Zawiasy służą do połączenia skrzydeł z ościeżnicami budowlanych wyrobów otworowych, w tym drzwi rozwieranych. Ich podstawowym zadaniem jest zapewnienie bezpiecznego oraz sprawnego, zgodnego z przypisaną im funkcją, działania skrzydeł zawieszonych na ościeżnicy.

Konstrukcja zawiasów powinna uwzględniać różne rozwiązania materiałowe drzwi – zarówno drewnianych, metalowych (głównie aluminiowych i stalowych), jak i tych wykonanych z kształtowników (profili) tworzywowych oraz drzwi szklane.

Fot. 1. Czopowy zawias jednoosiowy EXACTA (fot. Otlav)

Normalizacja i wymagania
W odniesieniu do zawiasów obowiązuje norma PN-EN 1935:2003 Okucia budowlane – Zawiasy jednoosiowe – Wymagania i metody badań. Określono w niej wymagania i metody badań dla zawiasów jednoosiowych przeznaczonych do stosowania m.in. w drzwiach, obejmujące: wytrzymałość na obciążenie statyczne i na ścinanie, trwałość wyrażoną dopuszczalnym zużyciem i maksymalnym dopuszczalnym ciernym momentem obrotowym oraz odporność na korozję.

Fot. 2. Kryty zawias TECTUS (fot. Simonswerk)

W tym miejscu trzeba podkreślić, że omawiana norma uwzględnia jedynie zawiasy montowane na krawędzi  skrzydła drzwiowego o masie do 160 kg, otwierającego się tylko w jednym kierunku, którego oś obrotu znajduje się w odległości do 30 mm od krawędzi ruchomego skrzydła. Ponadto podano, że nie występują żadne ograniczenia odnoszące się do materiałów lub stosowanych metod produkcji pod warunkiem, że zawiasy będą odpowiadać wymaganiom właściwym dla ich zastosowania.

Powyższy dokument normalizacyjny wyróżnia dwa rodzaje zawiasów:
- rozłączne – stanowiące jednoosiowe złącze obrotowe z przegubem jedynie dwuczęściowym, którego oś obrotu znajduje się do 30 mm od krawędzi elementu ruchomego, mocującego skrzydło drzwi z boku lub od góry, dające się rozłączyć np. poprzez uniesienie jednego ze skrzydełek zawiasów

- nierozłączne – także jednoosiowe złącze obrotowe, ale z przegubem więcej niż dwuczęściowym, z czopem stałym lub dającym się wyjąć, którego oś obrotu jest usytuowana jak w powyższym rodzaju, jednak skrzydełka zawiasów nie dają się w ogóle rozłączyć lub do ich rozłączenia konieczne jest wyjęcie czopa.

Z normy wynika, iż zawiasy powinny być klasyfikowane zgodnie z ośmioliczbowym systemem kodowym, określającym:
1. kategorię użytkowania,
2. trwałość,
3. masę drzwi próbnych,
4. przydatność do zastosowania w drzwiach stanowiących przegrody ogniowe/dymowe,
5. bezpieczeństwo,
6. odporność na korozję,
7. zabezpieczenie (odporność na włamanie),
8. klasę zawiasa.

Każdy więc zawias wykonany zgodnie z postanowieniami normy PN-EN 1935:2003 przedstawić można w postaci zapisu kodowego, określającego jego podstawowe parametry techniczno-użytkowe. Jednym z najistotniejszych elementów klasyfikacji zawiasów jest kategoria użytkowania.

Wyróżnia się:
- Kategoria 1 – lekkie warunki stosowania, obejmująca zawiasy instalowane w drzwiach budynków z niską częstotliwością użytkowania przez osoby z wysoką motywacją do uważnego posługiwania się drzwiami, gdzie występuje małe prawdopodobieństwo wypadków i niewłaściwego użytkowania,

- Kategoria 2 – umiarkowane warunki eksploatacji, dotycząca zawiasów przeznaczonych do drzwi w budynkach, w których mamy do czynienia ze średnią częstotliwością użytkowania przez osoby z pewną motywacją do uważnego posługiwania się drzwiami, ale gdzie występuje możliwość wypadków lub niewłaściwego użytkowania,

- Kategoria 3 – ciężkie warunki eksploatacji, która odnosi się do zawiasów montowanych w drzwiach budynków z występującą wysoką częstotliwością użytkowania przez ludzi z małą motywacją do uważnego posługiwania się drzwiami, z dużą możliwością wypadków i niewłaściwego użytkowania,

- Kategoria 4 – bardzo ciężkie warunki eksploatacji, jest właściwa do zawiasów instalowanych w drzwiach, które są narażone na częste, gwałtowne i rozmyślne niewłaściwe użytkowanie, a także cechujące się zwiększoną odpornością na potencjalnie uporczywy atak.

Prezentowana norma określa także najważniejsze wymagania, którym muszą sprostać konstrukcje zawiasów.

Należą do nich:
- dopuszczalny cierny moment obrotowy, wynoszący w zależności od klasy od 2 Nm do 4 Nm,
- obciążenie statyczne, odnoszące się do poprzecznego, pionowego i trwałego przemieszczenia,
- wytrzymałość na ściskanie (brak uszkodzeń i spękań po przeprowadzonym badaniu),
- trwałość, obejmująca w zależności od klasy liczbę cykli próbnych: 25 000 (klasa 4) lub 200 000 (klasa 7),
- odporność na korozję, określaną w sześciu klasach: od kl. 0 (nieokreślona odporność) do kl. 5 (wyjątkowo wysoka odporność).

Norma zawiera także załączniki podające dodatkowe wymagania, które powinny spełniać zawiasy przeznaczone do drzwi ze zwiększoną odpornością na włamanie oraz cechujących się ognioodpornością i/lub dymoszczelnością.

Wynika z nich między innymi, iż zawiasy do drzwi o zwiększonej odporności na włamanie nie powinny mieć zamocowania dostępnego od strony zewnętrznej, a ich konstrukcja pozwalać na usunięcie czopa tylko przy otwartych drzwiach. Z kolei zawiasy do drzwi ognioodpornych powinny mieć funkcję samozamykania, a temperatura topnienia dla każdej części składowej oraz zamocowania zawiasu nie może być niższa niż 800°C.

Występują jednak rozwiązania konstrukcyjnie zawias nie odpowiadające definicji wyrobów jednoosiowych, określonych w normie PN-EN 1935:2003. Takimi okuciami są np. kryte zawiasy, chociaż niektórzy ich producenci podają w swych materiałach informacyjnych, że są zgodne z omawianą normą.

W tym przypadku, zgodnie z obowiązującymi przepisami, wyrób powinien mieć Krajową Ocenę Techniczną (KOT) lub Europejską Ocenę Techniczną (ETA); dawniej krajowa albo europejska aprobata techniczna. W tych dokumentach zawarty jest przede wszystkim opis techniczny wyrobu, zamierzony zakres stosowania oraz własności użytkowe wyrobu w odniesieniu do metod zastosowanych do ich oceny.

Krajową Ocenę Techniczną, będącą udokumentowaną, pozytywną oceną właściwości użytkowych wyrobów budowlanych nie objętych zakresem przedmiotowym Polskiej Normy, jak przykładowo krytych zawias, wydaje w Polsce Instytut Techniki Budowlanej w Warszawie.

Instytut ta upoważniony jest także do wydawania Europejskiej Oceny Technicznej m.in. dla drzwi, okien, okiennic, bram i powiązanych z nimi okuć budowlanych. Podstawę do wydania ETA stanowi Europejski Dokument Oceny (EAD), zawierający m.in. wykaz zasadniczych charakterystyk istotnych z punktu widzenia zastosowania wyrobu oraz metod i kryteriów oceny jego właściwości użytkowych.

Takim dokumentem w odniesieniu do zawiasów niejednoosiowych jest EAD 020001-01-0405 dotyczący zespołów wieloosiowych zawiasów chowanych.

Fot. 3. Skrzydełko czopowej zawiasy EXACTA (fot. Otlav)

Zawiasy do drzwi drewnianych
Drzwi rozwierane są najczęściej wytwarzane z drewna, w związku z czym większość dostępnych na rynku budowlanym zawiasów jest przystosowanych do tego rodzaju materiału. Typowe okucia instalowane w drzwiach drewnianych stanowią czopowe zawiasy jednoosiowe rozłączne lub nierozłączne. Ze względu na sposób mocowania dzielą się głównie na wkręcane, przykręcane, przykręcano-wkręcane i wciskanowkręcane.

Klasyczne czopowe zawiasy jednoosiowe występują jako dwu- i trzyskrzydełkowe, z ramionami walcowymi wkręcanymi lub płaskimi, które są zazwyczaj przykręcane. Spotykane są także zawiasy z jednym albo dwoma skrzydełkami z ramionami walcowymi wkręcanymi oraz jednym skrzydełkiem z ramieniem płaskim przykręcanym. W zawiasach dwuczęściowych skrzydełko z ramieniem walcowym jest wkręcane w skrzydło drzwi, natomiast z ramieniem płaskim przykręca się je do ościeżnicy.

Zawiasy do drzwi drewnianych produkowane są w bardzo szerokim asortymencie. Wykonuje się je zwykle ze stali konstrukcyjnej zabezpieczonej przed korozją oraz ze stali nierdzewnej. Rozwiązania konstrukcyjne zapewniają wielopłaszczyznową regulację oraz niezawodne użytkowanie bez konieczności konserwacji. Czopowe zawiasy jednoosiowe charakteryzują się prostą konstrukcją oraz nawierzchniowym usytuowaniem. Umożliwia to prosty montaż zawiasów polegający na wywierceniu otworów, wkręceniu lub wciśnięciu skrzydełek albo ich przykręceniu oraz przeprowadzeniu regulacji.

Typowy zawias ma możliwość regulacji w trzech płaszczyznach (wysokości oraz bocznej w skrzydle i ościeżnicy), której dokonuje się za pomocą jednego klucza, bez konieczności demontażu drzwi. Górna część zawiasu jest zazwyczaj wyposażona w teflonową wkładkę chroniącą przed wycieraniem się materiału, a łożyskowane śruby gwarantują precyzyjną regulację. Dodatkowe, walcowe, gładkie ramię zapewnia stabilne i pewne osadzenie okucia. Zawias o przedstawionej konstrukcji z zaznaczonymi kierunkami regulacji zaprezentowano na fot. 1.

W nowoczesnych rozwiązaniach drzwi drewnianych, szczególnie bezprzylgowych, coraz częściej stosuje się kryte zawiasy, instalowane w luzie wrębowym pomiędzy skrzydłem a ościeżnicą. Po zamknięciu drzwi zawiasy stają się całkowicie niewidoczne, w efekcie czego otrzymujemy idealnie gładkie powierzchnie zewnętrzne.

Montaż tego typu okuć wymaga wyfrezowania zarówno w skrzydle, jak i ramie ościeżnicy odpowiednich otworów. W skrzydle umieszcza się stronę zawiasu wyposażoną w możliwość regulacji wysokości oraz głębokości, natomiast w ościeżnicy stronę pozwalająca na regulację odległości pomiędzy nią a skrzydłem. Kryte zawiasy są zazwyczaj wyposażone w bezkonserwacyjne łożyska ślizgowe, niewymagające konwencjonalnej obsługi smarowniczej. Przykładowe okucie zaprezentowanego rodzaju pokazano na fot. 2.

W ofercie producentów znajdziemy też drzwi składające się z drewnianego skrzydła oraz stalowej ościeżnicy. W tym przypadku dolne skrzydełko czopowych zawiasów jednoosiowych instalowane w ościeżnicy ma zwykle płaskie ramię. Specjalny kształt ramienia pozwala na mocowanie na ościeżnicy w tzw. kieszeni zawiasowej. Skrzydełko o przedstawionej konstrukcji obrazuje fot. 3.

Fot. 4. Czopowy zawias jednoosiowy VARIANT (fot. Simonswerk)

Zawiasy do drzwi metalowych
Bardzo często spotyka się w budynkach drzwi metalowe, w tym wykonane z blachy stalowej. Głównie są to wyroby otworowe o dodatkowych właściwościach, jak np. te montowane w budownictwie wielorodzinnym jako drzwi wejściowe do budynków lub mieszkań (o zwiększonej odporności na włamanie), a w budynkach jednorodzinnych jako drzwi pomiędzy pomieszczeniami mieszkalnymi a garażem (przeciwpożarowe). Instaluje się w nich najczęściej czopowe zawiasy jednoosiowe (z ramionami skrzydełek przystosowanymi do montażu w stalowych skrzydłach i ościeżnicach.

Mogą to być zawiasy trzyskrzydełkowe, gdzie dwa skrzydełka (zewnętrzne) mają ramiona walcowe, a jedno (środkowe) ramie płaskie, o specjalnym ukształtowaniu, jak np. zaprezentowane na fot. 3. Skrzydełko z płaskim ramieniem jest mocowane w znajdującej się w ościeżnicy kieszeni zawiasowej, wyposażonej w płytkę dociskową wraz ze stosowną śrubą.

Montaż skrzydełka polega na usytuowaniu w otworze ościeżnicy i dokręceniu z właściwą siłą śruby płytki dociskowej, uniemożliwiającej wypadnięcie skrzydła. Z kolei skrzydełka z ramionami walcowymi wkręca się w odpowiednio przygotowane otwory w ramie skrzydła (przeważnie jest to wykonywane już przez producenta drzwi), a następnie łączy ze skrzydełkiem w ościeżnicy za pomocą wyjmowanego czopa.

W drzwiach stalowych stosuje się także czopowe zawiasy jednoosiowe z płaskimi ramionami, które w przypadku skrzydła są przykręcane do jego ramy, natomiast w ościeżnicy w podany już powyżej sposób. Zawiasy są zazwyczaj wykonywane ze stali nierdzewnej i wyposażone w łożyska ślizgowe, niewymagające konserwacji. Można je instalować w drzwiach z ciężkimi skrzydłami o masie do 400 kg. Przykładowe okucie o podanej charakterystyce pokazano na fot. 4.

Drugi rodzaj drzwi metalowych stanowią konstrukcji oparte na aluminiowych kształtownikach, głównie z przekładką termiczną. Prawidłową eksploatację drzwi aluminiowych zapewniają specjalnie zaprojektowane dla tych wyrobów okucia, w tym zawiasy, które powinny gwarantować także możliwość wielopłaszczyznowej regulacji i długoletnie użytkowanie. Mogą to być czopowe zawiasy jednoosiowe dwuskrzydełkowe, których korpus oraz przykrywka są wykonane z aluminium.

Skrzydełka okucia mocuje się do ram skrzydła i ościeżnicy przy pomocy wkrętów samogwintujących. Zawias jest wyposażony w funkcję potrójnej regulacji – poziomej, pionowej oraz docisku (pod ciśnieniem uszczelki). Każda z tych regulacji jest niezależna od innych i może być przeprowadzona przez operatora, gdy drzwi znajdują się w pozycji zamkniętej. Model opisanego zawiasu wraz z przekrojem charakteryzującym sposób regulacji przedstawiono na fot. 5.

Fot. 5. Zawias dwuskrzydełkowy FAPIN LOIRA (fot. Ragen)

Fot. 6. Czopowy zawias jednoosiowy KT-SV (fot. Dr. Hahn)

Zawiasy do drzwi tworzywowych
Kolejnym rodzajem materiału, z którego produkuje się drzwi są tworzywa sztuczne, głównie polichlorek winylu (PVC). Z tworzywa wykonuje się kształtowniki (zwane popularnie profilami), będącymi podstawowymi elementami konstrukcji drzwi. Ten model drzwi spotyka się najczęściej w obiektach użyteczności publicznej (np. w budynkach szpitalnych) oraz mieszkalnych wielorodzinnych (drzwi balkonowe).

Rozwiązania konstrukcyjno-materiałowe zamontowanych w nich zawiasów powinny uwzględniać specyfikę tworzyw sztucznych. Dotyczy to w szczególności wyeliminowania możliwości uginania się kształtowników PVC już przy średnio mocnym dokręceniu wkrętów mocujących, a także zapewnienia stabilnego połączenia zawiasów.

W drzwiach tworzywowych stosuje się zazwyczaj czopowe zawiasy jednoosiowe z przykręcanymi ramionami. Skrzydełka są głównie wykonywane z aluminium, natomiast osie i trzpienie ze stali odpornej na korozję, często dodatkowo hartowane. Zawiasy wyposaża się w tulejki łożyskowe wytwarzane ze specjalnych tworzyw sztucznych zawierających teflon, przez co nie wymagają smarowania. Ich cechą charakterystyczną jest łatwy montaż z użyciem uniwersalnych narzędzi, przy czym możliwe jest zastosowanie wkrętów samowiercących, co znacznie skraca czas montażu.

Regulację usytuowania zawiasów dokonuje się bezproblemowo przy pomocy jednego tylko narzędzia w stanie zabudowanym, bez konieczności luzowania śrub mocujących. Okucie o zaprezentowanej konstrukcji zobrazowano na fot. 6. Tego typu zawiasy można regulować w trzech kierunkach, w następujących zakresach – w poziomie: ± 5,0 mm, w pionie: od + 3,0 mm do – 2,0 mm oraz docisk uszczelki: od – 2,5 mm do + 2,5 mm.

Fot. 7. Zawias narożny do drzwi szklanych systemu UNIWERSAL (fot. Dormakaba)

Zawiasy do drzwi szklanych
Specyficznym materiałem, z którego również są wykonywane skrzydła drzwiowe, jest szkło. Stosowane do zawieszenia tego rodzaju skrzydeł zawiasy powinny charakteryzować się odpowiednią wytrzymałością, uwzględniającą masę tafli szklanej. Również sposoby mocowania okuć są odmienne od przedstawionych już w publikacji, gdyż muszą być przystosowane do wymagań szkła.

Z tego względu rozróżnia się zawiasy niewymagające żadnej ingerencji w materiale skrzydła oraz takie, w których zachodzi konieczność przeprowadzenia obróbki mechanicznej tafli szklanej – zazwyczaj polegającej na wykonaniu odpowiedniego wycięcia w jej narożu i wykonania otworów.

Wycięcia te i otwory wykonuje się w tafli szklanej przed procesem hartowania, gdyż w szkle hartowanym nie jest możliwa żadna obróbka. Bardzo często w drzwiach szklanych stosuje się tzw. zawiasy narożne, zwane także okuciami narożnymi, wymagające wykonania wycięć narożnych oraz co najmniej jednego otworu przelotowego.

Tego typu zawias składa się z elementu górnego oraz dolnego – wyposażonego w gniazdo z tworzywa na oś obrotu, przesuniętą z zasady o co najmniej 50 mm. Zarówno dolny, jak i górny element okucia może być przystosowany do współpracy z odpowiednio usytuowanym zamykaczem. Zawiasy narożne umożliwiają regulację usytuowania skrzydła drzwiowego w dowolnej płaszczyźnie.

Dzięki temu występuje bardzo szeroka możliwość regulacji szczeliny pionowej oraz ustawienia osi obrotu. Okucia zazwyczaj mogą być stosowane w drzwiach ze skrzydłem szklanym o maksymalnej szerokości 1300 mm i masie nie przekraczającej 200 kg, wykonanym z tafli o grubości od 8 mm do 22 mm. Przykładowy zawias narożny przeznaczony do drzwi szklanych pokazano na fot. 7.

Jak powyżej stwierdzono, występuje także możliwość tzw. bezotworowego mocowania zawiasów do szklanych skrzydeł drzwi. Wymaga to zastosowania specjalnych uchwytów lub szyn metalowych, wyposażonych w uszczelki oraz wkręty dociskające. Montaż tego typu okuć polega na osadzeniu tafli szkła w uchwycie jednego skrzydełka z użyciem uszczelki oraz zaciśnięciu specjalnym wkrętem. Niektórzy producenci zawiasów podają zalecaną siłę dokręcania wkrętów.

Drugie skrzydełko zawiasu przykręca się do ramy ościeżnicy lub bezpośrednio do ościeża. Dodać jeszcze należy, iż do rozwiązań bezotworowych zalicza się także zawiasy klejone. Do mocowania skrzydełek zawias stosuje się zazwyczaj kleje konstrukcyjne utwardzane światłem UV, wyróżniające się m.in. wysoką wytrzymałością, bardzo krótkim czasem utwardzania oraz stosowną odpornością na wilgoć i temperaturę. Ten sposób mocowania zawiasów stosuje się jednak w bardzo ograniczonym zakresie. 

inż. Zbigniew Czajka

Literatura
Norma PN-EN 1935:2003
Materiały informacyjne firm: Otlav, Simonswerk, Ragen,
Dr. Hahn, Dormakaba

Całość artykułu w wydaniu drukowanym i elektronicznym 

Inne artykuły o podobnej tematyce patrz Serwisy Tematyczne 
Więcej informacji:  Świat Szkła 5/2021