В 2005 году Автор технологии, Бояринцев Сергей Евгеньевич работал руководителем деревообрабатывающего предприятия в г. Самара, которое занималось производством клееного бруса, в том числе и для строительства деревянных зданий.

Возглавляя производство будущий автор технологии “пружинный узел” также занимался строительством и обслуживанием деревянных зданий из бруса и бревна, где собственно и были выявлены существенные недостатки таких конструкций, в виде формирования щелей между венцами уже при сборке, так и в течение времени, не смотря на то, что конструкции собирались на деревянные нагели и резьбовую шпильку, что тогда считалось нормой.

Поиск технологичного способа устранения щелей между венцами заставил Сергея Евгеньевича перебрать при строительстве очередных деревянных конструкций все известные и не известные способы сборки стен, разобраться в вопросе поведения деревянных деталей различной влажности из бруса и бревна в различных климатических условиях от средней полосы России, до Казахстанских степей, отработав при этом методику разметки и расстановки креплений в условиях стройки, где результатом проводимых изысканий стало применение конструкции шурупа по дереву в соединении с пружиной сжатия, комплект которых для строительства очередного здания из оцилиндрованного бревна был набран из машиностроительных деталей и шурупа “Глухарь” со строительного рынка того времени.

Спустя некоторое время применённый экспериментальный крепеж показал свою эффективность, где у отстоявшегося 2 зимы здания при работающей системе отопления, образование щелей стыков не обнаружилось, что подтвердило жизнеспособность изобретенного метода Бояринцева Сергея Евгеньевича, в результате чего идея разработки метода монтажа с применением пружинного узла и его серийного производства стали очевидными.

С 2005 по 2009 год велись поиски подходящих комплектующих для серийного крепления из числа комплектующих автопрома, писались рефераты полезной модели и метода применения крепления для публикации авторского изобретения, а также велось наблюдение за ранее построенными зданиями вследствие чего были буквально на ходу внесены некоторые изменения в конструкцию пружинного узла, а именно уменьшен диаметр пружины сжатия, шайбы фиксации пружины на стержне шурупа заменились с блюдцевых форм на чашечные, а стержень шурупа стал применяться с резьбой до 1/2 длины стержня. Также стало очевидным применение двухзаходного сверла, которое за одно сверление выполняет сквозное отверстие для прохождения стержня шурупа через монтируемую деталь и посадочную полость для размещения упругого элемента, для предотвращения зажатия стержня шурупа в течение времени.

Уже в 2009 году было подтверждено авторство 1-го поколения пружинного узла за Бояринцевым Сергеем Евгеньевичем с цилиндрической пружиной сжатия и им же придумана соответствующая «Торговая Марка»:

• ПАТЕНТ № 90510 «Пружинный крепеж для сборки деревянных конструкций» 2009 г.
• ПАТЕНТ № 2399729 «Способ изготовления деревянных домов, строений, сооружений» 2009 г.

Недостатки конструкции 1-го поколения, выявленные на практике:

• Цилиндрическая пружина сжатия из 7 витков, при диаметре проволоки 5 мм, способна выдать жёсткость не более 120 кгс, чего недостаточно, чтобы противостоять усушке деталей в течение времени, а также ее крайняя неустойчивость при полном сжатии, показали 40% сдвиг витков на практике, что в совокупности факторов поставило единственное решение – уход от цилиндрической пружины сжатия к другой конструкции пружины
• Шуруп “Глухарь” условно с “рынка” имеет невысокий виток резьбы 0.85–1.1 мм, что обеспечивает тягу не более 400–600 кг и имеет низкое качество материала — 40% разрушений, а в мороз 70%
• Множество деталей конструкции усложняют практическое применение крепления из-за разваливающейся сборки пружинного блока, который фиксируется на стержне шурупа стопорной шайбой, которая в свою очередь также съезжает со стержня и все детали ссыпаются в полости монтируемой детали, из которой все это нужно вынуть, собрать вновь и вновь попытаться ввернуть, но при этом детали часто встают в перекошенном положении друг к другу, что создает дополнительные проблемы
• Общее количество деталей Пружинного узла 1-го поколения составляло 5 штук, что на практике выявило новую проблему которую нужно было решать – сохранение целостности конструкции крепления до момента его вворачивания, при этом необходимо следить, чтобы это все не сдвинулось в разные стороны и не разрушило пружинный блок в полости

• ПАТЕНТ № 180024 «Крепёжный элемент для соединения деревянных конструкций» 2017 г.

Недостатки конструкции, выявленные на практике:

Спустя несколько лет практики применение 2-го поколения пружинного узла, были выявлены некоторые недостатки, казалось бы усовершенствованной конструкции с конусной пружиной сжатия, но как говорится совершенству нет предела и поиск лучшего решения поставил свои задачи, а именно:

• увеличение жёсткости пружины в аналогичных габаритных размерах;
• уменьшение количества деталей;
• увеличение тяги шурупа;
• уход от сверления проходного отверстия

В результате поиска новой конструкции было найдено решение перейти с конической пружины сжатия конструкции пружинного узла 2-го поколения на фасонную пружину сжатия, также конической формы из 7 витков, при диаметре проволоки 5 мм, где верхняя конусная часть пружины из 5 витков соединяется с нижней конусной частью пружины из 2-х витков своими широкими участками, а два поджатых опорных витка снизу и сверху пружины, являются также элементами фиксации пружины на стержне шурупа без применения шайб, при этом жесткость пружины возросла до 320 кгс в схожих веса – габаритных параметрах с конструкцией 2-го поколения, что стало большим достижением, тем более, что общее количество деталей пружинного узла 3-го поколения составляло уже 2 штуки, что на практике показало простоту и надежность такой конструкции.

В 2020 году было подтверждено авторство 3-го поколения пружинного узла и отдельно пружины сжатия за Бояринцевым Сергеем Евгеньевичем с конической пружиной сжатия и им же придумана соответствующая торговая марка «SILAREX», а позже эта конструкция получила дополнительную марку своей модификации «ULTRA», при этом велась работа по доработке шурупа с зенкером, проводились тестовые испытания образцов получаемых от смежных предприятий как в Китае, так и в России.

В 2023 году было подтверждено авторство фирменного шурупа «SILAREX» с Зенкером, на базе шурупа по дереву стандарта DIN 571 с изменениями в конструкции головки, увеличению высоты витка резьбы, утоньшению участка стержня с размещением многолезвийного режущего зенкера, что позволило сверлить только посадочное отверстие для размещения упругого элемента в монтируемой детали, без необходимости сверления проходного отверстия для предотвращения зажатия стержня в течение времени:

• ПАТЕНТ № 200338 «Крепёжный элемент для соединения деревянных конструкций» 2020 год;
• ПАТЕНТ № 211972 «Коническая пружина сжатия для соединения элементов конструкций» 2021 год;
• ПАТЕНТ № 225698 «Шуруп с зенкером для деревянных конструкций» 2023 год;
• СВИДЕТЕЛЬСТВО № 826281 «SILAREX» 2020 год;

Модель пружинного узла 3-го поколения заняла достойное место на строительном рынке, стала отличной конструкцией, способной сжимать стык деталей плотно в течение времени, а шуруп работает надежной тягой при сборке деталей в конструкцию, но сила сжатия упругого элемента в течение времени должна быть не только большой, но и иметь запас жесткости на временную усталость упругого элемента, в результате чего Бояринцев Сергей Евгеньевич разработал конструкцию 4-го технологического поколения с цилиндро – конусной пружиной сжатия, жесткость которой достигла 700 кгс.

Механика работы цилиндрически – конусной пружины сжатия в конструкции пружинного узла 4-го поколения сочетает в себе лучшие свойства линейных и прогрессивных пружин сжатия, где цилиндрический участок пружины является линейно зависимым между нагрузкой и прогибом, усилие которого растёт прямо пропорционально уменьшению высоты пружины, а сочетание зауженного диаметра пружины дает пружине максимально высокую жесткость, при этом конусный участок пружины, имеющий нелинейное сжатие из – за конусного изменения шага витка, является прогрессивной пружиной, обеспечивающей устойчивость нижней опорной части пружины с резким увеличением жесткости конусного участка и пружины в целом при ее полном сжатии, а цилиндрический участок пружины диаметром 21-23 мм при внутреннем диаметре 11 мм находится в соединении с утолщенным участком стержня шурупа, являющимся направляющим стержнем для пружины, что дает возможность получить максимальную жесткость и устойчивость пружины в целом, без необходимости применения шайб фиксации упругого элемента на стержне шурупа.

Простота конструкции такова, что полное отсутствие шайб фиксации пружины на стержне шурупа, позволяет креплению монтироваться при значительном отклонении шурупа от вертикальной оси, без вероятности сдвига, разъединения деталей между собой, что случается с аналогичными креплениями, состоящими из нескольких деталей, что сильно усложняет работу строителя, приводит к браку сборки из-за отсутствия должного внимания работника к целостности таких креплений.

Новинка пружинного узла «SILAREX» 4-го поколения, являющаяся модификацией 3-го поколения приобрела наименование «EXTRA», сменив пружину, но оставив фирменный шуруп «SILAREX» изготавливаемый из стали марки СТ20, соответствует классу прочности 6.2–6.6 и стягивает детали между собой с силой до 1000 кгс, так как высота витка резьбы равная 1,35 – 1,65 мм с шагом до 5 мм дает качественное зацепление с рыхлой хвойной древесиной, в результате чего сила стягивания столь высока.

В 2025 году было подтверждено авторство 4-го поколения пружинного узла и отдельно пружины сжатия за Бояринцевым Сергеем Евгеньевичем с цилиндро – конусной пружиной сжатия и им же придумана соответствующая торговая марка «SILAREX» модификация «EXTRA»:

• ПАТЕНТ № 000000 «Пружинный крепеж для соединения деревянных конструкций»
• ПАТЕНТ № 000000 «Пружина сжатия для компенсации деформаций в соединениях деревянных конструкций»