Результат интеллектуальной деятельности: СИСТЕМА МЕХАНИЧЕСКОГО ЗАМКОВОГО СОЕДИНЕНИЯ ДЛЯ ПАНЕЛЕЙ НАПОЛЬНЫХ ПОКРЫТИЙ

Изобретение, в общем, относится, к области систем механического замкового соединения для панелей напольных покрытий и строительных панелей. В описании показаны доски пола, системы замкового соединения, способы установки и изготовления.

Настоящее изобретение является особенно подходящим для использования в плавающих полах, которые выполняются из панелей напольных покрытий, механически соединенных с помощью системы замкового соединения, интегрированной в панель напольного покрытия, т.е. установленной на заводе-изготовителе, состоящих из одного или нескольких верхних слоев шпона, поверхностей из декоративного слоистого пластика на порошковой основе или декоративного пластмассового материала, промежуточного внутреннего слоя из материала на основе древесного волокна или пластмассового материала и предпочтительно нижнего слоя равномерного распределения нагрузки на тыльной стороне внутреннего слоя.

Следующее описание известной методики, проблем известных систем и задач и признаков изобретения как не ограничивающий пример, относятся, помимо прочего, в данной области применения и в частности к выполненным в виде прямоугольников панелям напольных покрытий с длинными и короткими краями, выполненным с возможностью механического соединения друг с другом, как на длинных, так и на коротких краях.

Длинные и короткие края в основном используют для упрощения описания изобретения. Панели могут быть квадратными. Изобретение предпочтительно используется на коротких краях. Следует отметить, что изобретение можно использовать в любой панели напольного покрытия и его можно комбинировать с системами замкового соединения всех известных типов, выполненными на длинных краях, где панели напольных покрытий соединяются с использованием системы механического замкового соединения, соединяющей панели в горизонтальных и вертикальных направлениях по меньшей мере на двух смежных сторонах.

Изобретение можно также применять, например, в сплошных деревянных полах, паркетных полах с внутренним слоем из дерева или материала на основе древесного волокна и поверхностью из дерева или деревянного шпона и т.п., полах с печатной и предпочтительно также лаковой поверхностью, полах с поверхностным слоем из пластика или пробки, линолеума, резины. В состав включаются даже полы с твердыми поверхностями, такими как камень, керамическая плитка и аналогичные материалы, и напольные покрытия с мягким изнашивающимся слоем, например, нетканого материала, приклеенного к доске. Изобретение можно также использовать для соединения строительных панелей, которые предпочтительно содержат материал обшивки, например, стеновых панелей, потолочных панелей, мебельных компонентов и т.п.

Напольное покрытие из ламината обычно содержит внутренний слой 6-12 мм волокнистой плиты, верхний декоративный поверхностный слой ламината толщиной 0,2-0,8 мм и нижний слой равномерного распределения нагрузки ламината толщиной 0,1-0,6 мм, пластик, бумагу или аналогичный материал. Поверхность из ламината содержит импрегнированную меламином бумагу. Наиболее обычным материалом внутреннего слоя является древесноволокнистая плита высокой плотности и хорошей устойчивости, обычно называемая ХДФ/HDF - древесноволокнистая плита высокой плотности. В некоторых случаях также в качестве внутреннего слоя используется МДФ/MDF - древесноволокнистая плита средней плотности.

Традиционные панели пола из ламината такого типа соединяются с применением соединения с шипом и пазом и клея. В дополнение к таким традиционным полам разработаны панели пола, не требующие использования клея, а вместо этого, механически соединяющиеся посредством, так называемых, механических замковых систем. Данные системы содержат замковое средство, которым соединяют панели в замок вертикально и горизонтально. Механические замковые системы обычно формируются станочной обработкой внутреннего слоя панели. Альтернативно, части замковой системы могут формироваться из отдельного материала, такого, как алюминий или ХДФ/HDF, интегрированного с панелью пола, например, соединенного с панелью пола при ее изготовлении.

Основным преимуществом плавающих полов с механическими замковыми системами является их простота установки. Они также легко могут сниматься и вновь использоваться в другом месте.

Значения некоторых терминов

В следующем тексте видимая поверхность установленной панели пола называется "лицевая сторона", а противоположная сторона панели пола, обращенная к черному полу, называется "задняя сторона". Край между лицевой и задней сторонами называется "край стыка". "Горизонтальная плоскость" означает плоскость, проходящую параллельно внешней части поверхностного слоя. Непосредственно рядом расположенные верхние части двух примыкающих краев стыка двух соединяемых панелей пола вместе задают "вертикальную плоскость" перпендикулярную горизонтальной плоскости. "Вертикальное замковое соединение" означает соединение в замок параллельно вертикальной плоскости в направлении D1. "Горизонтальное соединение в замок" означает соединение в замок параллельно горизонтальной плоскости в направлении D2.

"Вверх" означает к лицевой сторон, "вниз" к тыльной стороне, "внутрь" в основном горизонтально к внутренней и центральной части панели и "наружу" в основном горизонтально от центральной части панели.

"Замковые системы" означают совместно действующие соединительные элементы, которые соединяют панели пола вертикально и/или горизонтально.

Для механического соединения длинных краев, а также коротких краев в вертикальном и в первом горизонтальном направлении перпендикулярном краям можно использовать несколько способов. Одним из наиболее часто используемых способов является способ защелкивания и поворота. Длинные края устанавливаются с помощью поворота. Панель затем смещается в соединенном в замок положении вдоль длинной стороны. Короткие края защелкиваются в горизонтальном положении. Вертикальное соединение является в общем соединением с шипом и пазом. Во время горизонтального смещения рейка с замковым элементом изгибается и когда края находятся в контакте, рейка распрямляется как пружина и замковый элемент входит в замковый паз и осуществляет горизонтальное замковое соединение панелей. Такое соединение с защелкиванием является сложным, поскольку может требовать применения молотка и блока для простукивания для преодоления трения между длинными краями и требует изгиба рейки во время выполнения защелкивания.

Аналогичные замковые системы можно также выполнять с жесткой рейкой и системы соединяются способом двойного поворота, где как короткие, так и длинные края поворачиваются в положение соединения в замок.

Недавно предложены новые и весьма эффективные системы замкового соединения с отдельным гибким или смещающимся интегрированным шипом на коротком крае, которые обеспечивают установку только поворотным действием, в общем именуемым "вертикальным складыванием". Такая система описана в WO 2006/043893 (Valinge Innovation AB).

Некоторые версии представлены на рынке, как показано на фиг.1a-1f. На фиг.1a, 1b показан гибкий шип 30 с гибким защелкивающим язычком, проходящим от края. На фиг.1c, 1d показан смещающийся шип с внутренней гибкой частью, изгибающейся горизонтально в сечении шипа или вдоль соединения. Такие системы именуют системами с вертикальным защелкиванием, и они обеспечивают автоматическое соединение в замок во время складывания.

Система замкового соединения может также соединяться в замок с помощью бокового толчка, при котором смещающийся шип 30 проталкивается в положение соединения в замок от края длинной стороны, когда смежные края сторон складываются на черный пол. Такой боковой толчок может быть сложным для комбинирования с простым поворотом, и трение может являться слишком сильным для широких панелей.

На фиг.1e показана система со складыванием с гибким шипом 30, выполненным как одно целое с внутренним слоем. На фиг.1f показана система замкового соединения длинного края, который при складывании соединяется с поворотом.

Хотя такие системы являются весьма эффективными, все равно остается возможность для их улучшений. Системы с вертикальным защелкиванием имеют конструктивное исполнение с шипом на панели рейки. Причина в том, что наклонную скользящую поверхность можно выполнить только на панели со складкой, когда верхние края выполнены без скосов и указанное является общей причиной. Сложно вставить отдельный шип 30 во время изготовления в паз 40 поверх рейки 6, содержащей замковый элемент 8. Усилие соединения в замок зависит от сопротивления защелкиванию. Высокое усилие соединения в замок можно создавать с высоким сопротивлением защелкиванию, когда шип вдавливается внутрь и когда защелкивается обратно в паз 40 под шип. При этом создаются силы разделения, стремящиеся раздвинуть панели во время складывания. Соединение в замок может терять свою прочность если гибкость и сила давления шипа уменьшается со временем. Гибкость должна быть значительной и обеспечивать смещение гибкого шипа в двух направлениях на около 1-2 мм. Материал, который используется для изготовления таких шипов, является весьма дорогим, и стекловолокно обычно используют для армирования гибкого шипа.

Значительное преимущество можно получить, если отдельный шип может крепиться к складываемой панели и если защелкивание может быть исключено в системе, которая соединяется в замок автоматически во время складывания.

В целом задачей вариантов осуществления настоящего изобретения является создание системы замкового соединения в основном для прямоугольных панелей напольных покрытий с длинными и короткими краями, устанавливаемых в параллельных рядах, обеспечивающая соединение в замок коротких краев друг с другом автоматически без защелкивания, создающего сопротивление соединению в замок и силы разделения коротких краев во время складывания. Конкретной задачей является создание системы замкового соединения с отдельным смещающимся шипом на складчатой панели, которая может соединяться в замок без какого-либо контакта с острым верхним краем панели рейки, и в которой шип смещается по существу в одном направлении только из внутренней части паза и наружу.

Указанные выше задачи вариантов осуществления изобретения решаются полностью или частично с помощью систем замкового соединения и панелей напольных покрытий согласно независимым пунктам формулы изобретения. Варианты осуществления изобретения становятся ясными из независимых пунктов формулы изобретения и описания с прилагаемыми чертежами.

Первым аспектом изобретения являются строительные панели, снабженные замковой системой для вертикального соединения в замок первой и второй строительной панели с помощью вертикального смещения панелей относительно друг друга. Открытый вбок паз под шип создается на краю первой строительной панели. Рейка выступает ниже паза под шип и наружу за верхнюю часть края первой панели. Смещающийся шип создается в открытом вбок пазу смещения на краю второй строительной панели. Смещающийся шип содержит основной корпус, проходящий вдоль края второй панели, и предпочтительно замковую поверхность шипа, расположенную на верхней и наружной части смещающегося шипа, выполненную с возможностью взаимодействия с замковой поверхностью паза под шип для вертикального замкового соединения первой и второй строительной панели. Смещающийся шип содержит внутреннюю часть, отнесенную внутрь от верхней части края второй панели, причем, внутренняя часть содержит поверхность поджатия шипа, выполненную с возможностью взаимодействия с поджимающей поверхностью на рейке. Смещающийся шип выполнен с возможностью смещения в паз под шип, когда поджимающиеся поверхности шипа и рейки смещаются вертикально вплотную друг к другу для получения вертикального замкового соединения.

Смещающийся шип предпочтительно изготавливают литьем под давлением.

Смещающийся шип может быть асимметричным и содержать выступающую часть, и вторая панель может содержать полость для размещения выступающей части.

Выступающая часть может содержать гибкую часть.

Рейка может снабжаться замковым элементом, который взаимодействует с открытым вниз замковым пазом, выполненным на второй панели для соединения в замок первой и второй строительной панели в горизонтальном направлении.

Поверхность поджатия шипа предпочтительно устанавливается на выступающей части, и поджимающая поверхность рейки предпочтительно располагается на замковом элементе.

Поджимающая поверхность рейки наиболее предпочтительно располагается на наклонной поверхности замкового элемента, которая направлена к краю первой строительной панели.

Система замкового соединения может содержать полость, которая проходит от паза смещения к замковому пазу.

Поджимающие поверхности рейки и шипа могут проходить под углом наклона около 25-75 градусов к горизонтальной плоскости.

Паз смещения может быть наклонным и содержать внутреннюю часть, которая проходит вниз.

Строительные панели могут соединяться в замок вертикально двумя парами взаимодействующих поверхностей, содержащими замковую поверхность паза и замковую поверхность шипа, и верхнюю часть рейки и нижнюю часть края второй панели, соответственно.

Замковая поверхность паза и замковая поверхность шипа могут иметь наклон относительно горизонтальной плоскости.

Замковая поверхность паза и замковая поверхность шипа могут проходить под углом наклона около 10-60 градусов к горизонтальной плоскости.

Смещающийся шип может снабжаться гибким фрикционным элементом.

Смещающийся шип может содержать по меньшей мере две выступающих части, проходящих от основного корпуса шипа, и каждая выступающая часть может содержать поверхность поджатия шипа, расположенную снаружи выступающей части, которая во время соединения в замок находится в контакте с замковым элементом, созданным на рейке.

Строительная панель может являться панелью напольного покрытия, и наружная часть смещающегося шипа предпочтительно до соединения в замок располагается в пазу смещения.

Паз смещения может проходить вертикально над замковым пазом.

Замковый паз может располагаться вертикально ниже верхней части паза смещения.

Верхняя часть замкового элемента может располагаться вертикально ниже замковой поверхности смещающегося шипа.

Верхняя часть замкового паза может располагаться вертикально ниже замковой поверхности смещающегося шипа.

Самая дальняя внутренняя часть смещающегося шипа может располагаться ниже самой ближней наружной части такого шипа.

Поверхность поджатия шипа может располагаться вертикально ниже замковой поверхности шипа.

Верхняя часть замкового элемента может располагаться в нижней половине промежуточного внутреннего слоя первой строительной панели.

Рейка может являться гибкой, так что изгибается вниз во время соединения в замок.

Полость может быть больше выступающей части, такой, что имеется пространство S, по меньшей мере около 1-3 мм.

Смещающийся шип может постепенно вставляться в паз под шип от части шипа, которая является смежной с установленным длинным краем, к другой части шипа, смежной со свободным длинным краем.

Сущность изобретения поясняется на чертежах, где:

ниже изобретение описано для являющихся примерами вариантов осуществления и более подробно со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых показано следующее.

На фиг.1a-f показаны системы замкового соединения известной техники.

На фиг.2a-d показана система замкового соединения короткого края согласно варианту осуществления изобретения.

На фиг.3a-3d показана система замкового соединения короткого края согласно предпочтительным вариантам осуществления изобретения.

На фиг.4a-e показаны предпочтительные варианты осуществления замковых систем короткого края.

На фиг.5a-e показано вертикальное складывание трех панелей согласно варианту осуществления изобретения.

На фиг.6a-e показана гибкость замковых систем во время соединения в замок и предпочтительные варианты осуществления смещающихся шипов.

На фиг.7a-c показаны пустоты под шипы согласно вариантам осуществления изобретения, содержащие несколько смещающихся шипов.

Для обеспечения понимания несколько замковых систем на фигурах показаны схематично. Следует отметить, что улучшенные или отличающиеся функции можно получить с использованием комбинаций предпочтительных вариантов осуществления.

Все варианты осуществления можно использовать отдельно или в комбинациях. Углы, размеры, закругленные части, интервалы между поверхностями и т.д. являются только примерами и могут корректироваться в основных принципах изобретения.

На фиг.2a-2d показан первый предпочтительный вариант осуществления системы замкового соединения короткого края, снабженной гибким и смещающимся шипом 30 в крае второй панели 1', вставленным в паз 40 смещения и проходящим вдоль края второй панели. Смещающийся шип 30 имеет замковую поверхность 31, расположенную на верхней и наружной части, которая взаимодействует с замковой поверхностью 21 паза, расположенной на внутренней и верхней части паза 20 под шип, выполненного в смежном крае первой панели 1. Замковые поверхности выполняют соединение в замок панелей в первом вертикальном направлении. Соединяющиеся в замок поверхности предпочтительно наклонены под углом A2, составляющим около 10-60 градусов. Паз смещения предпочтительно также является наклонным, и его наружная часть расположена ближе к поверхности панели, чем внутренняя часть.

Первая панель 1 содержит выступающую рейку 6, которая проходит наружу за вертикальную плоскость VP. Рейка содержит замковый элемент 8. Вторая панель 1' содержит замковый паз 14, который взаимодействует с замковым элементом 8 и соединяет панели в замок в горизонтальном направлении. Рейка 6 имеет верхнюю часть 6', которая находится в контакте с нижней частью 37 смежного края и соединяет панели в замок во втором вертикальном направлении.

Смещающийся шип 30 содержит выступающую часть 34, проходящую от основного корпуса 36 шипа. Вторая панель 1' содержит по меньшей мере одну полость 35 для размещения выступающей части. Полость проходит от паза смещения в замковый паз 14. Полость можно выполнять с помощью винторезного станка или с помощью смещающихся лезвий пилы. Выступающая часть содержит поверхность 32 поджатия шипа, которая взаимодействует с поджимающей поверхностью 33 рейки на замковом элементе. Поджимающая поверхность 33 рейки и поверхность 32 поджатия шипа наклонены под углом A1 к горизонтальной плоскости HP, который предпочтительно составляет 25-75 градусов.

Смещающийся шип смещается по существу в одном направлении к пазу 20 под шип, когда наклонные поверхности поджатия скользят вплотную друг к другу во время вертикального смещения смежных краев. Шип можно соединять в замок сильным давлением на замковую поверхность 21 паза, и замковый элемент 8 предотвращает скольжение шипа назад в паз смещения.

Одной главной проблемой, относящейся к "системе соединения в замок давлением", описанной выше, является риск возможного разрыва панели по трещине 50 между пазом 40 смещения и замковым пазом 14, как показано на фиг.2d. Поэтому предпочтительно верхние части замкового паза 14 и замкового элемента 8a выполняются в нижней части панели напольного покрытия, предпочтительно ниже центральной линии C, которая делит панель напольного покрытия на две равные части, одну верхнюю часть UP и одну нижнюю часть LP. Также предпочтительно поверхность 32 поджатия шипа располагается вертикально ниже замковой поверхности 31 шипа. Поверхность поджатия шипа и замковая поверхность шипа предпочтительно смещены по вертикали и предпочтительно расположены на различных горизонтальных плоскостях H2, H1. Также предпочтительно, что верхняя часть замкового элемента 8a и/или верхняя часть замкового паза 14 располагаются вертикально ниже замковой поверхности 31. Самая дальняя внутренняя часть смещающегося шипа 30 предпочтительно расположена ниже самой ближней наружной части такого шипа.

Полости 35 предпочтительно выполняются вращающимися лезвиями пилы и содержат предпочтительно верхнюю закругленную часть с наружной частью 35b, расположенной над внутренней частью 35a, как показано на фиг.2d. Полость предпочтительно выполнена так, что пересекает внутреннюю часть 14b замкового паза 14.

На фиг.3a-3d показано функционирование замкового соединения во время вертикального перемещения второй панели 1' вплотную к первой панели 1. Смещающийся шип 30 постепенно поджимается в паз 20 под шип благодаря взаимодействию поджимающих поверхностей 32, 33, и панели соединяются в замок вертикально двумя парами взаимодействующих замковых поверхностей, замковой поверхностью 31 шипа и замковой поверхностью 21 паза и верхней частью 6' рейки 6 и нижней частью 37 смежного края 1'.

На фиг.4a-4e показаны различные варианты осуществления. На фиг.4a показан смещающийся шип 30 с выступающей частью 34 расположенной под основным корпусом шипа. Замковый паз 14 располагается вертикально под верхней частью паза 40 смещения. На фиг.4b показана поверхность 32 поджатия шипа, которая соединяется в замок на поджимающей поверхности рейки, которая не является активной в горизонтальном замковом соединении. На фиг.4c показано что одну и ту же замковую поверхность 33 на замковом элементе 8 можно использовать как поджимающую поверхность и как замковую поверхность для горизонтального соединения в замок. На фиг.4d показано, что поджимающая поверхность рейки может выполняться на отдельном толкающем стержне 42. На фиг.4e показана выступающая часть 34, криволинейного сечения и замковый элемент с верхней частью 44, выполненной как локальная выступающая часть, которая выступает над внутренней частью замкового паза 14 и в полость 35.

На фиг.5a-5e показано вертикальное складывание трех панелей, где длинные края 2, 2' соединяются с поворотом и короткие края 1, 1' с движением по типу ножниц, в котором комбинируется поворот и вертикальное перемещение. На фиг.5b показано, что смещающийся шип постепенно вставляется в паз 20 под шип от одной части краев, которая является смежной с установленным длинным краем 2, к другому свободному длинному краю. На фиг.5c показан шип в сечении A-A и на фиг.5d, 5e показано положение шипа в сечениях B-B и C-C. Рейка 6 и замковый элемент 8 в данном варианте осуществления имеют такое конструктивное исполнение, что изгибаются назад во время соединения в замок и при этом осуществляется замковое соединение, поскольку необходимую гибкость можно обеспечить частично или полностью с таким изгибом рейки. Замковый паз устанавливается вертикально под нижней частью паза 40 смещения.

На фиг.6a показано, что систему замкового соединения можно выполнить такой, где несколько частей являются гибкими, например, выступающая часть 34, замковая рейка 6 и замковый элемент 8. Данную гибкость можно использовать для снижения требований по допускам при изготовлении и для осуществления простого и прочного соединения в замок. На фиг.6a показано, что рейка 6 может изгибаться вниз и замковый элемент 8 может изгибаться вниз и наружу. Такой изгиб рейки может содействовать соединению в замок, которое может даже выполняться с помощью смещающегося шипа, имеющего ограниченную гибкость, такого как шип по существу содержащий древесноволокнистый материал. Соединение в замок можно выполнять с гибкостью, где часть смещающегося шипа 30 изгибается или сжимается незначительно, например, только на величину около 0,1-1,0 мм в горизонтальном направлении.

На фиг.6b и 6c показаны варианты осуществления шипа. Смещающийся шип 30 можно фиксировать в смещающемся пазу с помощью фрикционного соединения 38. Выступающая часть 34 может содержать гибкие части 39, которые создают преднапряжение на пазу 20 под шип. Полость 35 может иметь размеры значительно больше выступающей части, и предпочтительно имеется пространство S, которое может иметь величину около 1-3 мм.

На фиг.6d показана система замкового соединения со скользящей поверхностью 45, которая выступает за вертикальную плоскость VP. Паз 20 под шип предпочтительно выполняется на поверхности 46 наклонного края. Такой вариант осуществления дает преимущества в том, что смещающийся шип 30 можно задавливать внутрь и обычное защелкивание в двух направлениях можно комбинировать с задавливанием в одном направлении, которое можно использовать для создания окончательного соединения в замок.

На фиг.6e показан отдельный шип 30, расположенный в боковом открытом пазу 40 на второй панели 1', содержащей проходящий вверх защелкивающий язычок 47, который взаимодействует с проходящей вниз скользящей поверхностью 45, которая располагается на первой панели 1 и которая выступает за верхний край и вертикальную плоскость VP. Вторая панель 1' содержит предпочтительно наклонную поверхность 46' края, расположенную выше и/или ниже шипа 30. Простое защелкивание можно получить даже с панелями, которые имеют прямые и острые верхние смежные края. Защелкивающийся язычок можно заменить смещающимся шипом, который содержит гибкие защелкивающиеся выступающие части вдоль своей длины. Замковую систему, показанную на фиг.1d можно модернизировать, включив в состав наклонные поверхности края и такую конструкцию можно использовать для увеличения прочности соединения.

Систему замкового соединения согласно изобретению можно также выполнять без замкового паза 14 и замкового элемента 8, так что система только соединяет в замок края в вертикальном направлении. Замковый элемент 8 можно заменить локальными выступающими частями, которые проходят вверх от рейки 6 и располагаются в полости в положении соединения в замок. Короткие края могут фиксироваться горизонтально благодаря трению между длинными краями.

Все системы замкового соединения можно сконструировать так, что их можно рассоединять с помощью поворота и/или скольжения вдоль краев.

На фиг.7a, 7b показана заготовка 43 шипов, которая содержит несколько смещающихся шипов, расположенных предпочтительно асимметрично вдоль длины шипа. На фиг.7a показаны литые под давлением шипы 30 и на фиг.7b показаны смещающиеся шипы 30, выполненные из материала на древесной основе, предпочтительно со станочной обработкой резанием и штамповкой.

Полости 35, которые предпочтительно выполняются пилами с вращением лезвия, содержат закругленную верхнюю часть, и могут содержать внутреннюю часть, которая располагается ниже наружной части.

Замковую систему можно частично или полностью выполнять с помощью режущих инструментов.