SK7125Y1 - Výplň otváravých rámových konštrukcií dverí a okien a pevných rámových konštrukcií dverných svetlíkov a okien s redukovaným silovým pôsobením na rámovú konštrukciu - Google Patents

Abstract

Výplň rámovej konštrukcie fasád, konkrétne otváravého alebo neotváravého elementu dverí, okien, obmedzujúca pôsobenie síl a deformácií vznikajúcich z rozdielov teplôt medzi povrchmi výplne, pozostávajúca z vystužujúcej časti (A) a dilatačnej časti (B), pričom vystužujúca časť (A) zahŕňa prvú povrchovú platňu (1), izolačno-opornú vrstvu (2) a vystužujúcu stredovú platňu (3) a dilatačná časť (B) zahŕňa prinajmenšom stredovú dilatačnú vrstvu (4) a druhú povrchovú platňu (5). Dilatačná časť (B) ďalej môže zahŕňať ďalšie vrstvy (6) iných materiálov. Stredovú dilatačnú vrstvu (4) tvorí elastomér, EPDM (etylén propylén dién monomérová guma), kaučuk, mäkčený polyuretán, aerogél. Všetky vrstvy použitých materiálov sú navzájom zlepené.

Description

SK 7125 Υ1

Oblasť techniky

Technické riešenie sa týka plošných hladkých, tvarovaných, reliéfnych, ozdobných aj bezmotívových výplní (panelov) pre výplne stavebných otvorov objektu, ako sú napríklad otváravé či pevné elementy dverí a okien.

Doterajší stav techniky

Výplne stavebných otvorov objektu zahrnujú okrem rámov, krídel prípadne priečnikov a stĺpikov aj ich výplne. Pri oknách alebo presklených fasádach sa najčastejšie používa výplň zo skla, možné je však aj použitie iných materiálov. V prípade exteriérových dverí môže výplň tvoriť väčšia škála materiálov, ako je drevo, plast, sklo, kov, atď. Výplň spomínaných rámových konštrukcií je špecifická v tom, že tvorí súčasť exteriéru domu a fasády, ale aj interiéru domu, a podlieha pri tom určitému rozdielu teplôt na každej strane konštrukcie (rozdiel medzi teplotou v interiéri a exteriéri) takisto ako vysokým výkyvom teplôt na strane dverí smerujúcej do exteriéru, v dôsledku zmien počasia, či striedania ročných období.

Obvyklá skladba výplne napr. exteriérových dverí vyplýva z požiadaviek, ktoré majú dané dvere spĺňať - izolovať tepelne, proti hnanému dažďu, aj zvukovo, vzduchotesne, plniť bezpečnostnú funkciu a byť estetické. Ide preto zvyčajne o trojvrstvovú štruktúru, kde na homogénnom materiáli (tzv. jadre), ktorý poskytuje výplni pevnosť a zabezpečuje tepelnú a akustickú izoláciu, sú nalepené dve povrchové platne, ktoré popri tom, že chránia jadro, plnia aj estetickú funkciu. Podľa želania zákazníka sa na zvýšenie pevnosti a/alebo bezpečnosti môžu do jadra vlepovať aj ďalšie vrstvy ako napríklad oceľová platňa. Takéto skladby vyplynuli v minulosti z použitia najmä bielych povrchových platní, pri ktorých sú dosahované rozdiely povrchových teplôt len v takom rozpätí, že uvedené skladby zabezpečujú požadovanú funkčnosť.

Pri tmavších a/alebo sýtejších farebných odtieňoch sú dosahované výrazne vyššie rozdiely povrchových teplôt, dochádza teda k výraznejším rozmerovým zmenám vplyvom teplotnej rozťažnosti materiálov a následne pôsobením tzv. bimetalového efektu dochádza k základnej tvarovej deformácii výplní, ktoré popisujeme ako priehyby výplní. Tie pôsobia neželanými silami na rámovú konštrukciu, v ktorej sú osadené, čo spôsobuje nedostatky, ktoré môžu mať vplyv na funkčnosť dverí, či okien, alebo sú estetického charakteru.

V súčasnosti, v dôsledku narastajúceho dopytu stavebníkov práve po tmavších a/alebo sýtejších farebných odtieňoch, náraste celkových hrúbok profilových systémov, a tým aj hrúbok výplní kvôli preferencii čo najlepšej tepelnej izolácie a takisto rozmerovom náraste elementov dverí, okien, fasád sa problém s priehybmi a priehybovými silami na obvyklých skladbách výplní výrazne prehlbuje.

Z uvedených dôvodov bola potrebná principiálna inovácia obvyklých skladieb výplní opísaná v ďalšom texte.

Podstata technického riešenia

Nedostatky výplní z doterajšieho stavu techniky rieši výplň tvoriaca podstatu predkladaného technického riešenia. Ide o výplň sendvičového typu, teda je zložená z vrstiev viacerých materiálov, ktoré sú navzájom spojené. Výplň podľa predkladaného technického riešenia sa skladá z dvoch funkčných častí:

1) vystužujúcej časti, zabezpečujúcej vlastnú tuhosť výplne,

2) dilatačnej časti, umožňujúcej dilatovanie vrstvy najviac namáhanej teplotnými (objemovými) zmenami.

Vystužujúca časť zahrňuje prvú povrchovú platňu, pevne spojenú s izolačno-opornou vrstvou, a vystužujúcu stredovú platňu. Izolačno-oporná vrstva môže byť tvorená tuhou tepelnou izoláciou alebo inou tuhou konštrukciou. Prvou povrchovou platňou môže byť plastová, kovová, laminoživicová, sklovláknitá, drevená, preglejka s odýhovaním alebo iná platňa požadovaných vlastností. Materiály, ktoré sa môžu použiť ako tuhá tepelná izolácia izolačno-opornej vrstvy, sú napríklad XPS (extrudovaný penový polystyrén), EPS (expandovaný polystyrén), PU (polyuretán) alebo iný tepelný izolant obdobných vlastností. Výrazom iná tuhá konštrukcia v súvislosti s izolačno-opornou vrstvou sa mieni napríklad voština, rošt, či iná konštrukcia vhodných vlastností. Materiál vystužujúcej stredovej platne sa volí tak, aby mal čo najmenšiu vlastnú tepelnú rozťažnosť. Uvedenej požiadavke vyhovuje napr. kovová (oceľ, hliník), laminoživicová, sklovláknitá platňa alebo iná platňa obdobných vlastností.

Dilatačná časť pozostáva zo stredovej dilatačnej vrstvy pevne prilepenej k vystužujúcej časti. Táto plávajúca vrstva musí umožniť v čo najväčšej miere dilatáciu povrchovej platne v jej pozdĺžnej rovine - obmedzovanie možnosti dilatácie totiž vyvoláva deformáciu výplne a vznik nežiaducich síl kolmých na rovinu výplne. Ak nie je možné použiť celoplošne aplikovateľný materiál, ktorý spĺňa uvedené požiadavky, je možné použiť aj materiál s nižšou mierou redukcie šmykových síl, aplikovaný rastrovo v bodových plochách, nie celoplošne, pričom treba prihliadať na celkový súčet reakčných šmykových síl použitej vrstvy. Sily rovnobežné s ro

SK 7125 Υ1 vinou výplne, ktoré plávajúca vrstva nie je schopná zredukovať, spôsobujú vybočenie, teda prehyb konštrukcie. Požadované vlastnosti majú elastoméry, ako napr. EPDM (etylén propylén dién monomérová guma), kaučuk, mäkčený polyuretán, aerogél alebo iné materiály obdobných vlastností, ktoré sa na tento účel použili vo výplni podľa predkladaného technického riešenia. Ide o materiály, ktoré sa doposiaľ na tento účel vo výplniach dverí alebo okien bežne nepoužívali.

Dilatačná časť je ukončená druhou povrchovou platňou, ktorou môže byť plastová, kovová, laminoživicová, sklovláknitá, drevená alebo iná platňa požadovaných vlastností. Táto druhá povrchová platňa je obvykle zhodná s prvou povrchovou platňou umiestnenou na protiľahlom povrchu.

S cieľom zlepšenia primárnych vlastností výplne, a to najmä tepelnoizolačnej, zvukovoizolačnej, prípadne bezpečnostnej, je voliteľné použitie ďalšej vrstvy (vrstiev) materiálov, umiestnených buď medzi druhú povrchovú platňu a stredovú dilatačnú vrstvu, alebo medzi stredovú dilatačnú vrstvu a vystužujúcu stredovú platňu. Materiály týchto ďalších vrstiev sa volia tak, aby zásadne neovplyvňovali deformačné správanie sa výplne ako celku.

Pre všetky vrstvy platí, že sú spolu zlepené alebo inak spojené.

Vystužujúca časť sa umiestňuje na stranu s minimálnym kolísaním teploty, dilatačná časť sa umiestňuje na stranu s veľkými výchylkami teploty. Vystužujúca časť je tak obvykle interiérová a dilatačná časť je obvykle exteriérová. Tento princíp je však možné použiť aj na oddelenie interiérových priestorov s veľkými rozdielmi prevádzkových teplôt.

Vzájomný pomer účinku tuhosti a miery dilatácie, a teda aj hrúbky týchto dvoch častí, je potrebné vhodne prispôsobiť okolitým podmienkam a rozmerom a typu použitej výplne.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Obrázok 1: Priečny rez výplňou podľa predkladaného technického riešenia podľa príkladu 1 Obrázok 2: Priečny rez výplňou podľa predkladaného technického riešenia podľa príkladu 2 Obrázok 3: Priečny rez výplňou podľa predkladaného technického riešenia podľa príkladu 3 Obrázok 4: Priečny rez výplňou podľa predkladaného technického riešenia podľa príkladu 4 Obrázok 5: Priečny rez výplňou podľa predkladaného technického riešenia podľa príkladu 5 Obrázok 6: Priečny rez výplňou podľa predkladaného technického riešenia podľa príkladu 6 Obrázok 7: Priečny rez výplňou podľa predkladaného technického riešenia podľa príkladu 7 Obrázok 8: Priečny rez výplňou podľa predkladaného technického riešenia podľa príkladu 8 Obrázok 9: Schematické znázornenie správania sa výplne a) podľa doterajšieho stavu techniky b) podľa predkladaného technického riešenia v závislosti od teplotných zmien v zimnej a letnej sezóne, pričom interiérová strana výplne je označená int. a exteriérová ext.

Príklady uskutočnenia

Príklad 1

Vystužujúca časť A výplne, znázornenej na obrázku 1, pozostáva z prvej povrchovej platne j_, ktorou je laminoživicová platňa, pevne zlepenej s izolačno-opornou vrstvou 2 tvorenou tuhou tepelnou izoláciou XPS a vystužujúcou stredovou platňou 3, vytvorenou z laminoživice. Dilatačná časť B výplne pozostáva zo stredovej dilatačnej vrstvy 4 z mäkčeného polyuretánu pevne prilepenej k vystužujúcej časti A výplne. Výplň je ukončená druhou povrchovou platňou 5, ktorou je laminoživicová platňa. Medzi druhou povrchovou platňou 5 a stredovou dilatačnou vrstvou sa nachádza ďalšia vrstva 6. Ďalšia vrstva 6 bola použitá na zlepšenie tepelnej izolácie. Všetky vrstvy sú medzi sebou zlepené.

Príklad 2

Vystužujúca časť A výplne, znázornenej na obrázku 2, pozostáva z prvej povrchovej platne 1, vytvorenej z plastu, pevne zlepenej s izolačno-opornou vrstvou 2 tvorenou tuhou tepelnou izoláciou XPS a vystužujúcou stredovou platňou 3, vytvorenou z laminoživice. Dilatačná časť B výplne pozostáva zo stredovej dilatačnej vrstvy 4 z mäkčeného polyuretánu pevne prilepenej k vystužujúcej časti A výplne. Výplňje ukončená druhou povrchovou platňou 5 z plastu. Medzi druhou povrchovou platňou 5 a stredovou dilatačnou vrstvou sa nachádza ďalšia vrstva 6. Ďalšia vrstva 6 bola použitá na zlepšenie bezpečnostných vlastností. Všetky vrstvy sú medzi sebou zlepené.

Príklad 3

Vystužujúca časť A výplne, znázornenej na obrázku 3, pozostáva z prvej povrchovej platne j_, vytvorenej z hliníka, pevne zlepenej s izolačno-opornou vrstvou 2 tvorenou tuhou tepelnou izoláciou XPS a vystužujú

SK 7125 Υ1 cou stredovou platňou 3, vytvorenou z laminoživice. Dilatačná časť B výplne pozostáva zo stredovej dilatačnej vrstvy 4 z mäkčeného polyuretánu pevne prilepenej k vystužujúcej časti A výplne. Výplň je ukončená druhou povrchovou platňou 5 z hliníka. Medzi druhou povrchovou platňou 5 a stredovou dilatačnou vrstvou sa nachádza ďalšia vrstva 6. Ďalšia vrstva 6 bola použitá na zlepšenie tepelnej izolácie. Všetky vrstvy sú medzi sebou zlepené.

Príklad 4

Vystužujúca časť A výplne, znázornenej na obrázku 4, pozostáva z prvej povrchovej platne 1, vytvorenej z hliníka, pevne zlepenej s izolačno-opornou vrstvou 2 tvorenou tuhou tepelnou izoláciou XPS a vystužujúcou stredovou platňou 3, vytvorenou z ocele. Dilatačná časť B výplne pozostáva z ďalšej vrstvy 6, pevne prilepenej k vystužujúcej časti A výplne na zlepšenie tepelnej izolácie. Nasleduje stredová dilatačná vrstva 4 tvorená EPDM s nižšou mierou redukcie šmykových síl, preto materiál nie je aplikovaný celoplošne, ale rastrovo v menších plochách. Výplň je ukončená druhou povrchovou platňou 5 z hliníka. Po aplikácii EPDM v menších plochách vznikajú medzi druhou povrchovou platňou 5 a ďalšou vrstvou 6 v miestach, kde nie je aplikovaný EPDM materiál, uzavreté vzduchové dutiny. Všetky vrstvy sú medzi sebou zlepené.

Príklad 5

Vystužujúca časť A výplne, znázornenej na obrázku 5, pozostáva z prvej povrchovej platne 1, ktorou je sklovláknitá platňa, pevne zlepenej s izolačno-opornou vrstvou 2, tvorenou tuhou tepelnou izoláciou XPS a vystužujúcou stredovou platňou 3 z laminoživice. Dilatačná časť B výplne pozostáva z ďalšej vrstvy 6, pevne prilepenej k vystužujúcej časti A výplne, použitej na zlepšenie tepelnej izolácie. Nasleduje stredová dilatačná vrstva 4 tvorená aerogélom. Výplň je ukončená druhou povrchovou platňou 5, ktorou je sklovláknitá platňa. Všetky vrstvy sú medzi sebou zlepené.

Príklad 6

Vystužujúca časť A výplne, znázornenej na obrázku 6, pozostáva z prvej povrchovej platne 1, tvorenej preglejkou s odýhovaním, pevne zlepenej s izolačno-opornou vrstvou 2, tvorenou tuhou voštinovou konštrukciou a vystužujúcou stredovou platňou 3 z hliníka. Dilatačná časť B výplne pozostáva z ďalšej vrstvy 6, pevne prilepenej k vystužujúcej časti A výplne, použitej na zlepšenie tepelnej izolácie. Nasleduje stredová dilatačná vrstva 4 tvorená syntetickým kaučukom. Výplň je ukončená druhou povrchovou platňou 5 tvorenou preglejkou s odýhovaním. Všetky vrstvy sú medzi sebou zlepené.

Príklad 7

Vystužujúca časť A výplne, znázornenej na obrázku 7, pozostáva z prvej povrchovej platne j_ z plastu, pevne zlepenej s izolačno-opornou vrstvou 2, tvorenou tuhou tepelnou izoláciou EPS a vystužujúcou stredovou platňou 3 z ocele. Dilatačná časť B výplne pozostáva zo stredovej dilatačnej vrstvy 4 z mäkčeného polyuretánu pevne prilepenej k vystužujúcej časti A výplne. Výplň je ukončená druhou povrchovou platňou 5 z plastu. Medzi stredovou dilatačnou vrstvou 4 a druhou povrchovou platňou 5 je na zlepšenie bezpečnostných vlastností použitá ďalšia vrstva 6. Všetky vrstvy sú medzi sebou zlepené.

Príklad 8

Vystužujúca časť A výplne, znázornenej na obrázku 8, pozostáva z prvej povrchovej platne 1, tvorenej preglejkou s odýhovaním, pevne zlepenej s izolačno-opornou vrstvou 2, tvorenou tuhou tepelnou izoláciou PUR a vystužujúcou stredovou platňou 3, ktorou je sklovláknitá platňa. Dilatačná časť B výplne pozostáva zo stredovej dilatačnej vrstvy 4, tvorenej syntetickým kaučukom. Výplň je ukončená druhou povrchovou platňou 5 z hliníka. Všetky vrstvy sú medzi sebou zlepené.

Zoznam vzťahových značiek:

A - vystužujúca časť

B - dilatačná časť

- prvá povrchová platňa

- izolačno-oporná vrstva

- vystužujúca stredová platňa

- stredová dilatačná vrstva

- druhá povrchová platňa

- ďalšie vrstvy iných materiálov

SK 7125 Υ1

Priemyselná využiteľnosť

Výplň otváravých rámových konštrukcií dverí a okien a pevných rámových konštrukcií dverných svetlíkov a okien s redukovaným silovým pôsobením na rámovú konštrukciu podľa predkladaného technického riešenia vďaka svojim vylepšeným vlastnostiam nájde uplatnenie v stavebníctve.

NÁROKY NA OCHRANU

Claims (13)

1. Výplň otváravých rámových konštrukcií dverí a okien a pevných rámových konštrukcií dverných svetlíkov a okien s redukovaným silovým pôsobením na rámovú konštrukciu, vyznačujúca sa tým, že pozostáva z vystužujúcej časti (A) a dilatačnej časti (B).

2. Výplň podľa nároku 1,vyznačujúca sa tým, že vystužujúca časť (A) zahrnuje prvú povrchovú platňu (1), izolačno-opornú vrstvu (2) a vystužujúcu stredovú platňu (3).

3. Výplň podľa nároku 1 alebo 2, vyznačujúca sa tým, že dilatačná časť (B) zahrňuje prinajmenšom stredovú dilatačnú vrstvu (4) a druhú povrchovú platňu (5).

4. Výplň podľa nároku 3, vyznačujúca sa tým, že dilatačná časť (B) ďalej zahrnuje ďalšie vrstvy (6) iných materiálov.

5. Výplň podľa nároku 2, vyznačujúca sa tým, že prvou povrchovou platňou (1) a/alebo druhou povrchovou platňou (5) je plastová, kovová, laminoživicová, sklovláknitá, drevená alebo iná platňa požadovaných vlastností.

6. Výplň podľa nároku 2, vyznačujúca sa tým, že izolačno-opornou vrstvou (2) je tuhá tepelná izolácia alebo iná tuhá konštrukcia.

7. Výplň podľa nároku 2, vyznačujúca sa tým, že vystužujúcou stredovou platňou (3) je kovová, laminoživicová, sklovláknitá alebo iná platňa požadovaných vlastností.

8. Výplň podľa nároku 3,vyznačujúca sa tým, že stredovú dilatačnú vrstvu (4) tvorí etylén propylén dién monomérová guma, kaučuk, mäkčený polyuretán, aerogél.

9. Výplň podľa nároku 8, vyznačujúca sa tým, že stredová dilatačná vrstva (4) je aplikovaná celoplošne alebo bodovo.

10. Výplň podľa nároku 6, vyznačujúca sa tým, že tuhou tepelnou izoláciou je extrudovaný penový polystyrén, expandovaný polystyrén, polyuretán, alebo iný tepelný izolant obdobných vlastností.

11. Výplň podľa nároku 6, vyznačujúca sa tým, že inou tuhou konštrukciou je voština, rošt, či iná konštrukcia vhodných vlastností.

12. Výplň podľa nároku 5, vyznačujúca sa tým, že prvá povrchová platňa (1) a druhá povrchová platňa (5) sú rovnaké alebo rozdielne.

13. Výplň podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúca sa tým, že všetky vrstvy použitých materiálov sú navzájom zlepené.