Spojovací systém na mechanické spájanie stavebných prvkov

Číslo patentu: E 10925

Dátum: 20.08.2005

Autor: Philipp Franz

Je ešte 19 strán.

Pozerať všetko strany alebo stiahnuť PDF súbor.

Text

Pozerať všetko

0001 Vynález sa vzťahuje na spojovací systém na mechanické spájanie prinajmenšom dvoch stavebných prvkov.0002 V oblasti techniky spájania je známych množstvo spojovacích systémov, napríklad na spájanie stavebných prvkov, akými sú prírodný alebo umelý kameň a nosnlky z dreva alebo kovu. 0003 Pri stavbe domov sú nosné múry často postavené z tehál, spojených cementovou maltou. Výsledkom takéhoto postupu je napevno spojený, relatívne nepružný múr. Výsledkom nepružnosti spojenia sú múry, ktoré nie sú odolné voči vibráciám a chveniu, napríklad pri zemetrasení.0004 Výstavba maltovaných tehlových múrov zahrnuje doplnkové kroky, súvisiace s vrstvením tehál, a to pripravu malty, nanášanie malty na tehly a viazanie malty, počas ktorého dochádza k spojeniu stavebných prvkov. Krok viazania malty sa musí urobit v určitom časovom intervale medzi prípravou malty a začiatkom jej viazania. Vrstvenie radov tehál je obmedzené na určitý počet radov. Treba totiž počkať, kým nanesená malta v navrstvených radov stvrdne. Až potom možno klásť ďalšie vrstvy tehál. To spôsobuje zdržania, zapríčinené prestávkami v stavanl.0005 Spracovanie malty limitujú aj vonkajšie poveternostné podmienky. Typická pre prípravu cementovej malty, je napríklad teplota nad 5 °C. Teploty pod 0 °C predstavujú problém, pretože voda, ktorá sa obyčajne používa pri príprave cementovej malty, pri týchto teplotách mrzne. Na vlastnosti a spracovanie určitého druhu malty môžu mat vplyv aj vysoké teploty a vlhkost vzduchu. 0006 Polohu jednotlivých tehál určuje ich polohovanie pri vrstvení. Na postavenie kvalitného múru sú preto potrebné príslušná remeselná zručnosť a finančne náročné kvalifikované pracovné sily. 0007 Stavebné prvky vnútorných múrov alalebo múrov, ktoré nie sú nosné, sa v súčasnosti často spájajú lepidlovým spojivom. Pre prípravu Iepidlového spojiva platia podobné obmedzenia, o akých sa diskutovalo vyššie v súvislosti s prípravou malty.0008 Celý rad systémov s polohovacími zariadeniami pre vnútorné múry, ktoré pomáhajú stavebné prvky navzájom relatívne dobre polohovať. je známy predovšetkým z oblasti urob si sám. Polohovacie zariadenia tohto druhu, napriklad žliabkovacie a pružiace systémy, sa musia na stavebné prvky umiestniť už pri ich výrobe. Na stavenisku sa potom kompletne vytvarované stavebné prvky poskladajú a spoja, napríklad Iepivým spojivom.0009 Spájanie stavebných prvkov bez použitia lepivého spojiva je známe, napríklad, z oblasti spájania dreva. Množstvo rozličných spôsobov spájania kolíkmi je známe napriklad zo stolárskeho remeslá. Rybinový spoj, napríklad, umožňuje spojenie dvoch do seba zapadajúcich stavebných prvkov.0010 Používanie kolikových spojení bez lepivého spojiva je známe práve pre stavebné prvky z dreva. Nemecký patent DE 1 107 910 opisuje spojenie dvoch stavebných prvkov, ktoré sa dosahuje prostredníctvom ohybného kolika. Ohybný kolík sa zavedie do dvoch stavebných prvkov. Osi otvorov sú vzhľadom na kolmice povrchov stavebných prvkov mierne naklonené. Keď sa stavebné prvky stlačia k sebe a ohnú kolík v príslušnom tupom uhle, otvory v stavebných prvkoch budú tvoriť tupý uhol. Výhodne sa používajú dva kolíky alebo viac. Ohyb osi otvoru voči povrchovej ploche je orientovaný opačným smerom ako ohyb príslušnej osi otvoru v susediacom stavebnom prvku. Patent 910 sa obmedzuje na drevo a materiály na báze dreva. Patent 910 sa venuje predovšetkým problematike vzduchových bublín medzi kollkom a otvorom, ktorých rozťahovanie spôsobené rastúcou vonkajšou teplotou môže viesť k výbušnému zlomeniu spoja. Patent 910 opisuje spôsob, ktorým možno vyfrézovanlm výberov v kollku zabrániť uvoľneniu spoja.0011 Skrutkovité spojovacie systémy majú velmi univerzálne použitie. Problémom týchto systémov spájania je prlstupnosť hlavy skrutky a matice skrutky, napríklad ak pri stavbe múru spájajú viacero radov stavebných prvkov, napríklad stavebných modulov. Spodná strana stavebného modulu je po upevnení radu už ťažko dostupná. Ďalším problémom je náhodné uvoľnenie skrutkových spojov. Prístup ku skrutkám, zapusteným pozdĺž múru, je po deñnitívnom dokončení múru už nemožný.0012 Problémy s prístupom k hlave a k matici skrutky a možné polohy skrutiek viedli k riešeniu,opísanom v Európskej patentovej prihláške EP-A-1 389 687. Prihláška 687 opisuje systém mechanického spojenia stavebných prvkov, pri ktorom sú na stavebné prvky umiestené špeciálne spojovacie prvky. Spojovacie prvky sú na stavebné prvky upevnené skrutkami predtým, než sa jednotlivé stavebné prvky spoja. Spojovacie prvky slúžia pri montáži stavebných prvkov na ich skĺbenie, takže po zmontovani stavebných pn/kov je takmer nemožné rozobrať ich bez toho, aby sanezničili. Takéto systémy možno, akje opisané v Nemeckom patente DE-A-100 266 769, použit pri výrobe montovaných stavieb. Patent 769 hovori o použití takýchto spojovacích prvkov pre budovy s dlhodobým, ako aj strednodobým využitím. napríklad pre núdzové ubytovne po zemetrasení alebo pre vojenské stavby. Patentový list zdôrazňuje výhody týkajúce sa času výstavby, nákladov a možnosti budovať domy menej kvaliñkovanými pracovníkmi v porovnani s pracovnými postupmi pri stavbe tehlových múrov s použitím malty.0013 Nevýhodou systémov, opisaných v patentoch 769 a 687, je to, že v obidvoch sa vyžaduje montáž dodatočných spojovacích prvkov k stavebným prvkom. Už samotné tieto spojovacie prvky majú pomerne komplikovanú konštrukciu.0014 lným rozšírením bezmaltového pracovného postupu stavby tehlových múrov je skrutkový spojovací systém stavebných prvkov, ako sa to opisuje v Európskej patentovej prihláške EP-A-1 382 761. vychádzajúc z podobných problémov, ako sú opisané v patente 769, predstavuje prihláška 761 taký spojovací systém, pri ktorom sú jednotlivé tehly, začínajúc základovou platňou,spojené skrutkami s radom tehál pod nimi a nad nimi. Vjednej zforiem uskutočnenia má horný upevňovací prvok samičí závit. Spodný upevňovací prvok sa začína v základovej platni, jeho dlžka sa približne rovná výške tehly a má horný samčl závit. Vtehlách sú otvory, prispôsobené pre upevňovacie prvky upevňovacieho systému. Pri vrstvení ďalšieho radu sa dolné upevňovacie prvky vedú cez otvory v tehlách. Horné upevňovacie prvky sa naskrutkujú na dolné upevňovacie prvky. Horná čast horného upevňovacieho prvku je vedená tak, že pre další rad môže slúžit ako dolný upevňovací prvok. Prihláška 761 opisuje systém, umožňujúci nedeštruktívnu demontáž a opätovnú montáž stavebných prvkov. Vo výhodných formách uskutočnenia opisuje prihláška 761 polohovacie zariadenia, slúžiace na to, aby držali tehly na správnom mieste. Prihláška 761 je zameraná na tehlové múry v domoch s konštrukciou na báze dreveného rámu. Údaje o nosnosti múrov nie sú uvedené.0015 V nemeckom zverejnenom patentovom spise DE 34 44 465 A 1 sa prezentuje prevodová hmoždinka, v ktorej je uložená prevodová komora. V prevodovej komore sa nachádza prevodová ozubená dvojitá závitová skrutka, na konci ktorej je nasadená rozpieracia hmoždinka. Prevodová hmoždinka funguje na princípe napinacej skrutky a možno ňou teda objekt pevne držat spolu0016 Úlohou vynálezu je preto poskytnúť mnohostranne použiteľný, stabilný spojovací systém pre rozličné druhy stavebných prvkov.0017 Dalšou úlohou je umožniť také spojenie stavebných prvkov, ktoré dovoľuje ich pružné vzájomné spojenie.0018 Dalšou úlohou vynálezu je poskytnút taký spojovací systém, ktorý umožní rýchlu a efektívnu výstavbu stavieb, napriklad domov, aj v náročných klimatických podmienkach.0019 Tieto úlohy rieši skonštruovanie spojovacieho systému na upevnenie prvého stavebného prvku na druhý stavebný prvok. Spojovací systém obsahuje prvú hmoždinku s prvým vnútorným otvorom s prvou vnútornou osou hmoždinky, ktoráje upevnitelným spôsobom zasunutá v prvom otvore s prvou osou otvoru v prvom stavebnom prvku a druhú hmoždinku s druhým vnútorným otvorom s druhou osou vnútorného otvoru, ktorá je upevnitelným spôsobom zasunutá v druhom otvore v druhom stavebnom prvku. Vnútorný otvor prvej hmoždinky a druhej hmoždinky majú vždy horný vnútorný otvor hmoždinky v hornej časti hmoždinky s horným polomerom vnútorného otvoru hmoždinky a osou horného vnútorného otvoru hmoždinky a dolný vnútorný otvor hmoždinky v dolnej časti hmoždinky s dolným polomerom vnútorného otvoru hmoždinky a osou dolného vnútorného otvoru hmoždinky. Horný polomer vnútorného otvoru hmoždinky je väčší ako dolný polomer vnútorného otvoru hmoždinky. Os vnútorného otvoru hmoždinky prvej hornej časti hmoždinky a os vnútorného otvoru hmoždinky prvej dolnej časti hmoždinky, ako aj os vnútorného otvoru hmoždinky druhej hornej časti hmoždinky a os vnútorného otvoru hmoždinky druhej dolnej časti hmoždinky nie sú vytvorené súosovo, aby sa celý spojovací systém so stavebnými prvkami zviazal, pričom sa puzdro a kolik zdeformujú a zatlačia na vnútornú stenu hmoždinky. Puzdro s vonkajším a vnútorným zaoblenim puzdra sa vsunie medzi hmoždinky do prvého vnútorného otvoru kolika a do druhého vnútorného otvoru hmoždinky. Kolik s polomerom kolika sa zasunie do puzdra. Zaoblený kolik možno zasunúť medzi hmoždinky do prvého adruhého spodného vnútorného otvoru hmoždinky.0020 Použitie spojovacieho systému podľa vynálezu umožňuje spojenie stavebných prvkov z rozličných druhov materiálov, do ktorých možno vŕtat dostatočne stabilné otvory. Štruktúrumateriálov na hmoždinky, puzdrá a kolíky, napríklad ich povrchovú štruktúru, možno navzájom prispôsobovať. Materiály na hmoždinky, puzdrá a kollky sa ich vlastnosťami, napríklad pružnosťou. môžu prispôsobiť materiálom, z ktorých sú stavebné prvky vyrobené. Typický priemer otvorov sa pohybuje v rozmedzí umožňujúcom efektívne vŕtanie otvorov do materiálov, z ktorých sú stavebné prvky vyrobené.0021 vzájomný pohyb spojených stavebných prvkov voči sebe je určovaný predovšetkým elastickými vlastnosťami spoja, pretože k spojeniu stavebných prvkov dochádza iba prostrednictvom spojovacích systémov v určitých bodoch a doplňujúco aj pôsobením trecích síl medzi Spojenými stavebnými prvkami. Pružné vlastnosti týchto spojov treba pre spojovacie systémy nastavovať predovšetkým v nadväznosti na použité materiály. To umožní stavať nie krehké múry,ktoré sú vhodné predovšetkým pre stavby budované v oblastiach ohrozovaných zemetraseniami. 0022 Stavaníe s poskytnutým spojovacím systémom je nezávislé od vonkajšej teploty. Do stavebných prvkov možno potrebné otvory vyhlbit pred ich dopravou na stavenisko alebo priamo na stavenisku. Stavebné prvky môžu potom montovat aj nevyučené pracovné sily. Odpadá čakanie na stvrdnutie malty.0023 K spojeniu môže dôjsť napriklad ohnutím kolika a puzdra do tupého uhla. výsledné elastické sily a plastické deformácie v spojovacom systéme skĺbia (zviažu) spojovací systém so stavebnými prvkami. .0024 K spojeniu môže prísť deformáciou puzdra a kolika, a to vystredenim hornej osi hmoždinky oproti dolnej osi hmoždinky. Tým sa puzdro a kolik pritlačia k stene hmoždinky a zviažu tak kompletný spojovací systém so stavebnými prvkami.0025 K spojeniu môže prísť deformáciami a pnutiami, vyvolanými nezhodou osi vnútorného otvoru prvej zabudovanej hmoždinky s osamí vnútorného otvoru druhej hmoždinky.0026 K spojeniu môže prísť deformáciami a pnutiami, vyvolanými, napríklad. stlačením puzdra. kolika a hmoždinky napríklad zasunutim kolika do kónického vnútorného otvoru hmoždinky, ak má,napríklad, kolik v príslušnej hĺbke zasunutia väčší priemer ako zužujúci sa vnútorný otvor hmoždinky.Obrázok 1 znázorňuje spojovací systém podľa vynálezu v rozobranom stave 20 Obrázok 2 a znázorňuje dve dvojdielne hmoždinky pre spojovací systémObrázok 2 b znázorňuje hornú časť hmoždinky z obrázka 2 aObrázok 2 c znázorňuje dolnú časť hmoždinky z obrázka 2 aObrázok 3 znázorňuje spojovací systém v zmcntovanom staveObrázok 4 znázorňuje ďalší priklad spojovacieho systému v zmontovanom stave 25 Obrázok 5 znázorňuje príklad hmoždinky podľa vynálezuObrázok 6 znázorňuje další príklad hmoždinky podľa vynálezuObrázok 7 znázorňuje další príklad hmoždinky podľa vynálezuObrázok 8 znázorňuje priklad puzdra podľa vynálezuObrázok 9 a znázorňuje priklad kolika 30 podľa vynálezuObrázok 9 b znázorňuje ďalší príklad kolika podľa vynálezuObrázok 9 c znázorňuje ďalšie príklady kolika podľa vynálezuObrázok 10 znázorňuje štyri stavebné prvky spojené podľa vynálezuObrázok 11 znázorňuje konštrukciu múra s použítím vynájdeného spojovacieho systému Obrázok 12 znázorňuje stavbu postavenú s použitím vynájdeného spojovacieho systému Obrázok 13 znázorňuje viacero spojení realizovaných prostredníctvom vynájdeného spojovacieho systému.0028 Obrázok 1 znázorňuje spojovací systém 10 podľa vynálezu v rozobranom stave. Prvý stavebný prvok 20 sa má spojiť s druhým stavebným prvkom 30. Prvým stavebným prvkom 20 a druhým stavebným prvkom 30 môžu byť ľubovoľné stavebné materiály, vrátane, no nie výhradne, z kameňa, tehál, betónu alebo dreva. Prvý otvor 40 je vyvŕtaný do prvého stavebného prvku 20 a druhý otvor 50 je vyvŕtaný do druhého stavebného prvku 30. Prvá hmoždinka 60 sa vsunie doprvého otvoru 40 a druhá hmoždinka 70 sa vsunie do druhého otvoru 50. Prvá hmoždinka 60 má prvý vnútorný otvor 80 hmoždinky a druhá hmoždinka 70 druhý vnútorný otvor 90 hmoždinky. 0029 Vo výhodnom uskutočnení vynálezu sú pNá hmoždinka 60 a druhá hmoždinka 70 rozdelené na dva úseky. Prvá hmoždinka 60 má prvú hornú časť 62 hmoždinky a prvú dolnú časť 64 hmoždinky. Prvá horná časť 62 hmoždinky nadväzuje na hornú časť povrchu prvého stavebného prvku 20 a prvá dolná časť 64 hmoždinky sa nachádza vnútri prvého stavebného prvku 20. Prvá horná časť 62 hmoždinky a prvá dolná časť 64 hmoždinky sú spojené prostredníctvom kónického medzikusa 66. Priemer vnútorného otvoru hmoždinky prvej hornej časti 62 hmoždinky je väčší ako priemer vnútorného otvoru prvej dolnej časti 64 hmoždinky.0030 Takisto aj druhá hmoždinka 70 má druhú hornú časť 72 hmoždinky a druhú dolnú čast 74 hmoždinky. Druhá horná časť 72 hmoždinky nadväzuje na povrchovú plochu druhého stavebného prvku 30. Druhá horná časť 72 hmoždinky a druha dolná časť 74 hmoždinky sú spojené prostredníctvom kónického medzikusa 76. Priemer vnútorného otvoru hmoždinky druhej hornej časti 72 hmoždinky je väčší ako priemer vnútorného otvoru druhej dolnej časti 74 hmoždinky.0031 Dĺžky prvej hornej časti 62 hmoždinky a druhej hornej časti 72 hmoždinky sú v podstate rovnaké a na obrázku 1 sú označené ako D. Hĺbky prvého otvoru 40 a druhého otvoru 50 sú takisto v podstate rovnaké a sú označené ako C.0032 Puzdro 100 je vsunuté do prvého horného otvoru 80 hmoždinky až do hĺbky približne 1/3 D a kolík 110 je vsunutý do druhého otvoru 50. Pre puzdro 100 je typický tvar dutého valca, alebo môže byt vyrobené napríklad ako plný valec.0033 Vo vzorovom uskutočnení vynálezu sú prvý stavebný prvok 20 a druhý stavebný prvok 30 betónové panely. Prvá hmoždinka 60 a druhá hmoždinka 70 sú vyrobené z plastickej hmoty alebo zo silikátového polyméru. Do plastickej hmoty, napríklad polyetylénu, sa navyše môžu pridať silikátové čiastočky, aby sa vytvorila silikátová výstuž. Prvá hmoždinka 60 a druhá hmoždinka 70 môžu byť na dosiahnutie kvalitnejšieho spojenia potiahnuté keramickou vrstvou. Keramickým potahom alebo silikátovou výstužou možno, napríklad, zvýšiť trenie medzi príslušnými stavebnými pNkami 20 a 30, príslušnými hmoždinkami 60 a 70 a príslušným puzdrom 100 a príslušným kolíkom 110.0034 Dĺžka prvej hornej časti 62 hmoždinky a druhej hornej časti 72 hmoždinky je 120 mm,priemer vnútorného otvoru hmoždinky je 25,8 mm a vonkajší priemer hmoždinky je 49,6 mm. Dĺžka prvej dolnej časti 64 hmoždinky a druhej dolnej časti 74 hmoždinkyje 80 mm, priemer vnútorného otvoru hmoždinky je 20,5 mm a vonkajší priemer hmoždinky je 49,6 mm. Kolík 110 je vyrobený z ocele St 37, je dlhý 398 mm a má priemer 19 mm. Prvý otvor 40 a druhý otvor 50 majú priemer otvoru 50 mm a hlbku 200 mm. Puzdro 100 je vyrobené z ocele St 37. vnútorný priemer puzdra je 19,8 mm, vonkajší priemer puzdra je 25 mm a jeho dĺžka je 238 mm. Toto dimenzovanie slúži iba ako príklad a vynález nie je obmedzený iba na tieto rozmery.0035 Vjednej forme uskutočnenia podľa vynálezu sú prvá hmoždinka 60 a druhá hmoždinka 70 vyrobené z jedného kusa. V inej forme uskutočnenia podla vynálezu sú prvá hmoždinka 60 aj druhá hmoždinka 70 vždy z dvoch kusov, zodpovedajúcich horným častiam 62 a 72 hmoždiniek a dolným častiam 64 a 74 hmoždiniek. Je možné, že dvojdielnu hmoždinku možno z výrobných hľadísk vyrábať jednoduchšie.0036 Obrázok 2 a znázorňuje ďalšiu formu uskutočnenia vynálezu, v ktorej sú tak prvá hmoždinka 60, ako aj druhá hmoždinka 70 dvojdielne. V tejto forme uskutočnenia vynálezu je prvá hmoždinka 60 rozdelená na prvú hornú časť 62 hmoždinky s prvým horným vnútorným otvorom 82 hmoždinky a na prvú dolnú časť 64 hmoždinky prvým dolným otvorom 84 hmoždinky, a prvá horná časť 62 hmoždinky a prvá dolná časť 64 hmoždinky sú vyrobené vždy ako jednotlivé obrobky. Rovnako tak je aj druhá hmoždinka 70 rozdelená na druhú hornú časť 72 hmoždinky s druhým horným otvorom 92 hmoždinky a ne druhá dolnú časť 74 hmoždinky s druhým dolným otvorom 94 a druhá horná časť 72 hmoždinky a druhá dolná časť 74 hmoždinky sú vyrobené vždy ako jednotlivé obrobky. Prvá horná časť 62 hmoždinky a druhá horná časť 62 hmoždinky majú po 54 mm, ich vonkajší priemer je 44 mm a priemer vnútorného otvoru hmoždinky 21,5 mm. Prvá dolná časť 64 hmoždinky a druhá dolná 74 časť hmoždinky majú po 36 mm, ich vonkajší príemerje 44 mm a priemer vnútorného otvoru hmoždinky je 18 mm. Vnútorný otvor 82 hmoždinky prvej hornej časti 62 hmoždinky a vnútorný otvor 84 prvej dolnej časti 64 hmoždinky nie sú v tomto vyhotovení podľa vynálezu koaxiálne, to znamená, že os vnútorného otvoru 63 hmoždinky prvej hornej časti 62 hmoždinky a os vnútorného otvoru 65 hmoždinky prvej dolnej časti 64 hmoždinky sú navzájom posunuté a os vnútorného otvoru 63 hmoždinky prvej hornej časti 62 hmoždinky a os vnútorného otvoru 65 hmoždinky prvej dolnej časti 64 hmoždinky sú excentrické. Rovnako tak nie sú vnútorný otvor 92 hmoždinky druhej hornej časti 72 hmoždinky a vnútorný otvor 94 hmoždinky druhej dolnej

MPK / Značky

MPK: E04B 2/16

Značky: spojovací, prvkov, stavebných, mechanické, spájanie, systém

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/27-e10925-spojovaci-system-na-mechanicke-spajanie-stavebnych-prvkov.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Spojovací systém na mechanické spájanie stavebných prvkov</a>

Podobne patenty