PL442059A1

PL442059A1 - Moduł, modularny system do budowy struktur rurowych, struktura rurowa oraz sposób tworzenia struktur rurowych opartych na tym module

Info

Publication number: PL442059A1
Application number: PL442059A
Authority: PL
Inventors: Maciej Zawidzki
Original assignee: Inst Podstawowych Problemow Techniki Polskiej Akademii Nauk
Priority date: 2022-08-22
Filing date: 2022-08-22
Publication date: 2024-02-26
Also published as: PL246223B1

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest przedstawiony na rysunku uniwersalny moduł, modularny system do budowy struktur rurowych, struktura rurowa oraz sposób budowy struktur rurowych opartych na takim uniwersalnym module, szczególnie do zastosowań w budownictwie, w konstrukcji mostów, ścieżek, kładek, korzystnie z prefabrykowanych uniwersalnych modułów i prefabrykowanych elementów łączeniowych.

Description

Modul, modularny system do budowy struktur rurowych, struktura rurowa oraz sposób tworzenia struktur rurowych opartych na tym module DZIEDZINA TECHNIKI Przedmiotem wynalazku jest modul, modularny system do budowy struktur rurowych, struktura rurowa oraz sposób budowy struktur rurowych opartych na module, szczególnie do zastosowan w budownictwie, w konstrukcji mostów, sciezek, kladek, korzystnie z prefabrykowanych uniwersalnych modulów i prefabrykowanych elementów laczeniowych. STAN TECHNIKI W konstrukcjach budowlanych dazy sie do standaryzacji oraz uproszczenia konstrukcji, celem ograniczenia kosztów oraz czasu budowy. Wszelkie budowle, jezeli wykonane sa z prefabrykatów wczesniej przygotowanych, korzystnie w jak najmniejszej liczbie elementów, znaczaco usprawniaja proces budowy jak tez koszty z ta budowa zwiazane. W XX wieku w budownictwie, równiez na terenie Polski, rozwinal sie trend budownictwa tzw. ,,wielkiej plyty", w którym z wczesniej przygotowywanych prefabrykatów budowano cale osiedla w satysfakcjonujacym czasie. Podobnie przebiega proces budowy róznego rodzaju rusztowan, mostów tymczasowych opartych np. na modulach pontonowych i pokrewnych. W dzisiejszym, szybko zmieniajacym sie swiecie, zachodzi potrzeba budowy do przemieszczenia sie pieszego, czy tez w ruchu kolowym. Konstrukcje takie powinny umozliwiac integracje z wczesniej wybudowanymi obiektami. Z artykulu pt. ,,Creating organie 3-dimensional structures tor pedestrian traffic with reconfigurable modu/ar "Truss-Z' Journal of Design & Nature and Ecodynamics, 8(1), pp. 61-87 z roku 2013 znana jest koncepcja systemu kratownicowego Truss-Z, który to system umozliwia tworzenie zlozonych i konfigurowalnych sieci strukturalnych o okreslonej, charakterystycznej oraz organicznej estetyce. System sklada sie z dwóch modulowych jednostek sluzacych do budowy glównej struktury kratownicy oraz pojedynczego modulu do konstrukcji nosnej. Podano przyklad zastosowania systemu do tworzenia przejsc dla pieszych, który pozwala na polaczenie dowolnej liczby punktów w przestrzeni (terminali). Pozwala to równiez na tworzenie petli i wielokrotnych rozgalezien struktury. PL 442059 A1 2/25Z publikacji EP3230537B1 znana jest rama kratownicy do budowy konstrukcji pomostowej lub nosnej, w szczególnosci do budowy modulowego dzwigara kratownicowego do konstrukcji pomostowej lub nosnej na przyklad kladki dla pieszych, i podobnych. Rama kratownicy sklada sie z kilku, odlaczalnych czesci w postaci pretów wykonanych z metalu, w szczególnosci ze stali. Rama kratownicy sklada sie z co najmniej dwóch podluznych elementów, z co najmniej dwóch równoleglych belek i co najmniej jednego podluznego elementu ukosnego, którego dlugosc mozna regulowac za pomoca zintegrowanych srodków regulacji dlugosci. Z publikacji US2007283659A1 znany jest system kratownicowy, który mozna szybko i latwo montowac w terenie, poprzez wzajemne polaczenie paneli modulowych w celu utworzenia plaskich i skrzynkowych konstrukcji kratownic. System jest przeznaczony do stosowania w szerokim spektrum zastosowan w branzy budowlanej i podobnych. Opisany jest panel skladajacy sie z metalowej rury lub równowaznej ramy trwale polaczonej we wszystkich czterech rogach i jednoczesciowej siatki konstrukcyjnej, w którym sa wycinane trójkatne lub lukowe wzory geometryczne w tloczonej lub formowanej blasze lub podobnym materiale. Z polskiego zgloszenia patentowego PL428406 znany jest modularny system do tworzenia sztywnych struktur rurowych o dowolnym ksztalcie, który charakteryzuje sie tym, ze sklada sie z modulu zasadniczego stanowiacego cwiartke przekroju rurowego i bedacego iloczynem bryly ograniczajacej oraz profilu wstepnego, tworzacych 1 O punktów styków. Z polskiego opisu patentowego PL.236119 znany jest modularny system do tworzenia pochylni o dowolnym rzucie i o stalym stopniu nachylenia charakteryzujacy sie tym, ze sklada sie z pochylni, elementów podporowych oraz barierek wewnetrznych i zewnetrznych, przy czym pochylnia ma ksztalt przestrzennego klina opisanego przez osiem punktów, cztery powyzej lub na plaszczyznie XY:t1 .... t4 oraz ich lustrzane odbicia: b1, .... b4. Zadne ze znanych w stanie techniki rozwiazan nie ujawnia modulu, na podstawie którego bylaby mozliwosc zbudowania struktury rurowej o dowolnym rozkladzie i przebiegu, zarówno w zakresie kierunków, jak tez w zakresie budowy warstwowej i przestrzennej. Do realizacji tego celu w znanych rozwiazanych potrzebne bylo uzycie wielu róznych modulów, a sama logistyka zbudowania struktury rurowej byla w przypadku takich realizacji bardzo utrudniona. UJAWNIENIE WYNALAZKU W swietle opisanego stanu techniki celem niniejszego wynalazku jest przezwyciezenie wskazanych niedogodnosci i dostarczenie jednego typu uniwersalnego modulu m, który umozliwia takie dopasowanie kolejnych montowanych ze soba modulów m poprzez odpowiednie ich usytuowanie wzgledem siebie tj. poprzez ich obroty w osi X, Y, Z , ze poprzez laczenie odpowiednio ustawionych wzgledem siebie uniwersalnych modulów m tworzy sie modularny system do budowy przestrzennych struktur rurowych o dowolnym rozkladzie i przebiegu, zarówno w zakresie kierunków, jak tez w zakresie budowy warstwowej i przestrzennej ponadto PL 442059 A1 3/25zapewniajacy ciaglosc podlogi w kanale wytworzonym przez polaczenie kilku modulów tworzacych wytworzona z ich uzyciem strukture rurowa. Ponadto celem niniejszego wynalazku jest dostarczenie sposobu tworzenia struktur rurowych na podstawie takiego uniwersalnego modulu, zapewniajacych latwy i szybki montaz, korzystnie o ciaglej podlodze. Problemem technicznym rozwiazywanym przez wynalazek, jest taka konstrukcja geometryczna uniwersalnego modulu, z wykorzystaniem którego mozna tworzyc struktury rurowe o dowolnej konfiguracji w przestrzeni poprzez laczenie ze soba kolejnych uniwersalnych modulów obróconych odpowiednio wokól wlasnych osi tak aby wyznaczyly zamierzony kierunek przestrzennej struktury rurowej, korzystnie zapewnialy zwarta ciagla podloge w przestrzennej strukturze rurowej. Oparty na uniwersalnym module system modularny w odróznieniu od wczesniej znanych modulów brylowych umozliwia prowadzenie dowolnych struktur rurowych w przestrzeni 3D, wykorzystujac do ich konstrukcji jedynie jeden typ uniwersalnego modulu m, kolejno laczonych ze soba modulów m w odpowiednich ustawieniach dla uzyskania zamierzonego ciagu przebiegu konstrukcji rurowej. Dotychczas chcac prowadzic strukture rurowa tj. przykladowo sciezke, droge, kladke, most. wiadukt z elementów, szczególnie prefabrykowanych, konieczne bylo uzywanie kilku typów modulów. W przypadku rozwiazania opartego na wynalazku jest jeden typ uniwersalnego modulu, który dzieki swojej konstrukcji postaci bryly spelniajacej okreslona geometrie przestrzenna, zachowujaca wzajemne proporcje, daje mozliwosc prowadzenia struktury rurowej w dowolnym kierunku zarówno w plaszczyznie poziomej tj. na wprost, w postaci skretów w lewo, prawo, jak tez w przestrzeni 3D to jest w kierunku góra, dól, na wprost jak i z jednoczesnymi skretami. Modul umozliwia równiez jednoczesna zmiane kierunków oraz zmiane poziomów. Wynalazek dotyczy modulu w postaci bryly do tworzenia struktur rurowych, który to modul m ma postac bryly (przykladowo przedstawionej schematyczne na Fig. 1 oraz jako przyklad wykonania na Fig. 2A) opisanej prostokatem o wierzcholkach ABCD tworzacym obszar wejsciowy oraz prostokatem o wierzcholkach abcd tworzacym obszar wyjsciowy, które odpowiednio stanowia czesc prostokatów przedniego macierzystego o wierzcholkach A'B'C'D' oraz tylnego macierzystego o wierzcholkach 1234, które sa umiejscowione wzgledem siebie nie przylegajac bokami do siebie i ustawione wzgledem siebie pod katem ostrym , przy czym w prostokacie macierzystym przednim A'B'C'D', w którym znajduje sie obszar wejsciowy o wierzcholkach ABCD, którego wierzcholki A oraz D znajduja sie na odcinku A'D', przy czym odcinek AD jest krótszy niz odcinek A'D', a wierzcholki C oraz B znajduja sie na odcinku B'C' PL 442059 A1 4/25prostokata macierzystego przedniego A'B'C'D, przy czym odcinek BC jest krótszy niz odcinek B'C'; przy czym w prostokacie macierzystym tylnym 1234 znajduje sie obszar wyjsciowy, który stanowi prostokat o wierzcholkach abcd, którego wierzcholki a oraz d znajduja sie na odcinku 14, przy czym odcinek ad jest krótszy niz odcinek 14, wierzcholki b oraz c znajduja sie na odcinku 23, przy czym odcinek be jest krótszy niz odcinek 23, przy czym dlugosci odcinków CD, C'D', AB, A'B', 12, 34, ab oraz cd sa sobie równe, przy czym w bryle tworzacej uniwersalny modul m dlugosc odcinków AA', BB', CC', DD' jest sobie równa, jak równiez dlugosc odcinków la, 2b, d4, c3 jest sobie równa, przy czym odcinki la, 2b, d4, c3 sa dwa razy dluzsze niz odcinki AA', BB', CC', DD'. przy czym bryla okreslona wierzcholkami aAbBcCdD stanowi klatke R modulu, która ma sciane lewa wyznaczona przez wierzcholki aAdD, sciane prawa wyznaczona przez wierzcholki bBcC, sciane górna wyznaczona przez wierzcholki cCdD, sciane dolna wyznaczona przez wierzcholki aAbB, przy czym na tylnej czesci modulu m umiejscowiony jest dwuczesciowy kolnierz W wyznaczony przez powierzchnie dwóch prostokatów, przy czym powierzchnia wyznaczona przez wierzcholki cd34 tworzy górna czesc kolnierza Wg modulu natomiast powierzchnia wyznaczona przez wierzcholki ab12 tworzy dolna czesc kolnierza Wd. W korzystnym module sciany lewa wyznaczona przez wierzcholki aAdD, prawa wyznaczona przez wierzcholki bBcC, górna wyznaczona przez wierzcholki cCdD oraz dolna wyznaczona przez wierzcholki aAbB sa zabudowane w postaci azurowej zwartej stabilnej, w postaci kratownicy lub w postaci pelnej . Korzystny modul jest wykonany z metalu, betonu, tworzyw sztucznych lub polaczen tych materialów. Modul jest korzystnie wyposazony w uchwyty montazowe U. Wynalazek dotyczy równiez modularnego systemu do tworzenia sztywnych struktur rurowych, który stanowi konstrukcje zawierajaca co najmniej dwa moduly m wedlug wynalazku o tych samych wymiarach umozliwiajac ich wzajemne laczenie ze soba. Modularny system do tworzenia sztywnych struktur rurowych korzystnie stanowi konstrukcje zawierajaca co najmniej dwa moduly m polaczonych ze soba, tak ze prostokat wejsciowy ABCD PL 442059 A1 /25pierwszego modulu m 1 jest polaczony z prostokatem wejsciowym ABCD drugiego modulu m 2 albo prostokatem wyjsciowym abcd drugiego modulu m 2 tworzac strukture rurowa o zwartej ciaglej podlodze. W modularnym systemie moduly m korzystnie polaczone sa ze soba za pomoca elementów mocujacym E, korzystnie wybranych z spawania, lutowania, klejenia, polaczen srubowych, nitów, klamer, laczników, zatrzasków. Wynalazek dotyczy równiez struktury rurowej, która jest wytworzona z co najmniej dwóch modulów wedlug wynalazku. Wynalazek dotyczy równiez sposobu tworzenia struktur rurowych, który laczy sie ze soba co najmniej dwa moduly m wedlug wynalazku o takich samych rozmiarach, przy czym sasiadujace moduly laczy sie ze soba tak, ze prostokat wejsciowy ABCD pierwszego modulu ml laczy sie z prostokatem wejsciowym ABCD drugiego modulu m2 albo prostokatem wyjsciowym abcd drugiego modulu m2 tak, ze krawedzie dolnej sciany scisle przylegaja do siebie tworzac zwarta powierzchnie podlogi, przy czym kolejne moduly laczy sie zasadniczo na co najmniej jeden z ponizszych sposobów: 1-szy sposób plasko-lewo (M, -M), a punkty wspólne sasiednich modulów to am 1 dm 2 , bm 1 ,m 2 , cmlbm2, dmlam2; 2-gi sposób plasko-lewo (-M, M), a punkty wspólne Am 1 om 2 , sm 1 cm 2 , cm 1 sm 2 , omlAm 2 ; 3-ci sposób góra-lewo (M, M), a punkty wspólne sasiednich modulów to om 1 4m 2 , cm 1 3m 2 , smlbm2, Amlam2; 4-ty sposób plasko-prosto (M, -M), a punkty wspólne sasiednich modulów to cm 1 dm 2 , dm 1 ,m 2 , amlbm2, bmlam2; -ty sposób plasko-prosto (M, -M), a punkty wspólne sasiednich modulów to am 1 bm 2 , bm 1 am 2 , cmldm2, dmlcm2; 6-ty góra-prosto (M, M), a punkty wspólne sasiednich modulów to D m 1 4, Am 1 3, cm 1 a, omibm 2 ; 7-my sposób góra-prosto (M, M), a punkty wspólne sasiednich modulów to om 1 2m 2 , cm 1 1 mz, Amlcm2, smldm2; 8-my sposób góra-prawo (M, M), a punkty wspólne sasiednich modulów to sm 1 2m 2 , Am 1 1m 2 , C mlcm2, omldm2; PL 442059 A1 6/259-ty sposób plasko-prawo (M, -M), a czyli punkty wspólne sasiednich modulów to cm 1 bm 2 , -ty sposób plasko-prawo (-M, M), a punkty wspólne om 1 em 2 , cm 1 Am 2 , em 1 om 2 , Amicm 2 . W korzystnym sposobie laczy sie ze soba kolejno wiele modulów. W korzystnym sposobie kolejne moduly m laczy sie w za pomoca uchwytów montazowych U. W korzystnym sposobie moduly m laczy sie za pomoca elementów mocujacych E, korzystnie wybranych ze spawania, lutowania, klejenia, polaczen srubowych, nitów, klamer, laczników, zatrzasków. Uniwersalny modul m wedlug wynalazku pozwala poprzez odpowiednie obracanie w przestrzeni i laczenie odpowiednio ustawionych wzgledem siebie kolejnych modulów m ze soba uzyskanie dowolnego przebiegu wytworzonego z ich polaczenia elementu rurowego zgodnego z zamierzonym ukladem w przestrzeni, wyznaczajac tym kanal modulu. Przykladowe ulozenia w przestrzeni modulu m przedstawione sa w róznych konfiguracjach na Fig 4 i 6: M - modul w podstawowym polozeniu (Fig2 B) z obszarem wejsciowym z przodu. obszarem wyjsciowym z tylu, górna czesc kolnierza modulu na górze i dolna czescia kolnierza na dole; -M - modul m obrócony z polozenia M wokól osi pionowej. obrócony wokól osi Y o 180 °, M - modul m odwrócony do górny nogami z polozenia M, obrócony wokól osi X o 180°, -M - modul m odwrócony do górny nogami oraz obrócony wokól osi pionowej z polozenia M, czyli obrócony wokól osi Yo 180 ° oraz wokól osi X o 180 °, które razem pozwalaja go polaczyc na ponizej opisane sposoby. Sposób tworzenia struktur rurowych opartych na module charakteryzuje sie tym, ze opiera sie na laczeniu co najmniej dwóch, korzystnie wielu uniwersalnych modulów m wedlug wynalazku, przy czym sasiadujace moduly laczy sie ze soba tak, ze krawedzie dolnej sciany scisle przylegaja do siebie tworzac zwarta powierzchnie podlogi, przy czym kolejne moduly laczy sie zasadniczo na nastepujace sposoby okreslajace poziom i sposób prowadzenia w przestrzeni (punkty wspólne modulów sa podawane od strony modulu wejsciowego): 1) ptasko-lewo. tj. M z -M (Fig. 6 A), przy czym punkty wspólne podlogi kanalu sasiednich modulów to a (z M) polaczone d (z-M) i b (z M) polaczone c (z -M), a punkty wspólne modulów to ad, be, cb, da, 2) góra-lewo, tj. M z M (Fig. 6 B),, przy czym punkty wspólne podlogi kanalu sasiednich modulów to a (z M, w tym przypadku przednim na figurze) polaczone A (z M, w tym przypadku tylnym na PL 442059 A1 7/25figurze) i b ( z M, w tym przypadku przednim na figurze) polaczone B (z M, w tym przypadku tylnym na figurze), a punkty wspólne modulów to 4D, 3C, bB, aA, 3) dól-prawo tj. M z M (Fig. 6 B), przy czym punkty wspólne podlogi kanalu sasiednich modulów to A (z M, w tym przypadku tylnym na figurze) polaczone a (z M, w tym przypadku przednim na figurze) i B (z M, w tym przypadku tylnym na figurze) polaczone b (z M, w tym przypadku przednim na figurze) a punkty wspólne modulów to C3, D4, Aa, Bb, 4) plasko-prosto, tj. M z -fiii, (Fig. 6 C), przy czym punkty wspólne podlogi kanalu sasiednich modulów to c (z M) polaczone d (z -M) i d ( z M) polaczone c (z -M), a punkty wspólne sasiednich modulów to ba, ab, de, cd; ) plasko-prosto, tj. M z -M (Fig. 6 C'), przy czym punkty wspólne podlogi kanalu sasiednich modulów to a (z M) polaczone b (z -M) i b ( z M) polaczone a (z -M), a punkty wspólne modulów to de, cd, ba, ab; 6) góra - prosto, tj. M z M (Fig. 6 D), przy czym punkty wspólne podlogi kanalu sasiednich modulów to c (z M, w tym przypadku przednim) polaczone A (z M, w tym przypadku tylnym) id (z M, w tym przypadku przednim) polaczone B (z M, w tym przypadku tylnym), a punkty wspólne modulów to 2D, 1 C, dB, cA; 7) dól-prosto, tj. M z M (Fig. 6 D), przy czym punkty wspólne podlogi kanalu sasiednich modulów to B (z M, w tym przypadku tylnym na figurze) polaczone d (z M, w tym przypadku przednim na figurze) i A (z M, w tym przypadku tylnym na figurze) polaczone c (z M w tym przypadku przednim na figurze), przy czym punkty wspólne podlogi kanalu sasiednich modulów to C1. Bd, Ac, D2; 8) góra - prosto, tj. M z M (Fig. 6 D'), przy czym punkty wspólne podlogi kanalu sasiednich modulów to a (z M, w tym przypadku przednim na figurze) polaczone C (z M, w tym przypadku tylnym na figurze) i b (z M, w tym przypadku przednim na figurze) polaczone D (z M w tym przypadku tylnym na figurze), przy czym punkty wspólne podlogi kanalu sasiednich modulów to 4b, 3A, bD, aC; 9) dól-prosto, tj. M z M (Fig. 6 D'), przy czym punkty wspólne podlogi kanalu sasiednich modulów to D (z M, w tym przypadku tylnym na figurze) polaczone b (z M, w tym przypadku przednim na figurze) i C (z M, w tym przypadku tylnym na figurze) polaczone a (z M, w tym przypadku przednim na figurze), a punkty wspólne modulów to A3, Db, Ca, B4; ) góra - prawo, tj. M z -M, (Fig. 6 E), przy czym punkty wspólne podlogi kanalu sasiednich modulów to c (z M, w tym przypadku przednim na figurze) polaczone d (z -ivi, w tym przypadku PL 442059 A1 8/25tylnym na figurze) i d (z M, w tym przypadku przednim na figurze) polaczone c (z -M, w tym przypadku tylnym na figurze), przy czym punkty wspólne modulów to ba, ab, de, cd; 11) dól-lewo, tj. -M z M (Fig. 6 E), przy czym punkty wspólne podlogi kanalu sasiednich modulów to c (z -M, w tym przypadku tylnym na figurze) polaczone d (z M, w tym przypadku przednim na figurze) i d (z -M, w tym przypadku tylnym na figurze) polaczone c (z M, w tym przypadku przednim na figurze), a punkty wspólne modulów to ba, cd, de, ab; 12) plasko-prawo, tj. M z -M (Fig. 6 F), przy czym punkty wspólne podlogi kanalu sasiednich modulów to c (z M) polaczone z b (z -M) i d ( z M) polaczone a (z -M), a punkty wspólne modulów to cb, ad, da, cb. Korzystnie, moduly m laczy sie za pomoca elementów mocujacych przykladowo poprzez spawanie, lutowanie, klejenie, polaczenia srubowe, nitowe, klamrowe, zaciskowe lub innych laczniki, w sposób trwaly lub trwaly rozlaczny laczace ze soba dwa lub wiecej kolejno laczone moduly. Zaleta zastosowania rozwiazan wedlug wynalazku jest przezwyciezenie wskazanych niedogodnosci i dostarczenie uniwersalnego modulu, który mozna dostarczac w postaci prefabrykatów do szybkiego montazu. wytwarzac na zamówienie pod okreslone potrzeby wielkosci i materialów z jakich uniwersalny modul ma byc wykonany lub wytwarzany na miejscu budowy struktury rurowej, korzystnie technika druku 3D, na potrzeby tworzonych lub planowanych struktur rurowych. Dodatkowa zaleta jest mozliwosc powiekszania siatki polaczen do juz funkcjonujacych konstrukcji w zaleznosci od potrzeb. Niewatpliwa zaleta jest redukcja kosztów, dzieki zastosowaniu jednego typu uniwersalnego modulu, czyli jednej konstrukcji, na podstawie której tworzone sa zlozone struktury rurowe. KRÓTKI OPIS FIGUR RYSUNKU Dla lepszego zrozumienia wynalazku, zostal on zilustrowany w przykladach wykonania oraz na zalaczonych figurach rysunku, na których: Fig. 1. A przedstawia schemat bryly geometrycznej uniwersalnego modulu m w widoku aksonometrycznym z oznaczonymi punktami/wierzcholkami charakterystycznymi dla okreslajacej go geometrii przestrzennej w odniesieniu do osi X, Y, Z; B- przedstawia rzut widoku poszczególnych scian uniwersalnego modulu w rozstrzeleniu z oznaczonymi charakterystycznymi punktami geometrii bryly; Fig. 2. przedstawia widok przykladowego modulu ze scianami pelnymi wraz z elementami montazowymi: A) w widoku schematycznym pólprzezroczystym z oznaczonymi punktami charakterystycznymi geometrii bryly modulu, B) w widoku aksonometrycznym; PL 442059 A1 9/25Fig. 3. przedstawia widok przykladowego modulu ze scianami bocznymi w postaci kratownicy w widoku: A) aksonometrycznym pólprzezroczystym z oznaczonymi punktami charakterystycznymi dla geometrii bryly modulu, w tym wypelniona podloga B) w widoku z podzialem na poszczególne sciany modulu w rozstrzeleniu z oznaczonymi charakterystycznymi dla geometrii bryly modulu punktami; Fig. 4. Widok róznych ulozen w przestrzeni modulu m, M - modul w podstawowym polozeniu, - M - modul m obrócony z polozenia M wokól osi Yo 180°,M -obrócony z polozenia M wokól osi X o 180 °,-M - obrócony z polozenia M, wokól osi Y o 180 ° oraz wokól osi X o 180 °; Fig. 5. przedstawia przykladowa strukture rurowa dwukrotnie skretna (w tym przykladzie lewo - prawo) zlozona z pieciu uniwersalnych modulów m; Fig. 6. przedstawia przykladowe sposoby laczenia dwóch sasiadujacych modulów dla struktur rurowych wielomodulowych: A) plasko - lewo, B) góra - lewo lub z dól - prawo, C) plasko - prosto, C') plasko - prosto, D) góra - prosto lub dól-prosto, D') góra - prosto lub dól-prosto, E) góra - prawo lub dól- lewo, F) plasko - prawo; Fig. 7. przedstawia przykladowe sposoby wytworzenia struktur rurowych wielomodulowej opartej na uniwersalnym module o róznych typach zabudowania scian i róznych przebiegach w przestrzeni: A) góra - lewo, B) plasko - prosto, C) góra - prosto, D) góra - prawo; Fig. 8. przedstawia zdjecie struktury rurowej wykonanej z wielu uniwersalnych modeli m, polaczonych ze soba i w tym przypadku tworzacych tunel mostowy dla modelu kolei, poszczególne uniwersalne modele m zostaly wykonane metoda druku 3D i polaczone za pomoca uchwytów montazowych i elementów montujacych w postaci srub. SPOSOBY WYKONANIA WYNALAZKU Ponizsze przyklady ilustruja wynalazek, nie ograniczajac go w zaden sposób. PRZYKLADY Przyklad 1. Budowa przestrzenna uniwersalnego modulu W niniejszym przykladzie opisano przestrzenna geometrie bryly tworzacej uniwersalny modul m do budowy przestrzennych struktur rurowych, który zostal przedstawiony na Fig.1 oraz Fig.2 jako modul m w postaci bryly o ponizej opisanej geometrii przestrzennej: Modul m w postaci bryly opisany jest prostokatem o wierzcholkach ABCD tworzacym obszar wejsciowy oraz prostokatem o wierzcholkach abcd tworzacym obszar wyjsciowy, które odpowiednio stanowia czesc prostokatów przedniego macierzystego o wierzcholkach A'B'C'D' oraz tylnego macierzystego o wierzcholkach 1234, które sa umiejscowione wzgledem siebie nie przylegajac bokami do siebie i ustawione wzgledem siebie pod katem ostrym cp. PL 442059 A1 /25W module m, w prostokacie macierzystym przednim A'B'C'D' znajduje sie obszar wejsciowy o wierzcholkach ABCD, którego wierzcholki A oraz D znajduja sie na odcinku A'D', przy czym odcinek AD jest krótszy niz odcinek A'D'. a wierzcholki C oraz B znajduja sie na odcinku B'C' prostokata macierzystego przedniego A'B'C'D, przy czym odcinek BC jest krótszy niz odcinek B'C'. Wewnatrz prostokata macierzystego tylnego 1234 znajduje sie obszar wyjsciowy, który stanowi prostokat o wierzcholkach abcd, którego wierzcholki a oraz d znajduja sie na odcinku 14, przy czym odcinek ad jest krótszy niz odcinek 14. Wierzcholki b oraz c znajduja sie na odcinku 23 prostokata macierzystego tylnego 1234, przy czym odcinek be jest krótszy niz odcinek 23. Dlugosci odcinków CD, C'D', AB, A'B', 12, 34, ab oraz cd sa sobie równe. W bryle tworzacej uniwersalny modul m dlugosc odcinków AA', BB', CC', DD' jest sobie równa, jak równiez dlugosc odcinków 1 a, 2b, d4, c3 jest sobie równa, przy czym odcinki 1 a, 2b, d4, c3 sa dwa razy dluzsze niz odcinki AA', BB', CC', DD'. Klatke R modulu stanowi bryla okreslona wierzcholkami aAbBcCdD, majaca sciane lewa wyznaczona przez wierzcholki aAdD, sciane prawa wyznaczona przez wierzcholki bBcC, sciane górna wyznaczona przez wierzcholki cCdD, sciane dolna wyznaczona przez wierzcholki aAbB. W klatce R uniwersalnego modulu m obszar wejsciowy ABCD znajduje sie na przodzie modulu a obszar wyjsciowy abcd na tyle modulu. Obszar wejsciowy i wyjsciowy modulu, gdy nie sa zabudowane umozliwiaja wejscie do i wyjscie z kanalu K modulu, odpowiednio. Na tylnej czesci modulu m umiejscowiony jest dwuczesciowy kolnierz W wyznaczony przez powierzchnie dwóch prostokatów, przy czym powierzchnia wyznaczona przez wierzcholki cd34 tworzy górna czesc kolnierza W 9 modulu natomiast powierzchnia wyznaczona przez wierzcholki ab12 tworzy dolna czesc kolnierza Wd. Laczac ze soba kolejno moduly m , tworzy sie strukture rurowa z polaczonymi kanalami K poszczególnych kolejno laczonych ze soba modulów m. Dla specjalisty w dziedzinie bedzie oczywiste, ze wyzej przedstawiony opis wejscia do kanalu K i wyjscia z kanalu K modulu m w rzeczywistosci moze sie odbywac od przodu modulu m jak i od tylu modulu m lub wielu polaczonych ze soba modulów. Dla specjalisty w dziedzinie bedzie równiez oczywiste, ze uniwersalny modul m moze miec rózne wykonania, byc wykonany z róznych materialów, miec w rózny sposób wypelnione sciany i poszczególne czesci kolnierza np. pelne lub wykonane w postaci kratownicy, poszczególne punkty/wierzcholki moga stanowic czesci belek wystajacych poza obrys okreslonej powyzsza geometria bryly uniwersalnego modulu, moga miec kanty/brzegi proste lub zaokraglone, uniwersalny modul m moze byc zaopatrzony w uchwyty montazowe U, np. otwory sluzace do montazu ze soba poszczególnych uniwersalnych modulów m za pomoca elementów montujacych E i w róznych wykonaniach bedzie objety zakresem wynalazku gdy zachowuje ww. opisana geometrie przestrzenna. PL 442059 A1 11/25Przyklad 2. Modul o zabudowanych scianach W jednym z wykonan uniwersalny modul m zostal przedstawiony na Fig.2 jako modul w postaci bryly, zachowujacej geometrie (Fig. 2A) opisana w przykladzie 1. W przykladzie wykonania z Fig. 2B sciany lewa, prawa, górna, dolna, górna czesc kolnierza, dolna czesc kolnierza sa w pelni zabudowane. Modul m ponadto posiada uchwyty montazowe U w postaci otworów montazowych które sluza do montazu za pomoca elementów mocujacych E np. srub, nitów laczacych ze soba moduly m. W uniwersalnym module m wedlug tego wykonania punkty 1, 2, a, A, b, B, c, C, d, D, 3, 4 (odpowiadajace wierzcholkom opisanym w Przykladzie 1) znajduja sie w srodku okregów stanowiacych otwory montazowe U, zatem modul wyposazony jest w dwanascie otworów montazowych. Przyklad 3. Modul o scianach w postaci kratownicy W kolejnym wykonaniu uniwersalny modul m zostal przedstawiony na Fig.3 jako modul m w postaci bryly wytworzony jak w przykladzie 2, z tym, ze w pelni zabudowana jest jedynie sciana dolna oraz górna czesc kolnierza i dolna czesc kolnierza, natomiast sciana górna, sciana lewa oraz sciana prawa wytworzone zostaly w postaci kratownicy. Przyklad 4. Sposób tworzenia struktur rurowych opartych na uniwersalnym module m Sposób tworzenia struktur rurowych przedstawiono przykladowo na Fig.5 jako strukture rurowa, wytworzona przez polaczenie pieciu modulów m, wykonanych jak w przykladzie 2. Wykorzystane do wytworzenia struktury moduly m, maja sciany zabudowane., Moduly zostaly ze soba polaczone wedlug schematu liczac od przodu ku tylowi: - pierwszym z drugim m góra - lewo - drugi m z trzecim m plasko - prosto M-M, - trzeci m z czwartym m - czwartym z piatym m plasko - prawo góra - prawo M, M, -M, M, M,M. Przy czym podloga struktury rurowej wytworzona zostala ze scian dolnych poszczególnych modulów w adekwatnej pozycji, i charakteryzuje sie struktura ciagla oraz zwarta, natomiast dach wyznacza sie jako wypadkowa, która nie ma znaczenia dla przemieszczania sie wewnatrz konstrukcji (np. pieszych). Moduly laczy sie za pomoc elementów montazowych takich jak nity czy srub zamontowanych w uchwytach montazowych U. Przyklad 5. Struktura rurowa oparta na module m w wersji kratownicowej PL 442059 A1 12/25Wytworzono przedstawione struktury rurowe zlozone z czterech modulów wykonanych jak w przykladzie 3 czyli o scianach bocznych w postaci kratownicy polaczonych ze soba. Przy czym w wytworzonych strukturach rurowych podloga jest zlozona ze scian dolnych poszczególnych modulów w adekwatnej pozycji i ma charakter ciagly, natomiast dach jest wypadkowy. Laczenie modulów realizuje sie za pomoc srub w uchwytach montazowych. A) Wytworzona struktura rurowa zostala przedstawiona na Fig.7 A jako cztery identyczne moduly m polaczone ze soba wedlug jednego schematu: góra - lewo M, M, tworzac struktura rurowa wznoszaca skrecajaca w lewo. B) Wytworzona struktura rurowa zostala przedstawiona na Fig.7 B jako cztery identyczne moduly m polaczone ze soba wedlug dwóch schematów: plasko - prosto M, -M oraz plasko - prosto M, -M wzajemnie sie przeplatajac tworzac strukture rurowa plaska w kierunku prostym. C) Wytworzona struktura rurowa zostala przedstawiona na Fig.7 Cjako cztery identyczne moduly m polaczone ze soba wedlug dwóch schematów: góra - prosto M, M oraz góra - prosto M, M wzajemnie sie przeplatajac tworzac struktura rurowa wznoszaca w kierunku prostym. D) Wytworzona struktura rurowa zostala przedstawiona na Fig.7 D jako cztery identyczne moduly m polaczone ze soba wedlug jednego schematu: góra - lewo M, -M, tworzac strukture rurowa wznoszaca skrecajaca w prawo. Przyklad 6. Tunel mostowy Przedstawiona na fig. 8 strukture rurowa wykonano z wielu uniwersalnych identycznych modeli m, polaczonych ze soba i w tym przypadku tworzacych tunel mostowy dla modelu kolei. Poszczególne uniwersalne modele m zostaly wykonane metoda druku 3D i polaczone sa za pomoca uchwytów montazowych U i elementów montujacych w postaci srub. WYKAZ OZNACZEN: 1,2,3,4 A', B', C', D' a, b, c,. A,B,C,D ABCD abcd aAdD bBcC cCdD - wierzcholki /punkty tylnego prostokata macierzystego , - wierzcholki / punkty przedniego prostokata macierzystego, - wierzcholki / punkty prostokata wyjsciowego, - wierzcholki / punkty prostokata wejsciowego, - prostokat wejsciowy tj. wejscie do kanalu modulu, - prostokat wyjsciowy tj. wyjscie z kanalu modulu, - sciana lewa, -sciana prawa, - sciana górna, PL 442059 A1 13/25aAbB - sciana dolna, m - modul m1, m2, m3, m4, m5 - kolejne laczone ze soba moduly M -M M -M w W9 Wd K E u - modul w podstawowym polozeniu, - modul m obrócony z polozenia M wokól osi Yo 180 °, - obrócony z polozenia M wokól osi X o 180, - obrócony z polozenia M, wokól osi Yo 180° oraz wokól osi X o 180°: - kat ustawienia wzgledem siebie prostokatów A'B'C'D' oraz 1234, - kolnierz modulu - sklada sie z czesci W 9 oraz czesci Wd, - górna czesc kolnierza (wyznaczona przez wierzcholki cd34), - dolna czesc kolnierza (wyznaczona przez wierzcholki ab12), - kanal, - elementy mocujace, - uchwyty montazowe. PL 442059 A1 14/25ZASTRZEZENIA 1. Modul w postaci bryly do tworzenia struktur rurowych, znamienny tym, ze modul m ma postac bryly opisanej prostokatem o wierzcholkach ABCD tworzacym obszar wejsciowy oraz prostokatem o wierzcholkach abcd tworzacym obszar wyjsciowy, które odpowiednio stanowia czesc prostokatów przedniego macierzystego o wierzcholkach A'B'C'D' oraz tylnego macierzystego o wierzcholkach 1234, które sa umiejscowione wzgledem siebie nie przylegajac bokami do siebie i ustawione wzgledem siebie pod katem ostrym cl, przy czym w prostokacie macierzystym przednim A'B'C'D', w którym znajduje sie obszar wejsciowy o wierzcholkach ABCD, którego wierzcholki A oraz D znajduja sie na odcinku A'D', przy czym odcinek AD jest krótszy niz odcinek A'D', a wierzcholki C oraz B znajduja sie na odcinku B'C' prostokata macierzystego przedniego A'B'C'D, przy czym odcinek BC jest krótszy niz odcinek B'C'; przy czym w prostokacie macierzystym tylnym 1234 znajduje sie obszar wyjsciowy, który stanowi prostokat o wierzcholkach abcd, którego wierzcholki a oraz d znajduja sie na odcinku 14, przy czym odcinek ad jest krótszy niz odcinek 14, wierzcholki b oraz c znajduja sie na odcinku 23, przy czym odcinek be jest krótszy niz odcinek 23, przy czym dlugosci odcinków CD, C'D', AB, A'B', 12, 34, ab oraz cd sa sobie równe, przy czym w bryle tworzacej uniwersalny modul m dlugosc odcinków AA', BB', CC', DD' jest sobie równa, jak równiez dlugosc odcinków la, 2b, d4, c3 jest sobie równa, przy czym odcinki la, 2b, d4, c3 sa dwa razy dluzsze niz odcinki AA', BB', CC', DD'. przy czym bryla okreslona wierzcholkami aAbBcCdD stanowi klatke R modulu, która ma sciane lewa wyznaczona przez wierzcholki aAdD, sciane prawa wyznaczona przez wierzcholki bBcC, sciane górna wyznaczona przez wierzcholki cCdD, sciane dolna wyznaczona przez wierzcholki aAbB, przy czym na tylnej czesci modulu m umiejscowiony jest dwuczesciowy kolnierz W wyznaczony przez powierzchnie dwóch prostokatów, przy czym powierzchnia wyznaczona przez wierzcholki cd34 tworzy górna czesc kolnierza Wg modulu natomiast powierzchnia wyznaczona przez wierzcholki ab12 tworzy dolna czesc kolnierza Wd_ 2. Modul wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze sciany lewa wyznaczona przez wierzcholki aAdD, prawa wyznaczona przez wierzcholki bBcC, górna wyznaczona przez wierzcholki cCdD oraz dolna PL 442059 A1 /25wyznaczona przez wierzcholki aAbB sa zabudowane w postaci azurowej zwartej stabilnej, w postaci kratownicy lub w postaci pelnej . 3. Modul wedlug zastrz. 1-2, znamienny tym, ze modul jest wykonany z metalu, betonu, tworzyw sztucznych lub polaczen tych materialów. 4. Modul wedlug zastrz. 1-3, znamienny tym, ze modul jest wyposazony w uchwyty montazowe u. . Modularny system do tworzenia sztywnych struktur rurowych znamienny tym, ze stanowi konstrukcje zawierajaca co najmniej dwa moduly m jak okreslone w zastrz. od 1 do 4 o tych samych wymiarach umozliwiajac ich wzajemne laczenie ze soba. 6. Modularny system do tworzenia sztywnych struktur rurowych wedlug zastrz. 5, znamienny tym, ze stanowi konstrukcje zawierajaca co najmniej dwa moduly m polaczonych ze soba, tak ze prostokat wejsciowy ABCD pierwszego modulu m 1 jest polaczony z prostokatem wejsciowym ABCD drugiego modulu m 2 albo prostokatem wyjsciowym abcd drugiego modulu m 2 tworzac strukture rurowa o zwartej ciaglej podlodze. 7. Modularny system wedlug zastrz. 5-6, znamienny tym, ze moduly m polaczone sa ze soba za pomoca elementów mocujacym E, korzystnie wybranych z spawania, lutowania, klejenia, polaczen srubowych, nitów, klamer, laczników, zatrzasków. 8. Struktura rurowa znamienna tym, ze jest wytworzona z co najmniej dwóch modulów jak okreslonych w zastrz. 1-4. 9. Sposób tworzenia struktur rurowych znamienny tym, ze laczy sie ze soba co najmniej dwa moduly m jak okreslone w zastrz 1-4 o takich samych rozmiarach, przy czym sasiadujace moduly laczy sie ze soba tak, ze prostokat wejsciowy ABCD pierwszego modulu ml laczy sie z prostokatem wejsciowym ABCD drugiego modulu m2 albo prostokatem wyjsciowym abcd drugiego modulu m2 tak, ze krawedzie dolnej sciany scisle przylegaja do siebie tworzac zwarta powierzchnie podlogi, przy czym kolejne moduly laczy sie zasadniczo na co najmniej jeden z ponizszych sposobów: 1-szy sposób plasko-lewo (M, -M}, a punkty wspólne sasiednich modulów to am 1 dm 2 , bm 1 cm 2 , cmlbm2, dmlam2; PL 442059 A1 16/253-ci sposób góra-lewo (M, M), a punkty wspólne sasiednich modulów to om 1 4m 2 , cm 1 3m 2 , am1bm2, Amlam2; 4-ty sposób plasko-prosto (M, -M), a punkty wspólne sasiednich modulów to cm 1 dm 2 , dm 1 cm 2 , amlbm2, bmlam2; -ty sposób plasko-prosto (M, -M), a punkty wspólne sasiednich modulów to am 1 bm 2 , bm 1 am 2 , Cmldm2 1 dmlcm2; 6-ty góra prosto (M, M), a punkty wspólne sasiednich modulów to om 1 4, A m 1 3, cm 1 a, D mlbm 2 ; 7-my sposób góra prosto (M, M), a punkty wspólne sasiednich modulów to om 1 2m 2 , cm 1 1 mz, Am1,m2, smldm2; 8-my sposób góra-prawo (M, M), a punkty wspólne sasiednich modulów to sm 1 2m 2 , Am 1 1 mz, C m1,m2, omldm2; 9-ty sposób plasko-prawo (M, -M), a czyli punkty wspólne sasiednich modulów to cm 1 bm 2 , dmlam2, amldm2, bmlcm2; -ty sposób plasko-prawo (-M, M), a punkty wspólne om 1 sm 2 , cm 1 Am 2 , sm 1 om 2 , Amicm 2 . . Sposób wedlug zastrz.9, znamienny tym, ze laczy sie ze soba kolejno wiele modulów. 11. Sposób wedlug zastrz. 9-10, znamienny tym, ze kolejne moduly m laczy sie w za pomoca uchwytów montazowych U. 12. Sposób wedlug zastrz. 9-11, znamienny tym, ze moduly m laczy sie w za pomoca za pomoca elementów mocujacym E, korzystnie wybranych ze spawania, lutowania, klejenia, polaczen srubowych, nitów, klamer, laczników, zatrzasków. PL 442059 A1 17/25/ I Lewo A I Pr,;tód I I i Dól B Fig. 1 m z X PL 442059 A1 18/25o· ·i) o• A A z V ?\ Fig. 2 Fig. 3 w m B Góra . " B PL 442059 A1 19/25M y z X -M z M y z -M B -M 180° Fig. 4 PL 442059 A1 /25X Fig. 5 PL 442059 A1 21/25A s -rvi Plasko-lewo D Góra-prosto Dól-prosto B Góra-lewo Dól-prawo D' Góra-prosto Dól-prosto C Plasko-prosto E Góra-prawo Dól-lewo C' Fig. 6 Plasko-prosto F p [ Plasko-prawo PL 442059 A1 22/25Z X A B C D Fig. 7 E Fig. 8 PL 442059 A1 23/25al. Niepodleglosci 188/192 00-950 Warszawa, skr. poczt. 203 URZAD PATENTOWY RZECZYPOSPOLITEJ POLSKIEJ tel.: (+48) 22 579 OS 55 I fax: (+48) 22 579 00 01 e-mail: kontakt@uprp,gov.pl I www.uprp.gov.pl SPRAWOZDANIE O STANIE TECHNIKI DO ZGLOSZENIA NR P.442059 Klasyfikacja zgloszenia: EOlD 1/00. EOlD 19/00, E04C 3/02, E04B 1/19 Podklasy w którychprmrndzono poszukiwania: EOlD E04C E04B Bazy komputem\\ c w któ0 eh prowadzono poszuki\, ania: EPODOC WPI bazy UPRP Kategoria dokumentu Dokumenty - z podana idcnty fikacja Odniesienie do zastrz. A CN l 04404862 A (TY LIN INTERNAT ENGINEERING CONSULTING CHINA 1-12 CO LTD) 11-03-2015 A CN111945571 A (BElJlNG YlWElAN ELECTRIC APPLlANCE TECH CO 1-12 LTD) 17-11-2020 A CN211200022 U (ANHUI TRANSPORT CONSUL TTNG & DESIGN INST CO 1-12 LTD: R & D CENTER OF HTGHW A Y TRANSP ENERGY SA VTNG AND ENVIRONMENTAL PROTECTION TECHNOLOGY AND EQUIPivIENT T) 07- 08-2020 A US3871U6 A (TREBRON HOLDINGS LTD) 18-03-1975 1-12 IZI Dc1lsry ciag ,:vykclzn doknrnentÓ\\ m rnstepnej stronie A- dokument okreslajacy ogólny stan techniki. którv nie jest uwazany za posiadajacy szczególne znaczenie, E - dokument stano,nacy wczesme_1sze zgloszeme lub patent, ale opubhlmrnm w lub po daCle zgloszema. L - dotumcnt, l\..tóry mozc poddavvac \\ \\ <-JJphv\uSC Laslrzcganc p1cn\szci1slv\·O(-v\ a), lub prLy tocwny w edu uslalcma dat: publik.ac_11 innego c: towancgu duk.umcntu lub ·1. innego S/C'/.Cgólnq;o pu,.vudu. O - dokument od110S7:JCY sle do 11_jmvnicnin 11stnego pr7cz 7.astoso,:vanic. wystawienie h1b 11_jmvnicnic v; inny sposób. P - dokument op11blikowany pT7ed daq zgloszenia. 81e pó7niei ni 7. 7.8StT7e_2nna dat8 pienYszenstwa. T - dokument póznie1szv. opubhkowany po dac1e zgloszenia lub w dacie pierwszenstwa i niebedacv w konfiikcie ze zgloszemem. ale cytowam w celu zrozumienia zasad lub teom lezacvch u podstaw wvualazku, X - dol„umcnt u SLczcgóhty 111 znacLcnm; LastrLcgan:-, \\ y mtlazcl .... nic mozc byc uv\ azany La HO\.\-)- lub me moz0 b:-, c uwaLan:-, za posiadajacy poziom\.\-)- nalazczy. jczcli ten dol.u111e11t brany jest pod m\ age samocl/.ielnic. Y - dokument o S7Cze_góln:vm 71laC7.cnin; 7.rlStT7.e~m1:-,..· v;:vnnla7ck nic mo7.c byc mYn7.mrv 7.a posincln_i;1p,· po7.iom '-')·t1nJa7.c~ je7.cli ten clokmncnt zostnnie pol~c7on:-,· z jedmm lub kilkoma tego tvpu dokumentami. a takie polac7enie bed7ie oczvwiste dla 7nawcv. & - dokument nalezacy do teJ samej rodzmy patentowe 1. Sprawozdanie wykonal/-a: Dorota Darnowska Aplikant Ekspercki Data: 02.08.2023 Uwagi do zgloszenia Podpis: /podpisano kwalifikowanym podpisem elektronicznym/ Pismo wydane w formie dokumemu elektronicznego Sprawozdanie zostalo wykonane w oparciu o wersje zastrzezen patentowych z dnia 22.08.2022 r. PL 442059 A1 24/25ZGLOSZENIE NR P.4-1-2059 Kont~ nuacja \\ykazu dokumentó,, Kategoria Dokumenty - z podam\ identyfikacja Odniesienie do dokumentu zastrz. A EP:1-1-17121 Al (LAYHER VERWALTUNGS GMBHWTLHELl\f [DE]) 26-12- 1-12 2018 PL 442059 A1 /25 PL PL

Claims

Modul, modularny system do budowy struktur rurowych, struktura rurowa oraz sposób tworzenia struktur rurowych opartych na tym module DZIEDZINA TECHNIKI Przedmiotem wynalazku jest modul, modularny system do budowy struktur rurowych, struktura rurowa oraz sposób budowy struktur rurowych opartych na module, szczególnie do zastosowan w budownictwie, w konstrukcji mostów, sciezek, kladek, korzystnie z prefabrykowanych uniwersalnych modulów i prefabrykowanych elementów laczeniowych. STAN TECHNIKI W konstrukcjach budowlanych dazy sie do standaryzacji oraz uproszczenia konstrukcji, celem ograniczenia kosztów oraz czasu budowy. Wszelkie budowle, jezeli wykonane sa z prefabrykatów wczesniej przygotowanych, korzystnie w jak najmniejszej liczbie elementów, znaczaco usprawniaja proces budowy jak tez koszty z ta budowa zwiazane. W XX wieku w budownictwie, równiez na terenie Polski, rozwinal sie trend budownictwa tzw. ,,wielkiej plyty", w którym z wczesniej przygotowywanych prefabrykatów budowano cale osiedla w satysfakcjonujacym czasie. Podobnie przebiega proces budowy róznego rodzaju rusztowan, mostów tymczasowych opartych np. na modulach pontonowych i pokrewnych. W dzisiejszym, szybko zmieniajacym sie swiecie, zachodzi potrzeba budowy do przemieszczenia sie pieszego, czy tez w ruchu kolowym. Konstrukcje takie powinny umozliwiac integracje z wczesniej wybudowanymi obiektami. Z artykulu pt. ,,Creating organie 3-dimensional structures tor pedestrian traffic with reconfigurable modu/ar "Truss-Z' Journal of Design & Nature and Ecodynamics, 8(1), pp. 61-87 z roku 2013 znana jest koncepcja systemu kratownicowego Truss-Z, który to system umozliwia tworzenie zlozonych i konfigurowalnych sieci strukturalnych o okreslonej, charakterystycznej oraz organicznej estetyce. System sklada sie z dwóch modulowych jednostek sluzacych do budowy glównej struktury kratownicy oraz pojedynczego modulu do konstrukcji nosnej. Podano przyklad zastosowania systemu do tworzenia przejsc dla pieszych, który pozwala na polaczenie dowolnej liczby punktów w przestrzeni (terminali). Pozwala to równiez na tworzenie petli i wielokrotnych rozgalezien struktury. PL 442059 A1 2/25Z publikacji EP3230537B1 znana jest rama kratownicy do budowy konstrukcji pomostowej lub nosnej, w szczególnosci do budowy modulowego dzwigara kratownicowego do konstrukcji pomostowej lub nosnej na przyklad kladki dla pieszych, i podobnych. Rama kratownicy sklada sie z kilku, odlaczalnych czesci w postaci pretów wykonanych z metalu, w szczególnosci ze stali. Rama kratownicy sklada sie z co najmniej dwóch podluznych elementów, z co najmniej dwóch równoleglych belek i co najmniej jednego podluznego elementu ukosnego, którego dlugosc mozna regulowac za pomoca zintegrowanych srodków regulacji dlugosci. Z publikacji US2007283659A1 znany jest system kratownicowy, który mozna szybko i latwo montowac w terenie, poprzez wzajemne polaczenie paneli modulowych w celu utworzenia plaskich i skrzynkowych konstrukcji kratownic. System jest przeznaczony do stosowania w szerokim spektrum zastosowan w branzy budowlanej i podobnych. Opisany jest panel skladajacy sie z metalowej rury lub równowaznej ramy trwale polaczonej we wszystkich czterech rogach i jednoczesciowej siatki konstrukcyjnej, w którym sa wycinane trójkatne lub lukowe wzory geometryczne w tloczonej lub formowanej blasze lub podobnym materiale. Z polskiego zgloszenia patentowego PL428406 znany jest modularny system do tworzenia sztywnych struktur rurowych o dowolnym ksztalcie, który charakteryzuje sie tym, ze sklada sie z modulu zasadniczego stanowiacego cwiartke przekroju rurowego i bedacego iloczynem bryly ograniczajacej oraz profilu wstepnego, tworzacych 1 O punktów styków. Z polskiego opisu patentowego PL.236119 znany jest modularny system do tworzenia pochylni o dowolnym rzucie i o stalym stopniu nachylenia charakteryzujacy sie tym, ze sklada sie z pochylni, elementów podporowych oraz barierek wewnetrznych i zewnetrznych, przy czym pochylnia ma ksztalt przestrzennego klina opisanego przez osiem punktów, cztery powyzej lub na plaszczyznie XY:t1 .... t4 oraz ich lustrzane odbicia: b1, .... b4. Zadne ze znanych w stanie techniki rozwiazan nie ujawnia modulu, na podstawie którego bylaby mozliwosc zbudowania struktury rurowej o dowolnym rozkladzie i przebiegu, zarówno w zakresie kierunków, jak tez w zakresie budowy warstwowej i przestrzennej. Do realizacji tego celu w znanych rozwiazanych potrzebne bylo uzycie wielu róznych modulów, a sama logistyka zbudowania struktury rurowej byla w przypadku takich realizacji bardzo utrudniona. UJAWNIENIE WYNALAZKU W swietle opisanego stanu techniki celem niniejszego wynalazku jest przezwyciezenie wskazanych niedogodnosci i dostarczenie jednego typu uniwersalnego modulu m, który umozliwia takie dopasowanie kolejnych montowanych ze soba modulów m poprzez odpowiednie ich usytuowanie wzgledem siebie tj. poprzez ich obroty w osi X, Y, Z , ze poprzez laczenie odpowiednio ustawionych wzgledem siebie uniwersalnych modulów m tworzy sie modularny system do budowy przestrzennych struktur rurowych o dowolnym rozkladzie i przebiegu, zarówno w zakresie kierunków, jak tez w zakresie budowy warstwowej i przestrzennej ponadto PL 442059 A1 3/25zapewniajacy ciaglosc podlogi w kanale wytworzonym przez polaczenie kilku modulów tworzacych wytworzona z ich uzyciem strukture rurowa. Ponadto celem niniejszego wynalazku jest dostarczenie sposobu tworzenia struktur rurowych na podstawie takiego uniwersalnego modulu, zapewniajacych latwy i szybki montaz, korzystnie o ciaglej podlodze. Problemem technicznym rozwiazywanym przez wynalazek, jest taka konstrukcja geometryczna uniwersalnego modulu, z wykorzystaniem którego mozna tworzyc struktury rurowe o dowolnej konfiguracji w przestrzeni poprzez laczenie ze soba kolejnych uniwersalnych modulów obróconych odpowiednio wokól wlasnych osi tak aby wyznaczyly zamierzony kierunek przestrzennej struktury rurowej, korzystnie zapewnialy zwarta ciagla podloge w przestrzennej strukturze rurowej. Oparty na uniwersalnym module system modularny w odróznieniu od wczesniej znanych modulów brylowych umozliwia prowadzenie dowolnych struktur rurowych w przestrzeni 3D, wykorzystujac do ich konstrukcji jedynie jeden typ uniwersalnego modulu m, kolejno laczonych ze soba modulów m w odpowiednich ustawieniach dla uzyskania zamierzonego ciagu przebiegu konstrukcji rurowej. Dotychczas chcac prowadzic strukture rurowa tj. przykladowo sciezke, droge, kladke, most. wiadukt z elementów, szczególnie prefabrykowanych, konieczne bylo uzywanie kilku typów modulów. W przypadku rozwiazania opartego na wynalazku jest jeden typ uniwersalnego modulu, który dzieki swojej konstrukcji postaci bryly spelniajacej okreslona geometrie przestrzenna, zachowujaca wzajemne proporcje, daje mozliwosc prowadzenia struktury rurowej w dowolnym kierunku zarówno w plaszczyznie poziomej tj. na wprost, w postaci skretów w lewo, prawo, jak tez w przestrzeni 3D to jest w kierunku góra, dól, na wprost jak i z jednoczesnymi skretami. Modul umozliwia równiez jednoczesna zmiane kierunków oraz zmiane poziomów. Wynalazek dotyczy modulu w postaci bryly do tworzenia struktur rurowych, który to modul m ma postac bryly (przykladowo przedstawionej schematyczne na Fig. 1 oraz jako przyklad wykonania na Fig. 2A) opisanej prostokatem o wierzcholkach ABCD tworzacym obszar wejsciowy oraz prostokatem o wierzcholkach abcd tworzacym obszar wyjsciowy, które odpowiednio stanowia czesc prostokatów przedniego macierzystego o wierzcholkach A'B'C'D' oraz tylnego macierzystego o wierzcholkach 1234, które sa umiejscowione wzgledem siebie nie przylegajac bokami do siebie i ustawione wzgledem siebie pod katem ostrym , przy czym w prostokacie macierzystym przednim A'B'C'D', w którym znajduje sie obszar wejsciowy o wierzcholkach ABCD, którego wierzcholki A oraz D znajduja sie na odcinku A'D', przy czym odcinek AD jest krótszy niz odcinek A'D', a wierzcholki C oraz B znajduja sie na odcinku B'C' PL 442059 A1 4/25prostokata macierzystego przedniego A'B'C'D, przy czym odcinek BC jest krótszy niz odcinek B'C'; przy czym w prostokacie macierzystym tylnym 1234 znajduje sie obszar wyjsciowy, który stanowi prostokat o wierzcholkach abcd, którego wierzcholki a oraz d znajduja sie na odcinku 14, przy czym odcinek ad jest krótszy niz odcinek 14, wierzcholki b oraz c znajduja sie na odcinku 23, przy czym odcinek be jest krótszy niz odcinek 23, przy czym dlugosci odcinków CD, C'D', AB, A'B', 12, 34, ab oraz cd sa sobie równe, przy czym w bryle tworzacej uniwersalny modul m dlugosc odcinków AA', BB', CC', DD' jest sobie równa, jak równiez dlugosc odcinków la, 2b, d4, c3 jest sobie równa, przy czym odcinki la, 2b, d4, c3 sa dwa razy dluzsze niz odcinki AA', BB', CC', DD'. przy czym bryla okreslona wierzcholkami aAbBcCdD stanowi klatke R modulu, która ma sciane lewa wyznaczona przez wierzcholki aAdD, sciane prawa wyznaczona przez wierzcholki bBcC, sciane górna wyznaczona przez wierzcholki cCdD, sciane dolna wyznaczona przez wierzcholki aAbB, przy czym na tylnej czesci modulu m umiejscowiony jest dwuczesciowy kolnierz W wyznaczony przez powierzchnie dwóch prostokatów, przy czym powierzchnia wyznaczona przez wierzcholki cd34 tworzy górna czesc kolnierza Wg modulu natomiast powierzchnia wyznaczona przez wierzcholki ab12 tworzy dolna czesc kolnierza Wd. W korzystnym module sciany lewa wyznaczona przez wierzcholki aAdD, prawa wyznaczona przez wierzcholki bBcC, górna wyznaczona przez wierzcholki cCdD oraz dolna wyznaczona przez wierzcholki aAbB sa zabudowane w postaci azurowej zwartej stabilnej, w postaci kratownicy lub w postaci pelnej . Korzystny modul jest wykonany z metalu, betonu, tworzyw sztucznych lub polaczen tych materialów. Modul jest korzystnie wyposazony w uchwyty montazowe U. Wynalazek dotyczy równiez modularnego systemu do tworzenia sztywnych struktur rurowych, który stanowi konstrukcje zawierajaca co najmniej dwa moduly m wedlug wynalazku o tych samych wymiarach umozliwiajac ich wzajemne laczenie ze soba. Modularny system do tworzenia sztywnych struktur rurowych korzystnie stanowi konstrukcje zawierajaca co najmniej dwa moduly m polaczonych ze soba, tak ze prostokat wejsciowy ABCD PL 442059 A1 5/25pierwszego modulu m 1 jest polaczony z prostokatem wejsciowym ABCD drugiego modulu m 2 albo prostokatem wyjsciowym abcd drugiego modulu m 2 tworzac strukture rurowa o zwartej ciaglej podlodze. W modularnym systemie moduly m korzystnie polaczone sa ze soba za pomoca elementów mocujacym E, korzystnie wybranych z spawania, lutowania, klejenia, polaczen srubowych, nitów, klamer, laczników, zatrzasków. Wynalazek dotyczy równiez struktury rurowej, która jest wytworzona z co najmniej dwóch modulów wedlug wynalazku. Wynalazek dotyczy równiez sposobu tworzenia struktur rurowych, który laczy sie ze soba co najmniej dwa moduly m wedlug wynalazku o takich samych rozmiarach, przy czym sasiadujace moduly laczy sie ze soba tak, ze prostokat wejsciowy ABCD pierwszego modulu ml laczy sie z prostokatem wejsciowym ABCD drugiego modulu m2 albo prostokatem wyjsciowym abcd drugiego modulu m2 tak, ze krawedzie dolnej sciany scisle przylegaja do siebie tworzac zwarta powierzchnie podlogi, przy czym kolejne moduly laczy sie zasadniczo na co najmniej jeden z ponizszych sposobów: 1-szy sposób plasko-lewo (M, -M), a punkty wspólne sasiednich modulów to am 1 dm 2 , bm 1 ,m 2 , cmlbm2, dmlam2; 2-gi sposób plasko-lewo (-M, M), a punkty wspólne Am 1 om 2 , sm 1 cm 2 , cm 1 sm 2 , omlAm 2 ; 3-ci sposób góra-lewo (M, M), a punkty wspólne sasiednich modulów to om 1 4m 2 , cm 1 3m 2 , smlbm2, Amlam2; 4-ty sposób plasko-prosto (M, -M), a punkty wspólne sasiednich modulów to cm 1 dm 2 , dm 1 ,m 2 , amlbm2, bmlam2; 5-ty sposób plasko-prosto (M, -M), a punkty wspólne sasiednich modulów to am 1 bm 2 , bm 1 am 2 , cmldm2, dmlcm2; 6-ty góra-prosto (M, M), a punkty wspólne sasiednich modulów to D m 1 4, Am 1 3, cm 1 a, omibm 2 ; 7-my sposób góra-prosto (M, M), a punkty wspólne sasiednich modulów to om 1 2m 2 , cm 1 1 mz, Amlcm2, smldm2; 8-my sposób góra-prawo (M, M), a punkty wspólne sasiednich modulów to sm 1 2m 2 , Am 1 1m 2 , C mlcm2, omldm2; PL 442059 A1 6/259-ty sposób plasko-prawo (M, -M), a czyli punkty wspólne sasiednich modulów to cm 1 bm 2 , 10-ty sposób plasko-prawo (-M, M), a punkty wspólne om 1 em 2 , cm 1 Am 2 , em 1 om 2 , Amicm 2 . W korzystnym sposobie laczy sie ze soba kolejno wiele modulów. W korzystnym sposobie kolejne moduly m laczy sie w za pomoca uchwytów montazowych U. W korzystnym sposobie moduly m laczy sie za pomoca elementów mocujacych E, korzystnie wybranych ze spawania, lutowania, klejenia, polaczen srubowych, nitów, klamer, laczników, zatrzasków. Uniwersalny modul m wedlug wynalazku pozwala poprzez odpowiednie obracanie w przestrzeni i laczenie odpowiednio ustawionych wzgledem siebie kolejnych modulów m ze soba uzyskanie dowolnego przebiegu wytworzonego z ich polaczenia elementu rurowego zgodnego z zamierzonym ukladem w przestrzeni, wyznaczajac tym kanal modulu. Przykladowe ulozenia w przestrzeni modulu m przedstawione sa w róznych konfiguracjach na Fig 4 i 6: M - modul w podstawowym polozeniu (Fig2 B) z obszarem wejsciowym z przodu. obszarem wyjsciowym z tylu, górna czesc kolnierza modulu na górze i dolna czescia kolnierza na dole; -M - modul m obrócony z polozenia M wokól osi pionowej. obrócony wokól osi Y o 180 °, M - modul m odwrócony do górny nogami z polozenia M, obrócony wokól osi X o 180°, -M - modul m odwrócony do górny nogami oraz obrócony wokól osi pionowej z polozenia M, czyli obrócony wokól osi Yo 180 ° oraz wokól osi X o 180 °, które razem pozwalaja go polaczyc na ponizej opisane sposoby. Sposób tworzenia struktur rurowych opartych na module charakteryzuje sie tym, ze opiera sie na laczeniu co najmniej dwóch, korzystnie wielu uniwersalnych modulów m wedlug wynalazku, przy czym sasiadujace moduly laczy sie ze soba tak, ze krawedzie dolnej sciany scisle przylegaja do siebie tworzac zwarta powierzchnie podlogi, przy czym kolejne moduly laczy sie zasadniczo na nastepujace sposoby okreslajace poziom i sposób prowadzenia w przestrzeni (punkty wspólne modulów sa podawane od strony modulu wejsciowego): 1) ptasko-lewo. tj. M z -M (Fig. 6 A), przy czym punkty wspólne podlogi kanalu sasiednich modulów to a (z M) polaczone d (z-M) i b (z M) polaczone c (z -M), a punkty wspólne modulów to ad, be, cb, da, 2) góra-lewo, tj. M z M (Fig. 6 B),, przy czym punkty wspólne podlogi kanalu sasiednich modulów to a (z M, w tym przypadku przednim na figurze) polaczone A (z M, w tym przypadku tylnym na PL 442059 A1 7/25figurze) i b ( z M, w tym przypadku przednim na figurze) polaczone B (z M, w tym przypadku tylnym na figurze), a punkty wspólne modulów to 4D, 3C, bB, aA, 3) dól-prawo tj. M z M (Fig. 6 B), przy czym punkty wspólne podlogi kanalu sasiednich modulów to A (z M, w tym przypadku tylnym na figurze) polaczone a (z M, w tym przypadku przednim na figurze) i B (z M, w tym przypadku tylnym na figurze) polaczone b (z M, w tym przypadku przednim na figurze) a punkty wspólne modulów to C3, D4, Aa, Bb, 4) plasko-prosto, tj. M z -fiii, (Fig. 6 C), przy czym punkty wspólne podlogi kanalu sasiednich modulów to c (z M) polaczone d (z -M) i d ( z M) polaczone c (z -M), a punkty wspólne sasiednich modulów to ba, ab, de, cd; 5) plasko-prosto, tj. M z -M (Fig. 6 C'), przy czym punkty wspólne podlogi kanalu sasiednich modulów to a (z M) polaczone b (z -M) i b ( z M) polaczone a (z -M), a punkty wspólne modulów to de, cd, ba, ab; 6) góra - prosto, tj. M z M (Fig. 6 D), przy czym punkty wspólne podlogi kanalu sasiednich modulów to c (z M, w tym przypadku przednim) polaczone A (z M, w tym przypadku tylnym) id (z M, w tym przypadku przednim) polaczone B (z M, w tym przypadku tylnym), a punkty wspólne modulów to 2D, 1 C, dB, cA; 7) dól-prosto, tj. M z M (Fig. 6 D), przy czym punkty wspólne podlogi kanalu sasiednich modulów to B (z M, w tym przypadku tylnym na figurze) polaczone d (z M, w tym przypadku przednim na figurze) i A (z M, w tym przypadku tylnym na figurze) polaczone c (z M w tym przypadku przednim na figurze), przy czym punkty wspólne podlogi kanalu sasiednich modulów to C1. Bd, Ac, D2; 8) góra - prosto, tj. M z M (Fig. 6 D'), przy czym punkty wspólne podlogi kanalu sasiednich modulów to a (z M, w tym przypadku przednim na figurze) polaczone C (z M, w tym przypadku tylnym na figurze) i b (z M, w tym przypadku przednim na figurze) polaczone D (z M w tym przypadku tylnym na figurze), przy czym punkty wspólne podlogi kanalu sasiednich modulów to 4b, 3A, bD, aC; 9) dól-prosto, tj. M z M (Fig. 6 D'), przy czym punkty wspólne podlogi kanalu sasiednich modulów to D (z M, w tym przypadku tylnym na figurze) polaczone b (z M, w tym przypadku przednim na figurze) i C (z M, w tym przypadku tylnym na figurze) polaczone a (z M, w tym przypadku przednim na figurze), a punkty wspólne modulów to A3, Db, Ca, B4; 10) góra - prawo, tj. M z -M, (Fig. 6 E), przy czym punkty wspólne podlogi kanalu sasiednich modulów to c (z M, w tym przypadku przednim na figurze) polaczone d (z -ivi, w tym przypadku PL 442059 A1 8/25tylnym na figurze) i d (z M, w tym przypadku przednim na figurze) polaczone c (z -M, w tym przypadku tylnym na figurze), przy czym punkty wspólne modulów to ba, ab, de, cd; 11) dól-lewo, tj. -M z M (Fig. 6 E), przy czym punkty wspólne podlogi kanalu sasiednich modulów to c (z -M, w tym przypadku tylnym na figurze) polaczone d (z M, w tym przypadku przednim na figurze) i d (z -M, w tym przypadku tylnym na figurze) polaczone c (z M, w tym przypadku przednim na figurze), a punkty wspólne modulów to ba, cd, de, ab; 12) plasko-prawo, tj. M z -M (Fig. 6 F), przy czym punkty wspólne podlogi kanalu sasiednich modulów to c (z M) polaczone z b (z -M) i d ( z M) polaczone a (z -M), a punkty wspólne modulów to cb, ad, da, cb. Korzystnie, moduly m laczy sie za pomoca elementów mocujacych przykladowo poprzez spawanie, lutowanie, klejenie, polaczenia srubowe, nitowe, klamrowe, zaciskowe lub innych laczniki, w sposób trwaly lub trwaly rozlaczny laczace ze soba dwa lub wiecej kolejno laczone moduly. Zaleta zastosowania rozwiazan wedlug wynalazku jest przezwyciezenie wskazanych niedogodnosci i dostarczenie uniwersalnego modulu, który mozna dostarczac w postaci prefabrykatów do szybkiego montazu. wytwarzac na zamówienie pod okreslone potrzeby wielkosci i materialów z jakich uniwersalny modul ma byc wykonany lub wytwarzany na miejscu budowy struktury rurowej, korzystnie technika druku 3D, na potrzeby tworzonych lub planowanych struktur rurowych. Dodatkowa zaleta jest mozliwosc powiekszania siatki polaczen do juz funkcjonujacych konstrukcji w zaleznosci od potrzeb. Niewatpliwa zaleta jest redukcja kosztów, dzieki zastosowaniu jednego typu uniwersalnego modulu, czyli jednej konstrukcji, na podstawie której tworzone sa zlozone struktury rurowe. KRÓTKI OPIS FIGUR RYSUNKU Dla lepszego zrozumienia wynalazku, zostal on zilustrowany w przykladach wykonania oraz na zalaczonych figurach rysunku, na których: Fig. 1. A przedstawia schemat bryly geometrycznej uniwersalnego modulu m w widoku aksonometrycznym z oznaczonymi punktami/wierzcholkami charakterystycznymi dla okreslajacej go geometrii przestrzennej w odniesieniu do osi X, Y, Z; B- przedstawia rzut widoku poszczególnych scian uniwersalnego modulu w rozstrzeleniu z oznaczonymi charakterystycznymi punktami geometrii bryly; Fig. 2. przedstawia widok przykladowego modulu ze scianami pelnymi wraz z elementami montazowymi: A) w widoku schematycznym pólprzezroczystym z oznaczonymi punktami charakterystycznymi geometrii bryly modulu, B) w widoku aksonometrycznym; PL 442059 A1 9/25Fig. 3. przedstawia widok przykladowego modulu ze scianami bocznymi w postaci kratownicy w widoku: A) aksonometrycznym pólprzezroczystym z oznaczonymi punktami charakterystycznymi dla geometrii bryly modulu, w tym wypelniona podloga B) w widoku z podzialem na poszczególne sciany modulu w rozstrzeleniu z oznaczonymi charakterystycznymi dla geometrii bryly modulu punktami; Fig. 4. Widok róznych ulozen w przestrzeni modulu m, M - modul w podstawowym polozeniu, - M - modul m obrócony z polozenia M wokól osi Yo 180°,M -obrócony z polozenia M wokól osi X o 180 °,-M - obrócony z polozenia M, wokól osi Y o 180 ° oraz wokól osi X o 180 °; Fig. 5. przedstawia przykladowa strukture rurowa dwukrotnie skretna (w tym przykladzie lewo - prawo) zlozona z pieciu uniwersalnych modulów m; Fig. 6. przedstawia przykladowe sposoby laczenia dwóch sasiadujacych modulów dla struktur rurowych wielomodulowych: A) plasko - lewo, B) góra - lewo lub z dól - prawo, C) plasko - prosto, C') plasko - prosto, D) góra - prosto lub dól-prosto, D') góra - prosto lub dól-prosto, E) góra - prawo lub dól- lewo, F) plasko - prawo; Fig. 7. przedstawia przykladowe sposoby wytworzenia struktur rurowych wielomodulowej opartej na uniwersalnym module o róznych typach zabudowania scian i róznych przebiegach w przestrzeni: A) góra - lewo, B) plasko - prosto, C) góra - prosto, D) góra - prawo; Fig. 8. przedstawia zdjecie struktury rurowej wykonanej z wielu uniwersalnych modeli m, polaczonych ze soba i w tym przypadku tworzacych tunel mostowy dla modelu kolei, poszczególne uniwersalne modele m zostaly wykonane metoda druku 3D i polaczone za pomoca uchwytów montazowych i elementów montujacych w postaci srub. SPOSOBY WYKONANIA WYNALAZKU Ponizsze przyklady ilustruja wynalazek, nie ograniczajac go w zaden sposób. PRZYKLADY Przyklad 1. Budowa przestrzenna uniwersalnego modulu W niniejszym przykladzie opisano przestrzenna geometrie bryly tworzacej uniwersalny modul m do budowy przestrzennych struktur rurowych, który zostal przedstawiony na Fig.1 oraz Fig.2 jako modul m w postaci bryly o ponizej opisanej geometrii przestrzennej: Modul m w postaci bryly opisany jest prostokatem o wierzcholkach ABCD tworzacym obszar wejsciowy oraz prostokatem o wierzcholkach abcd tworzacym obszar wyjsciowy, które odpowiednio stanowia czesc prostokatów przedniego macierzystego o wierzcholkach A'B'C'D' oraz tylnego macierzystego o wierzcholkach 1234, które sa umiejscowione wzgledem siebie nie przylegajac bokami do siebie i ustawione wzgledem siebie pod katem ostrym cp. PL 442059 A1 10/25W module m, w prostokacie macierzystym przednim A'B'C'D' znajduje sie obszar wejsciowy o wierzcholkach ABCD, którego wierzcholki A oraz D znajduja sie na odcinku A'D', przy czym odcinek AD jest krótszy niz odcinek A'D'. a wierzcholki C oraz B znajduja sie na odcinku B'C' prostokata macierzystego przedniego A'B'C'D, przy czym odcinek BC jest krótszy niz odcinek B'C'. Wewnatrz prostokata macierzystego tylnego 1234 znajduje sie obszar wyjsciowy, który stanowi prostokat o wierzcholkach abcd, którego wierzcholki a oraz d znajduja sie na odcinku 14, przy czym odcinek ad jest krótszy niz odcinek 14. Wierzcholki b oraz c znajduja sie na odcinku 23 prostokata macierzystego tylnego 1234, przy czym odcinek be jest krótszy niz odcinek 23. Dlugosci odcinków CD, C'D', AB, A'B', 12, 34, ab oraz cd sa sobie równe. W bryle tworzacej uniwersalny modul m dlugosc odcinków AA', BB', CC', DD' jest sobie równa, jak równiez dlugosc odcinków 1 a, 2b, d4, c3 jest sobie równa, przy czym odcinki 1 a, 2b, d4, c3 sa dwa razy dluzsze niz odcinki AA', BB', CC', DD'. Klatke R modulu stanowi bryla okreslona wierzcholkami aAbBcCdD, majaca sciane lewa wyznaczona przez wierzcholki aAdD, sciane prawa wyznaczona przez wierzcholki bBcC, sciane górna wyznaczona przez wierzcholki cCdD, sciane dolna wyznaczona przez wierzcholki aAbB. W klatce R uniwersalnego modulu m obszar wejsciowy ABCD znajduje sie na przodzie modulu a obszar wyjsciowy abcd na tyle modulu. Obszar wejsciowy i wyjsciowy modulu, gdy nie sa zabudowane umozliwiaja wejscie do i wyjscie z kanalu K modulu, odpowiednio. Na tylnej czesci modulu m umiejscowiony jest dwuczesciowy kolnierz W wyznaczony przez powierzchnie dwóch prostokatów, przy czym powierzchnia wyznaczona przez wierzcholki cd34 tworzy górna czesc kolnierza W 9 modulu natomiast powierzchnia wyznaczona przez wierzcholki ab12 tworzy dolna czesc kolnierza Wd. Laczac ze soba kolejno moduly m , tworzy sie strukture rurowa z polaczonymi kanalami K poszczególnych kolejno laczonych ze soba modulów m. Dla specjalisty w dziedzinie bedzie oczywiste, ze wyzej przedstawiony opis wejscia do kanalu K i wyjscia z kanalu K modulu m w rzeczywistosci moze sie odbywac od przodu modulu m jak i od tylu modulu m lub wielu polaczonych ze soba modulów. Dla specjalisty w dziedzinie bedzie równiez oczywiste, ze uniwersalny modul m moze miec rózne wykonania, byc wykonany z róznych materialów, miec w rózny sposób wypelnione sciany i poszczególne czesci kolnierza np. pelne lub wykonane w postaci kratownicy, poszczególne punkty/wierzcholki moga stanowic czesci belek wystajacych poza obrys okreslonej powyzsza geometria bryly uniwersalnego modulu, moga miec kanty/brzegi proste lub zaokraglone, uniwersalny modul m moze byc zaopatrzony w uchwyty montazowe U, np. otwory sluzace do montazu ze soba poszczególnych uniwersalnych modulów m za pomoca elementów montujacych E i w róznych wykonaniach bedzie objety zakresem wynalazku gdy zachowuje ww. opisana geometrie przestrzenna. PL 442059 A1 11/25Przyklad 2. Modul o zabudowanych scianach W jednym z wykonan uniwersalny modul m zostal przedstawiony na Fig.2 jako modul w postaci bryly, zachowujacej geometrie (Fig. 2A) opisana w przykladzie 1. W przykladzie wykonania z Fig. 2B sciany lewa, prawa, górna, dolna, górna czesc kolnierza, dolna czesc kolnierza sa w pelni zabudowane. Modul m ponadto posiada uchwyty montazowe U w postaci otworów montazowych które sluza do montazu za pomoca elementów mocujacych E np. srub, nitów laczacych ze soba moduly m. W uniwersalnym module m wedlug tego wykonania punkty 1, 2, a, A, b, B, c, C, d, D, 3, 4 (odpowiadajace wierzcholkom opisanym w Przykladzie 1) znajduja sie w srodku okregów stanowiacych otwory montazowe U, zatem modul wyposazony jest w dwanascie otworów montazowych. Przyklad 3. Modul o scianach w postaci kratownicy W kolejnym wykonaniu uniwersalny modul m zostal przedstawiony na Fig.3 jako modul m w postaci bryly wytworzony jak w przykladzie 2, z tym, ze w pelni zabudowana jest jedynie sciana dolna oraz górna czesc kolnierza i dolna czesc kolnierza, natomiast sciana górna, sciana lewa oraz sciana prawa wytworzone zostaly w postaci kratownicy. Przyklad 4. Sposób tworzenia struktur rurowych opartych na uniwersalnym module m Sposób tworzenia struktur rurowych przedstawiono przykladowo na Fig.5 jako strukture rurowa, wytworzona przez polaczenie pieciu modulów m, wykonanych jak w przykladzie 2. Wykorzystane do wytworzenia struktury moduly m, maja sciany zabudowane., Moduly zostaly ze soba polaczone wedlug schematu liczac od przodu ku tylowi: - pierwszym z drugim m góra - lewo - drugi m z trzecim m plasko - prosto M-M, - trzeci m z czwartym m - czwartym z piatym m plasko - prawo góra - prawo M, M, -M, M, M,M. Przy czym podloga struktury rurowej wytworzona zostala ze scian dolnych poszczególnych modulów w adekwatnej pozycji, i charakteryzuje sie struktura ciagla oraz zwarta, natomiast dach wyznacza sie jako wypadkowa, która nie ma znaczenia dla przemieszczania sie wewnatrz konstrukcji (np. pieszych). Moduly laczy sie za pomoc elementów montazowych takich jak nity czy srub zamontowanych w uchwytach montazowych U. Przyklad 5. Struktura rurowa oparta na module m w wersji kratownicowej PL 442059 A1 12/25Wytworzono przedstawione struktury rurowe zlozone z czterech modulów wykonanych jak w przykladzie 3 czyli o scianach bocznych w postaci kratownicy polaczonych ze soba. Przy czym w wytworzonych strukturach rurowych podloga jest zlozona ze scian dolnych poszczególnych modulów w adekwatnej pozycji i ma charakter ciagly, natomiast dach jest wypadkowy. Laczenie modulów realizuje sie za pomoc srub w uchwytach montazowych. A) Wytworzona struktura rurowa zostala przedstawiona na Fig.7 A jako cztery identyczne moduly m polaczone ze soba wedlug jednego schematu: góra - lewo M, M, tworzac struktura rurowa wznoszaca skrecajaca w lewo. B) Wytworzona struktura rurowa zostala przedstawiona na Fig.7 B jako cztery identyczne moduly m polaczone ze soba wedlug dwóch schematów: plasko - prosto M, -M oraz plasko - prosto M, -M wzajemnie sie przeplatajac tworzac strukture rurowa plaska w kierunku prostym. C) Wytworzona struktura rurowa zostala przedstawiona na Fig.7 Cjako cztery identyczne moduly m polaczone ze soba wedlug dwóch schematów: góra - prosto M, M oraz góra - prosto M, M wzajemnie sie przeplatajac tworzac struktura rurowa wznoszaca w kierunku prostym. D) Wytworzona struktura rurowa zostala przedstawiona na Fig.7 D jako cztery identyczne moduly m polaczone ze soba wedlug jednego schematu: góra - lewo M, -M, tworzac strukture rurowa wznoszaca skrecajaca w prawo. Przyklad 6. Tunel mostowy Przedstawiona na fig. 8 strukture rurowa wykonano z wielu uniwersalnych identycznych modeli m, polaczonych ze soba i w tym przypadku tworzacych tunel mostowy dla modelu kolei. Poszczególne uniwersalne modele m zostaly wykonane metoda druku 3D i polaczone sa za pomoca uchwytów montazowych U i elementów montujacych w postaci srub. WYKAZ OZNACZEN: 1,2,3,4 A', B', C', D' a, b, c,. A,B,C,D ABCD abcd aAdD bBcC cCdD - wierzcholki /punkty tylnego prostokata macierzystego , - wierzcholki / punkty przedniego prostokata macierzystego, - wierzcholki / punkty prostokata wyjsciowego, - wierzcholki / punkty prostokata wejsciowego, - prostokat wejsciowy tj. wejscie do kanalu modulu, - prostokat wyjsciowy tj. wyjscie z kanalu modulu, - sciana lewa, -sciana prawa, - sciana górna, PL 442059 A1 13/25aAbB - sciana dolna, m - modul m1, m2, m3, m4, m5 - kolejne laczone ze soba moduly M -M M -M w W9 Wd K E u - modul w podstawowym polozeniu, - modul m obrócony z polozenia M wokól osi Yo 180 °, - obrócony z polozenia M wokól osi X o 180, - obrócony z polozenia M, wokól osi Yo 180° oraz wokól osi X o 180°: - kat ustawienia wzgledem siebie prostokatów A'B'C'D' oraz 1234, - kolnierz modulu - sklada sie z czesci W 9 oraz czesci Wd, - górna czesc kolnierza (wyznaczona przez wierzcholki cd34), - dolna czesc kolnierza (wyznaczona przez wierzcholki ab12), - kanal, - elementy mocujace, - uchwyty montazowe. PL 442059 A1 14/25ZASTRZEZENIA

1. Modul w postaci bryly do tworzenia struktur rurowych, znamienny tym, ze modul m ma postac bryly opisanej prostokatem o wierzcholkach ABCD tworzacym obszar wejsciowy oraz prostokatem o wierzcholkach abcd tworzacym obszar wyjsciowy, które odpowiednio stanowia czesc prostokatów przedniego macierzystego o wierzcholkach A'B'C'D' oraz tylnego macierzystego o wierzcholkach 1234, które sa umiejscowione wzgledem siebie nie przylegajac bokami do siebie i ustawione wzgledem siebie pod katem ostrym cl>, przy czym w prostokacie macierzystym przednim A'B'C'D', w którym znajduje sie obszar wejsciowy o wierzcholkach ABCD, którego wierzcholki A oraz D znajduja sie na odcinku A'D', przy czym odcinek AD jest krótszy niz odcinek A'D', a wierzcholki C oraz B znajduja sie na odcinku B'C' prostokata macierzystego przedniego A'B'C'D, przy czym odcinek BC jest krótszy niz odcinek B'C'; przy czym w prostokacie macierzystym tylnym 1234 znajduje sie obszar wyjsciowy, który stanowi prostokat o wierzcholkach abcd, którego wierzcholki a oraz d znajduja sie na odcinku 14, przy czym odcinek ad jest krótszy niz odcinek 14, wierzcholki b oraz c znajduja sie na odcinku 23, przy czym odcinek be jest krótszy niz odcinek 23, przy czym dlugosci odcinków CD, C'D', AB, A'B', 12, 34, ab oraz cd sa sobie równe, przy czym w bryle tworzacej uniwersalny modul m dlugosc odcinków AA', BB', CC', DD' jest sobie równa, jak równiez dlugosc odcinków la, 2b, d4, c3 jest sobie równa, przy czym odcinki la, 2b, d4, c3 sa dwa razy dluzsze niz odcinki AA', BB', CC', DD'. przy czym bryla okreslona wierzcholkami aAbBcCdD stanowi klatke R modulu, która ma sciane lewa wyznaczona przez wierzcholki aAdD, sciane prawa wyznaczona przez wierzcholki bBcC, sciane górna wyznaczona przez wierzcholki cCdD, sciane dolna wyznaczona przez wierzcholki aAbB, przy czym na tylnej czesci modulu m umiejscowiony jest dwuczesciowy kolnierz W wyznaczony przez powierzchnie dwóch prostokatów, przy czym powierzchnia wyznaczona przez wierzcholki cd34 tworzy górna czesc kolnierza Wg modulu natomiast powierzchnia wyznaczona przez wierzcholki ab12 tworzy dolna czesc kolnierza Wd_

2. Modul wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze sciany lewa wyznaczona przez wierzcholki aAdD, prawa wyznaczona przez wierzcholki bBcC, górna wyznaczona przez wierzcholki cCdD oraz dolna PL 442059 A1 15/25wyznaczona przez wierzcholki aAbB sa zabudowane w postaci azurowej zwartej stabilnej, w postaci kratownicy lub w postaci pelnej .

3. Modul wedlug zastrz. 1-2, znamienny tym, ze modul jest wykonany z metalu, betonu, tworzyw sztucznych lub polaczen tych materialów.

4. Modul wedlug zastrz. 1-3, znamienny tym, ze modul jest wyposazony w uchwyty montazowe u.

5. Modularny system do tworzenia sztywnych struktur rurowych znamienny tym, ze stanowi konstrukcje zawierajaca co najmniej dwa moduly m jak okreslone w zastrz. od 1 do 4 o tych samych wymiarach umozliwiajac ich wzajemne laczenie ze soba.

6. Modularny system do tworzenia sztywnych struktur rurowych wedlug zastrz. 5, znamienny tym, ze stanowi konstrukcje zawierajaca co najmniej dwa moduly m polaczonych ze soba, tak ze prostokat wejsciowy ABCD pierwszego modulu m 1 jest polaczony z prostokatem wejsciowym ABCD drugiego modulu m 2 albo prostokatem wyjsciowym abcd drugiego modulu m 2 tworzac strukture rurowa o zwartej ciaglej podlodze.

7. Modularny system wedlug zastrz. 5-6, znamienny tym, ze moduly m polaczone sa ze soba za pomoca elementów mocujacym E, korzystnie wybranych z spawania, lutowania, klejenia, polaczen srubowych, nitów, klamer, laczników, zatrzasków.

8. Struktura rurowa znamienna tym, ze jest wytworzona z co najmniej dwóch modulów jak okreslonych w zastrz. 1-4.

9. Sposób tworzenia struktur rurowych znamienny tym, ze laczy sie ze soba co najmniej dwa moduly m jak okreslone w zastrz 1-4 o takich samych rozmiarach, przy czym sasiadujace moduly laczy sie ze soba tak, ze prostokat wejsciowy ABCD pierwszego modulu ml laczy sie z prostokatem wejsciowym ABCD drugiego modulu m2 albo prostokatem wyjsciowym abcd drugiego modulu m2 tak, ze krawedzie dolnej sciany scisle przylegaja do siebie tworzac zwarta powierzchnie podlogi, przy czym kolejne moduly laczy sie zasadniczo na co najmniej jeden z ponizszych sposobów: 1-szy sposób plasko-lewo (M, -M}, a punkty wspólne sasiednich modulów to am 1 dm 2 , bm 1 cm 2 , cmlbm2, dmlam2; PL 442059 A1 16/253-ci sposób góra-lewo (M, M), a punkty wspólne sasiednich modulów to om 1 4m 2 , cm 1 3m 2 , am1bm2, Amlam2; 4-ty sposób plasko-prosto (M, -M), a punkty wspólne sasiednich modulów to cm 1 dm 2 , dm 1 cm 2 , amlbm2, bmlam2; 5-ty sposób plasko-prosto (M, -M), a punkty wspólne sasiednich modulów to am 1 bm 2 , bm 1 am 2 , Cmldm2 1 dmlcm2; 6-ty góra prosto (M, M), a punkty wspólne sasiednich modulów to om 1 4, A m 1 3, cm 1 a, D mlbm 2 ; 7-my sposób góra prosto (M, M), a punkty wspólne sasiednich modulów to om 1 2m 2 , cm 1 1 mz, Am1,m2, smldm2; 8-my sposób góra-prawo (M, M), a punkty wspólne sasiednich modulów to sm 1 2m 2 , Am 1 1 mz, C m1,m2, omldm2; 9-ty sposób plasko-prawo (M, -M), a czyli punkty wspólne sasiednich modulów to cm 1 bm 2 , dmlam2, amldm2, bmlcm2; 10-ty sposób plasko-prawo (-M, M), a punkty wspólne om 1 sm 2 , cm 1 Am 2 , sm 1 om 2 , Amicm 2 .

10. Sposób wedlug zastrz.9, znamienny tym, ze laczy sie ze soba kolejno wiele modulów.

11. Sposób wedlug zastrz. 9-10, znamienny tym, ze kolejne moduly m laczy sie w za pomoca uchwytów montazowych U.

12. Sposób wedlug zastrz. 9-11, znamienny tym, ze moduly m laczy sie w za pomoca za pomoca elementów mocujacym E, korzystnie wybranych ze spawania, lutowania, klejenia, polaczen srubowych, nitów, klamer, laczników, zatrzasków. PL 442059 A1 17/25/ I Lewo A I Pr,;tód I I i Dól B Fig. 1 m z X PL 442059 A1 18/25o· ·i) o• A A z V ?\ Fig. 2 Fig. 3 w m B Góra . " B PL 442059 A1 19/25M y z X -M z M y z -M B -M 180° Fig. 4 PL 442059 A1 20/25X Fig. 5 PL 442059 A1 21/25A s -rvi Plasko-lewo D Góra-prosto Dól-prosto B Góra-lewo Dól-prawo D' Góra-prosto Dól-prosto C Plasko-prosto E Góra-prawo Dól-lewo C' Fig. 6 Plasko-prosto F p [ Plasko-prawo PL 442059 A1 22/25Z X A B C D Fig. 7 E Fig. 8 PL 442059 A1 23/25al. Niepodleglosci 188/192 00-950 Warszawa, skr. poczt. 203 URZAD PATENTOWY RZECZYPOSPOLITEJ POLSKIEJ tel.: (+48) 22 579 OS 55 I fax: (+48) 22 579 00 01 e-mail: kontakt@uprp,gov.pl I www.uprp.gov.pl SPRAWOZDANIE O STANIE TECHNIKI DO ZGLOSZENIA NR P.442059 Klasyfikacja zgloszenia: EOlD 1/00. EOlD 19/00, E04C 3/02, E04B 1/19 Podklasy w którychprmrndzono poszukiwania: EOlD E04C E04B Bazy komputem\\ c w któ0 eh prowadzono poszuki\, ania: EPODOC WPI bazy UPRP Kategoria dokumentu Dokumenty - z podana idcnty fikacja Odniesienie do zastrz. A CN l 04404862 A (TY LIN INTERNAT ENGINEERING CONSULTING CHINA 1-12 CO LTD) 11-03-2015 A CN111945571 A (BElJlNG YlWElAN ELECTRIC APPLlANCE TECH CO 1-12 LTD) 17-11-2020 A CN211200022 U (ANHUI TRANSPORT CONSUL TTNG & DESIGN INST CO 1-12 LTD: R & D CENTER OF HTGHW A Y TRANSP ENERGY SA VTNG AND ENVIRONMENTAL PROTECTION TECHNOLOGY AND EQUIPivIENT T) 07- 08-2020 A US3871U6 A (TREBRON HOLDINGS LTD) 18-03-1975 1-12 IZI Dc1lsry ciag ,:vykclzn doknrnentÓ\\ m rnstepnej stronie A- dokument okreslajacy ogólny stan techniki. którv nie jest uwazany za posiadajacy szczególne znaczenie, E - dokument stano,nacy wczesme_1sze zgloszeme lub patent, ale opubhlmrnm w lub po daCle zgloszema. L - dotumcnt, l\..tóry mozc poddavvac \\ \\ <-JJphv\uSC Laslrzcganc p1cn\szci1slv\·O(-v\ a), lub prLy tocwny w edu uslalcma dat: publik.ac_11 innego c: towancgu duk.umcntu lub ·1. innego S/C'/.Cgólnq;o pu,.vudu. O - dokument od110S7:JCY sle do 11_jmvnicnin 11stnego pr7cz 7.astoso,:vanic. wystawienie h1b 11_jmvnicnic v; inny sposób. P - dokument op11blikowany pT7ed daq zgloszenia. 81e pó7niei ni 7. 7.8StT7e_2nna dat8 pienYszenstwa. T - dokument póznie1szv. opubhkowany po dac1e zgloszenia lub w dacie pierwszenstwa i niebedacv w konfiikcie ze zgloszemem. ale cytowam w celu zrozumienia zasad lub teom lezacvch u podstaw wvualazku, X - dol„umcnt u SLczcgóhty 111 znacLcnm; LastrLcgan:-, \\ y mtlazcl .... nic mozc byc uv\ azany La HO\.\-)- lub me moz0 b:-, c uwaLan:-, za posiadajacy poziom\.\-)- nalazczy. jczcli ten dol.u111e11t brany jest pod m\ age samocl/.ielnic. Y - dokument o S7Cze_góln:vm 71laC7.cnin; 7.rlStT7.e~m1:-,..· v;:vnnla7ck nic mo7.c byc mYn7.mrv 7.a posincln_i;1p,· po7.iom '-')·t1nJa7.c~ je7.cli ten clokmncnt zostnnie pol~c7on:-,· z jedmm lub kilkoma tego tvpu dokumentami. a takie polac7enie bed7ie oczvwiste dla 7nawcv. & - dokument nalezacy do teJ samej rodzmy patentowe 1. Sprawozdanie wykonal/-a: Dorota Darnowska Aplikant Ekspercki Data: 02.08.2023 Uwagi do zgloszenia Podpis: /podpisano kwalifikowanym podpisem elektronicznym/ Pismo wydane w formie dokumemu elektronicznego Sprawozdanie zostalo wykonane w oparciu o wersje zastrzezen patentowych z dnia 22.08.2022 r. PL 442059 A1 24/25ZGLOSZENIE NR P.4-1-2059 Kont~ nuacja \\ykazu dokumentó,, Kategoria Dokumenty - z podam\ identyfikacja Odniesienie do dokumentu zastrz. A EP:1-1-17121 Al (LAYHER VERWALTUNGS GMBHWTLHELl\f [DE]) 26-12- 1-12 2018 PL 442059 A1 25/25