RO117930B1

RO117930B1 - Set de elemente structurale, termoplastice, pentru structuri de clădiri, şi procedeu de fabricare a elementelor

Info

Publication number: RO117930B1
Application number: RO95-02052A
Authority: RO
Inventors: Zen Vittorio De
Original assignee: Royal Building Systems (Cdn) Limited
Priority date: 1993-05-28
Filing date: 1994-05-25
Publication date: 2002-09-30
Also published as: DE69409378D1; ES2115234T3; ZA943697B; CZ314795A3; EP0702742B1; HU9503272D0; BR9406665A; CA2097226A1; UA46708C2; CN1127539A; JP3627053B2; CA2232203A1; SK146595A3; FI109139B; KR100311301B1; ECSP941061A; EP0795654A2; DE69431849T2; EP0702742A1; MXPA94003998A

Abstract

Invenţia se referă la un set de elemente termoplastice (8, 8', 9, 9', 26, 27, 35, 35', 37, 40 şi 80), pentru structuri de clădiri, de formă tubulară, rectilinii, prezentând nişte pereţi plani, distanţaţi de nişte pereţi transversali sau nişte membrane transversale şi nişte mijloace de solidarizare, pentru cuplarea prin nişte căi de alunecare, oricare din elementele setului fiind un coextrudat al unui perete suport tubular (10 şi 21) şi al unei pelicule netede protectoare (11 şi 22), suprafeţele interioare, constituite din pereţi transversali sau membrane transversale, fiind prevăzute cu nişte decupări de material, circulare, pentru a crea nişte goluri (17, 25, 32 şi 39) distanţate, dispuse în lungul pereţilor şi membranelor transversale. Procedeul de fabricare a setului realizează fiecare element extrudat, de formă tubulară, având pereţii suport tubulari, continui, cu secţiunea etanşă. Extrudarea acestuia se produce în acelaşi timp cu coextrudarea unei pelicule fine de protecţie, pe suprafeţele exterioare expuse ale elementului, în etapa următoare, se produce găurirea membranelor şi a pereţilor transversali cu ajutorul unor burghie rotative, iar materialul rezultat, în urma acestei operaţii, este recuperat şi reintrodus în procesul de extrudare.

Description

RO 117930 Β

Prezenta invenție se referă la un set de elemente structurale termoplastîce pentru structuri de clădiri și la un procedeu de fabricare a elementelor, care au fost descrise și în cererea de brevet paralelă CA 2070079 depusă în Canada la 29 mai 1992.

Sistemul structural descris în cererea de brevet paralelă cuprinde componente 5 structurale termoplastîce de îmbinare și solidarizare rapidă și ușoară pentru a ridica o gamă variată de structuri ce necesită întreținere minimă, sunt imune la termite, coroziune, rugină sau putrezire și foarte rezistente la acțiunea factorilor de mediu.

Prezenta invenție are ca scop reducerea substanțială a costurilor elementelor structurale și ca urmare a costurilor structurilor realizate cu acestea fără afectarea integrității struc10 turale a elementelor componente sau a sistemului constructiv și fără majorarea costurilor de producție.

Deși, utilizarea materialelor plastice la formarea panourilor de pereți sau alte elemente asemănătoare folosite la construcții de clădiri a fost propusă, astfel de panouri nu au avut capacitatea portantă sau alte caracteristici structurale necesare realizării unor structuri 15 practice ca să fie produse în masă cu costuri reduse, ușor și rapid asamblabile pentru ridicarea de structuri durabile și ieftine și îndeosebi, locuințe ieftine.

De exemplu, brevetul US 3992839 descrie un panou din plastic fabricat din elemente separate, de preferință, din clorură de polivinil (PVC) care se asamblează pentru a forma un panou de perete subțire. Astfel de panouri fabricate sunt în mod inerent slabe și lipsite de 20 rezistență și capacitate portantă pentru a forma pereții și acoperișul unei clădiri durabile.

Deși s-au propus structuri modulare de clădiri folosind componente modulare, cum sunt cele descrise în brevetul US 1958124, astfel de sisteme implică sudarea mai multor elemente pentru a construi componentele, precum și bolțuri sau alte elemente de fixare.

Astfel de sisteme nu sunt practice pentru realizarea locuințelor.

Brevetul EP 0320745 descrie o structură de clădire modulară și componente prefabricate pentru aceasta și metodă de construcție.

Elementele componente se cuplează între ele având o orientare verticală și sunt dispuse pe un suport de bază. Cuplarea lor se face cu ajutorul unor flanșe care angajează niște lambe ale unor panouri de legătură sau o pereche de caneluri dispuse în oglindă care 30 primesc prin alunecare o lambă a unui element de cuplare. Componentele au membranele și pereții transversali plini, fără goluri de comunicare între spațiile create.

Problema tehnică, pe care o rezolvă invenția este de a realiza elemente structurale termoplastîce care să asigure conversia pereților realizați în structuri de perete permanente, care să stimuleze circulația aerului prin acoperișuri și să asigure un transfer termic redus 35 între exterior și interior și între pereți și acoperișuri.

Setul de elemente structurale termoplastîce, conform invenției, înlătură dezavantajele soluțiilor cunoscute și rezolvă, problema tehnică, prin aceea că, oricare dintre elementele setului este un coextrudat al unui perete suport tubular și al unei pelicule netede protectoare, ce acoperă peretele tubular pe niște suprafețe expuse ca suprafețe exterioare, care atunci 40 când elementul este solidarizat cu un altul prin intermediul căilor sale de cuplare, constituite din niște pereți sau membrane transversale exterioare, devin suprafețe interioare, oricare element al setului are practicate niște decupări de material pentru a crea niște goluri distanțate dispuse în lungul unora din pereții sau membranele transversale, golurile asigură comunicarea interioară între niște mijloace de solidarizare dispuse între elementele structurale 45 adiacente.

Peretele suport tubular al oricăruia dintre elemente este o policlorură de vinii conținând un agent de armare și control al dilatație!.

RO 117930 Β

Golurile sunt circulare și au un diametru mai mic decât distanța dintre canelurile și dintre marginile îndoite ale flanșelor.

Golurile au diametre constante, sunt centrate pe o axă centrală aflată între canelurile 50 sau marginile îndoite și au diametrul egal cu o mărime comparabilă cu spațiul dintre canelurile dar mai mică decât aceasta.

în policlorura de vinii supusă extrudării pentru realizarea pereților suport tubulari se adaugă material rezultat din tăierea golurilor în pereții și membranele transversale.

Agentul de armare și control al dilatației din peretele suport realizat din policlorura de 55 vinii este ales dintre fibrele minerale, fibrele de sticlă și carbonatul de calciu.

Pelicula netedă este aleasă dintre PVC, PVC rigid, PVC semirigid, ABS sau policarbonat.

Elementele setului au un perete suport tubular care conține o policlorura de vinii cu un conținut de circa 5-50% carbonat de calciu. 60

Peretele suport tubular cuprinde circa 5 la 30% în greutate carbonat de calciu.

Pelicula ce acoperă peretele suport are o grosime de ordinul a cel puțin 0,015 țoii (25,4 x 0,015 = 0,381 mm), iar peretele suport tubular are o grosime de ordinul a cel puțin circa 4-5 ori mai mare decât grosimea peliculei.

Spațiul dintre pereții opuși ai fiecărei componente depășește de mai multe zeci de 65 ori grosimea totală a peretelui suport tubular și a peliculei însumând o mărime de circa101,6 mm.

Procedeul de fabricare a setului de elemente structurale termoplastice, într-o primă fază, se alimentează cu policlorură de vinii, printr-un buncăr, o matriță de extrudare corespunzătoare producerii pereților suport tubulari ai unui element structural tubular continuu, 70 având o secțiune aleasă etanșă, în același timp cu alimentarea unui alt buncăr cu PVC, PVC rigid, PVC semirigid sau ABS și totodată coextrudat pentru a acoperi cu o peliculă fină, netedă suprafețele exterioare expuse ale pereților suport tubulari ai elementului, în a doua etapă, elementul coextrudat ce iese continuu din matriță, este supus găuririi membranelor și pereților transversali cu ajutorul unor burghie rotative amplasate pe un cărucior cu mișcare 75 alternativă orizontală, care este montat pe un ghidaj, având o viteză egală cu viteza cu care iese din matriță elementul coextrudat, în următoarea etapă, burghiele sunt retrase și readuse imediat în poziția inițială pentru un nou ciclu de tăiere, în același timp, materialul rezultat în urma tăierii este recuperat și aruncat într-un vas colector de unde este returnat de către un alimentator în buncărul de alimentare, iar în ultima etapă, elementul tubular extrudat este 80 tăiat la lungimea prestabilită.

Prin aplicarea invenției se obțin următoarele avantaje:

- costuri reduse prin reducerea cantității de material;

- reducerea transferului termic între suprafețele interioare și exterioare ale pereților clădirii; 85

- asigură circulația aerului prin acoperișuri;

- obținerea unor pereți rezistenți pentru structuri de clădire permanente;

- asigurarea unui finisaj interior și exterior prin coextrudarea peliculei netede și eliminarea rugozității suprafețelor exterioare;

- asigurarea rezistenței la umezeală și protejarea fibrelor de sticlă ce armează pere- 90 tele suport al elementului.

Se prezintă, în continuare, un exemplu de realizare a invenției, în legătură și cu fig. 1 16, care reprezintă:

- fig.1, vedere în perspectivă a unei căsuțe realizată din elemente structurale termoplastice îmbinate, conform prezentei invenții; 95

RO 117930 Β

- fig.2, vedere în perspectivă cu ruptură ilustrând un element de perete, conform invenției, care este așezat pe o bază de beton pregătit să primească betonul sau alt material de ancorare în bază prin niște tije de ancorare adecvate;

- fig.3, vedere în perspectivă ilustrând o secțiune de perete formată dintr-o pereche de elemente îmbinate cu un element conector sub formă de cutie alcătuit dintr-un miez prezentând suprafețele expuse acoperite cu o peliculă termoplastică netedă cu o grosime reprezentată în desen exagerat în scopul clarității ilustrării;

- fig.4, vedere în perspectivă ilustrând mai multe elemente de acoperire corespunzătoare elementelor de perete din fig.3, conform invenției, conectate prin elemente conectoare cu patru căi de lunecare, conform invenției, disponibile pentru atașarea îmbrăcăminții la suprafața superioară a acoperișului și pentru îmbinarea cu alte componente de sub suprafața acoperișului;

- fig.5, vedere orizontală ilustrând un element conector cu trei căi de lunecare conectând două elemente de perete aliniate și un al treilea element de perete aflat la un unghi drept față de acestea;

- fig.6, vedere în perspectivă ilustrând un element conector de colț ce conectează două panouri aflate la 90°;

- fig.7, vedere în perspectivă ilustrând un element conector cu patru căi de lunecare pentru conectarea a patru pereți aflați la 90°;

- fig.8, vedere în perspectivă a unui element conector cu două căi de lunecare ușor modificate având niște nervuri interioare de blocare pentru îmbinarea cu o inserție de asamblare;

- fig.9, vedere similară celei din fig.8, ilustrând un element conector cu trei căi de lunecare;

- fig.10, vedere în perspectivă a unui panou de perete, conform invenției, având o singură membrană interioară;

- fig. 11, vedere în perspectivă a unui panou de perete fără membrană interioară;

- fig. 12, vedere în perspectivă a unui racord conector, conform invenției;

- fig. 13, vedere în perspectivă preluată din partea de jos a unui element acoperitor de perete cu o suprafață înclinată, conform invenției;

- fig.14, vedere în perspectivă a elementului acoperitor de perete din fig.13 văzută de sus;

- fig. 15, vedere schematică ilustrând modul în care elementele sunt extrudate și apoi găurite pentru realizarea golurilor prin membranele acestora;

- fig. 16, vedere în secțiune transversală a unui element de conectare care a fost extrudat, conform fig. 15.

Conform prezentei invenții, elementele structurale pentru clădiri sunt niște extrusiuni termoplastice tubulare care prezintă niște caneluri și nervuri distanțate pentru îmbinare, de preferință, canelurile sunt practicate spre interiorul elementului și sunt realizate pe lungimea acestuia pentru a se îmbina perfect prin alunecare cu canelurile și nervurile unui element structural vecin, elementele având cel puțin o membrană transversală longitudinală care cuprinde canelurile și nervurile de îmbinare și în care sunt practicate niște goluri distanțate între ele și distribuite pe lungimea membranei.

Conform unei variante preferate a invenției, deschiderile sunt circulare și, de preferință, mai mici decât spațiul dintre canelurile de îmbinare.

De preferință, elementele structurale ale prezentei invenții sunt extrudate dintr-o clorură de polivinil, care conține un agent de armare și control a dilatației, de preferință, ales dintre una sau mai multe fibre minerale, fibre mici de sticlă și carbonat de calciu.

RO 117930 B

Caracteristica elementelor structurale extrudate este că, ele cuprind un perete suport de clorură de polivinil conținând un agent de control pentru armare și expandare, așa cum 145 s-a specificat mai sus și o peliculă termoplastică, coextrudată acoperind suprafețele expuse ale elementului în cadrul ansamblului structurii clădirii.

Conform invenției, golurile din cel puțin o membrană a elementului structural sunt practicate spre exterior, imediat după ce componenta respectivă a fost extrudată, în timpul ieșirii din extruder. 150

De asemenea, conform invenției, materialul eliminat prin tăierea membranei este returnat spre reutilizare în calitate de material de extruziune pentru peretele suport.

Toate elementele au pe suprafețele exterioare expuse o acoperire extrudată, exceptând elementele conectoare, care nu au o astfel de acoperire, fiind cele de tipul racordului elementului conector din fig.12, pentru că nu posedă suprafețe expuse atunci când sunt 155 asamblate într-o structură de clădire și care se extrudează fără nici o acoperire.

Fig.1 reprezintă o vedere în perspectivă a unei case 1, ca exemplu, a tipului de construcție care poate fi ridicată din elementele termoplastice tubulare, conform prezentei invenții, ce pot fi asamblate sub forma unor pereți 2 și a unui acoperiș 3, prevăzute cu uși 4 și ferestre 5. 160

Clădirea ilustrată în fig.1, se ridică pe o fundație de beton 6, conform fig.2, care ilustrează cum pot fi ancorați pereții 2 la fundația 6 cu ajutorul unor tije de ancoraj 7, atunci când interiorul pereților se umple de beton sau alt material asemănător, potrivit săgeții A. Pentru a reține betonul și a evita curgerea lui, dedesubtul peretelui 2 se folosesc mijloace corespunzătoare cum este banda izolatoare 6. 165

Așa cum este ilustrat în fig.3, pereții 2 sunt formați din niște elemente de perete 8 îmbinate rigid prin intermediul unor elemente conectoare 9.

Fiecare din elementele de perete 8, conform invenției descrise, în cererea de brevet Canadiană Seria 1 nr.2070079, este un extrudat tubular rectiliniu având un perete suport 10 și o folie coextrudată exterioară 11. 170

Peretele suport 10 cuprinde, de preferință, o policlorură de vinii și conținând un agent de armare și control al expandării, cum ar fi, fibre minerale sau de alt tip, sau alți agenți de control ai expandării cunoscuți, de tipul carbonatului de calciu.

Un agent de armare sau constituent, este deosebit de util pentru elementele structurale, conform invenției, care sunt supuse unor sarcini mari, conține fibre mici de sticlă, 175 care atunci când sunt ancorate într-un material termoplastic cum este clorura de vinii sau clorura de polivinil, asigură caracteristicile de armare și control al expandării necesare unei înalte rezistențe structurale.

Un material adecvat ce încorporează fibre mici de sticlă ce poate fi utilizat la producerea acestor elemente de perete 8 este disponibil sub marca de comerț FIBERLOC 180 de la firma B.F. GOODRICH COMPANY, AKRON, OHIO, descris în detaliu în brevetul US 4536360 aparținând firmei respective, în care fibrele de sticlă foarte fine sunt înglobate într-o compoziție de rășină policlorură de vinii.

Prezența fibrelor de sticlă în PVC sau alt material termoplastic, deși asigură rezistență la întindere și controlul expansiunii materialului, creează o problemă la extrudare 185 și, dacă sunt prea mari și prea concentrate, extrudarea materialului nu mai este posibilă. De preferință, aceste fibre trebuie să aibă dimensiuni de ordinul a câțiva microni în diametru șî câțiva milimetri în lungime, iar concentrația lor este preferabil să fie mult sub 35% în greutate din totalul combinației dintre fibrele de sticlă și rășină de clorură de vinii.

Prezența fibrelor de sticlă creează o fragilitate și face o structură confecționată numai 190 dintr-un material plastic armat cu fibră de sticlă, să fie susceptibilă la producerea unor fracturi de impact. Acest pericol crește odată cu creșterea procentului fibrelor de sticlă.

RO 117930 Β

Problemele întâmpinate la folosirea fibrelor de sticlă drept constituent de armare, concomitent cu utilizarea calităților lor de armare benefice unei capacități portante înalte, au fost rezolvate prin coextrudarea împreună cu un material termoplastic armat cu fibre de sticlă a unei pelicule termoplastice netede acoperind suprafețele exterioare expuse ale panourilor.

Pelicula netedă din plastic poate fi PVC, PVC rigid, PVC semirigid, ABS, policarbonat cu termoplastice disponibil de la G.E. sub marca GELOY și NORYL.

Folia coextrudată exterioară 11 servește unui număr de scopuri utile. Din cauza prezenței fibrelor de sticlă în peretele suport 10, acesta este oarecum fragil, iar suprafețele sale sunt aspre și abrazive cu porțiuni în care fibrele de sticlă ies prin suprafața peretelui făcânduI oarecum poros și susceptibil pătrunderii umezelii și care poate afecta legătura între fibrele de sticlă și materialul termoplastic.

Coextrudarea peliculii termoplastice acoperă și izolează suprafețele exterioare expuse ale componentului structural față de pătrunderea umezelii, menținându-i integritatea aderenței fibrelor de sticlă la substratul din material plastic. în plus, folia/pelicula coextrudată exterioară 11 nu numai că acoperă fibrele de sticlă expuse, dar acestea devin înglobate în materialul termoplastic, astfel, încât suprafața exterioară a componentei este complet netedă. Fibrele de sticlă la rândul lor devenind înglobate în pelicula exterioară, fixează pelicula de peretele suport 10, astfel, încât expandarea sau contracția peliculii exterioare este limitată la expandarea sau contracția peretelui suport și care este controlată sau împiedicată de prezența fibrelor de sticlă încorporate având un coeficient de expandare mult mai mic decât materialul plastic.

Se înțelege totodată, că pelicula coextrudată exterioară 11 poate fi realizată pentru a include agenți ce asigură rezistență la impact, rezistență la radiație ultravioletă sau alte acțiuni asemănătoare.

Combinarea peretelui suport 10 coextrudat cu pelicula exterioară 11 netedă, permite realizarea unor elemente de perete având o rezistență structurală bună și ușor de întreținut, rezistente la lovire, la coroziune, putrezire sau ruginire, impermeabile la umezeală, termite sau alte insecte.

în timp ce folosirea fibrelor de sticlă asigură rezistența necesară pentru suportarea unor încărcări mari, atunci când elementele sunt supuse unor încărcări mult mai mici, peretele suport 10 poate fi format dintr-o clorură de vinii conținând, de la circa 5 până la circa 50% carbonat de calciu, de preferință, de la 5 la 30% carbonat de calciu, în greutate.

Ca alteranativă, pentru ca elementele să corespundă unor anumite încărcături specifice se pot folosi amestecuri de clorură de calciu și fibre de sticlă sau alți agenți de armare, cum sunt fibrele minerale.

Conform fig. 3, fiecare din elementele structurale 8, este prevăzut cu două membrane transversale 12 care leagă fețele opuse 13 ale elementului, intermediare pereților transverali marginali 14 ai elementului.

în vecinătatea fiecăruia din pereții transversali de margine 14, elementul structural 8 este prevăzut cu niște caneluri 15 ce se dezvoltă spre interior, opuse, aflate față în față unde lățimea elementului se reduce formând spre capetele transversale în zona pereților 14 o zonă sub formă de lambă 16.

întrucât prețul este un element critic în posibilitatea de a asigura locuințe ieftine, s-a descoperit că acesta poate fi sensibil redus prin tăierea unei serii de goluri 17 în membranele transversale 12 și pereții de margine transversali 14 distribuite la o anumită distanță pe lungimea membranelor.

Materialul decupat poate fi colectat și reutilizat la extrudarea miezului unui alt element.

RO 117930 Β

Golurile 17 sunt de preferință, circulare având un diametru puțin mai mic decât spațiul dintre două puncte vecine 18, cele mai apropiate ale canelurilor 15.

Având golurile 17 circulare centrate pe axul central al pereților transversali de margine 14 și la mijloc, între fețele panoului 13, aceste goluri pot fi tăiate prin pereții transversali de margine 14 și prin membranele transversale 12, fără a interfera canelurile 15 care se 245 extind continuu pe toată lungimea, extrudatului.

în fig.3 sunt ilustrate elementele structurale 8 asamblate cu elementul conector 9 care are unghiuri drepte și este prevăzut cu niște flanșe 19 opuse și paralele și care se termină prin niște margini îndoite 20 ce asigură blocarea. Aceste flanșe aflate, față în față, sunt adaptate ca dimensiuni pentru a se asambla prin alunecare în canelurile 15 ale elementelor 250 structurale 8.

Elementul conector 9 se extrudează având un perete suport 21 având o grosime și o peliculă exterioară coextrudată 22, acoperind suprafețele exterioare 23 ale pereților 21, flanșele 19 și marginile îndoite 20.

Din cauza rezistenței inerente a configuranției elementului conector 9 extrudat 255 rectangular, pereții săi 21 pot avea în compoziție o rășină PVC și, de exemplu, carbonat de calciu, în calitate de agent de armare și control al dilatării, deși pot fi utilizați și alți agenți incluzând fibre mici de sticlă.

Trebuie notat că, suprafețele exterioare 23 ale pereților 21 ai elementului conector 9, acoperite cu pelicula exterioară coextrudată 22, sunt aliniate perfect cu suprafețele 260 exterioare ale fețelor 13 ale elementelor având porțiunile de lambă 16 ce sunt primite prin alunecare în spațiul dintre marginile îndoite 20 și pereții transversali 24 marginali ai elementului conector.

Elementul de îmbinare este prevăzut cu o serie de goluri 25 în pereții transversali 24 marginali sau membranele sau membranele transversale 12. Și aici, golurile respective sunt 265 circulare cu un diametru centrat pe axa mijlocie a pereților transversali 24 sau a membranelor trabsversale 12 ale elementului conector și sunt distanțate pe lungimea acestora, având diametrele substanțial egale sau mai mici decât spațiul dintre marginile îndoite 20 de blocare, astfel, încât, acestea din urmă sunt intersectate în timpul tăierii golurilor 25.

Canelurile 15 de îmbinare ale elementului sunt, de asemenea, acoperite cu o peliculă 270 netedă coextrudată 11 pentru a asigura o suprafață netedă în vederea asamblării prin alunecare ușoară în lungul marginilor îndoite 20 acoperite cu peliculă netedă. Fețele exterioare ale lambelor 16 ce formează pereții de margine 14 ai elementelor, sunt acoperite cu pelicula netedă 11 și, de preferință, aceste suprafețe sunt ușor concave pentru a elimina orice interferență cu membranele transversale sau pereții 24 ai elementelor conectoare. 275

Materialele rezultate din tăierea golurilor în pereții sau în membranele transversale ale elementelor conectoare pot fi colectate și retumate pentru a fi folosite la extrudarea elementelor conectoare următoare.

S-a constatat, de exemplu, că la o grosime a peretelui elementului de 100 mm, între cele două fețe 13, niște găuri circulare având un diametru de 70 mm, aflate la o distanță de 280 12,7 mm asigură o economie sensibilă de material și costuri pentru produsele de extruziune fără o afectare substanțială a rezistenței structurale a elementului, astfel, încât atunci când se toarnă în el betonul, ca în fig.2, pentru transformarea într-o configurație permanentă de perete, membranele și pereții de margine ai elementelor aflate sub tensiune vor prezenta o rezistență la întindere adecvată consolidând fețele 13 și eliminând umflarea sub greutatea 285 betonului.

RO 117930 B în afara economiilor la costurile de materiale, existența golurilor 17 și 25 limiteză transferul termic între fețele exterioare 13 ale elementelor 8 ai pereților expuși 23 ai elementului conector 9. Ca rezultat, elementele asigură o izolație sporită între exteriorul și interiorul 290 peretelui unei clădiri, conform fig.1.

Fig.4 ilustrează un aranjament de elemente de acoperiș 26 îmbinate prin interblocare prin intermediul unor elemente conectoare cu patru căi de lunecare 27, în locul elementelor de îmbinare 9, cu două căi de lunecare, ca în fig.3 și care vor fi utilizate pentru a asigura formarea unui acoperiș plan, ilustrat în fig.1.

295 Elementele conector 27 cu patru căi, de alunecare asigură fixarea îmbrăcăminții de acoperiș pe surpafața superioară a acestuia și îmbinarea cu alte structuri aflate sub acoperiș.

Elementele de acoperiș 26 sunt similare cu elementele de perete 8. Ele sunt extrudate fiind formate dintr-un perete suport și o peliculă exterioară coextrudată acoperind supra300 fețele exterioare ale peretelui suport (cele două straturi nefiind ilustrate).

în funcție de încărcarea predeterminată a acoperișului se vor alege în mod corespunzător agentul/agenții de armare pentru pereții elementelor de acoperiș 26.

Pentru încărcările mari, agenții de armare vor include, de preferință, cel puțin unele dintre fibrele de sticlă scurte, fine, cu diametrul mic.

305 Și aici, ca și în cazul elementelor de perete 8, elementele de acoperiș 26 sunt realizate la marginile opuse longitudinale, cu niște caneluri 28 opuse, dispuse în oglindă extinse spre interior și niște lambe 29 cu care alunecă pentru a realiza îmbinarea cu niște margini întoarse 30, îndoite spre interior, amplasate pe niște flanșe 31 ale elementelor de îmbinare 27.

310 Elementele de îmbinare 27 sunt prevăzute cu flanșele 31 pe toate cele patru laturi ale sale.

Panourile de acoperiș 26 au niște goluri circulare 32 tăiate prin [ambele lor marginale 29 și membranele intermediare 33 care corespund cu golurile circulare 17 tăiate în elementele de perete 8. în mod similar elementele conector 27 cu patru căi de lunecare au tăiate 315 niște goluri circulare 34 corespunzătoare golurilor 25 din elementul conector cu două căi de lunecare.

într-o structură de acoperiș formată din elemente termoplastice, este necesară circulația aerului. în acest sens, tăiarea golurilor 32 și 34 asigură o liberă circulație a aerului lateral prin acoperiș în plus față de circulația aerului efectuată pe lungimea elementelor de 320 acoperiș tubulare extrudate.

Se poate lua în considerare că, aceste deschideri în elementele de acoperiș și în elementele conector micșorează transferul termic, de la suprafața superioară a acoperișului, spre partea interioară a acestuia, contribuind la izolarea termică. De apreciat că, opțional, elementele de acoperiș și elementele conectoare pot fi umplute cu material izolant 325 corespunzător.

în ciuda micșorării consumului de material care rezultă din tăierea golurilor circulare 32 din elementele de acoperiș, membranele 33 asigură rezistența necesară la încovoierea elementelor de acoperiș și la susținerea încărcărilor mari ale acestora, rezistență sporită prin lambele 29 ale elementelor îmbinate cu flanșele elementelor conector 31 și a marginilor 330 îndoite 30 ale acestora.

Fig.5, este o vedere orizontală ilustrând îmbinarea în formă de T a trei elemente de perete 8, folosind un element conector 35 cu trei căi de lunecare. Acest element este prevăzut cu niște goluri 25 în trei dintre pereții săi, astfel, încât materialul de umplutură se introduce conform săgeții 36 în elementul conector 35, materialul putând fi beton, nisip sau

RO 117930 Β alt material izolant care poate curge prin multiplele deschideri din elementele de perete. Așa 335 cum este ilustrat modul de îmbinare în formă de T, se închide un capac de capăt C, realizat pentru a se îmbina cu lamba 16 și canelurile 15 ale unui element perete 8 pentru a reține tot materialul de umplutură între pereții elementului de perete și ai elementului conector.

Opțional, se introduce materialul izolator în elementele de acoperiș îmbinate, conform fig.4, materialul putând fi injectat pentru distribuire în structura de acoperiș prin golurile 340 existente. întrucât, plinurile dintre goluri este mult mai mic decât diametrul golurilor, va exista întotdeauna o bună corespondență între golurile tăiate în elementele vecine interconectate.

Fig.6 ilustrează un element conector de colț 37 ce unește două elemente de perete 8 aflate la 90°. Elementul conector 37 se extrudează având un perete suport corespunzător și o peliculă exterioară coextrudată și este prevăzut cu flanșe cu margini îndoite spre interior 345 38, necesare blocării pe fețele adiacente și cu niște goluri circulare practicate între flanșe, având diametre mai mici decât spațiul dintre flanșe.

Fig.7 ilustrează un element conector 40 de îmbinare cu patru căi de lunecare pentru cuplarea prin lunecare a patru elemente de perete 8 aflate la 90°. în acest caz, elementul conector 40 are niște flanșe cu margini îndoite spre interior 41 de blocare la toate cele patru 350 colțuri ale elementului și niște goluri circulare tăiate în toți cei patru pereți.

Se înțelege că acest element conector 40 este format din patru pereți armați, având niște suprafețe exterioare și niște flanșe 42 cu marginile îndoite 41 acoperite cu o peliculă netedă coextrudată.

De notat că aranjamentul golurilor tăiate din diversele elemente extrudate este astfel 355 realizat încât, ele sunt pe membranele aflate în interiorul pereților exteriori ai elementelor asamblate în structură prin îmbinări prin alunecare.

Fig. 10 este o vedere în perspectivă ilustrând un element de perete 8' corespunzător elementului 8 având o lățime mai mică și o singură membrană interioară 12. De altfel, elementul este identic cu elementul 8, iar reperele desemnează aceleași părți ale acestuia. 360 în mod similar, fig.11 ilustrează un element de perete și mai mic 80 care poate fi folosit la un colț al peretelui. Panoul 80 nu are membrane interioare, dar păstrează același fel de îmbinare și aceleași goluri decupate ca elementul 8, iar reperele sunt aceleași.

Fig. 8 ilustrează un element de îmbinare cu două căi de lunecare 9, dar având în plus niște accese interioare cuprinzând niște nervuri de alunecare 43 pentru angajarea unor 365 inserții de legătură neilustrate.

Fig.9 reprezintă o vedere în perspectivă a unui element de îmbinare 35', similar elementului de îmbinare 35, dar având niște accese interioare de alunecare rezultate de niște nervuri 44 de blocare pentru angajarea unei inserții interioare nefigurate.

Fig.13 și 14 ilustrează un element superior de perete 45 adaptat să se asambleze 370 la partea superioară a unui perete al construcției format din elemente de perete 8 și din niște elemente conectoare similare cu elementele conectoare 9 pentru a realiza însă o suprafață înclinată de sprijin 46 pentru un acoperiș înclinat, cum este cel ilustrat prin cifra 3 în fig.1.

Un element acoperitor de perete 45, care este extrudat tubular, are un perete de bază 47, cu care se sprijină pe capătul superior al peretelui construcției și niște flanșe orien- 375 tate în jos 48 formând un spațiu care să cuprindă fețele opuse 13 ale elementelor de perete 8.

Niște membrane 49 și 50 care se extind în sus de la peretele de bază 47 se leagă cu suprafața superioară înclinată 46, membrana 50 având înălțime mai mare decât membrana 49. 380

RO 117930 Β

Elementul superior de perete 45 este prevăzut la partea de jos a peretelui înclinat 46 cu un spațiu 51 prevăzută cu o fantă de acces 52 ce poate fi închisă prin acoperire sau ceva asemănător. La marginea opusă, elementul acoperitor de perete este prevăzut cu un spațiu închis 53 și cu un spațiu deschis 54.

Conform invenției, peretele de bază 47 și peretele înclinat 46 sunt prevăzuți cu niște goluri circulare 55. Pentru acest element acoperitor, diametrul golurilor, deși mai mic decât spațiul dintre flanșele 48, este mai mare decât spațiul cuprins între membranele 49 și 50, astfel, încât în timpul tăierii golurilor circulare 55 o porțiune din membranele 49 și 50 sunt eliminate pentru a asigura accesul golurilor 56 și 57 spre spațiile 51 și 54.

întrucât peretele de bază 47 și peretele superior înclinat 46 nu vor fi expuse intemperiilor atunci când elementul acoperitor 45 este instalat în poziția de montaj (definitivă), aceste suprafețe nu necesită a fi acoperite cu o peliculă. Celelalte suprafețe expuse vor avea o peliculă fină netedă coextrudată pe pereții elementului pentru a asigura finisarea netedă dorită.

Fig. 12 reprezintă un element plan extrudat pentru legarea între ele a elementelor conectoare 9, 27 și 37 și atunci când se află în poziția de montaj, va fi total înglobat, neavând suprafețe expuse care să necesite acoperire cu peliculă netedă.

Așa cum este ilustrat, acest element plan conector 58 este alcătuit dintr-o membrană 59 ce distanțează două canale orientate spre exterior reprezentând caneluri cu o lățime care să cuprindă marginile îndoite 20 a două elemente conectoare 9, învecinate, îmbinate. în acest fel elementul conector 58 va bloca elementele conectoare 9, 37 și 27 atunci când este îmbinat.

Membrana 59 este prevăzută cu mai multe goluri circulare 61 având diametrul egal, dar puțin mai mic, decât spațiul dintre cele două caneluri 60. Elementul plan 58 este de regulă extrudat din PVC dar, întrucât nu este supus unei încărcări mari, cantitatea de agent de armare, dacă există, este minimă. Elementul nu are suprafețe expuse care să necesite o acoperire cu peliculă, deoarece este înglobat în poziția sa de utilizare.

Fig. 15 este o ilustrare schematică a unui procedeu de fabricare a elementelor extrudate, conform prezentei invenții, evidențiind extrudarea unui element conector 9, având un perete suport 21 și o peliculă exterioară coextrudată 22, prevăzut cu goluri circulare 25.

Așa cum se vede în fig. 15, un material termoplastic 62, având o rețetă prestabilită a substanțelor pentru a forma peretele elementului conector 9, alimentează prin buncărul 63 o matriță de extrudare corespunzătoare, nefigurată, care produce un element continuu având secțiunea transversală aleasă. în același timp, materialul 64, adecvat realizării peliculei coextrudate, este alimentat dintr-un buncăr 63 și este coextrudat pentru a acoperi suprafețele exterioare expuse ale elementului conector.

Pe măsură ce peretele suport și pelicula coextrudate sunt extrase în mod continuu din matriță, se utilizează niște burghie rotative 66 amplasate e un cărucior 67 cu mișcare alternativă orizontală și este montat pe un ghidaj 68 pentru tăierea golurilor 25.

Mișcarea căruciorului 67 este astfel efectuată,încât acesta se mișcă în afara aparatului de extrudare cu aceeași viteză cu care produsul extrudat, elementul de conectare, iese din matriță și în acest fel, în timpul găuririi, extrudatul și burghiele nu au o deplasare relativă în direcția buncărelor 63 și 65. Imediat după ce s-au tăiat golurile, iar burghiele au fost retrase, ele sunt rapid readuse în poziția de start pentru a reîncepe un nou ciclu de tăiere, deplasându-se cu aceeași viteză cu extrudatul.

Burghiele sunt aranjate,astfel, încât atunci când se retrag, scot materialul tăiat din extrudat și îl aruncă într-un vas colector 65 fiind returnat de către un alimentator 70 în buncărul cu material de miez 63.

Claims

RO 117930 Β

După extrudare și găurire, elementul extrudat conector poate fi tăiat la lungimile necesare, în funcție de natura structurii clădirii la care urmează a fi utilizat. 430

Prin utilizarea elementelor structurale, conform invenției, care recuperează materialul tăiat și îl reciclează, așa cum s-a descris mai sus, se pot obține economii de costuri de până la 25%, crescând semnificativ disponibilitatea locuințelor ieftine.

Cu toate că s-a ilustrat și s-a descris numai un număr limitat de elemente structurale, este de înțeles că, se poate folosi principiul invenției la producerea de diverse alte profiluri 435 de componente structurale pentru satisfacerea cerințelor de realizare a formei de structură dorite a clădirii. Se înțelege totodată că în detaliile structurilor cu astfel de element și în aranjamentul golurilor tăiate, se pot face variații fără îndepărtarea de la spiritul invenției și de la obiectul revendicărilor care urmează.

440 Revendicări

1. Set de elemente structurale termoplastice, de formă tubulară, rectilinii (8, 8', 9, 9', 26, 27, 35, 35', 37, 40 și 80) utilizat pentru realizarea unei clădiri termoplastice cu elementele prezentând niște pereți plani distanțați de niște pereți transversali sau niște membrane 445 transversale și niște mijloace de solidarizare, extinse pe lungimea lor, pentru cuplarea prin niște căi de alunecare, caracterizat prin aceea că oricare dintre elementele setului este un coextrudat al unui perete suport tubular (10 și 21) și al unei pelicule netede protectoare (11 și 22), ce acoperă peretele tubular pe niște suprafețe (13 și 23) expuse ca suprafețe exterioare, care atunci când elementul este solidarizat cu un altul prin intermediul căilor sale 450 de cuplare, constituite din niște pereți sau membrane transversale exterioare (14 și 24), devin suprafețe interioare, oricare element al setului are practicate niște decupări de material pentru a crea niște goluri (17, 25, 32 și 39) distanțate dispuse în lungul unora din pereții sau membranele (12,14 și 24) transversale, golurile (17, 25, 32 și 39) asigură comunicarea interioară, între niște mijloace de solidarizare (15,19 și 20) dispuse între elementele structurale 455 adiacente.
2. Set de elemente structurale, conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că, peretele suport tubular (10 și 21) al oricăruia dintre elemente este o policlorură de vinii conținând un agent de armare și control al dilatațîei.
3. Set de elemente structurale, conform revendicărilor 1-2, caracterizat prin aceea 460 că, golurile (17, 25, 32 și 39) sunt circulare și au un diametru mai mic decât distanța dintre canelurile (15) și dintre marginile îndoite (20) ale flanșelor (19).
4. Set de elemente structurale, conform revendicării 3, caracterizat prin aceea că, golurile (17, 25, 32 și 39) au diametre constante, sunt centrate pe o axă centrală aflată între canelurile (15) sau marginile îndoite (20) și au diametrul egal cu o mărime comparabilă cu 465 spațiul dintre canelurile (15), dar mai mică decât aceasta.
5. Set de elemente structurale, conform revendicărilor 1 și 2, caracterizat prin aceea că, în policlorură de vinii supusă extrudării pentru realizarea pereților suport tubulari (10 și 21) se adaugă material rezultat din tăierea golurilor (17, 25, 32 și 39) în pereții și membranele transversale (12, 14, 24, 33, 59, 46 și 47). 470
6. Set de elemente structurale, conform revendicărilor 1, 2 și 5, caracterizat prin aceea că, agentul de armare și control al dilatațîei din peretele suport realizat din policlorură de vinii este ales dintre fibrele minerale, fibrele de sticlă și carbonatul de calciu.
7. Set de elemente structurale, conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că, pelicula netedă (11 și 22) este aleasă dintre PVC, PVC rigid, PVC semirigid, ABS sau 475 policarbonat.

RO 117930 Β
8. Set de elemente structurale, conform revendicărilor 1-7, caracterizat prin aceea că, elementele setului au un perete suport tubular (10 și 21) care conține o policlorură de vinii cu un conținut de circa 5-50% carbonat de calciu.
9. Set de elemente structurale, conform revendicării 8, caracterizat prin aceea că, peretele suport tubular cuprinde circa 5 la 30% în greutate carbonat de calciu.
10. Set de elemente structurale, conform oricăreia din revendicările precedente, caracterizat prin aceea că, pelicula (11 și 22) ce acoperă peretele suport are o grosime de ordinul a cel puțin 0,015 țoii (25,4 x 0,015 = 0,381 mm), iar peretele suport tubular (10 și 21) are o grosime de ordinul a cel puțin circa 4-5 ori mai mare decât grosimea peliculei.
11. Set de elemente structurale, conform revendicărilor 1 la 10, caracterizat prin aceea că, spațiul dintre pereții opuși (13) ai fiecărei componente depășește de mai multe zeci de ori grosimea totală a peretelui suport tubular (10 și 21) și a peliculei (11 și 22) însumând o mărime de circa101,6 mm.
12. Procedeu de fabricare a setului de elemente structurale termoplastice, de la revendicarea 1, caracterizat prin aceea că, într-o primă fază, se alimentează cu policlorură de vinii, printr-un buncăr (63), o matriță de extrudare corespunzătare producerii pereților suport tubulari ai unui element structural tubular continuu, având o secțiune aleasă etanșă, în același timp cu alimentarea unui alt buncăr (65) cu PVC, PVC rigid, PVC semirigid sau ABS și totodată, coextrudat pentru a acoperi cu o peliculă fină, netedă suprafețele exterioare expuse ale pereților suport tubulari ai elementului, în a doua etapă, elementul coextrudat ce iese continuu din matriță, este supus găurîrîi membranelor și pereților transversali cu ajutorul unor burghie rotative amplasate pe un cărucior cu mișcare alternativă orizontală, care este montat pe un ghidaj, având o viteză egală cu viteza cu care iese din matriță elementul coextrudat, în următoarea etapă, burghiele sunt retrase și readuse imediat în poziția inițială pentru un nou ciclu de tăiere, în același timp, materialul rezultat în urma tăierii este recuperat și aruncat într-un vas colector de unde este returnat de către un alimentator (70) în buncărul de alimentare (63), iar în ultima etapă, elementul tubular extrudat este tăiat la lungimea prestabilită.

Președintele comisiei de examinare: ing. Petrescu loan Cristea

Examinator: ing. Scăunașu Elisabeta