RU223784U1 - Пружинный компенсатор усадки для деревянных строений и конструкций - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к области строительства и может быть использована при сборке деревянных строений и конструкций из сухого клееного бруса, оцилиндрованного бревна, цельного профилированного бруса и др. Технический эффект от применения пружинного компенсатора усадки для сборки деревянных строений и конструкций заключается в том, что при простоте монтажа деталей он обеспечивает постоянно-принудительную качественную усадку строения, исключая линейные деформации деталей строения, уменьшая тем самым образование трещин у деталей, щелей и зазоров между ними в течение всей эксплуатации здания, за счет того, что в пружинном компенсаторе усадки головка с гранями под ключ соединена со стержнем неразъемно, между головкой и резьбой, расположенной на противоположном от головки конце стержня, на гладкой части стержня соосно размещены поочередно нанизанные на него с возможностью осевого перемещения верхняя тарельчатая шайба, конусная пружина, нижняя тарельчатая шайба и стопорная шайба.

Description

Область техники

Полезная модель относится к области строительства и может быть использована для постоянного поддержания давления между отдельными элементами конструкций готовых строений из сухого клееного бруса, оцилиндрованного бревна, цельного профилированного бруса и прочих при долгосрочной усадке и непрерывном расширении и сжатии древесины, вызванных климатическими изменениями.

Уровень техники

Известна стяжка, для скрепления стен сборных бревенчатых или брусовых домов, в виде стержня, имеющего на одном конце пятку, а на другом резьбу, скрепляемого путем завинчивания гайки, выполненной в виде рым-гайки (патент RU 2 044 842 «Способ возведения стен сборных бревенчатых или брусовых домов и сборная стена» от 27.07.1994, опубликовано 27.09.1995, МПК E04B 2/00 (1995.01), E04C 2/12 (1995.01).

Под такую стяжку необходимо высверливать поперечные сквозные отверстия в бревнах или брусьях, укладывать их один на другой с совмещением отверстий, для пропускании через последние стяжек, имеющих на одном конце пятку, а на другом резьбу с рым-гайкой для завинчивания, что затягивает сроки сборки.

Такое скрепление бревен или брусьев не обеспечивает постоянного поддержания давления между отдельными элементами конструкций готовых строений, при долгосрочной усадке и непрерывном расширении и сжатии, вызванных климатическими изменениями.

Известен (US 4909012 A) винтовой анкер, для сборки деревянных конструкций строений, снабженный головкой с одной стороны, резьбой с другой стороны, и упругим компенсатором, который включает в себя единый сжимаемый узел пружины, содержащий пружинный элемент, имеющий противоположные концы, соединенные с ограничительными элементами шайб; окружающий пружинный элемент выполнен в виде кожуха из гибкого материала, такого как синтетический каучук или тому подобное; упругий компенсатор размещен между головкой и резьбой.

Конструкция упругого компенсатора с кожухом из гибкого материала, не предотвращает чрезмерное сжатие и повреждение пружины при сборке и при резких климатических изменениях из-за эластичности кожуха.

Известна полезная модель крепежный узел для сборки деревянных строений и конструкций (RU 90510 от 17.08.2009, опубликовано 10.01.2010, МПКF16B 31/04 (2006.01), содержащий стержень с граненой головкой, с резьбой на наружной цилиндрической поверхности, расположенной на противоположном от головки конце стержня, и соосно нанизанные на стержень, с возможностью осевого перемещения между головкой и резьбой, верхний и нижний упорные элементы и пружина, расположенная между ними.

В устройствах, где пружина расположена между упорными элементами, в виде плоских шайб, при сжатии пружины, от закручивания, до смыкания витков, концы пружины выходят за пределы упорных элементов и, цепляясь за волокна древесины, препятствует свободному сжатию-разжатию пружины при сборке, что может спровоцировать приложение излишнего усилия закручивания, вплоть до поломки/смятия пружины, и препятствовать работе пружины, как компенсатора, при усадке и деформациях, вызванных климатическими изменениями в деревянных элементах конструкций.

В это же время вся пружина свободно смещается относительно оси стержня, на ширину зазора между наружной поверхностью стержня и внутренней образующей поверхности пружины, нарушая соосность всего устройства, что приводит к отклонению от вертикали резьбового конца пружинного узла и разнобоя в равномерной компенсации всей конструкции.

Также на сегодняшний день известен крепежный элемент для соединения элементов деревянных конструкций (пм RU 180024 U1).

Крепежный элемент для соединения элементов деревянных конструкций, характеризующийся тем, что включает в себя стержень с неразъемной головкой, выполненный из двух неразрывно связанных между собой верхней цилиндрической и нижней цилиндрической частей, с выполнением на последней резьбы, при этом на верхней цилиндрической части стержня соосно размещены нанизанные на него с возможностью осевого перемещения коническая пружина, контактирующая витком с наименьшим диаметром с нижней поверхностью головки стержня, и нижний упорный элемент, выполненный с возможностью опирания на него витка пружины с наибольшим диаметром, и представляющий собой шайбу с кольцевым вертикальным буртиком, выполненным по наружному контуру шайбы, с образованием полости между центральным отверстием шайбы и буртиком.

Между неразъемной головкой и пружиной обязательно должна стоять шайба, которая при установке крепежного элемента снимает напряжение между деталями и предохраняет их от разрушения.

Выполнение упорных элементов чашеобразными позволяют надежно фиксировать концы конусной пружины от выхода за пределы упорных элементов от неконтролируемого сцепления с волокнами древесины посадочного места, препятствовать свободному сжатию-разжатию конусной пружины при сборке, что, во-первых, может спровоцировать приложение излишнего усилия закручивания, вплоть до поломки/смятия конусной пружины, и препятствовать компенсационной работе конусной пружины при усадке и деформациях, вызванных климатическими изменениями в деревянных элементах конструкций.

Снабжение стержня фрезой предохраняет стержень от чрезмерного обжатие во время впитывания и отдачи древесиной влаги. Фреза улучшает скольжение деревянных элементов по стержню, тем самым даёт работать конусной пружине в полную мощность.

Выполнение резьбы допускается длиной от 60 мм до 180 мм в зависимости от длины стержня.

Наиболее близким по технической сущности решением, выбранным в качестве прототипа объекта настоящего исследования, является патент на полезную модель пружинный компенсатор усадки для сборки деревянных строений и конструкций (РФ № 218071 приоритет от 27.10.2021). Пружинный компенсатор усадки для сборки деревянных строений и конструкций, содержащий стержень с граненой головкой, резьбу на наружной поверхности стержня, расположенную на противоположном конце от граненой головки, и последовательно соосно нанизанные на стержень верхний упорный элемент, пружину и нижний упорный элемент, отличающийся тем, что верхний и нижний упорные элементы выполнены в виде цилиндрообразной чаши, стержень содержит фрезу с зубьями, при этом зубья фрезы имеют выпуклость, выходящую за ось стержня; резьба стержня имеет длину от 60 мм до 180 мм, а фреза с зубьями - длину от 10 мм до 12 мм.

Технической проблемой, решение которой обеспечивается заявленным решением, и которая не могла быть решена при осуществлении или использовании аналогов, и в частности у прототипа, заключается в том, что конусная пружина выполнена конусообразной и с большим количеством витков, что позволяет обеспечить более прочное соединение между соединяемыми элементами.

Технический результат заявленного решения заключается в обеспечении надежности собранных деревянных строений и конструкций в эксплуатации при долгосрочной усадке и непрерывном расширении и сжатии, вызванных климатическими изменениями.

Коническая пружина, контактирующая витком с наименьшим диаметром с нижней поверхностью головки стержня, и нижний упорный элемент, выполненный с возможностью опирания на него витка пружины с наибольшим диаметром, и представляющий собой шайбу с кольцевым вертикальным буртиком, выполненным по наружному контуру шайбы, с образованием полости между центральным отверстием шайбы и буртиком.

Между неразъемной головкой и пружиной находится шайба, которая при установке крепежного элемента снимает напряжение между деталями и предохраняет их от разрушения.

Выполнение пружины в конической форме и с большим количеством витков позволяет в большей степени препятствовать свободному сжатию-разжатию конусной пружины при сборке, что, во-первых, может спровоцировать приложение излишнего усилия закручивания, вплоть до поломки/смятия конусной пружины, и препятствовать компенсационной работе конусной ружины при усадке и деформациях, вызванных климатическими изменениями в деревянных элементах конструкций.

Осуществление полезной модели

Пружинный компенсатор усадки выполнен в виде цилиндрического стержня (1) с неразъемно прикрепленной головкой (2) с гранями под ключ. Стержень содержит резьбу (8), расположенную на противоположном от головки (2) конце стержня (1). Между головкой (2) и резьбой (8) соосно размещены нанизанные на него с возможностью перемещения вдоль оси верхний (3) и (5) нижний упорные элементы с конусной пружиной (4) и стопорной шайбой (6), расположенными между ними.

Упорные элементы (3) и (5) выполнены чашеобразными, которые надежно фиксируют конусную пружину (4) от выхода за пределы упорных элементов (3) и (5) и неконтролируемого сцепления с волокнами древесины, препятствующего свободному сжатию-разжатию конусной пружины (4) при сборке, что может спровоцировать приложение излишнего усилия закручивания, вплоть до поломки/смятия конусной пружины (4), и препятствовать компенсационной работе конусной пружины (4) при усадке и деформациях, вызванных климатическими изменениями в деревянных элементах (9) и (10) конструкций.

Упорные чашеобразные элементы (3) и (5) предотвращает смещение конусной пружины относительно оси стержня (1), препятствуя искривлению конусной пружины 4, что позволяет конусной пружине сохранять компенсаторные свойства на весь срок службы строения.

Стопорное кольцо (6) фиксирует в верхней части стержня чашеобразный упорный элемент (3) , конусную пружину (4), чашеобразный упорный элемент (5) и служит для удобства транспортировки и удобства монтажа пружинного компенсатора усадки.

Фреза (7) выполнена длиной 10-12 м , при вкручивании расширяет отверстие в древесине под гладкую часть стержня, тем самым улучшает скольжение верхнего элемента и дает конусной пружине работать в полную заявленную мощность.

Резьба (8) допускается длиной от 60мм до 180мм, в зависимости от длины стержня.

Раскрытие полезной модели

Пружинный компенсатор усадки применяют следующим образом.

Для скрепления двух деревянных деталей (9) и (10) конструкции, в верхней (9) высверливают углубление - посадочное место (11) под головку (2) стержня (1). При скреплении, в посадочное место (11) верхней детали (9) конструкции, вставляют стержень (1) пружинного компенсатора усадки и, без предварительного рассверливания отверстия под резьбовую часть (8), вворачивают его конической частью стержня (1), до выхода резьбовой части (8) из верхней детали (9) строения и вхождения в нижнюю деталь (10) строения. Когда нижний упорный элемент (5) доходит до дна посадочного места (11), он, скользя по стержню (1), начинает прижимать конусную пружину (4) к верхнему упорному элементу (3), который, упираясь в головку с гранями (2), продолжает движение вниз, до устранения зазора в межвенцовом посадочном месте (11).

При этом чашеобразные упорные элементы (3) и (5) не позволяют свободным концам конусной пружины (4) вылезти за пределы стенок чашеобразных элементов (3) и (5), чем предотвращают их сцепление с волокнами древесины стенок посадочного места (11) и не позволяют провоцировать приложение излишних усилий при закручивании пружинного компенсатора усадки, что обеспечивает работу конусной пружины (4), как компенсатора, при усадке и деформациях, вызванных климатическими изменениями в деревянных элементах (9) и (10) конструкций.

Полностью сжатая конусная пружина (4) поддерживает постоянное давление на нижний упорный элемент (5), тем самым плотно прижимая верхнюю деталь (9) к нижней детали (10) конструкции, и друг к другу в процессе эксплуатации строения, что также обеспечивает работу конусной пружины, как компенсатора, при усадке и деформациях, вызванных климатическими изменениями в деревянных элементах конструкций.

Описание чертежей

Суть предлагаемого технического решения поясняется чертежами, где:

фиг.1 - пружинный компенсатор усадки для сборки деревянных строений и конструкций, общий вид;

фиг.2 - пружинный компенсатор усадки в рабочем состоянии.

На фиг.1, 2, изображены:

1 - стержень

2 - головка граненая,

3 - верхний чашеобразный упорный элемент

4 - конусная пружина

5 - нижний чашеобразный упорный элемент

6 - стопорное кольцо

7 - фреза

8 - резьба

9 - верхняя деталь (бревно, брус) строения

10 - нижняя деталь (бревно, брус) строения

11 - посадочное место под пружинный компенсатор усадки.

Claims (2)

1. Пружинный компенсатор усадки для деревянных строений и конструкций, содержащий чашеобразные упорные элементы, стержень, снабженныйй фрезой с граненой головкой, с резьбой на наружной цилиндрической поверхности, расположенной на противоположном от головки конце стержня, и соосно нанизанную на стержень с возможностью осевого перемещения между головкой и резьбой верхнего и нижнего упорных элементов -конусную пружину, содержащую четыре скручивания.

2. Пружинный компенсатор усадки для деревянных строений и конструкций по п.1, отличающийся тем, что конусная пружина выполнена в виде витков различного диаметра таким образом, чтобы при сжатии витки соединялись внахлест, верхний и нижний упорные элементы выполнены в виде цилиндрообразной чаши, а стержень содержит фрезу с зубьями, при этом зубья фрезы имеют выпуклость, выходящую за ось стержня, при этом резьба стержня имеет длину от 10 мм до 12 мм, а фреза с зубьями - длину от 60 мм до 180 мм.