opisany wyżej przekrój (fig. 21a) z tym, że w żywicy zatopiona jest warstwa włókna, fig. 22 - przedstawia przekrój fasady z dwoma jednolitymi belkami rozdzielonymi i uszczelnionymi między sobą taśmą, fig. 22a - przedstawia opisany wyżej przekrój (fig. 22) z tym, że obie jednolite belki otoczone są warstwą żywicy, fig. 22b - przedstawia opisany wyżej przekrój (fig. 22) z tym, że obie jednolite belki otoczone są warstwą żywicy z wtopionym w nią włóknem, fig. 23 - przedstawia przekrój fasady (jej stupa prawego lub lewego) z jednolitą belką osłoniętą dwoma taśmami, fig. 23a - przedstawia opisany wyżej przekrój (fig. 23) z tym, że jednolita belka została szczelnie otoczona żywicą, fig. 23b - przedstawia opisany wyżej przekrój (fig. 23) z tym, że jednolita belka została szczelnie otoczona żywicą, w której zatopione jest włókno, fig. 24 - przedstawia przekrój fasady (jej górny rygiel) z elementami metalowymi wsuniętymi lub doklejonymi do jednolitej belki, fig. 24a - przedstawia opisany wyżej przekrój (fig. 24) z tym, że jednolita belka została szczelnie otoczona żywicą, fig. 24b - przedstawia opisany wyżej przekrój (fig. 24) z tym, że jednolita belka została szczelnie otoczona żywicą, w której zatopione jest włókno, fig. 25 - przedstawia przekrój fasady (jej górny rygiel, prawy lub lewy słup) oraz jednolitej belki uszczelnionej taśmą.

Jak pokazano na rysunkach, zasadniczym elementem belki ościeża okien, fasad lub drzwi jest jednolita belka 1, która wykonana jest ze spienionego tworzywa sztucznego lub z kompozytu, korzystnie ze spienionego kompozytu. Spienione tworzywo sztuczne może być zarówno materiałem miękkim, jak i sztywnym o zamkniętych komórkach. Do wykonania jednolitej belki 1 przewiduje się wykorzystanie takich materiałów, jak: poliuretan (PUR) i (PIR) lub spieniony polipropylen (PP), lub spieniony poliamid (PA), lub gąbka florystyczna, lub spieniony polietylen (PE), lub spieniony poli(chlorek winylu) (PVC), lub pianka syntetyczna, względnie masa z włóknem szklanym lub włóknem węglowym lub inny spieniony materiał. Materiał zastosowany do wykonania jednolitej belki 1 może zawierać w sobie komponenty konstrukcyjne, zatopione w masie jednolitej belki 1, dzięki którym jest ona wzmocniona niezależnie od tego, czy zostanie dodatkowo pokryta.

Jednolita belka 1 może mieć dowolny kształt, a dostosowanie cyklu technologicznego do indywidualnych potrzeb zamawiającego i danego projektu - nie sprawia najmniejszego kłopotu i nie spowalnia w żaden sposób cyklu technologicznego i procesu produkcji.

Belka ościeża i jej zasadniczy element, czyli jednolita belka 1 - mogą mieć dowolny kształt. Jest on dostosowywany do kształtu obudowywanej ramy okiennej, drzwiowej lub fasadowej.

W trakcie montażu dolna, pozioma, jednolita belka 1, której przekrój poprzeczny przypomina literę „L” - ułożona jest tak, że pionowe ramię litery „L” ułożone jest horyzontalnie i na nim oparta jest rama 2 okienna, drzwiowa lub fasadowa. Natomiast krótsze ramię litery „L” odchylone jest pionowo w dół. Ta konfiguracja jednolitej belki 1 powtórzona jest odpowiednio w każdej części zabudowywanego otworu, tj. w jego częściach bocznych i w górnej. Przy opisanym na wstępie ułożeniu jednolitej belki 1 - rama 2 ustawiana jest „na” poziomej, jednolitej belce 2 i jest ona blokowana co najmniej jednym występem 3

PL 240 843 B1 jednolitej belki 2. Korzystne jest także zastosowanie w opisanej konstrukcji dwóch występów 3, blokujących jednolitą belkę 2, czy raczej blokujących w niej ramę 2 okienną, drzwiową lub fasadową. W zależności od tego, jak ukształtowano jednolitą belkę 1 i ile wyprowadzonych jest z niej występów 3 - będą one spełniały różną funkcję. I tak: zastosowanie jednego występu 3 będzie wystarczające i wskazane w przypadku belek ościeża mocowanych w górnej i dolnej części zabudowywanego otworu. Belka ościeża (dolna) o takim kształcie (z jednym wypustem 3) nie blokuje wówczas wody i woda zawsze łatwo może wypłynąć na zewnątrz. Natomiast zastosowanie dwóch wy stępo w jest przydatne zwłaszcza w przypadku montażu belek w bocznych częściach zabudowywanego otworu. Stabilniej mocują one wówczas ramę 2. A w przypadku, gdyby nawet dotarła w to miejsce woda - wówczas spłynie ona grawitacyjnie w dół i wykluczona jest możliwość zawilgocenia przez nią belki.

Jednolita belka 1 - w części lub w całości - co najmniej na jej wzdłużnych powierzchniach pokryta może zostać warstwą żywicy 4. Grubość nałożonej warstwy żywicy wynikać będzie z kilku wyjściowych parametrów, w tym: z potrzeb technicznych danego projektu i danej realizacji, a zatem z oczekiwań zamawiającego dotyczących wymiarów zabudowywanego miejsca, które są wynikiem różnicy pomiędzy realnymi wymiarami wstępnie przygotowanego otworu, który ma zostać zabudowany, a wymiarami osadzanego okna, drzwi lub fasady. Grubość nakładanej warstwy żywicy 4 wynikać będzie także z warunków technicznych, którym musi odpowiadać docelowe ościeże. Zwykle wystarczające jest nałożenie warstwy żywicy 4 o grubości od 0,25 do 2 mm lub większej.

Jednolita belka 1 - w części lub w całości - na wzdłużnych powierzchniach może zostać także pokryta taśmą 5, zwykle wykonaną na bazie fizeliny, najkorzystniej paroprzepuszczalną w jednym kierunku (po stronie od zewnątrz, na przykład na poziomie μ od 1000 do 50 000 jednostek) i równocześnie paroszczelną w drugim kierunku (po stronie wewnętrznej, na przykład na poziomie μ od 100 000 do 1 000 000 jednostek), korzystnie znaną pod nazwą winflex. Taśma 5 może zostać wykonana także na bazie gumy, na przykład EPDM.

Jednolita belka 1 - w części lub w całości - na wzdłużnych powierzchniach może zostać także dodatkowo pokryta warstwą włókna 6 szklanego lub węglowego. Warstwę włókna 6 stanowić może też tkanina, na przykład płócienna. Niezależnie bowiem od tego, czy materiał, z którego wykonana jest jednolita belka 1, został wewnątrz wzmocniony konstrukcyjnie (w opisany niżej sposób) możliwe jest otulenie jednolitej belki 1 warstwą włókna 6 i zatopienie jej w warstwie żywicy 4.

Jednolita belka 1 - w części lub w całości - na wzdłużnych powierzchniach może zostać także pokryta elementem metalowym 7, który stanowić będzie płyta, listwa, kształtownik, profil lub kątownik, wykonane na przykład ze stali lub z aluminium.

Konfiguracja opisanych warstw wzmacniających może być dowolna.

Jednolite belki 1 wspólnie z wbudowywanym elementem - do którego zostały wokół niego przykręcone, przyklejone lub wpięte - są przytwierdzane do otworu, w którym są mocowane - zawsze od środka budynku. Mocowania dokonuje się na przykład z użyciem kołków, kotew lub śrub. Nie jest tym samym konieczne osłabianie konstrukcji ściany i jej parametrów technicznych, w tym termoizolacyjnych, otworami wykonanymi od strony zewnętrznej budynku. Przy tym elementy użyte do mocowania belki ościeża, w które wstawiane są okna, drzwi lub fasady - blokują je stabilnie zwłaszcza w przypadku zastosowania jednolitej belki 1, która osłonięta została warstwą żywicy 4. W takim przypadku elementy mocujące podpierane są dwoma podporami, które stanowią ścianki warstwy żywicy 4 z jednej, wewnętrznej powierzchni jednolitej belki 1.

Materiał zastosowany do wykonania jednolitej belki 1 - z uwagi na jego lekkość i znakomite właściwości termoizolacyjne - kapitalnie wpływa na blokowanie zjawiska przenikania ciepła z budynku do jego otoczenia i odwrotnie. Koszt zastosowanego materiału jest znikomy w porównaniu z ceną materiałów dotychczas stosowanych do mocowania okien, drzwi lub fasad.

Kompozyt, z którego może zostać wykonana jednolita belka 1, złożony może być z dwóch lub więcej komponentów (faz) o różnych właściwościach. Właściwości kompozytów nigdy nie są sumą czy średnią właściwości jego składników. Najczęściej jeden z komponentów stanowi lepiszcze, które gwarantuje jego spójność, twardość i elastyczność, a drugi, tzw. komponent konstrukcyjny, zapewnia odporność na ściskanie i rozciąganie. Wiele kompozytów wykazuje anizotropię różnych właściwości fizycznych. Nie muszą to być wyłącznie własności mechaniczne. Jednymi z najczęściej stosowanych komponentów konstrukcyjnych są silne włókna takie jak włókno szklane, kwarc, azbest, kevlar czy włókna węglowe, dające materiałowi dużą odporność na rozciąganie. Do najczęściej stosowanych lepiszczy zaliczane są natomiast żywice syntetyczne oparte na poliestrach, epoksydach, poliuretanach

Claims (21)

1. PL 240 843 B1 i żywicach silikonowych. Materiały kompozytowe znane są ludzkości od tysięcy lat. Do przykładów należy na przykład tradycyjna, chińska laka, służąca do wyrobu naczyń i mebli otrzymywana przez przesycanie wielu cienkich warstw papieru i tkanin żywicznym „samoutwardzalnym” sokiem z sumaka rhus, była stosowana od co najmniej V w. p.n.e. Współczesny rozwój materiałów kompozytowych zaczął się jednak dopiero po opanowaniu procesu produkcji żywic syntetycznych, stanowiącym podstawę produkcji laminatów. Jednym z pierwszych kompozytów opartych na tych żywicach był bakelit, pierwszy przedstawiciel fenoplastów. Gwałtowny rozwój materiałów kompozytowych w trakcie i po II wojnie światowej był też związany z rosnącym zapotrzebowaniem przemysłu lotniczego, kosmicznego i motoryzacyjnego na lekkie i wytrzymałe materiały, którymi dałoby się zastąpić stal i inne metale. W opracowanym rozwiązaniu wykorzystywany jest przede wszystkim mikrokompozyt lub nanokompozyt - w którym regularna struktura dwóch lub więcej składników jest zorganizowana już na poziomie nadcząsteczkowym.

   Opisana belka ościeża, którą stanowi ewentualnie zabezpieczona dodatkowo jednolita belka 1 uszczelniana jest pianką poliuretanową względnie innymi materiałami sprężynującymi, izolującymi budynek termicznie i akustycznie oraz osłaniającymi przed opadami i wiatrem.

   Pomiędzy belką 1, a murem 7 umieszczony jest amortyzujący pas, który wykonany jest korzystnie ze: - spienionego EPDM,

   - spienionego PE,

   - taśmy rozprężnej 300 Pa,

   - pianki montażowej niskoprężnej,

   - zaprawy klejowej (np. do styropianu).

   Sposób wytwarzania belki ościeża okien, drzwi lub fasad stanowiący przedmiot wynalazku polega na tym, że opisaną wyżej jednolitą belkę 1 wycina się z bloku spienionego tworzywa sztucznego lub z kompozytu, względnie ze spienionego kompozytu. Jednolitą belkę 1 można także ukształtować w wyniku wypełnienia odpowiedniej formy spienionym tworzywem sztucznym lub kompozytem, korzystnie spienionym kompozytem. A następnie jednolitą belkę 1 umieszcza się w szczelnym tunelu, z którego wypompowuje się powietrze, a następnie do którego wprowadza się odmierzoną wcześniej ilość żywicy, której ilość wcześniej wylicza się tak, aby opisaną metodą iniekcji próżniowej pokryła równomierną powłoką jednolitą belkę 1 założoną grubością warstwy żywicy 4.

   Przed przeprowadzeniem procesu iniekcji próżniowej na jednolitą belkę 1 nakłada się włókno 6 w postaci włókna szklanego lub węglowego, lub tkaniny, na przykład płóciennej, które zatapia się w warstwie żywicy 4.

   Opisany proces może na przykład zostać zrealizowany w następujący sposób.

   PRZYKŁAD I

   Jednolitą belkę 1 wycina się z bloku spienionego tworzywa sztucznego PVC. Następnie jednolitą belkę 1 o powierzchni zewnętrznej 0,3 m² umieszcza się w szczelnym tunelu, z którego wypompowuje się powietrze, a następnie do którego wprowadza się odmierzoną wcześniej ilość żywicy epoksydowej 0,5 m³, którą pokrywa się równomierną powłoką jednolitą belkę 1 założoną wcześniej grubością warstwy żywicy 4 0,25 mm.

   PRZYKŁAD II

   Opisaną wyżej jednolitą belkę 1 kształtuje się wprowadzając do formy spieniony kompozyt w postaci spienionego poliuretanu (PUR). A następnie - po jej osuszeniu i stwardnieniu - jednolitą belkę 1 o powierzchni zewnętrznej 0,75 m² umieszcza się w szczelnym tunelu, z którego wypompowuje się powietrze, a następnie do którego wprowadza się odmierzoną wcześniej ilość żywicy przemieszanej w proporcji 1 : 1 poliestrowej i poliuretanowej łącznie 0,001 m³, którą pokrywa się równomierną powłoką jednolitą belkę 1 założoną wcześniej grubością warstwy żywicy 4 0,75 mm .

   Przed przeprowadzeniem procesu iniekcji próżniowej na jednolitą belkę 1 nakłada się włókno 6 w postaci płóciennej tkaniny, zatapiając ją się w warstwie żywicy 4.

   Zastrzeżenia patentowe

   1. Belka ościeża okien, drzwi lub fasad, znamienna tym, że stanowi ją jednolita belka (1), której przekrój poprzeczny przypomina literę „L” ułożoną - w dolnej, poziomej belce ościeża - tak, że pionowe ramię litery „L” ułożone jest horyzontalnie i jest na nim opierana rama (2) okienna lub drzwiowa, lub fasadowa, natomiast krótsze ramię litery „L” odchylone jest pionowo w dół,

   PL 240 843 B1 przy czym ta konfiguracja jednolitej belki (1) powtórzona jest odpowiednio w każdej części zabudowywanego otworu, to znaczy w jego częściach bocznych i w górnej, zaś w opisanym ułożeniu jednolitej belki (1) - rama (2) ustawiana jest „na” poziomej, jednolitej belce (2) i jest ona blokowana co najmniej jednym występem (3) jednolitej belki (2).
2. 2. Belka ościeża okien, drzwi lub fasad, znamienna tym, że stanowi ją jednolita belka (1), której przekrój poprzeczny przypomina prostokąt z wyprowadzonymi z niego co najmniej czterema, korzystnie sześcioma występami (3), na którym opierana jest rama (2) drzwiowa.
3. 3. Belka ościeża okien, drzwi lub fasad, znamienna tym, że stanowi ją jednolita belka (1), której przekrój poprzeczny jest wielokątem, na którym opierana rama (2) fasadowa.
4. 4. Belka ościeża okien, drzwi lub fasad, według zastrz. 1 albo 3, znamienna tym, że z jednolitej belki (1) wyprowadzone są dwa występy (3).
5. 5. Belka ościeża okien, drzwi lub fasad, według jednego z zastrz. od 1 do 4, znamienna tym, że jednolita belka (1) wykonana jest ze spienionego tworzywa sztucznego lub z kompozytu, korzystnie ze spienionego kompozytu.
6. 6. Belka ościeża okien, drzwi lub fasad, według jednego z zastrz. od 1 do 5, znamienna tym, że spienione tworzywo sztuczne, z którego jest wykonana jednolita belka (1) jest materiałem miękkim albo sztywnym, korzystnie o zamkniętych komórkach.
7. 7. Belka ościeża okien, drzwi lub fasad, według jednego z zastrz. od 1 do 6, znamienna tym, że jednolita belka (1) wykonana jest z poliuretanu (PUR) i (PIR) lub spienionego polipropylenu (PP), lub spienionego poliamidu (PA), lub gąbki florystycznej, lub spienionego polietylenu (PE), lub spienionego poli(chlorku winylu) (PVC), lub pianki syntetycznej, względnie masy z włóknem szklanym lub włóknem węglowym lub innego spienionego materiału.
8. 8. Belka ościeża okien, drzwi lub fasad, według jednego z zastrz. od 1 do 7, znamienna tym, że materiał zastosowany do wykonania jednolitej belki (1) zawiera w sobie komponenty konstrukcyjne, które są zatopione w masie jednolitej belki (1).
9. 9. Belka ościeża okien, drzwi lub fasad, według jednego z zastrz. od 1 do 8, znamienna tym, że jednolita belka (1) - w części lub w całości - co najmniej na jej wzdłużnych powierzchniach pokryta może zostać warstwą żywicy (4).
10. 10. Belka ościeża okien, drzwi lub fasad, według zastrz. 9, znamienna tym, że grubość nałożonej warstwy żywicy wynosi od 0,25 do 2 mm.
11. 11. Belka ościeża okien, drzwi lub fasad, według jednego z zastrz. od 1 do 10, znamienna tym, że jednolita belka (1) - w części lub w całości - na wzdłużnych powierzchniach jest pokryta taśmą (5).
12. 12. Belka ościeża okien, drzwi lub fasad, według zastrz. 11, znamienna tym, że taśma (5) wykonana jest na bazie fizeliny albo na bazie gumy, korzystnie EPDM.
13. 13. Belka ościeża okien, drzwi lub fasad, według jednego z zastrz. 11 lub 12, znamienna tym, że taśma (5) jest paroprzepuszczalna w jednym kierunku i równocześnie paroszczelna w drugim kierunku.
14. 14. Belka ościeża okien, drzwi lub fasad, według jednego z zastrz. od 1 do 13, znamienna tym, że jednolita belka (1) - w części lub w całości - na wzdłużnych powierzchniach jest pokryta warstwą włókna (6) szklanego lub węglowego, lub włókna (6), które stanowi tkanina, korzystnie płócienna - zatopionego w warstwie żywicy (4).
15. 15. Belka ościeża okien, drzwi lub fasad, według jednego z zastrz. od 1 do 14, znamienna tym, że jednolita belka (1) - w części lub w całości - na wzdłużnych powierzchniach jest pokryta elementem metalowym (?).
16. 16. Belka ościeża okien, drzwi lub fasad, według zastrz. 15, znamienna tym, że element metalowy (7) stanowi płyta lub listwa, lub kształtownik, lub profil, lub kątownik, wykonane korzystnie ze stali lub z aluminium.
17. 17. Belka ościeża okien, drzwi lub fasad, według jednego z zastrz. od 1 do 16, znamienna tym, że jednolita belka (1) jest przytwierdzana do otworu, w którym jest mocowana od środka budynku z użyciem kołków, kotew lub śrub.
18. 18. Belka ościeża okien, drzwi lub fasad, według jednego z zastrz. od 1 do 17, znamienna tym, że jednolita belka (1) otoczona jest uszczelniającą pianką poliuretanową względnie innymi materiałami sprężynującymi.
19. 19. Belka ościeża okien, drzwi lub fasad, według jednego z zastrz. od 1 do 18, znamienna tym, że jednolita belka (1) ułożona jest na znajdującym się między nią a murem amortyzującym

    PL 240 843 B1 pasie, który wykonany jest korzystnie ze: spienionego EPDM, spienionego PE, taśmy rozprężnej 300 Pa, pianki montażowej niskoprężnej, lub zaprawy klejowej.
20. 20. Sposób wytwarzania belki ościeża okien, drzwi lub fasad, znamienny tym, że jednolitą belkę (1) wycina się z bloku spienionego tworzywa sztucznego lub z kompozytu lub ze spienionego kompozytu albo jednolitą belkę (1) kształtuje się w wyniku wypełnienia odpowiedniej formy spienionym tworzywem sztucznym lub kompozytem, lub spienionym kompozytem, po czym jednolitą belkę (1) umieszcza się w szczelnym tunelu, z którego wypompowuje się powietrze, a następnie do którego wprowadza się odmierzoną wcześniej ilość żywicy, której ilość wcześniej wylicza się tak, aby opisaną metodą iniekcji próżniowej pokryła ona jednolitą belkę (1) równomierną powłoką warstwy żywicy (4) o założonej grubości.
21. 21. Sposób wytwarzania belki ościeża okien, drzwi lub fasad, według zastrz. 20, znamienny tym, że przed przeprowadzeniem procesu iniekcji próżniowej na jednolitą belkę (1) nakłada się włókno (6) w postaci włókna szklanego lub węglowego, lub tkaniny, na przykład płóciennej, które zatapia się następnie w warstwie żywicy (4).