Консольный свес кровли здания



Консольный свес кровли здания
Консольный свес кровли здания

 


Владельцы патента RU 2504626:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" (RU)

Изобретение относится к области строительства, в частности к консольному свесу кровли здания. Технический результат изобретения заключается в снижении эксплуатационных затрат. Консольный свес кровли здания содержит устройство для ударного удаления слоя снега, льда и сосулек с края свеса. Полоса свеса прикреплена к краю с помощью шарнира, на крыше укреплена система пар постоянных магнитов, параллельных друг другу и намагниченных в осевом направлении, причем магниты каждой пары обращены друг к другу разноименными полюсами. При повороте в шарнире свес контактирует ударно со стеной. Магниты пары разделены немагнитным элементом в виде колпачка с регулируемой толщиной дна, на стене установлен горизонтальный упор с регулируемой с помощью резьбовой втулки длиной. 2 ил.

 

Изобретение относится к строительству крыш жилых и производственных зданий, исключающих опасность схода с крыши снега и льда, а также падения сосулек значительных размеров.

Известен консольный свес кровли здания, содержащий устройство для предотвращения падения крупных сосулек, наледи и снега в виде листообразного, гибкого и упругого тела, задерживающего наледь и снег на своей поверхности /см. патент РФ на полезную модель №90323, кл. E04D 13/076, 2009 [1]/.

Недостатком известного устройства является опасность накопления на выступающем упругом теле значительных масс снега, льда и сосулек вследствие возможности их самопроизвольного обрушения.

Известны также консольные свесы кровли, содержащие устройства для сброса с них сосулек, снега и льда, включающие упругую полосу, соединенную либо с источником механических колебаний, выполненным в виде закрепленного на здании вала с электродвигателем и эксцентриком / см. патент РФ на полезную модель №110790, кл. E04D 13/076, 2010 [2], либо с источником механических импульсов и вибраций в виде передвижного вибратора, соединенного с вибропроводом, состоящим из набора горизонтальных и вертикальных металлических стержней / см. патент РФ на полезную модель №110789, кл. E04D 13/064, 2010 [3], либо с источником механических импульсов, взаимодействующим с волноводами, выполненными из профильных конструкций, закрепленных с напуском относительно кромки кровли /см. патент РФ на полезную модель №90450, кл. E01C 11/24, 2009 [4]/.

Недостатками всех известных устройств является предельная сложность конструкции вследствие необходимости использования специальных вибро-импульсных возбудителей, вибропроводов и волноводов, значительные энергозатраты, низкие эксплуатационные характеристики устройства из-за отсутствия возможности автоматизации процесса сброса сосулек, льда и снега со свеса кровли, причем на начальной стадии их образования без создания опасности для людей и объектов.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности существенных признаков является консольный свес кровли здания, включающий устройство для сброса с него сосулек значительных размеров, льда и снега, содержащее шарнирно прикрепленный к свесу кровли поворотный сбивающий орган, выполненный составным из шарнирно соединенных полос, при этом полоса, примыкающая к свесу кровли, снабжена со стороны свеса бойком, а с противоположной стороны - кронштейном, соединенным с тросом, перекинутым через блок /см. а.с. СССР №1188288, кл. E04D 13/06, 1982 [5]/, и принятый за прототип.

Недостатками устройства-прототипа являются ручной характер процесса сброса снега и льда со свеса кровли при полном отсутствии автоматизации, и как следствие - опасность скопления на свесе кровли значительной массы снега, льда и сосулек значительных размеров и их самопроизвольного обрушения, значительная трудоемкость процесса сброса, отсутствие возможности сброса осадков на начальной стадии их образования.

Сущность изобретения заключается в создании конструкции консольного свеса кровли, снабженного устройством для полностью автоматического сброса льда, снега и сосулек без участия человека периодически при достижении массой данных отложений заранее заданных регулируемых значений.

Технический результат - улучшение эксплуатационных характеристик устройства за счет полной автоматизации процесса сброса льда, снега и сосулек со свеса кровли.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном консольном свесе кровли, включающем устройство для ударного удаления снега и льда, особенность заключается в том, что полоса свеса шарнирно прикреплена к наружному краю кровли с возможностью свободного поворота, а устройство для ударного удаления со свеса снега и льда выполнено в виде системы параллельных друг другу пар намагниченных в осевом направлении стержневых постоянных магнитов, при этом магниты каждой пары ориентированы вдоль оси, перпендикулярной краю кровли, прикреплены, соответственно, к верхней поверхности свеса и кровли и введены в свободный контакт торцами разноименно намагниченных сторон вдоль линии шарнирного крепления свеса, а на стене здания под свесом установлен упор с регулируемой длиной для ударного взаимодействия с нижней поверхностью свеса при его повороте, причем, в устройстве обеспечена возможность настройки момента его срабатывания на заданную массу осадков на свесе с помощью надетого на контактирующий торец одного из магнитов каждой пары немагнитного элемента с изменяемой толщиной.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где схематично показан предлагаемый консольный свес: на фиг.1 - поперечный разрез; на фиг.2 - вид А на фиг.1 /сплошными линиями - в положении до срабатывания, пунктирными - после срабатывания и ударного взаимодействия с упором/.

Консольный свес 1 кровли 2 здания 3 содержит устройство для ударного удаления слоя 4 снега и льда и сосулек 5 с края свеса 1. При этом протяженная полоса свеса 1, выполненная из жести или из толстого пластика, шарнирно прикреплена к наружному краю кровли 1 с возможностью свободного поворота. Шарнир 6 выполнен в виде параллельного кромке кровли 2 прямого эластичного шва из прорезиненной высокопрочной ткани, применяемой, например, для изготовления шкивов, конвейерных лент и т.п. Устройство для ударного удаления со свеса 1 слоя 4 снега, льда и сосулек 5 выполнено в виде системы параллельных друг другу пар намагниченных в осевом направлении постоянных магнитов 7 и 8, 9 и 10 и т.д., при этом магниты каждой пары 7 и 8, 9 и 10 и т.д. ориентированы вдоль одной оси, перпендикулярной краю кровли 2. Один из магнитов каждой пары 7, 9… прикреплен к верхней поверхности свеса 1, другой 8, 10… - к верхней поверхности кровли 2, при этом каждая пара магнитов 7 и 8, 9 и 10… введены в свободный контакт торцами разноименно намагниченных сторон вдоль линии шарнирного крепления свеса 1, то есть вдоль эластичного шва 6. Таким образом /см. фиг.1/, каждая пара постоянных магнитов 7 и 8, 9 и 10… свободно притянута друг к другу разноименными полюсами, причем, линия стыка всех пар магнитов 7 и 8, 9 и 10… расположена над эластичным швом 6 шарнира, а консольный свес 1 удерживается от проворота вниз в шарнире 6 с ударом об стену 2 здания 3 практически только за счет сил магнитного взаимодействия /притяжения/ пар 7 и 8, 9 и 10… постоянных магнитов /противодействующий момент, создаваемый эластичным швом-шарниром 6 по сравнению с моментом от сил магнитного взаимодействия пренебрежимо мал/. При сравнительно небольшой протяженности полосы свеса 1 /не более 4 метра/ достаточно двух пар магнитов 7 и 8, 9 и 10 по концам полосы 1, как и показано на рисунках, причем, более эффективное взаимодействие при использовании магнитов прямоугольного поперечного сечения, по сравнению, например, со сплошным круглым сечением. Целесообразно применять постоянные магниты типа ЮНДК 15, изготовленные металлопластическим способом. Эти магниты имеют не самую высокую остаточную индукцию порядка Вр≈0, 5 Тл /например, по сравнению с металлокерамическими/, зато они отличаются высокой механической и особенно ударной прочностью, дешевизной, низкой трудоемкостью изготовления. При металлопластическом способе постоянные магниты изготавливаются из порошка, получаемого раздроблением литого термообработанного магнита. Этот порошок смешивается со смолой и прессуется в различные формы. Крепление постоянных магнитов 7, 9… к свесу 1 и 8, 10… к кровле 2 осуществляется с помощью скоб 12 с винтами 13. Известно, что сила магнитного притяжения постоянных магнитов, например, 7 и 8 в зависимости от зазора между их торцами резко нелинейна, при соприкосновении торцов эта сила очень велика, при малейшем зазоре в доли миллиметра сила скачкообразно убывает. Поэтому, для срабатывания устройства, то есть для отрыва участка площади поперечного сечения пары магнитов 7 и 8 и т.д. друг от друга при начале проворота свеса 1 вниз надо приложить определенное усилие к свесу 1, направленное вниз, то есть создать значительный вращающий момент, а далее этот поворот происходит при минимальных усилиях, то есть угол поворота свеса 1 под действием на него силы тяжести сверху резко нарастает вплоть до удара свеса 1 нижней поверхностью о стену 2. Естественно, что даже при исходном минимальном зазоре между торцами пар магнитов 7 и 8, 9 и 10… это усилие срабатывания /начала поворота/ резко уменьшается. Очень важно, что вышеописанный процесс можно смоделировать на практике в кабинетных условиях прямо на столе, положив одни из притянутых стержневых магнитов на край стола перпендикулярно краю стола и надавливая на второй магнит, выходящий за край стола, либо постепенно увеличивая усилие нажима, либо увеличивая вес груза сверху на выступающем магните. После скачкообразного /релейного/ начала поворота свисающий магнит под действием веса груза начнет резко, почти без сопротивления поворачиваться вниз до падения груза с его верхней поверхности, после чего данный магнит резко с ударом вернется обратно в притянутое состояние. Однако, если груз слетит с магнита при большом угле отклонения от горизонтали порядка 60-70° /из-за больших сил сцепления и т.п./ магнит может сам не вернуться в исходное горизонтальное состояние. В устройстве обеспечена возможность настройки момента его срабатывания, то есть начала поворота каждой пары магнитов 7 и 8 и т.д. на заданную массу осадков 4, 5 на свесе 1. Эта настройка осуществляется с помощью надетого на контактирующий торец одного из магнитов каждой пары 7 и 8, 9 и 10… /в данном случае на магниты 8, 10 на кровле 2 / немагнитного элемента с изменяемой толщиной. В предлагаемом устройстве такой немагнитный элемент выполнен в виде пластикового колпачка 14, плотно надетого на конец магнита 8, 10 и т.д., при этом дно колпачка 14 выполняет функцию осевого зазора между каждой парой магнитов 7 и 8… Винты 13 на скобах 12 магнитов 8, 10… ослабляются, магниты раздвигаются, колпачок 14 надевается, магниты 7 и 8… сами прижимаются друг к другу, винты 13 затягиваются. Просто выставить заданный осевой зазор без введения между магнитами немагнитного элемента заданной толщины на практике очень трудно, так как магниты релейно притягиваются при малых зазорах с очень большими силами. Изменение /регулировку/ толщины немагнитного элемента, то есть дна колпачка 14 производят путем, например, подкладки на дно внутрь колпачка 4 кусочков той же прорезиненной ткани /см. выше/. После регулировки колпачки 14 контрятся специальным клеем. В процессе экспериментальной настройки устройства на свесе 1 размещают груз массой, равной заданной допустимой массе осадков 4, 5. При этом плавно увеличивают толщину немагнитного элемента /дна колпачка 14/ между магнитами 7 и 8, 9 и 10…, добиваясь срабатывания устройства, то есть начала поворота свеса 1. Под заданной /допустимой/ массой осадков /слоя снега и льда 4 и сосулек 5/ имеется в виду такая их масса, которая при падении на землю не представляет опасности для людей, объектов и т.п., то есть рассыпается в виде мелких осколков и крошек. На стене 2 здания 3 под свесом 1 установлен горизонтальный упор 15 с регулируемой длиной, осуществляемой с помощью резьбовой поворотной втулки 16 на конце упора 15 для ударного взаимодействия с нижней поверхностью свеса 1 при его повороте. При поворачивании втулки 16, то есть увеличения длины упора 15 уменьшается максимальный угол отклонения сноса 1 от горизонтали при ударе в его нижнем положении, позволяющий свесу 1 после удара вернуться под действием сил магнитного взаимодействия в исходное положение /при плоской кровле 2 - в горизонтальное/.

Работа предлагаемого устройства осуществляется следующим образом.

При отсутствии осадков 4, 5 на свесе 1 или при их массе, меньше допустимой, для которой проведена регулировка момента срабатывания /см. выше/ свес 1 с магнитами 7, 9… находится в исходном положении, показанном на фиг.1 сплошными линиями. При превышении массой осадков 4, 5 их допустимого значения свес 1 начинает поворачиваться вниз, разгоняясь под действием веса осадков 4, 5. При ударе свеса 1 об упор 15 осадки 4, 5 со свеса 1 сбрасываются /см. пунктирное положение на фиг.1/, после чего магниты 7 и 8, 9 и 10… релейно возвращают свес 1 в исходное положение, сопровождающееся ударным взаимодействием пар магнитов 7 и 8, 9 и 10…, что приводит к разрушению слоя 4 наледи на свесе 1 и сбросу сосулек 5 в случае их неполного разрушения и сброса при ударе свеса 1 об упор 15. Устройство необходимо настраивать так, чтобы оно по возможности срабатывало при минимально возможной массе осадков 4, 5, то есть периодически и довольно часто, что позволит удалять слой 4 снега и льда и сосулек 5 уже на начальной стадии их образования, не давая им вырасти до опасных размеров. Устройство полностью автоматизировано, полностью исключает вмешательство человека, эффективно, надежно, полностью исключает опасность накопления и обрушения значительной массы осадков и крупных сосулек, предельно просто по конструкции и настройке, может быть реализовано и отрегулировано в кустарных условиях, состоит из элементарных и надежных механических деталей, выпускаемых серийно, универсально и может быть использовано практически для любых типов крыш и для любых условий эксплуатации.

Консольный свес кровли здания, включающий устройство для ударного удаления снега и льда, отличающийся тем, что полоса свеса шарнирно прикреплена к наружному краю кровли с возможностью свободного поворота, а устройство для ударного удаления со свеса снега и льда выполнено в виде системы параллельных друг другу пар намагниченных в осевом направлении стержневых постоянных магнитов, при этом магниты каждой пары ориентированы вдоль оси, перпендикулярной краю кровли, прикреплены соответственно к верхней поверхности свеса и кровли и введены в свободный контакт торцами разноименно намагниченных сторон вдоль линии шарнирного крепления свеса, а на стене здания под свесом установлен упор с регулируемой длиной для ударного взаимодействия с нижней поверхностью свеса при его повороте, причем в устройстве обеспечена возможность настройки момента его срабатывания на заданную массу осадков на свесе с помощью надетого на контактирующий торец одного из магнитов каждой пары немагнитного элемента с изменяемой толщиной.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области строительства, в частности к устройству для автоматического механического удаления сосулек с крыш зданий. Технический результат изобретения заключается в повышении эксплуатационной надежности крыши.

Изобретение относится к области строительства, в частности к устройству для удаления снега и наледи с карнизов крыш. Технический результат изобретения заключается в повышении эксплуатационной надежности крыши.

Изобретение относится к области строительства, в частности к конструкции антиобледенительного свеса крыши. Технический результат изобретения заключается в повышении эксплуатационной надежности крыши.

Изобретение относится к области строительства, в частности к устройствам для удаления льда с карниза крыши. Технический результат изобретения заключается в снижении энергозатрат при удалении льда с крыши.

Изобретение относится к области строительства, в частности к агрегату для уборки снега и сосулек со скатных кровель различных зданий. Технический результат изобретения заключается в улучшении условий безопасности людей на крыше в процессе ее уборки в зимнее время года.

Изобретение относится к области строительства, в частности устройствам для сброса снега с крыши. Технический результат изобретения заключается в повышении эксплуатационной надежности крыши.

Кровля // 2495985
Изобретение относится к области строительства, в частности к скатным кровлям зданий, преимущественно с металлическим покрытием. Кровля со скатами и со сливом содержит верхний и нижний настилы, при этом лист верхнего настила выполнен от водостока до водостока по форме, перекрывающей пространство между сливным желобом на листе нижнего настила и краем свеса.

Изобретение относится к области строительства, в частности к устройствам дробления наледей и сосулек. Технический результат изобретения заключается в повышении эксплуатационной надежности крыши.
Изобретение относится к области строительства, а именно к способу ограничения образования льда на карнизе крыши здания. Технический результат изобретения заключается в повышении эксплуатационной надежности крыши.

Изобретение относится к области строительства, в частности к способам защиты водоотводных элементов (желобов, водосточных труб) крыш от обледенения. Технический результат изобретения заключается в повышении эксплуатационной надежности крыши.

Изобретение относится к области строительства, в частности к крышам зданий, исключающих опасность схода снега, льда и падения сосулек. Технический результат изобретения заключается в повышении эксплуатационной надежности крыши. Устройство для удаления сосулек, наледи и снега с краев кровли здания содержит выступающую за кромку кровли гибкую упругую полосу, выполненную в виде части полого цилиндра, являющейся нелинейным релейным элементом с двумя устойчивыми состояниями. Края полосы прикреплены к кромке кровли и к установленным на стене под полосой кронштейнам с помощью выполненных в полосе эллиптических направляющих прорезей со штырями. На нижней поверхности полосы и на кронштейнах закреплены друг под другом постоянные магниты, обращенные друг к другу одноименными полюсами с возможностью регулировки зазора между ними с помощью закрепленной на кронштейне подвижной резьбовой втулки, на торце которой установлен магнит. 2 ил.

Изобретение относится к строительству, в частности к устройству сброса льда и снега с края кровли. Технический результат изобретения заключается в эксплуатационной надежности крыш. Устройство для сброса слоя снега, льда и сосулек с края кровли содержит прикрепленную к краю шарнирно-поворотную полосу с шарниром в виде пластически деформированного шва. На верхней поверхности полосы установлен кронштейн, соединенный с тросом, перекинутым через блок, установленный с помощью стойки на кровле. К свободному концу троса привязан груз, верхний ограничитель поворота полосы выполнен в виде накладки в зоне шарнира, а нижний - в виде горизонтального упора, прикрепленного к стене здания под полосой. 1 ил.

Изобретение относится к строительству, в частности к устройствам для удаления наледи и сосулек с карнизов крыш зданий, сооружений и вокруг воронок водосточных труб. Техническим результатом изобретения является повышение эффективности борьбы с обледенением карнизов крыш и водосточных труб, простота и низкая стоимость в изготовлении, устройстве и эксплуатации, его пожарная безопасность. Устройство по удалению наледи и сосулек с карнизов крыш зданий, сооружений и вокруг воронок водосточных труб снабжено пневматическим рукавом, расширяющимся под действием нагнетенного воздуха и тем воздействующим на свисающие ледяные сосульки. Устроенные на пневматическом рукаве по длине гибкий резиновый канат или жесткие планки (стержни) шарнирно соединены между собой и служат жестким передаточным упорным элементом усилия от наполненного воздухом рукава на сосульки. Кроме того, пневматический рукав, для стравливания воздуха, снабжен пружинными амортизаторами. От самопроизвольного сползания наледи с крыши устраиваются упорные уголки, имеющие отверстия по длине и служащие для пропуска талой воды. 5 ил.

Устройство для удаления сосулек относится к строительству крыш жилых и производственных зданий, исключающих опасность схода с крыши снега и льда. Устройство для удаления сосулек 1 с карниза 2 крыши 3 здания 4 содержит гибкие режущие элементы 5, расположенные вдоль карниза параллельно ему. Устройство снабжено двумя уголками, имеющими возможность поворота и состоящими из ортогональных плоскостей-лопастей 7, 8, 9, 10. Режущие элементы выполнены в виде параллельных стальных упругих полос, соединяющих плоскости 8, 10 и параллельные стене здания. Полосы 5 выполнены с возможностью релейной потери устойчивости своей прямолинейной формы /продольного изгиба/ в плоскости наименьшей жесткости под действием осевой силы, то есть силы ветровой нагрузки, превышающей ее критическое значение для соответствующей упругой полосы. 1 ил.

Изобретение относится к области строительства, в частности к устройству для сброса сосулек, наледи и снега со свеса крыши. Технический результат изобретения заключается в повышении эксплуатационной надежности крыши. Устройство для сброса сосулек и наледи и слоя снега со свеса кровли здания содержит подвижно прикрепленную к краю свеса протяженную полосу и ее механический привод, состоящий из гибкой связи и блоков, установленных на стене здания. Гибкая связь выполнена в виде двух отрезков троса для подвеса полосы к краю свеса и ее вертикального перемещения. Одни концы отрезков прикреплены к концам полосы, а к другим концам, свободно пропущенным сквозь скобы на нижней поверхности свеса и через блоки, привязаны грузы с суммарным весом, равным весу полосы вместе с допустимым скоплением на ней сосулек и наледи. 1 ил.

Изобретение относится к области строительства, в частности к устройству для предотвращения образования сосулек с крыш зданий. Технический результат изобретения заключается в повышении эксплуатационной надежности крыши. Устройство содержит на выступающих деталях крыши сбивающий орган, имеющий возможность соверщения возвратно-поступательных движений в плоскости, нормально пересекающей зону роста сосулек, соединенный с приводом, закрепленным на стене здания посредством кронштейнов под выступающей деталью. Привод выполнен в виде двух шарнирно закрепленных на стене плоских лопастей, снабженных ветровыми ловушками. Сбивающий орган выполнен в виде обоюдоострого ножа, шарнирно прикрепленного к лопастям. 1 ил.

Изобретение относится к области строительства, в частности к устройству для автоматического механического удаления сосулек с крыш здания. Технический результат изобретения заключается в повышении эксплуатационной надежности крыши. Устройство для удаления сосулек со свесов кровли включает закрепленный кронштейнами на стене рабочий орган, выполненный в виде валов, приводной механизм и скалыватели сосулек. Валы свободно с возможностью вращения вставлены во фторопластовые втулки в кронштейнах. Скалыватели сосулек выполнены в виде П-образных коленчатых изгибов на валах, проходящих при вращении вала непосредственно под свесом. Приводной механизм выполнен в виде закрепленного на валу диска с чашками, расположенными на его ободе и периодически заполняемыми и опорожняемыми стекающей с кровли талой водой, в результате чего осуществляется вращение валов со скалывателями сосулек. 2 ил.

Изобретение относится к области строительства, в частности к карнизу крыши здания. Технический результат заключается в повышении эксплуатационной надежности крыши. Карниз крыши здания содержит выступающую полосу из упругой стали, задерживающую на своей поверхности слой льда, снега и сосульки. Полоса выполнена с возможностью релейной потери устойчивости формы /продольного изгиба/ под действием осевой нагрузки, превышающей критическое значение. Левый конец полосы прикреплен к карнизу шарнирно с помощью оси, а правый введен в контакт с биметаллической пружиной, развивающей при заданной температуре окружающей среды вышеуказанное значение осевой нагрузки. 1 ил.

Изобретение относится к области строительства, в частности к устройству для предотвращения образования наледи в водостоках зданий и способу его установки. Технический результат изобретения заключается в повышении эксплуатационной надежности водостоков. Устройство включает электронный блок СВЧ-излучения, который выполнен на каркасе с перегородками, содержит: вентилятор, силовой трансформатор или инверторный блок, высоковольтный конденсатор, диодный выпрямительный мост, магнетрон с датчиком температуры, сетевой противопомеховый фильтр, сетевой шнур электропитания. Электронный блок СВЧ имеет защитный кожух с ручками и страховочным тросиком, съемный колпак. Устройство выполнено в виде автономного электронного блока, который вкладывают в опору, установленную в воронке водостока. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области строительства, в частности к способу удаления сосулек с крыш зданий и устройству, реализующему данный способ. Технический результат изобретения заключается в повышении эксплуатационной надежности крыши. В устройстве использован механизм разрушения, для периодичности действия которого используют эффект гравитации. Механизм представляет коромысло, у которого одно плечо выполняет роль противовеса, а второе, рабочее плечо, предназначено для образования и роста сосулек. Увеличение массы и расстояния до центра массы в процессе роста сосулек на рабочем плече используют для разворота коромысла и последующего соударения сосулек о неподвижную преграду, обеспечивая разрушение сосулек. После разрушения сосулек и освобождения от них рабочего плеча коромысло разворачивается под действием силы тяжести плеча-противовеса в обратном направлении и возвращается в первоначальное положение, готовое к новому разрушению. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 3 ил.
Наверх