RO113751B1 - Set de elemente termoplastice de constructie - Google Patents

Description

Invenția de față se referă la realizarea unui set de elemente termoplastice, de construcție. Mai exact, invenția se referă la realizarea de noi componente structurale, termoplastice, pentru solidarizare reciprocă, ce pot fi produse în masă, la preț redus și care pot fi îmbinate împreună, repede și ușor, pentru a clădi o varietate largă de structuri, ce vor necesita întreținere minimă, vor fi ferite de acțiunea termitelor, a coroziunii, a ruginii sau mucegaiurilor și vor fi foarte rezistente la efectele condițiilor meteorologice.

în plus, invenția se referă la realizarea, de asemenea componente structurale noi, ce includ componente goale pe dinăuntru, adaptate pentru a cuprinde în interiorul lor beton sau alt material, permițând astfel unei structuri clădite din ele să fie ancorată la o bază și transformată într-o structură permanentă și nedemontabilă, care va rezista la cutremure, uragane și alte fenomene naturale.

Odată cu folosirea componentelor structurale ale invenției în clădirea unei game largi de structuri sub forma unor seturi de elemente, este de observat că existența lor permite acum realizarea de adăposturi durabile sau permanente, cu preț redus, pentru populație, în toată lumea, indiferent de condițiile climaterice.

Deși a fost propusă utilizarea materialului plastic, la formarea de panouri de perete sau alte componente folosite în construcția de clădiri, aceste panouri nu au avut portanța necesară sau alte calități structurale pentru a putea forma seturi de lucru, care să poată fi produse în masă, la preț redus si să poată fi ansamblate ușor și repede, pentru a înălța structuri ieftine și în particular, locuințe cu preț mic.

De exemplu, brevetul US 3992839 descrie un panou din material plastic fabricat din elemente de panou separate, de preferință realizate din policlorură de vinii, elemente care se îmbină pentru a forma un panou de perete subțire. La rândul lor, panourile sunt astfel realizate încât să se îmbine pentru a se obține o structură de perete. Panourile astfel fabricate sunt de obicei slabe, lipsindu-le rezistența și capacitatea portantă pentru a forma componente structurale adecvate folosirii, de exemplu, la realizarea pereților și acoperișului unei clădiri durabile din punct de vedere practic.

Brevetul US 3362507 descrie folosirea de panouri prefabricate individuale cu lamă și uluc, realizate de preferință din material plastic, care sunt conectate sau lipsite și utilizate în particular la formarea zidurilor de fundație. Astfel de panouri nu permit o producție cu randament mare și nu pot fi solidarizate reciproc rapid și ușor pentru a înălța o casă sau o altă clădire.

Invenția de față constă în realizarea de noi elemente structurale termpoplastice, care pot fi rapid și ușor interconectate pentru a înălța o varietate largă de construcții structurale de la pereți simpli, parapete sau garduri până la locuințe sau clădiri complete, elementele structurale termoplastice menționate incluzând un constituent de armare ce conferă rezistență structurală și control al expansiunii elementului structural, constituent ce se scurge împreună cu materialul termoplastic printr-o filieră de extrudere, componentele menționate fiind extrudate într-o formă structurală esențial rigidă, integrală, având constituentul de armare distribuit în tot materialul termoplastic, componentele structurale menționate fiind astfel configurate încât prezintă mijloace de interconectare cu componente structurale adiacente, în așa fel încât să se poată interconecta ușor și rapid pentru a înălța structura dorită.

Elementele structurate conform invenției includ panouri goale pe dinăuntru, extrudate, conectoare sau coloane cu ramă de turnare ale pnaourilor extrudate goale pe dinăuntru, grinzi și adaptoare extrudate goale pe dinăuntru și conectoare de panou extrudat, fiecare dintre ele fiind prevăzute cu mijloace care permit solidarizarea reciprocă, cu componente structurale adiacente, pentru a fi asamblate rapid și ușor în structura ce este înălțată.

RO 113751 Bl

De asemenea conform invenției, panourile și coloanele de perete goale pe dinăuntru au o rezistență structurală ridicată pentru turnarea în ele, de beton sau alt material din aceeași categorie, fără deformare în vederea realizării unui perete permanent.

în cazul înălțării unei locuințe sau unei clădiri, se va înțelege că datorită înălțării pereților locuinței sau clădirii pe un suport de beton și datorită ancorării cu beton, de suport, a panourilor de perete și/sau a coloanelor de conectare a panoului de perete, se realizează o structură de perete de sprijin pentru acoperiș, permanentă, rezistență la uragane, cutremure și alte fenomene naturale.

în forma sa preferată, invenția constă în formarea elementelor termoplastice structurale menționate anterior prin extrudarea lor, pentru a avea un miez sau substrat termoplastic cu fibre de sticlă de armare ancorate și distribuite în toată masa lor conferindu-le rezistență la tracțiune și control al expansiunii atunci când se coextrudează un înveliș termoplastic neted pe suprafețele externe ale miezului menționat, învelișul amintit având încorporate și fiind solidarizat reciproc cu porțiuni din fibre de sticlă ce sunt expuse la interfața miez-înveliș menționată.

Conform formei preferate a invenției, învelișul termoplastic prezintă pe lângă aspectul său și o suprafață liberă netedă ușor de întreținut și o ușurință a mânuirii și solidarizării reciproce a componentelor structurale, precum și o suprafață rezistentă la lovituri, care protejează fibrele de sticlă împotriva șocurilor exterioare. în plus, învelișul termoplastic poate fi colorat după dorință și prevăzut cu agenți adecvați de protecție împotriva razelor ultraviolete, după cum va fi înțeles, pentru a proteja culoarea și a preveni degradarea climei.

Setul de elemente termoplastice conform invenției se poate utiliza cu succes în domeniul construcției de locuințe, unde o locuință sau o clădire poate fi construită pe un suport din beton și formată din elemente structurale, extrudate interconectate, ce includ panouri de perete și de acoperiș, goale pe dinăuntru și coloane de legătură, toate având substraturi termoplastice armate cu fibre de sticlă ancorate de substrat și dispersate în toată masa lui, substraturile fiind acoperite cu un înveliș termoplastic neted, rezistent la impact. Panourile de perete sunt ancorate de suportul de beton tot prin intermediul betonului introdus în interiorul panourilor de pe perete și/sau coloanelor de legătură goale pe dinăuntru menționate, după cum se dorește. Deasemenea se va înțelege că, dacă este dorit acest lucru, structura pentru locuință, incluzând pereții și acoperișul, poate fi placată cu orice exterior decorativ.

în cele ce urmează, se dă un exemplu de realizare a setului de elemente termoplastice de construcție pe baza descrierii și a fig. 1 ...22, anexate.

- fig. 1, vedere în perspectivă a unei locuințe construitedin elemente structurale termoplastice extrudate, conform invenției;

-fig.2, vedere frontală ce reprezintă modul în care panourile de perete sunt așezate pe un suport din beton;

-fig.3, vedere parțial secționată ce prezintă așezarea unui panou de perete pe suportul din beton, cu o săgeată care indică locul pe unde poate fi introdus betonul de ancorare și armare sau alt material asemănător;

- fig.4, vedere cu secțiune parțială în perspectivă ce prezintă o pereche de elemente de panou și un profil de îmbinare a elementelor, gata de asamblare;

-fig.5, vedere din spate ce prezintă modul în care profilul realizează îmbinarea elementelor de panou adiacente.

-fig.6, secțiune transversală parțială ce prezintă structura unui element extrudat tipic, ce are un miez sau substrat din material termoplastic care încorporează fibre de sticlă, având suprafața exterioară expusă acoperită cu un înveliș termoplastic neted care izolează suprafața substratului și înglobează fibrele de sticlă;

- fig.7, secțiune transversală după planul de secționare 7-7 din fig.6;

RO 113751 Bl

-fig.8, vedere în perspectivă parțial secționată ce prezintă asamblarea panourilor exterioare de perete, a panourilor de acoperiș la nivelul coamei de acoperiș a locuinței;

-fig. 9, vedere în perspectivă parțial secționată, ce preziptă un conector cu ramă de turnare pentru unirea pereților, sau o coloană, prevăzută cu mijloace de solidarizare, reciproc adaptate pentru recepționarea unui element detașabil ce definește un canal prin care trec firele electrice în interiorul peretelui;

- fig. 10 și 11, prezintă variante a altor forme de conectare cu ramă de turnare pentru panouri, sau coloane;

- fig. 12, vedere în perspectivă, parțial secționată ce prezintă montarea părții inferioare unui panou de acoperiș de structură de perete și coronamentul acestui capăt inferior de panou de acoperiș;

- fig. 13, vedere în perspectivă, parțial secționată a unui colț de perete, care prezintă modul în care panourile de perete goale pe dinăuntru și conectorul cu ramă de turnare pentru colț sau coloană, constituie forme pentru beton care recepționează betonul sau alt material asemănător, pentru a ancora structura de perete la suportul de beton și pentru a crea o structură de perete rigidă, impregnabilă, cu celule fine umplute cu beton, capabilă să reziste la cutremure, uragane și alte fenomene naturale și în același timp, să confere o izolare eficientă împotriva transferului termic [a căldurii și a frigului);

-fig. 14, secțiune transversală ce prezintă modul de instalare a unei ferestre, folosind un adaptor astfel configurat încât să se solidarizeze reciproc cu coloane de perete și să susținută o fereastră standard;

- fig. 15, vedere de sus a unui perete, care poate fi peretele oricărei structuri, nu numai a locuinței ce reprezintă alcătuirea invenției, figură ce prezintă folosirea betonului doar în conectoarele cu rame de turnare, sau coloane;

- fig. 16, vedere de sus în secțiune, ce prezintă o structură de perete în care celulele individuale ale panoului, și conectorul cu ramă de turnare sau coloană, cu rol de profil de îmbinare, sunt umplute cu beton pentru o rezistență maximă a peretelui;

- fig. 16a, vedere de sus a unui model de turnare a betonului;

- fig. 16b, vedere de sus a modelului pentru beton din fig. 16a, montat la partea superioară a unui panou de perete pentru a realiza structura de perete din fig. 16 umplută cu beton;

- fig. 17, secțiune transversală parțială ce ilustrează un mod de conectare a panourilor de acoperiș la pereții locuinței;

- fig. 18, vedere din spate cu secțiune parțială a unei porțiuni de component de panou (exemplificare), sau element, care reprezintă alcătuirea invenției, figură ce prezintă grosimile relative ale pereților exteriori și miezului armat și muchiile transversale sau pereții de legătură interni, precum și stratul învelișului care izolează pereții externi expuși ai panoului;

-fig. 19, vedere cu secțiune parțială ce ilustrează un panou de perete armat extrudat, ce reprezintă alcătuirea invenției, care are elemente decorative aplicate prin placare pe suprafața exterioară;

- fig.20, vedere a unui panou de perete interior, neportant, în care învelișul a fost înlocuit cu un alt tip de acoperire, cum ar fi vopseaua.

-fig.21, vedere de secțiune verticală a unui parapet, perete, barieră sonică sau alte structuri similare ce reprezintă alcături ale invenției, înălțate din panourile structurale și conectoarele invenției;

-fig.22, schemă ce ilustrează un gard înălțat, conform invenției, din panourile structurale și conectoarele invenției.

Elementele structurale conform invenției, au mare utilitate în ridicarea unei game largi de structuri, însă au o importanță deosebită în domeniul construcției de locuințe, întrucât există o nevoie acută de locuințe cu preț redus, durabile și permanente, în lumea întreagă, nevoie pe care toate eforturile de până acum nu au putut să o rezolve. Avantajele unei astfel de locuințe sunt posibilitatea

RO 113751 Bl de a fi produse în masă, la un preț scăzut și de a fi asamblate ușor și repede, pentru a forma o structură durabilă și permanentă, de către un muncitor necalificat. Ulterior, structura care rezultă trebuie să fie în așa fel încât să reziste la variații largi ale condițiilor climaterice și să fie capabile să reziste la șocul cutremurelor, uraganelor, vântului, grindinei și furtunilor de zăpadă, la umiditate ridicată și variații largi de temperatură, fără a se coroda, putrezi ori rupe. Asemenea locuință trebuie deasemenea să fie inpenetrabilă față de termite și alte insecte. în plus, pentru a fi cu adevărat și larg acceptată, asemenea locuință trebuie să aibă un aspect satisfăcător din punct de vedere estetic.

Invenția de față alături de utilitatea sa în ridicarea de diverse alte structuri, permite pentru prima dată realizarea unei locuințe care să întrunească toate criteriile anterioare, așa cum va apărea mai departe în descriere.

Referitor la fig.1, o casă tipică realizată conform invenției, are pereți 1, asamblați din panouri de perete 2 și un acoperiș 3, asamblat din panouri de acoperiș 4 după cum este arătat în fig. 8.

Panourile de perete și de acoperiș sunt configurate în așa fel încât să fie legate în structura pentru locuință prin angrenare conjugată pentru solidarizare reciprocă cu elementele adiacente, putând fi astfel asamblate fără a folosi unelte, așa cum este mai amănunțit explicat în cele ce urmează.

După cum se arată în fig.2, tot ce trebuie făcut pentru a pregăti locul casei este să se construiască un suport de beton 5, care are o flanșă de margine 6 cu grosime redusă, ce formează o bordură pentru recepționarea panourilor de perete 2, după cum este prezentat în mod particular în fig.3.

Panourile de perete 2 au pereții interiori și exteriori separați 7 și 8 legați prin pereți transversali 9, formând celule interne 10 în care poate fi turnat betonul, după dorință, așa cum este indicat de săgeata A, pentru a realiza o structură de perete permanentă extrem de rezis8 tentă. în plus, suportul de beton poate fi prevăzut cu tijă de ancorare 11, după dorință, care se proiectează în sus în interiorul celulelor 10 pentru a ancora betonul turnat în celule și deci, panourile de perete la suport. Este prevăzut un pod 12 pentru a ține betonul, oprind prelingerea lui pe sub panoul de perete.

După cum poate fi observat în fig. 2, pereții casei și mărimea suportului de beton sunt astfel dimensionate încât există un foarte mic gol G în interiorul pereților, la nivelul porțiunii Îngroșate a suportului.

Acesta realizează o toleranță, care asigură adaptarea părții inferioare a pereților în jurul porțiunii groase a suportului și menținerea pe flanșa de margine 6 mai îngustă, după cum se observă și în fig. 2 și este prezentat în fig. 3.

Când betonul este turnat în interiorul pereților, el conține o anumită cantitate de apă, fapt cunoscut din procedeele clasice de turnare ale betonului. După cum poate fi observat din nou în fig.3, panourile ce formează peretele sunt lăsate deschise la capetele lor inferioare, care se sprijină pe partea superioară a flanșei suportului pentru beton 6.

Acest lucru permite apei din beton să se scurgă efectiv pe la partea inferioară a panourilor de perete și deși podul 12 realizează o protecție eficientă împotriva prelingerii betonului pe sub panourile de perete, nu protejează împotriva apei și astfel permite apei din betonul ce se află în panourile de perete să se scurgă din suport. Podul 12 are de asemenea rol de ghidaj, ajutând la alinierea panourilor de perete de-a lungul muchiei exterioare a suportului de beton.

Așa cum este ilustrat în fig. 4 și 5, panourile adiacente sunt adaptate pentru îmbinarea cu un profil 13 și astfel, după cum este arătat în fig. 1 5, capetele libere ale panourilor sunt solidarizate reciproc printr-o coloană verticală 14.

Coloana 14 este o coloană tipică pentru solidarizarea reciprocă împreună cu perechi de panouri adiacente solidarizate reciproc, aflate pe lungimea peretelui, în timp ce coloana 15 este o coloană de

RO 113751 Bl colț pentru solidarizarea reciprocă a pereților adiacenți la nivelul unui colț. După cum se arată în fig. 15, coloanele 14 și 15 sunt umplute cu beton 16 și sunt ancorate la suportul de beton prin tijele de ancorare 11.

Figura 15 prezintă situația în care doar coloanele de îmbinare 15 și 16 primesc beton, în timp ce fig. 16 ilustrează betonul prezent atât în coloana 14, cât și în celulele interne 10 ale panourilor de perete 2.

Dacă se intenționează mutarea ulterioară a structurii pentru locuință, poate fi utilizat nisip în loc de beton, în coloane și/sau celulele panoului de perete interior, dacă se dorește conferirea rezistenței structurale și ancorajul căutat.

Deasemenea, desigur celulele peretelui intern și/sau coloanele 14 și 15 de îmbinare a pereților pot fi umplute cu un alt material decât beton, inclusiv material izolant. Ca alternativă, coloanele pot fi umplute cu beton iar panourile cu material izolant, fiind posibil orice alt fel de aranjament dorit.

Pentru a avea o casă de tip modular, de conveniență, panourile de perete 2, profilul de îmbinare 13 și coloanele 14 și 15 au fost astfel dimensionate pentru a determina o distanță laterală, de la linia de centru a unei coloane la linia de centru a altei coloane, de un metru. Grosimea panourilor de perete 2 de la peretele exterior 7 la peretele interior 8 a fost convenabil aleasă la 10cm, ca balanță între cost și rezistență structurală. Astfel de pereți, desigur, pot avea o grosime și mai mare dar aceasta influențează costul, în timp ce pereții mult mai subțiri reduc rezistența și cantitatea de beton pe care acești pereți o pot primi.

După cum se prezintă în fig. 12, părțile superioare ale pereților 1 dispun de un component de o grindă de cap goală de dinăuntru 17, având flanșe 18 care se îmbină cu pereții exterior și interior ai panoului de perete, pentru a se fixa ferm pe ei. Acest coronament de perete sau grindă de cap are o configurație goală la interior și are o suprafață superioară înclinată 19, pentru a susține părțile inferioare ale panourilor de acoperiș 4.

După cum este prezentat în fig. 17, mijloacele de fixare a panourilor de acoperiș 4 la suprafața înclinată de coronament al peretelui 19 pot cuprinde o tijă filetată 20 înglobată în betonul dintr-una din coloanele de perete 14 sau dintr-una din celulele de panou de perete intern 10 și care se proiectează în sus, prin coronamentul peretelui 17., precum și un colier pană 21 fixat cu piulița 22 și șaiba 23, înșurubate pe capătul superior al tijei 20.

Grinda de cap goală pe dinăuntru 24 cu flanșele 25 care îmbrățișează suprafețele superioare și inferioare ale panourilor de acoperiș include părțile inferioare ale acestor panouri dar prezintă orificii adecvate scurgerii 26, care permit și circulația aerului prin panourile de acoperiș goale pe dinăuntru 4.

După cum este arătat în fig. 8, în mijlocul casei se află un panou de coamă de acoperiș gol pe dinăuntru sau grindă 27, de construcție similară panourilor de perete 2, susținută de un profil intermediar de fixare 28 susținut de o coloană 14. Solidarizată pe vârful grinzii de coamă de acoperiș 27 se află o grindă de prindere a grinzii de coamă de acoperiș a panoului de acoperiș 29, ce are suprafețe de susținere a panoului de acoperiș înclinat 30, care se termină cu flanșe sau știfturi 31 ale panourilor de acoperiș 4, pentru a sta deasupra și a prinde suprafețele inferioare 33 ale acestor celule, prin aceasta ancorând părțile superioare ale panourilor de acoperiș la grinda de coamă de acoperiș 27.

La nivelul coamei de acoperiș este prevăzut un orificiu de ventilație 34 care acoperă spațiul dintre părțile superioare ale panourilor de acoperiș 4 și se solidarizează reciproc cu acestea, în același timp permițând circulația aerului prin orificiul de ventilație, prin celulele acoperișului 27 și ieșind prin orificiile de ventilație 26 din coronamentul terminal 27 este prevăzută cu secțiuni închise goale

RO 113751 Bl pe dinăuntru 35 aflate sub suprafețele de susținere 30, pentru a crește rezistența și rigiditatea la acest nivel.

Panourile de acoperiș 4 pot avea dimensiuni similare celor ale panourilor de perete 2 dar, acolo unde sunt necesare deschideri de acoperiș mai mari sau când se anticipează încărcături grele de acoperiș, grosimea sau adâncimea panourilor de acoperiș, de la suprafețele inferioare ale acoperișului 33 la suprafețele superioare ale acoperișului 36, poate fi crescută, de exemplu la 15 cm și deasemenea poate fi crescut și conținutul în fibre de sticlă. în mod similar, adâncimea sau grosimea și conținutul de fibre de sticlă a grinzii de coamă de acoperiș a panoului pot fi crescute atunci când sunt de așteptat sarcini mari.

în afară de coloanele 14, pentru îmbinarea secțiunilor de perete verticale și a coloanelor de colț 15 sunt prevăzute după cum este ilustrat în fig. 11, coloane 37, care leagă un panou de perete intern 38 de panourile ce formează unul din pereții exteriori 1.

Este foarte mult dorită mascarea firelor electrice necesare în casă în interiorul pereților. în acest scop, este prezentată în fig. 9 o coloană ce corespunde coloanei 14, ce include o pereche de știfturi separate 39, ce se proiectează în interiorul coloanei și sunt răsucite în afară, în direcții opuse, pentru a realiza ghidaje de alunecare pentru recepționarea unei caneluri 40 care are știfturi 41 răsucite spre interior și care se îmbină prin alunecare prin fața știfturilor 39, realizând un compartiment separat 42 pentru primirea firelor 43 sau alte elemente.

Acest compartiment separat 42, realizat în ansamblul canelurii 40 din interiorul coloanei 14, poate fi închis de către betonul ce este turnat în coloana 14, lăsând canelura deschisă pentru recepționarea firelor 43.

Figurile 16a și 16b prezintă aspecte ce permit încărcarea betonului în interiorul peretelui fără expunerea compartimentului la beton. în particular, fig. 16a prezintă o matriță pentru beton sau șablon, ce are în el o serie de orificii 45. După cum se arată în fig. 16b, șablonul 44 este plasat la vârful structurii de perete iar orificiile din șablon sunt centrate pe fiecare din celulele sau compartimentele 10 din structura de perete. De interes deosebit este faptul că orificiul din șablon de deasupra coloanei 14 nu se aliniază cu compartimentul 42 format de către canelura 40 cuplată cu ghidajele 39, acestea fiind protejate de corpul șablonului. Canelura 40 și ghidajele 39 se îmbină frontal cu baza șablonului și de aceea, când este turnat betonul prin șablon, compartimentul 42 este izolat suficient de curgerea betonului, șablonul are avantajul suplimentar că prezintă un nivel maxim până la care urcă nivelul superior al betonului și datorită mărimii mai mici a orificiilor din șablon față de dimensiunile compartimentelor, contribuie la împiedicarea revărsării de beton din structura de perete.

Se va lua în considerare faptul că pentru a produce o structură stabilă, solidă și permanentă cum ar fi, de exemplu, o structură pentru casă de tipul celei descrise anterior, este necesar ca diversele componente ale panourilor, cum ar fi panourile de perete, coloanele de legare a panourilor și profilele de îmbinare, panourile de acoperiș, grinzile de perete, ca și ornamentele de perete și grinzile de coamă de acoperiș să aibă rezistența structurală și capacitatea portantă necesare pentru a-și îndeplini funcțiile. în același timp, pentru a fi practicate, aceste componente trebuie să poată fi produse în cantități mari, la prețuri reduse.

Deși materialele termoplastice obișnuite, cum ar fi clorură de vinii, de exemplu policlorura de vinii (PVC), pot fi ușor extrudateîntr-o formă dorită, produsul rezultat nu are o rezistență suficientă pentru a constitui un element strctural portant adecvat construirii unei structuri rezistente la o sarcină substanțială, sau permanentă. în plus, un astfel de element are modificări dimensionale în funcție de temperatură inacceptabile. Pe de altă parte, creșterea rezistenței materialului

RO 113751 Bl plastic într-un mod care 11 face neeconomic în realizarea de produse din el este deasemenea inacceptabilă obținute prin folosirea unui material termoplastic armat în așa fel încât materialul termoplastic armat prezintă rezistența și controlul dilatării necesare, fiind în același timp capabil să curgă printr-o filieră de extrudere. in acest fel, elementul poate fi extrudat continuu având constituenții de armare distribuiți în toată masa materialului termoplastic, pereții componentului fiind în continuitate și integrali la nivelul joncțiunii lor.

Deși sunt cunoscuți agenți de armare a materialelor termoplastice, cum ar fi fibre minerale sau de altă natură și agenți de control a dilatării, cum ar fi carbonatul de calciu, un agent sau constituent de armare folositor în mod particular invenției de față este reprezentat de fibrele de sticlă mici. Aceste fibre de sticlă, atunci când sunt ancorate într-un material termoplastic, cum ar fi clorură de vinii, de exemplu o policlorură de vinii [PVC], conferă capacitatea de armare și de control a dilatării necesare, adecvate diverselor componente structurale ale invenției.

Un material adecvat, care încorporează fibre de sticlă mici și care poate fi utilizat în producerea componentelor structurale ale invenției este disponibil cu marca FIBERLOC, de la B.F. Goodrich Company din Akron, Ohio, materialul fiind descris pe larg în Brevetul SUA 4536360, autor B.F. Goodrich, în care fibre de sticlă scurte și foarte subțiri sunt legate într-o compoziție de rășină de clorură de vinii.

Prezența fibrelor de sticlă în PVC sau în alt material termoplastic, deși conferă rezistență la tracțiune și control a dilatării, crează o problemă de extrudere astfel că, dacă sunt prea mari și prea concentrate, extruderea materialului nu este practică. Este de preferat ca aceste fibre să fie de ordinul a câțiva milimetri în diametru și câțiva milimetri în lungime și la o concentrație nu mai mare și de preferat mai mică de aproximativ 35% din greutatea combinată a fibrelor de sticlă și a rășinilor de clorură de vinii.

Deasemenea, prezența fibrelor de sticlă creează o fragilitate care determină ca o structură produsă din plastic armat doar cu fibre de sticlă să fie supusă .unei potențiale fracturări la impact. Acest potențial crește odată cu creșterea concentrației fibrelor de sticlă.

Conform formei preferate a invenției, problemele apărute odată cu folosirea fibrelor de sticlă drept constituent de armare, în paralel cu utilizarea proprietăților benefice de armare, au fost rezolvate prin co-extruderea materialului termoplastic armat cu sticlă împreună cu un înveliș termoplastic neted ce acoperă suprafețele externe expuse ale diverselor componente structurale.

învelișul neted din plastic poate fi PVC, PVC rigidă, PVC semirigidă, ABS, policarbonat. Materialele termoplastice adecvate sunt disponibile de la G.E. cu marca GELOY și NCRYL.

Prin urmare, conform exemplului de realizare preferat al invenției, componentele structurale cu calitățile dorite, așa cum sunt în mod special prezentate în fig. 6 și 7, cuprind un miez sau substrat 46, compus dintr-un material termoplastic armat cu fibre de sticlă, cum ar fi PVC, și un înveliș extern neted co-extrudat 47, care acoperă suprafețele externe expuse ale componentului structural.

învelișul 47 are o multitudine de destinații folositoare. Datorită prezenței fibrelor de sticlă în miezul sau substratul 46, acesta este oarecum fragil iar suprafețele sale sunt rugoase și abrazive, având fragmente de fibre de sticlă ce se proiectează prin suprafața substratului, făcându-l ușor poros și susceptibil la pătrunderea umezelii care afectează negativ legătura dintre fibrele de sticlă și materialul termoplastic.

Co-extruderea învelișului termoplastic acoperă și izolează suprafețele externe expuse ale componentului structural față de pătrunderea umezelii, menținând prin aceasta integritatea legării fibrelor de sticlă de plasticul substratului, în afară de aceasta, învelișul exterior 47 nu numai că acoperă fibrele de sticlă expuse 48, dar aceste fibre de sticlă expuse

RO 113751 Bl devin înglobate în materialul termoplastic, astfel că suprafața exterioară a componentului este complet netedă. La rândul lor, fibrele de sticlă înglobate în învelișul extern, fixează acest înveliș de substrat astfel încât dilatarea și contracția învelișului extern sunt legate de dilatarea și contracția substratului, care sunt controlate sau limitate de prezența fibrelor de sticlă încorporate, și care au coeficient de dilatare mult mai mic decât al plasticului.

O altă funcție importantă a învelișului extern 47 este aceea că materialul termoplastic ales pentru înveliș poate avea formula în așa fel încât, după cum va fi apreciat de cei specializați în domeniu, să includă agenți ce conferă rezistență la impact. Prin aceasta învelișul poate reprezenta o apreciere rezistentă la impact sau absorbantă, ce închide suprafețele expuse ale componentului structural, făcându-l astfel rezistent la impact.

învelișul extern 47 poate include deasemenea orice colorant dorit și poate fi făcut rezistent la radiația ultravioletă, astfel încât nu se va decolora la contactul cu un agent atmosferic, după cum va fi înțeles de cei specializați în domeniu.

Combinarea substratului 46 și a învelișului neted 47 co-extrudate permite deci realizarea componentelor structurale ce nu necesită îngrijire, sunt rezistente la impact, nu se vor coroda, nu se vor mucegai, nu vor rugini și vor fi impenetrabile de către umezeală, termite și alte insecte.

După cum este ilustrat în mod particular în fig. 5, pereții panourilor, fie panourile de perete 2, fie panourile de a acoperiș 4 prevăd interconectarea în cadrul structurii casei prin extrudere pentru a forma canale de alunecare sau șanțuri 49 spre interiorul muchiei panoului sau pereților laterali 50.

Spațiul dintre suprafețele interioară și exterioară ale panourilor, la nivelul 51 și 52 ce se extinde de la șanțurile 49 la muchia panoului sau pereții de capăt 50, este redus pentru a potrivi grosimea capetelor sau flanșelor 53 ale profilului de îmbinare 13 ilustrat în fig. 5 sau ale capetelor opuse 54 ale diverselor elemente

14, 15 și 37 ilustrate în fig. 9, 10 și 11.

în această aranjare, suprafețele expuse ale panourilor sunt la același nivel cu suprafețele expuse ale profilurilor de îmbinare sau ale coloanelor, prezentând suprafețe expuse continui, netede.

Profilurile de îmbinare 13 au flanșe 55 răsucite spre interior adaptate pentru cuplarea prin alunecare și fixarea în șanțurile 49 din panourile de perete și de acoperiș, pentru a se solidariza reciproc cu acestea. în mod similar, conectoarele cu ramă de turnare sau elementele 14, 15 și 37 au știfturi 56 răsucite spre interior, adaptate pentru cuplarea prin alunecare și fixarea în aceleași șanțuri 49, pentru a realiza asamblarea componentelor prin solidarizare reciprocă prin alunecare, rapid și simplu, fără a folosi unelte.

Pentru a ușura această solidarizare prin alunecare capetele pereților laterali 50 ale panourilor sunt ușor concave, așa cum se arată în fig. 5. Acest lucru menține capătul panoului 50 depărtat de muchia transversală 58 a profilului de îmbinare, care la asamblare este pe interiorul zidului. Această muchie transversală 58 a profilului de îmbinare nu este acoperită de învelișul 47 și deci va rezista la alunecare spre capătul panoului. Deasemenea acest aranjament evită orice interferență cu solidarizarea prin alunecare, dacă eventual toleranțele pereților panoului 50 și a muchiei transversale 58 a profilului de îmbinare sunt depășite.

învelișul neted 47 al profilurilor de îmbinare se întinde în jurul capetelor flanșelor 55 răsucite spre interior, astfel încât ele alunecă ușor în șanțurile 49 la capetele panoului.

După cum s-a observat în legătură cu panoul și componențele profilului de îmbinare asamblate muchiile transversale 58 ale profilului de îmbinare, neacoperite de înveliș, sunt conținute în interior și protejate de către structura de perete sau acoperiș. în același sens, pereții transversali 59 ai coloanelor sau conectoarelor cu ramă de turnare 14, 15 și 37 sunt lipsite de înveliș iar atunci când sunt asamblate sunt conținute în interior și

RO 113751 Bl protejate de către strucutra peretelui.

Deși învelișul neted de plastic exterior 47 are un aspect foarte atrăgător, care poate fi colorat după dorință, după cum se observă în fig. 19, poate fi aplicată o fațadă decorativă 60 pe panouri, cum ar fi panoul de perete 2. Această fațadă decorativă poate lua orice formă dorită, ca de exemplu cărămidă aparentă, piatră, șindrilă și altele. Se va lua deasemenea în considerare că panourile de acoperiș pot avea o fațadă care să imite șindrila, țigla și altele, fațadă care este prinsă prin orice mijloc cunoscut, ilustrată schematic prin numărul 61 din fig. 19.

Acolo unde nu este necesar ca panourile de perete să aibă aceeași capacitate portantă ca și panourile de perete descrise anterior în alcătuirea preferată pentru pereții exteriori ai casei, de exemplu atunci când este vorba despre pereți interiori, materialul termoplastic al acestor panouri, cum ar fi panoul 62 din fig. 20, poate conține alți agenți de armare decât fibrele de sticlă. Astfel de agenți de armare indicați prin 63, pot cuprinde alte fibre, cum ar fi fibre minerale sau materiale nefibroase, ca de exemplu carbonatul de calciu, care vor fi repede determinate să se scurgă printr-o filieră de extrudere. în plus, învelișul exterior din plastic poate fi omis.

în aceste cazuri, suprafețele expuse ale panourilor pot fi decorate și acoperite sau izolate cu un strat de vopsea 64, așa cum apare în fig. 20, sau cu tapet, lambriuri decorative și altele.

Procedeul de realizare a componentelor structurale portante, de panouri 2 și 4, elementele 14, 15 și 37, profilul de îmbinare 13, de coronamentele peretelui sau grinzi și de coronamentele terminale ale panoului de acoperiș, conform invenției implică co-extruderea stratului învelitor neted din material termoplastic 47, în același timp cu materialul de substrat de armare din fibre de sticlă 46 și folosirea acestui strat învelitor drept lubrifiant care ușurează curgerea materialului de substrat prin filierele de producere. Prin această co-extrudere, stratul învelitor protejează suprafețele filierelor de producere cu care vine în contact, izolându-se de acțiunea abrazivă a capetelor expuse ale fibrelor de sticlă sau a fragmentelor de material de substrat.

în componentele structurale, ca de exemplu în panourile 2 și 4 care au muchii transversale interne, cum ar fi muchia transversală 9 care unește porțiunile de formare a peretelui, extruderea este ușurată pentru că lățimea sau grosimea acestor muchii transversale este ușor mai mică decât grosimea porțiunilor de perete 7 și 8. Ca exemplu practic, când grosimea muchiilor transversale 9 este de 0,165 cm, porțiunile de perete pot avea o grosime de 0,20 cm, în timp ce grosimea învelișului 47 poate fi de ordinul 0,038 cm, în acest fel panourile de perete 7 și 8 fiind cu 0,076 cm mai groase decât muchiile transversale interne.

Din punct de vedere structural, în aprecierea capacității portante, pereții 8 și 9 ai panourilor pot fi considerați drept tălpi ale unei grinzi în I iar muchiile transversale 9, drept muchii ale grinzii, în mod similar, capetele profilurilor de îmbinare 13 pot fi considerate drept ale unei grinzi în I, iar muchia tranversală sau peretele 58, drept muchie a grinzii. Elementele 14,15 și 37 pot fi considerate drept grinzi-dulap pentru destinații structurale.

Se va lua în considerare că exemplul dat este doar un exemplu și că dimensiunile și proporțiile specifice pot fi ușor modificate în funcție de aprecierile specialiștilor în domeniu.

Componentele strcuturale individuale ale invenției sunt extrudate în lungime continuă și tăiate la lungimea necesară, în legătură cu aceasta se va lua în considerare faptul că aceste componente pot fi tăiate cu fierăstrăul sau crestate, pentru a realiza orificii pentru uși și ferestre sau altele, în care se montează ferestre 65 și uși 66, ilustrate în fig. 1.

Așa cum se arată în fig. 14 de exemplu, fereastra 65 poate fi o fereastră clasică cu o ramă standard din plastic pentru fereastră 67 pe care se află cadrul

RO 113751 Bl mobil pentru fereastră 68, ce susține geamul 69. Pentru a monta fereastră, sunt prevăzute adaptoare din material termoplastic goale pe dinăuntru 70, configurate cu caneluri sau șanțuri 71 care se solidarizează reciproc, de exemplu, cu flanșele 56 răsucite în interior ale uneia din coloanele cu ramă de turnare, în funcție de poziția ferestrei, fiind prezentată coloana cu ramă de turnare pentru colț. Adaptoarele sunt astfel proporționate încât împreună cu o fereastră se deschid între două coloane, pentru a menține formatul modular al casei ales la un metru. Astfel, ansamblul, ansamblul ferestrei cu adaptoarele 70 ilustrate în fig. 14 se va extinde îmbinarea cu o coloană de colț 15 și o coloană intermediară 15.

Adaptorul 70 are prevăzute picioare 72 care se întrepătrund cu rama ferestrei 67 pe care o susțin. Se va înțelege că ansamblul ferestrei cu adaptoarele 70 pot fi poziționate simplu prin alunecare sau asamblate în același mod în care sunt asamblate panourile și conectoarele, fără a necesita unelte sau alte mijloace de ajustare.

Pot fi prevăzute aranjamente similare pentru potrivirea ușilor 66 care sunt și ele disponibile din material plastic.

Deși folosirea elementelor structurale conform invenției la formarea unei case sau clădiri este descrisă în detaliu, fig. 21 arată utilizarea elementelor structurale conform invenției în realizarea unui perete simplu 73, cum ar fi o barieră sonică pentru autostradă, un parapet sau un perete despărțitor. în legătură cu acesta sunt prevăzute panouri de tipul panoului 2, ce sunt solidarizate reciproc cu profile de îmbinare 13 sau dacă se dorește, cu conectoare cu ramă de turnare și ancorate prin intermediul betonului turnat în ele de o bază de beton 74, cu tije de ancorare 75. Un astfel de perete , va avea o durabilitate excepțională, rezistență structurală și la condițiile atmosferice, pe bază de materiale cu preț mic și poate fi ridicat rapid și ușor prin simpla alunecare a componentelor în angrenajul de solidarizare reciprocă, fig.

prezintă schematic utilizarea panourilor

2, produse sub forma unei simple anexe

76, folosind conectoare cu ramă de turnare sau coloane pentru colț 15.

Din cele precizate anterior se va înțelege că invenția realizează componente structurale și un sistem structural pentru a înălța structuri de la cele mai simple până la clădiri complexe, în care componentele strcturale cerute, pot fi produse în masă la preț mic și pot fi ridicate și solidarizate reciproc prin simpla lor alunecare în locul îmbinării, astfel că înălțarea poate fi realizată rapid și ușor de doar doi muncitori.

Alături de alte avantaje ale lor discutate mai sus, componentele structurale prezintă o retenție scăzută de căldură, adică sunt slabe transmițătoare de căldură și nu transferă rapid căldura și frigul. Deci, în folosirea structurii pentru construirea de garduri, structurate cu beton, realizează o excelentă izolare față de transferul de căldură și frig.

Deasemnea, pentru construirea de case sau alte tipuri de clădiri, faptul că panourile de acoperiș sunt goale pe dinăuntru și permit o circulație a aerului, precum și faptul că au conductibilitate termică redusă permit acestor panouri să realizeze o izolare excelentă împotriva transferului de căldură și frig spre interiorul clădirii.

Se va remarca deasemnea că legăturile de solidarizare reciprocă dintre elementele structurale realizează o traiectorie sinuoasă care blochează eficient pătrunderea umezelii prin aceste puncte de legătură, în timp ce, desigur și componentele însele sunt impenetrabile de către umezeală.

Deși aici au fost descrise în detaliu diverse exemple de realizare preferate ale invenției de față, se va aprecia de specialiști în domeniu, faptul că se pot face variații ale acestor exemple de realizare, fără a se îndepărta de spiritul invenției sau scopul revendicărilor anexate.

Claims (9)

1. Revendicări

   1. Set de elemente termoplastice, de construcție, compus din niște panouri (2,4) și niște elemente de îmbinare (14,14 ,15 și 37) prevăzute cu goluri interioare, caracterizat prin aceea că fiecare dintre elementele cu goluri interioare sunt compuse dintr-un strat (46) care se extrudează împreună cu un înveliș (47) dispus pe surafețele exterioare ale stratului (46) și prevăzut cu grosime mai mică decât cea a stratului (46) dar suficientă să acopere, să etanșeze și să solidarizeze cu suprafața rugoasă a stratului (46) din policlorură de vinii armat cu un constituent de armare, învelișul (47) prezentând pe exterior o suprafață plană netedă.
2. 2. Set de elemente termoplastice de construcție, conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că stratul (46) are o grosime de 4 la 5 ori mai mare decât grosimea învelișului (47).
3. 3. Set de elemente termoplastice de construcție conform oricăreia dintre revendicările anterioare, caracterizat prin aceea că constituentul de armare poate fi unul sau mai mulți carbonați de calciu și niște fibre fine scurte (48, 63).
4. 4. Set de elemente termoplastice de construcție conform revendicării 3, caracterizat prin aceea că fibrele scurte fine (48, 63) sunt fibre minerale sau fibre de sticlă ale căror capete ieșite în afară se fixează în învelișul (47).
5. 5. Set de elemente termoplastice de construcție conform oricăreia dintre revendicările anterioare, caracterizat prin aceea că învelișul (47) din policlorură de vinii conține agenți rezistenți la lovituri și la factori atmosferici.
6. 6. Set de elemente termoplastice de construcție conform oricăreia dintre revendicările anterioare, caracterizat prin aceea că panoul (2, 4) prevăzut cu goluri interioare este compus din niște pereți de capăt (50) și niște pereți laterali, interior și exterior, îmbinați prin niște pereți transversali (9) și prevăzuți cu configurații de îmbinare sub forma unor șanțuri în opoziție și longitudinal înspre interior.
7. 7. Set de elemente termoplastice de construcție conform revendicării 6, caracterizat prin aceea că panoul (2, 4) are peretele transversal (9) din același material cu stratul (46) și cu grosime mai mică decât al acestuia împreună cu învelișul (47).
8. 8. Set de elemente termoplastice de construcție conform revendicării 6 sau 7, caracterizat prin aceea că pereții de capăt (50) sunt concavi.
9. 9. Set de elemente termoplastice de construcție conform oricăreia din revendicările 1 la 5, caracterizat prin aceea că elementele de îmbinare (14, 14 ,15

   Și 37 ) sunt prevăzute cu niște capete opuse care se proiectează înspre exterior (54) și niște știfturi de blocare