Профиль створки

Полезная модель относится к строительству, а конкретно к профилю створки, который изготавливается из поливинилхлорида и используется для изготовления оконных и дверных блоков, витрин, разделительных перегородок и иных систем остекления. Профиль створки, изготовленный из поливинилхлорида, представляет собой в сечении центральную часть 1, с противоположных сторон которой располагаются полки 2 и 3, выступающие с противоположных боковых сторон центральной части 1. Центральная часть 1 выполнена с центральной полостью 4, сопряженной через перегородку 5 с полостью 6 первой полки 2. С другой стороны центральная полость 4 сопряжена через перегородку 7 с полостями 8, 9 и 10 второй полки 3. Полости 8, 9 и 10 расположены последовательно по ширине полки 3 и разделены перегородками 11 и 12. Первая перегородка 11 расположена на участке между наружной стенкой профиля 13 второй полки 3 и перегородкой 7. Вторая перегородка 12 расположена между стенкой профиля 13 и стенкой 14, образующей наружную поверхность профиля внутри угла между второй полкой 3 и центральной частью 1 профиля. Вторая перегородка 12 располагается под углом к сопряженным с ней стенкам 13 и 14, причем перегородка 12 наклонена в сторону центральной части 1 профиля. Толщина внутренних перегородок меньше толщины наружных стенок профиля, а толщина внешних стенок для стеклопакетов весом 30-50 кг находится в пределах 2,5-2,8 мм. При этом соотношение толщин внешней и внутренней стенок находится в пределах 1,075-1,25, при наилучшем соотношении толщин в пределах 1,17-1,18.

Полезная модель относится к строительству, а конкретно к профилю рамы используемому при изготовлении оконных и дверных блоков, витрин, разделительных перегородок и иных систем остекления, который изготавливается из поливинилхлорида.

Поливинилхлорид (ПВХ) - полимерный материал (пластик) с высокими противопожарными качествами: он трудно воспламеняется и не поддерживает процесс горения в отсутствие источника огня, при горении выделяет меньше тепла, чем древесина. Он состоит из натуральных компонентов, таких как каменная соль, известь, вода и нефть (каменный уголь), и различных добавок для улучшения внешнего вида, стабильности состава, повышения сопротивляемости ультрафиолетовому излучению, колебаниям температур.

ПВХ профиль изготавливается методом непрерывной экструзии. ПВХ профиль, внутри пустотелый, имеет несколько камер, число которых в зависимости от климатической зоны, назначения здания, варьируется обычно в пределах от двух до шести.

Рама - это открывающаяся часть окна. Существуют три основных вида открывания: поворотное (обычное), наклонно-поворотное, сдвижное (используется в основном в балконных дверях). Створка необходима для того, чтобы окно имело открывающиеся части.

Вес открывающихся створок пластикового окна достигает 30-70 кг, в связи с чем ПВХ профиль армируют металлическим профилем, выполненным, как правило, в виде прямоугольной трубы замкнутого или незамкнутого П-образного профиля. Армирующий профиль изготавливают обычно из оцинкованной стали, реже - из алюминия. Армирующий профиль всегда присутствует в раме. В углах сварки двух профилей армирующего профиля нет, т.к. это бы помешало процессу сварки. Но само соединение настолько прочное, что при испытании сварочного шва на разрыв излом происходит в различных местах, но не по месту сварки. Именно армирующий профиль оказывает наибольшее влияние на вес ПВХ-профиля. Помимо дополнительного веса, металл также способствует промерзанию конструкции, что снижает теплоизолирующие показатели стеклопакета. В настоящее время наряду с оцинкованной сталью и алюминием начинают использовать специально разработанный пластик, жесткость которого не уступает металлу, в частности- это пластик, совместно разработанный фирмами Aluplast и BASF.

В зависимости от толщины стенок профили подразделяют на три класса: А, В, С. Отнесение профиля к одному из этих классов в зависимости от толщины внешней стенки определяется в соответствии с Межгосударственным стандартом ГОСТ 30673-99 «Профили поливинилхлоридные для оконных и дверных блоков» (Таблица 1). При этом толщина внутренних стенок профилей, ее соотношение с толщиной внешних стенок ГОСТ 30673-99, не нормируется.

Толщина стенок является одной из косвенных характеристик формоустойчивости и прочности профилей.

Монтажная ширина (глубина) - один из показателей, влияющих на теплоизоляционные характеристики профиля - чем шире пластиковый профиль, тем он теплее. Обычно монтажная глубина 3-камерных профильных систем около 60 мм, 4-камерных около 70 мм, 5-камерных около 80 мм.

Профильная система также характеризуется шириной возможного заполнения. Чем больше этот показатель, тем больше вариантов стеклопакетов, которые могут быть установлены в данную профильную систему.

Известен набор профилей из поливинилхлорида с различной конфигурацией сечений (RU C1 2250336, опубл. 20.04.2005, МКИ 7 Е06В 3/22,). Эти профили предназначены для формирования рам оконных или дверных блоков и иных систем остекления, различаются по назначению и типоразмерам.

Общей чертой профилей является наличие нескольких разделенных перегородками полостей. В основные полости профилей при сборке вводится металлическая арматура для придания собираемой конструкции жесткости. Полости профилей, располагающиеся со стороны наружных, видимых поверхностей, при сборке конструкции рамы остаются пустыми.

Система включает, по меньшей мере, один профиль, образующий раму окна, по меньшей мере, один профиль, образующий створку, и по меньшей мере один профиль, образующий импост Т-образного поперечного сечения, образованного полкой и стойкой, разделенные перегородками на камеры, одна из которых предназначена для размещения армирующего профиля и снабжена обращенными внутрь камеры выступами, полка импоста разделена параллельными продольной оси стойки перегородками на центральную и боковые камеры, причем центральная камера ограничена со стороны стойки первой перегородкой, расположенной параллельно задней стенки полки и смещенной относительно ее внутренней поверхности вдоль продольной оси к камере стойки на расстояние, превышающее толщину перегородки, а в каждом из профилей, в которых предусмотрено остекление блока, выполнены пазы для размещения уплотнителя с наружной стороны остекления и штапиков с уплотнением с внутренней стороны остекления. Центральная камера полки импоста снабжена, по меньшей мере, одной дополнительной перегородкой, размещенной внутри камеры в плоскости задней стенки полки с образованием, по меньшей мере, одного дополнительного объема камеры, первая перегородка смещена относительно задней стенки полки на расстояние, превышающее толщину наружных стенок профиля, а уплотнение штапика выполнено в виде съемной уплотнительной прокладки, установленной в пазу, образованном в боковой поверхности штапика, обращенной к остеклению профиля, причем рабочая часть уплотнительной прокладки выполнена в сечении в виде двух зубцов, обращенных вершинами кповерхности остекления, зубец, образующий наружную сторону уплотнения, расположен под углом не менее 45º к оси прокладки, а вершины зубцов снабжены площадками, предназначенными для упора в поверхность остекления.

Изобретение по патенту 2250336 решает задачу улучшения эксплуатационных характеристик оконных и/или дверных блоков за счет уменьшения теплопотерь через различные элементы конструкции, обеспечения их долговечности и надежности, повышения технологичности и производительности сборки и монтажа блоков.

При этом для повышения прочности оконной или дверной блочной конструкции система дополнительно включает по меньшей мере один профиль, образующий дверную створку Т-образного поперечного сечения, образованного полкой и стойкой, разделенную перегородками на камеры, причем нижняя боковая стенка камеры стойки, предназначенной для размещения армирующего профиля, выполнена в виде сплошной перегородки, а фурнитурный паз расположен под ней с образованием отдельной камеры.

Для повышения прочности соединения оконной или дверной блочной конструкции с вспомогательными и доборными профилями оконного или дверного проема толщина ножек монтажных выступов профиля, образующего раму окна или двери, выполнена не меньшей толщины наружных стенок профилей.

Наружные стенки профилей выполнены толщиной, не меньшей 3 мм, а толщина перегородок в камерах профилей составляет от 1,3 до 1,6 мм. Т.е. изделие согласно ГОСТ 30673-99 относится к классу А. Вопросов толщины внешних и внутренних стенок в зависимости от каких-либо других параметров стеклопакета, описание к патенту 2250336 не затрагивает, также как и вопросов соотношения толщине внутренней и внешней стенок в функции какого-либо технического показателя.

Известна полезная модель - профиль створки (патент РФ 62960, опубл. 10.05.2007, МПК Е06В 3/22), создание которой направлено на уменьшение дефектов поверхности (утяжин). Достижение указанного технического результата обеспечивается за счет выполнения изготовленного из поливинилхлорида профиля створки, представляющего собой в сечении центральную часть, с противоположных сторон которой располагаются полки, выступающие с противоположных боковых сторон центральной части, следующим образом.

Центральная часть профиля выполнена с центральной полостью, сопряженной через перегородку с полостью первой полки. С другой стороны центральная полость сопряжена через перегородку с полостями второй полки, которая выполнена с тремя последовательно расположенными по ширине полки полостями, разделенными перегородками.

Одна перегородка расположена на участке между наружной поверхностью второй полки и перегородкой с центральной полостью. Другая перегородка расположена между стенкой профиля, образующей наружную поверхность второй полки с внешней стороны профиля, и стенкой, образующей наружную поверхность профиля внутри угла между второй полкой и центральной частью профиля. Эта вторая перегородка располагается под углом к сопряженным с ней стенкам.

За счет наклонного расположения второй перегородки удается убрать утяжины с лицевой поверхности второй полки профиля, поскольку сила, приложенная к стенке профиля со стороны второй перегородки при ее наклонном расположении, может быть разложена на две взаимноперпендикулярные составляющие и величина составляющей, перпендикулярной стенке профиля, очевидно, меньше, чем в случае силы, действующей вэтом же направлении при расположении перегородки под прямым углом, то есть в том случае, когда сила от действия перегородки не будет распадаться на

взаимноперпендикулярные составляющие. При выполнении профиля в соответствии с настоящей полезной моделью сохраняются высокие технологичность и производительность его изготовления.

В наилучшем варианте вторая перегородка наклонена в сторону центральной части профиля. Толщина внутренних перегородок меньше толщины наружных стенок профиля.

Профиль створки, изготовленный из поливинилхлорида, представляет собой в сечении центральную часть 1, с противоположных сторон которой располагаются полки 2 и 3, выступающие с противоположных боковых сторон центральной части 1.

Центральная часть 1 выполнена с центральной полостью 4, сопряженной через перегородку 5 с полостью 6 первой полки 2. С другой стороны центральная полость 4 сопряжена через перегородку 7 с полостями 8, 9 и 10 второй полки 3. Полости 8, 9 и 10 расположены последовательно по ширине полки 3 и разделены перегородками 11 и 12.

Первая перегородка 11 расположена на участке между наружной стенкой профиля 13 второй полки 3 и перегородкой 7. Вторая перегородка 12 расположена между стенкой профиля 13 и стенкой 14, образующей наружную поверхность профиля внутри угла между второй полкой 3 и центральной частью 1 профиля.

Вторая перегородка 12 располагается под углом к сопряженным с ней стенкам 13 и 14. Перегородка 12 наклонена в сторону центральной части 1 профиля.

Профиль изготавливается на выпускаемом промышленностью двухшнековом экструдере методом экструзии порошкообразной композиции с калиброванием с помощью вакуума. Производство и сборка оконных или дверных блоков осуществляют по общепринятой технологии.

Как и в изобретении по патенту 2250336, в полезной модели 62960 не рассмотривается вопрос соотношения тощин лицевых и внутренних стенок профиля, зависимость толщины стенок профиля от веса стеклопакета.

Производимые организацией - заявителем профили класса А характеризуются следующим техническими показателями (Журнал «Окна, двери и фасады» 5 (34) 2009 г.).

Состав системы

- Профиль коробки с оптической высотой 64 мм. и шириной 70 мм.

- Профиль импоста / поперечины с оптической высотой 86 мм. и шириной 70 мм.

- Профиль штапика с коэкструдированным уплотнением - 3 вида, с оптической высотой 18 мм и разной шириной.

- Профиль створки с оптической шириной 80 мм. и шириной 70 мм.

- Соединительный профиль с оптической высотой 3 мм. и шириной 70 мм.

- Соединительный профиль с оптической высотой 65 мм. и шириной 70 мм.

- Подставочный профиль с оптической высотой - 30 мм.

- Доборные профиля с шириной 70 мм. и оптической высотой - 20, 40, 45 и 100 мм.

- Профили эркерного соединения: Труба диаметром 54 мм., и эркерный профиль с оптической высотой 40 мм. и шириной 70 мм.

Профили 4-камерного профиля Brusbox - 60-4 класса А со стеклопакетом размером от 4 до: 32 мм изготавливаются из пластифицированного поливинилхлорида, повышенной ударной вязкости и стойкости к климатическим воздействиям. Конструктивная ширина профиля 60 мм. Монтажная ширина (глубина) -60 мм. Профиль изготавливается с двухконтурным уплотнением с нахлестом уплотнений в 8 мм, с зазором притвора - 3 мм, фальцлюфтом - 12 мм, смещением оси прибора запирания - 13 мм, с высотой наплава - 20 мм, с высотой штапика - 18 мм и максимальной толщинойзаполнения - 32 мм. При этом сопротивление теплопередачи (без армирования) составляет - 0,82 м2 С/Вт, звукоизоляция в разной сборке окна достигает - 46 дБ.

Модификация профиля - Brusbox-60-3 того же класса, что и Brusbox - 60-4, имеет те же характеристики, отличаясь количеством камер - 3 вместо 4-х и, соответственно сопротивлением теплопередачи -0,76 м2 С/Вт (без армирования).

Профили Brusbox-70-6 класса А, с шестью камерами, с монтажной шириной (глубиной) 70 мм и стеклопакетом с размером от 4 мм до 32 мм, характеризуются следующими конструктивными признаками: наличие в профиле наружных и внутренних предкамер позволяет обеспечить оптимальную теплозащиту, большая внутренняя камера для армирования позволяет разместить в ней металлические вкладыши оптимального сечения, соответствующие конкретным статическим условиям работы профилей.

Технические особенности профилей системы Brusbox - 70-6 в сравнении с Brusbox - 60-3 приведены в Таблице 2.

Из Таблицы 2 следует, что помимо количества камер профили различаются величиной максимальной толщины заполнения, соответственно в системе Brusbox - 70-6 может быть установлено большее число вариантов стеклопакетов.

С учетом того, что производимые изделия относятся к классу А, толщина лицевых стенок профиля в них не менее 3 мм. Такая толщина не всегда оправданна, поскольку в основном прочность профиля определяется наличием армирующего профиля, его конфигурацией и материалом, из которого он выполнен. При этом выполнение наружних стенок толщиной не менее 3 мм ведет к повышенному расходу сырья, к утяжелению системы в целом. Выполнение внутренних стенок меньшей толщины для снижения вероятности возникновения утяжин, заодно снижает вес стеклопакета и расход сырья на его изготовление. Но вопрос, до каких пределов и с учетом каких параметров можно уменьшать толщину внутренней стенки требует дополнительного исследования.

Техническим результатом, на достижение которого направлено создание заявляемой полезной модели является снижение веса профиля створки, и затрат сырья на его изготовление без ухудшения его прочностных характеристик.

Вес стеклопакета - это чистый вес 1-го кв. метра стеклопакета в сборе. Вес стеклопакета влияет на вероятность провисания створки, изменение ее геометрии и, соответственно, нарушение герметичности, а также на сроки износа фурнитуры.

Опытным путем установлено, что для внешней стенки профиля для стеклопакетов весом до 70 кг достаточной с точки зрения прочностных характеристик профиля является толщина до 2,8 мм, т.е. толщина меньшая, чем этого требует ГОСТ 30673-99 для изделий класса А, без ухудшения технических показателей, характерных для изделий этого класса.

Минимальная толщина внешней стенки профиля, при которой технические показатели стеклопакета, с таким импостом, сохраняются в пределах, характерных для изделий класса А, составляет 2,5 мм.

Соотношение толщин наружной и внутренней стенок профиля в зависимости от веса стеклопакета носит нелинейный характер. Отдельные значения толщины внешней и внутренней стенок для различных диапазонов значений веса стеклопакета приведено в Таблице 3.

При нахождении веса стеклопакета в пределах от 30 до 50 кг соотношение толщин внешней и внутренней стенок профиля створки, находится в пределах 1,17- 1,18, линейно возрастая с уменьшением веса стеклопакета. При переходе веса стеклопакета за пределы 50 кг значение соотношения толщины внешней стенки профиля к толщине его внутренней стенки меняется по нелинейному закону, приближаясь к значению 1, 075. Аналогично, при весе стеклопакета ниже 30 кг, значение соотношения толщины внешней стенки профиля к толщине его внутренней стенки меняется по нелинейному закону, приближаясь к значению 1,25.

Полезная модель поясняется конкретным примером профиля створки, показанным на чертеже.Профиль имеет Т-образное сечение с основной частью и выступающей с двух ее сторон полкой.

Основная часть выполнена с центральной полостью 1, сопрягающейся через внутреннюю перегородку 2 с расположенной на конце центральной части, противоположном концу с полкой, малой полостью 3.

С другой стороны центральная полость 1 через внутреннюю перегородку 4 сопрягается с полостями 5 и 6 полки. Полка имеет четыре полости, две центральные 5 и 6 и две периферийные 7 и 8. Полости 5, 6, 7 и 8 расположены последовательно по ширине полки и разделены перегородками 9, 10 и 11.

Первая перегородка 9 расположена по оси симметрии сечения между наружной стенкой 12 и перегородкой 2, а вторая 10 и третья 11 перегородки расположены симметрично и каждая из них лежит между стенкой 12 и стенками 13 и 14.

Перегородки 10 и 11 расположены под одинаковыми углами к сопряженным с ней стенкам 12, 13 и 14, величина которых лежит в диапазоне 5-30° и в данном конкретном случае величина углов равна 15°. Перегородки 10 и 11 наклонены в сторону центральной части профиля с полостью 1.

Технические показатели конкретной системы с профилем створки, толщина стенок которого определяется согласно таблице 3:

Количество камер: - 3

Класс системы - В

Монтажная глубина, мм: - 60

Толщина заполнения, мм: - от 4 до 32

Универсальная система, рассчитанная на разные климатические зоны и самые разные строительные объекты.

Высота импоста- 78 мм;

Кол-во контуров уплотнения - 2;

Нахлест уплотнений - 8 мм;

Зазор притвора - 3 мм;

Фальцлюфт - 12 мм;

Смещение оси прибора запирания - 3 мм;

Высота наплава - 20 мм;

Высота штапика - 18 мм;

Максимальная толщина заполнения - 32 мм.

При выходе толщины внешней стенки за заданные пределы в сторону ее уменьшения ниже 2,8 мм соответственно при весе стеклопакета 50 кг и выше повышается вероятность нарушения геометрия створок, возникновения утяжин, недопустимо ускоряется износ фурнитуры, снижается формоустойчивость.

При уменьшении толщины внутренней стенки ниже 2,5 мм повышается вероятность появления утяжин, изменения геометрии конструкции, ускоряется износ фурнитуры и также снижается формоустойчивость.

Причем вероятность недопустимого снижения уровня качества, невозможности выдерживания технических показателей, характерных для конструкций с толщиной внешних стенок, относящихся к классу А, перевешивает преимущества от снижения веса и экономии сырья.

Профиль изготавливается на выпускаемом промышленностью двухшнековом экструдере методом экструзии порошкообразной композиции с калиброванием с помощью вакуума. Производство и сборку оконных или дверных блоков осуществляют по общепринятой технологии.

1. Профиль створки, выполненный из поливинилхлорида, представляет собой в сечении центральную часть, с противоположных сторон которой располагаются полки, выступающие с противоположных боковых сторон центральной части, центральная часть выполнена с центральной полостью, сопряженной через перегородку с полостью первой полки, с другой стороны центральная полость сопряжена через перегородку с полостями второй полки, которая выполнена с тремя последовательно расположенными по ее ширине полостями, разделенными перегородками, одна перегородка расположена на участке между наружной поверхностью второй полки с внешней стороны профиля и перегородкой с центральной полостью, другая перегородка расположена между стенкой профиля, образующей наружную поверхность второй полки с внешней стороны профиля, и стенкой, образующей наружную поверхность профиля внутри угла между второй полкой и центральной частью профиля, отличающийся тем, что вторая перегородка располагается под углом к сопряженным с ней стенкам, а толщина внешних стенок находится в пределах 2,5-2,8 мм.

2. Профиль створки по п.1, отличающийся тем, что толщина внутренних перегородок меньше толщины наружных стенок профиля.

3. Профиль по пп.1 и 2, отличающийся тем, что толщина внешней стенки профиля, створки находится в пределах 2,5-2,8 мм при весе стеклопакета соответственно в пределах от 30 до 50 кг.

4. Профиль по пп.1 и 2, отличающийся тем, что отношение толщины внешней стенки профиля к толщине его внутренней стенки находится в пределах от от 1,075 при весе в стеклопакета в 30 кг и менее до 1,25 при весе стеклопакета в 50 кг и более.

5. Профиль по пп.1 и 2, отличающийся тем, что при нахождении веса стеклопакета в пределах от 30 до 50 кг наилучшим является соотношение толщины внешней стенки профиля к толщине его внутренней стенки в пределах от 1,17 до 1,18.