RU212573U1

RU212573U1 - LIGHTWEIGHT 3D-PRINTED Z-SHAPED BENCH FOR URBAN IMPROVEMENT

Info

Publication number: RU212573U1
Application number: RU2022104305U
Authority: RU
Inventors: Рустем Ханифович Мухаметрахимов; Лилия Валиевна Лукманова
Filing date: 2022-06-07
Publication date: 2022-07-29

Abstract

Полезная модель относится к области строительства и может быть использована при изготовлении строительных изделий в виде малых архитектурных форм для благоустройства городских пространств – парков, скверов, улиц и т.д.The utility model relates to the field of construction and can be used in the manufacture of building products in the form of small architectural forms for the improvement of urban spaces - parks, squares, streets, etc.

Задачей полезной модели является создание облегченной конструкции скамейки с повышенной жесткостью за счет увеличенной площади опирания с основанием.The objective of the utility model is to create a lightweight bench structure with increased rigidity due to the increased support area with the base.

Поставленная задача достигается тем, что скамейка, включающая сиденье из продольных элементов, поперечины со сквозными установочными отверстиями, установленные на жесткой раме, в виде объемного элемента, включающего опоры и пространственный ригель со сквозными установочными отверстиями, выполненной на 3D-принтере единым монолитным элементом, соединение поперечин и жесткой рамы, выполненное оцинкованными болтами и гайками, отличается тем, что поперечины содержат цилиндрические углубления под головку болта, жесткая рама выполнена Z-образной формы, соединение продольных элементов сиденья с поперечинами выполнено оцинкованным скрытым крепежом с шипами, дистанциром и самонарезающими винтами, соединение поперечин и жесткой рамы осуществляется болтами с шестигранной головкой с заглушкой, при этом сквозные установочные отверстия и цилиндрические углубления расположены по одной оси, диаметр цилиндрических углублений под головку болта превышает диметр сквозного установочного отверстия.This task is achieved in that the bench, including a seat of longitudinal elements, crossbars with through mounting holes mounted on a rigid frame, in the form of a three-dimensional element, including supports and a spatial crossbar with through mounting holes, is made on a 3D printer as a single monolithic element, the connection crossbars and a rigid frame, made with galvanized bolts and nuts, differs in that the crossbars contain cylindrical recesses for the bolt head, the rigid frame is made in a Z-shape, the connection of the longitudinal elements of the seat with the crossbars is made by galvanized hidden fasteners with spikes, spacer and self-tapping screws, connection crossbars and a rigid frame is carried out with hexagon head bolts with a plug, while the through mounting holes and cylindrical recesses are located along the same axis, the diameter of the cylindrical recesses for the bolt head exceeds the diameter of the through mounting hole.

Технический результат полезной модели заключается в повышении жесткости скамейки за счет увеличенной площади опирания с основанием.The technical result of the utility model is to increase the rigidity of the bench due to the increased support area with the base.

Таким образом, предложенное решение позволяет получить на строительном 3D-принтере конструкцию скамейки повышенной жесткости.

Thus, the proposed solution makes it possible to obtain a bench structure of increased rigidity on a construction 3D printer.

Description

Известна скамейка, содержащая планку для сидения и ножки, содержащая расположенные под сидением и шарнирно связанные с ножками опоры, смонтированные с возможностью поворота на 90° и съемные планки, закрепляемые на опорах посредством фиксаторов [1].Недостаток известной конструкции состоит в трудоемкости ее изготовления и наличии большого числа составных элементов.A well-known bench contains a bar for seating and legs, containing located under the seat and pivotally connected to the legs of the support, mounted with the possibility of rotation by 90° and removable straps fixed on the supports by means of clamps [1]. The disadvantage of the known design is the laboriousness of its manufacture and the presence of a large number of constituent elements.

Известна скамейка, включающая сидение из продольных элементов, установленных на жесткой раме, закрепленной на боковых опорах, при этом рама выполнена из перфорированных поперечин и продольно установленных труб, снабженных на торцах цилиндрическими резьбовыми вставками, с замковыми крепежными элементами, а боковые опоры выполнены со сквозными установочными отверстиями [2].Недостаток известной конструкции состоит вповышенном расходематериалов вследствие наличия большого числа составных элементов, трудоемкости ее изготовления вследствие наличия сварных и болтовых соединений составных элементов конструкции, пониженной трещиностойкостии ударной вязкости боковых опор из бетона вследствие отсутствия армирования, в невысокой архитектурной выразительности скамейки вследствие отсутствия криволинейных форм изделия и наличия видимых крепежных элементов на боковых опорах.A well-known bench includes a seat made of longitudinal elements mounted on a rigid frame fixed on the side supports, while the frame is made of perforated crossbars and longitudinally installed pipes, equipped with cylindrical threaded inserts at the ends, with locking fasteners, and the side supports are made with through mounting with holes [2]. curvilinear shapes of the product and the presence of visible fasteners on the side supports.

Ближайшим аналогом к заявленной полезной модели является скамейка, включающая сиденье из продольных элементов, перфорированные поперечины, установленные на жесткой раме, выполненной в виде объемного элемента, включающего опоры и пространственный ригель со сквозными установочными отверстиями для крепления продольных элементов сиденья, при этом жесткая рама выполнена на 3D-принтере единым монолитным фибробетонным элементом С-образной формы, продольные элементы сиденья выполнены из древесно-полимерного композита, перфорированные поперечины выполнены из квадратного профиля со сквозными установочными отверстиями в нижней стенке, соединение продольных элементов сиденья с перфорированными поперечинами выполнено через уголки самонарезающими винтами, соединение перфорированных поперечин и жесткой рамы выполнено оцинкованными болтами и гайками [3]. Недостаток известной конструкции состоит в ее высокой массе вследствие выполнения жесткой рамы скамейки из фибробетона, наличии видимого крепежа на боковой поверхности поперечин, высокой металлоемкости, применении древесно-полимерного композита с высоким коэффициентом линейного теплового расширения, ограниченности форм и размеров продольных элементов сиденья ввиду ограниченной номенклатуры производимых изделий из древесно-полимерных композитов, высокой себестоимости изделия вследствие применения дорогостоящего древесно-полимерного композита, ухудшении формуемости смеси за счет наличия крупного заполнителя, приводящего к некачественной лицевой поверхности изделия, невысокой жесткости, устойчивости скамейки за счет недостаточной площади ее опирания с основанием.The closest analogue to the claimed utility model is a bench, including a seat made of longitudinal elements, perforated cross members mounted on a rigid frame made in the form of a three-dimensional element, including supports and a spatial crossbar with through mounting holes for attaching the longitudinal elements of the seat, while the rigid frame is made on 3D printer with a single monolithic C-shaped fiber-reinforced concrete element, the longitudinal elements of the seat are made of a wood-polymer composite, the perforated crossbars are made of a square profile with through mounting holes in the bottom wall, the connection of the longitudinal elements of the seat with the perforated crossbars is made through the corners with self-tapping screws, the connection perforated cross members and a rigid frame are made with galvanized bolts and nuts [3]. The disadvantage of the known design is its high weight due to the rigid frame of the bench made of fiber-reinforced concrete, the presence of visible fasteners on the side surface of the crossbars, high metal consumption, the use of a wood-polymer composite with a high coefficient of linear thermal expansion, limited shapes and sizes of the longitudinal elements of the seat due to the limited range of manufactured products made of wood-polymer composites, high cost of the product due to the use of an expensive wood-polymer composite, deterioration of the moldability of the mixture due to the presence of coarse filler, leading to a poor-quality front surface of the product, low rigidity, stability of the bench due to the insufficient area of its support with the base.

Поставленная задача достигается тем, что скамейка, включающая сиденье из продольных элементов, поперечины со сквозными установочными отверстиями, установленные на жесткой раме, в виде объемного элемента, включающего опоры и пространственный ригель со сквозными установочными отверстиями, выполненной на 3D-принтере единым монолитным элементом, соединение поперечин и жесткой рамы, выполненное оцинкованными болтами и гайками, отличается тем, что поперечины содержат цилиндрические углубления под головку болта, жесткая рама выполнена Z-образной формы, соединение продольных элементов сиденья с поперечинами выполнено оцинкованным скрытым крепежом с шипами, дистанциром и самонарезающими винтами, соединение поперечин и жесткой рамы осуществляется болтами с шестигранной головкой с заглушкой, при этом сквозные установочные отверстия и цилиндрические углубления расположены по одной оси, диаметр цилиндрических углублений под головку болта превышает диметр сквозного установочного отверстия.The task is achieved by the fact that the bench, including the seat of the longitudinal elements, crossbars with through mounting holes mounted on a rigid frame, in the form of a three-dimensional element, including supports and a spatial crossbar with through mounting holes, made on a 3D printer as a single monolithic element, the connection crossbars and a rigid frame, made with galvanized bolts and nuts, differs in that the crossbars contain cylindrical recesses for the bolt head, the rigid frame is made in a Z-shape, the connection of the longitudinal elements of the seat with the crossbars is made by galvanized hidden fasteners with spikes, spacer and self-tapping screws, connection crossbars and a rigid frame is carried out with hexagon head bolts with a plug, while the through mounting holes and cylindrical recesses are located along the same axis, the diameter of the cylindrical recesses for the bolt head exceeds the diameter of the through mounting hole.

На фиг. 1 приведен общий вид скамейки; на фиг. 2 – вид скамейки сверху, на фиг. 3 – общий вид детали скрытого крепежа с шипами и дистанциром.In FIG. 1 shows a general view of the bench; in fig. 2 - view of the bench from above, in Fig. 3 - general view of the detail of hidden fasteners with spikes and spacing.

Скамейка изготавливается следующим образом.The bench is made as follows.

Жесткая рама в виде объемного элемента, включающая опоры 1 и пространственный ригель2, изготавливается единым монолитным элементом Z-образной формы методом послойного экструдирования (3D-печати) из мелкозернистого дисперсно армированного бетона на строительном 3D-принтере (например, «АМТ» S-6044 компании ООО «СПЕЦАВИА») в соответствии с трехмерной цифровой моделью в положении перпендикулярном ее проектному положению.A rigid frame in the form of a three-dimensional element, including supports 1 and a spatial crossbar 2, is manufactured as a single monolithic Z-shaped element by layer-by-layer extrusion (3D printing) from fine-grained dispersed reinforced concrete on a construction 3D printer (for example, AMT S-6044 of the company SPETSAVIA LLC) in accordance with a three-dimensional digital model in a position perpendicular to its design position.

В теле пространственного ригеля 2 для крепления поперечин 3 выполняются сквозные установочные отверстия 4. Поперечины 3содержат сквозные установочные отверстия 5 и цилиндрические углубления 6 под головку болта 7, расположенные по одной оси. Диаметр цилиндрических углублений 6 под головку болта 7 превышает диметр сквозного установочного отверстия 5. Поперечины 3 устанавливаются на пространственном ригеле 2 при помощи оцинкованных болтов с шестигранной головкой и гайкой 7 с заглушкой 8. Продольные элементы сиденья 9 устанавливаются на поперечинах 3 с помощью оцинкованного скрытого крепежа с шипами, дистанциром10 и самонарезающих винтов 11.Through the mounting holes 4 are made in the body of the spatial crossbar 2 for fastening the crossbars 3. The crossbars 3 contain through mounting holes 5 and cylindrical recesses 6 for the bolt head 7, located along the same axis. The diameter of the cylindrical recesses 6 for the head of the bolt 7 exceeds the diameter of the through mounting hole 5. The crossbars 3 are installed on the spatial crossbar 2 using galvanized hexagon bolts and nut 7 with a plug 8. The longitudinal elements of the seat 9 are installed on the crossbars 3 using galvanized hidden fasteners with spikes, distance 10 and self-tapping screws 11.

Z-образная форма жесткой рамы позволит повысить жесткость скамейки за счет увеличенной площади опирания с основанием и придать изделию архитектурную выразительность.The Z-shaped rigid frame will increase the rigidity of the bench due to the increased support area with the base and give the product an architectural expressiveness.

Таким образом, предложенное решение позволяет получить на строительном 3D-принтере конструкцию скамейки повышенной жесткости.Thus, the proposed solution makes it possible to obtain a bench structure of increased rigidity on a construction 3D printer.

Источники информации:Sources of information:

1. А.С. СССР 353712, А47С 11/0, Скамейка, Злотников К.Г., Ясногородский Е.И., заяв. 21.01.1970, опубл. 09.10.1972, бюл. №30.1. A.S. USSR 353712, A47S 11/0, Bench, Zlotnikov K.G., Yasnogorodsky E.I., App. 01/21/1970, publ. 09.10.1972, bul. No. 30.

2. А.С. 48 725, А47С 11/00, Скамейка, Вопилов Е.А., патентообладательОбщество с ограниченной ответственностью «Гранком», заяв. 15.06.2005, опубл. 10.11.2005, бюл. №31.2. A.S. 48 725, А47С 11/00, Bench, Vopilov E.A., patentee Limited Liability Company "Grankom", dec. 06/15/2005, publ. November 10, 2005, bul. No. 31.

3. Патент, RU200 917, A47C 11/00, Скамейка С-образной формы для благоустройства городских пространств, изготовленная на 3D-принтере, Мухаметрахимов Р.Х., Лукманова Л.В., Горбунова П.С., патентообладатель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Казанский государственный архитектурно-строительный университет», заяв. 11.03.2020, опубл. 18.11.2020, бюл. №32.3. Patent, RU200 917, A47C 11/00, C-shaped bench for the improvement of urban spaces, made on a 3D printer, Mukhametrakhimov R.Kh., Lukmanova L.V., Gorbunova P.S., patentee Federal State Budget educational institution of higher education "Kazan State University of Architecture and Civil Engineering", bid. 03/11/2020, publ. 11/18/2020, bul. No. 32.

Claims

Bench, including a seat made of longitudinal elements, crossbars with through mounting holes mounted on a rigid frame, in the form of a three-dimensional element, including supports and a spatial crossbar with through mounting holes, made on a 3D printer as a single monolithic element, the connection of the crossbars and a rigid frame, made galvanized bolts and nuts, characterized in that the crossbars contain cylindrical recesses for the bolt head, the rigid frame is made in a Z-shape, the connection of the longitudinal elements of the seat with the crossbars is made by galvanized hidden fasteners with spikes, spacer and self-tapping screws, the connection of the crossbars and the rigid frame is carried out by bolts with a hexagonal head with a plug, while the through mounting holes and cylindrical recesses are located along the same axis, the diameter of the cylindrical recesses under the bolt head exceeds the diameter of the through mounting hole.