Устройство для автоматического механического удаления сосулек



Устройство для автоматического механического удаления сосулек
Устройство для автоматического механического удаления сосулек

 


Владельцы патента RU 2511149:

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

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

Известно устройство для механического удаления сосулек, льда и снега со свесом кровли здания, содержащее шарнирно прикрепленный к свесу кровли поворотный сбивающий орган, выполненный составным из шарнирно соединенных полос и снабженный бойком, соединенным с гибкой связью / см., например, а.с. СССР №1188288, кл. Е04D 13/06, 1982 [1]/.

Недостатками известного устройства является ручной характер процесса удаления сосулек при полном отсутствии автоматизации, его низкая эффективность, значительные трудоемкость процесса и сложность конструкции.

Известно также устройство для предотвращения падения крупных сосулек, наледи и снега с выступающих деталей крыш, содержащее листообразное гибкое и упругое тело, выступающее за кромку крыши и выполненное с возможностью задерживания на своей поверхности сосулек, наледи и снега / см. патент РФ на полезную модель №90823, кл. Е04D 13/076, 2009 [2]/.

Недостатком известного устройства являются низкие эксплуатационные характеристики вследствие опасности накопления на выступающих краях кровли значительных масс снега, льда и сосулек и возможности их самопроизвольного обрушения.

Кроме того, известны устройства электромеханического типа для удаления сосулек, снега и льда со свесом кровли, предусматривающие соединение упругого свеса либо с пространственным кинематическим механизмом с гибкими сбивающими органами и мотором-редуктором / см. патент РФ на полезную модель №104589, кл. Е04D 13/076, 2010 [3]/, либо с источником механических колебаний, выполненным в виде закрепленного на здании вала с электродвигателем и эксцентриками / см. патент РФ на полезную модель №110790, кл. Е04D 13/076, 2010 [4]/, либо с источником механических вибраций и импульсов в виде передвижного вибратора, соединенного с вибропроводом, состоящим из набора горизонтальных и вертикальных металлических стрежней / см. патент РФ на полезную модель №110789, кл. Е04D 13/064, 2010 [5]/, либо с источниками механических импульсов, взаимодействующих с волноводами, выполненными из профильных конструкций, закрепленных с напуском относительно кромки кровли / см. патент на полезную модель №90450, кл. Е01С 11/24, 2009 [6]/.

Недостатками всех известных устройств являются предельная сложность конструкции вследствие необходимости использования специальных вибро-импульсных возбудителей, вибропроводом, волноводов, кинематических исполнительных механизмов и т.д., значительные энергозатраты, низкие эксплуатационные характеристики устройств из-за отсутствия возможности полной автоматизации процесса удаления сосулек, наледи и снега с краев 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 устройство для автоматического механического удаления сосулек со свесов зданий, содержащее закрепленный на стене мотор-редуктор с блоком управления и рабочим органом, размещенным вдоль свеса снизу, закрепленным кронштейнами к стене здания на противоположных концах, выполненным в виде продольных, периодически вращающихся от мотора-редуктора валов и оснащенным скалывателями сосулек, выполненными в виде продольных лопаток, равномерно соединенных с валом / см. патент РФ на полезную модель №108466, кл. Е04D 13/076, 2011 [7]/, принятое за прототип.

Недостатками устройства-прототипа являются предельная сложность и низкая надежность конструкции, значительное потребление энергии, а главное - низкая степень автоматизации, не позволяющая автоматически удалять сосульки уже на начальном этапе их формирования полностью автономно без участия человека.

Сущность изобретения заключается в создании предельно простой, надежной и автономной конструкции, обеспечивающей автоматическое механическое удаление сосулек со свесов кровли полностью без участия человека уже на начальном этапе их формирования.

Технический результат - упрощение конструкции, повышение надежности и обеспечение полной автоматизации устройства, а также автоматизации процесса, полностью исключающая вмешательство человека.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном устройстве для автоматического механического удаления сосулек со свесов кровли, включающем закрепленный вдоль свеса снизу на стене здания с кронштейнами рабочий орган, выполненный в виде валов, имеющих возможность регулировочного вращения в кронштейнах, приводной механизм и скалыватели сосулек, особенность заключается в том, что валы свободно с ограничением осевых смещений вставлены в установленные на кронштейнах фтороплатовые втулки, скалыватели сосулек выполнены в виде П-образных коленчатых изгибов на валах в местах повышенной опасности образования сосулек, а приводной механизм представляет собой закрепленный на прямой части каждого из валов легкий концентричный диск, имеющий возможность осевого регулировочного смещения в зону максимальной интенсивности стока с кровли талой воды и снабженный равномерно прикрепленным к нему боковым поверхностями по контуру торца диска стаканами из гидрофобного материала, ориентированными открытым верхом в одну сторону при обходе диска.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где схематично показано предлагаемое устройство на виде на здание спереди на фиг.1 и на виде сбоку /справа/ на фиг.2.

Устройство для автоматического механического удаления сосулек 1 со свесов 2 кровли 3 здания 4 включает закрепленный кронштейнами 5 снизу вдоль края свеса 2 на стене 6 здания 4 рабочий орган, выполненный в виде валов 7, имеющих возможность периодического вращения в кронштейнах 5, приводной механизм и скалыватели сосулек 1. При этом валы 7 /на рисунках показан только один вал на участке свеса 2/ свободно с ограничением осевых смещений с помощью плотно введенных в тело валов 7 штифтов 8 вставлены в установленные на кронштейнах 5 фторопластовые втулки 9. Последние вставлены по прессовой посадке по своему наружнему диаметру в отверстия цилиндрических утолщений 10 на наружных концах кронштейнов 5. Выполнение втулок 9 из фторопласта, то есть материала с наиболее ярко выраженными гидрофобными свойствами, исключает опасность примерзания валов 7 ко втулкам 9 в диапазоне температур порядка -2°С÷+2°С наиболее интенсивного сосулькообразования и обеспечивает возможность периодического вращения валов 7 во втулках 9 при действии приводного механизма. Скалыватели сосулек 1 выполнены в виде П-образных коленчатых изгибов 11 на валах 7 в местах повышенной опасности образования соссулек 1 на свесах 2 кровли 3. Такими местами являются участки свесов 2, расположенные над тротуарами, метами скопления людей, стоянок автомобилей и т.п. Высота колена изгиба 11 должна быть такой, чтобы при вращении вала 7 параллельная прямым участкам вала 7 и свесу 2 протяженная часть П-образного изгиба 11 проходила возможно ближе к нижней поверхности свеса 2 /при этом сосульки 1 срезаются практически под основанием/. Приводной механизм вращения валов 7 представляет собой закрепленный на прямой части 7 каждого из валов легкий диск 12, концентричный этой части вала 7, имеющий возможность осевого регулировочного смещения в зону максимальной интенсивности стока с кровли 3 талой воды. Диск 12 выполнен из прочной пластмассы, а его осевое регулировочное смещение вдоль вала 7 с последующей фиксацией осуществлено с помощью ввернутого в специальный фланец 13 диска 12 винта 14. Выбор зоны максимальной интенсивн6ости стока с кровли 3 талой воды осуществляют уже непосредственно в процессе установки и настройки устройства, причем такие зоны могут быть обусловлены конструкцией кровли 3 / наличием наклонных панелей, складок, угловых участков с воронкой и трубопроводом, водоотводящих лотков и т.п., раструбов/, а могут возникнуть случайно при выполнении кровельного покрытия. Как показывает практика, на каждом из вращающихся валов 7 для достаточной эффективности вращения без излишнего усложнения конструкции достаточно одного приводящего диска 12. Диск 12 снабжен равномерно прикрепленными к нему боковыми поверхностями по контуру торца диска стаканами 15 из гидрофобного материала, ориентированными открытым верхом в одну сторону при обходе диска 12. В качестве гидрофобного материала для изготовления стаканов 15 целесообразно использовать жесткую литьевую резину /использование фторопласта для изготовления таких объемных деталей увеличивает стоимость устройства/. Кроме того, при креплении резиновых стаканов 15 боковыми поверхностями к торцу пластмассового диска 12 путем приклеивания специальным клеем достигается высокая надежность и прочность соединения. В результате вышеуказанной сборки и настройки устройства /см. фиг.2/ стаканы 15 оказываются расположенными непосредственно под краем свеса 2 в зоне максимальной интенсивности стока с кровли 3 талой воды.

Работа предлагаемого устройства осуществляется следующим образом.

В исходном состоянии при пустых стаканах 15 рабочий орган, состоящий из вала 7, диска 12, стаканов 15…, займет равновесное положение, при котором П-образный коленчатый изгиб 11 вала 7 естественно будет обращен вниз. При температурах интенсивного сосулькообразования порядка -2°С+-+2°С стекающая со свеса 2 талая вода будет заполнять стаканы 15, расположенные по одному из сторон диска 12 относительно его вертикальной оси симметрии /при ориентации стаканов 15 в сторону, показанную на фиг.2, будут заполняться стаканы 15 по левую сторону от оси вращения диска 12/. При этом равновесие рабочего органа нарушится, и он начнет поворачиваться против часовой стрелки на фиг.2 /показано стрелкой/, талая вода будет постепенно заполнять пустые стаканы 14, ориентированные открытым верхом вверх, то есть слева от оси вращения, и, наоборот, выливаться из стаканов 15, повернутых дном вверх, то есть справа от оси вращения. Таким образом, до тех пор пока талая вода с кровли 3 будет стекать на диск 12, будет происходить автоматически вращение вала 7. При этом его изгиб 11 будет при каждом обороте проходить непосредственно под краем свеса 2 и срезать сосульки 1 под основанием непосредственно на стадии их формирования полностью автономно без участия человека и потребления энергии от источника. Причем здесь нет необходимости приложения к рабочему органу значительных вращающих моментов или создания его больших угловых скоростей вращения, так как сосульки 1 убираются на стадии формирования, и достаточно даже медленного периодического прохождения изгибом 11 оси 7 зоны под краем свеса 2 на его опасных участках. Талая вода не примерзает к стаканам 15 из гидрофобного материала, при отсутствии стока с кровли 3 талой воды рабочий орган автоматически возвращается в исходное состояние. Устройство предельно простой конструкции, абсолютно автономно, надежно, максимально автоматизировано, универсально эффективно, полностью исключает энергозатраты, годно для любых типов зданий и крыш.

Устройство для автоматического механического удаления сосулек со свесов кровли здания, включающее закрепленный кронштейнами снизу вдоль края свеса на стене здания рабочий орган, выполненный в виде валов, имеющих возможность периодического вращения в кронштейнах, приводной механизм и скалыватели сосулек, отличающееся тем, что валы свободно с ограничением осевых смещений вставлены в установленные на кронштейнах фторопластовые втулки, скалыватели сосулек выполнены в виде П-образных коленчатых изгибов на валах в местах повышенной опасности образования сосулек, а приводной механизм представляет собой закрепленный на прямой части каждого из валов легкий концентричный диск, имеющий возможность осевого регулировочного смещения в зону максимальной интенсивности стока с кровли талой воды и снабженный равномерно прикрепленными к нему боковыми поверхностями по контуру торца диска стаканами из гидрофобного материала, ориентированными открытым верхом в одну сторону при обходе диска.



 

Похожие патенты:

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.

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 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.

Изобретение относится к строительству, в частности к устройствам для удаления наледи и сосулек с карнизов крыш зданий, сооружений и вокруг воронок водосточных труб.

Изобретение относится к строительству, в частности к устройству сброса льда и снега с края кровли. Технический результат изобретения заключается в эксплуатационной надежности крыш.

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.

Изобретение относится к области строительства, в частности к консольному свесу кровли здания. Технический результат изобретения заключается в снижении эксплуатационных затрат.

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 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.

Изобретение относится к области строительства, в частности к пневматической противообледенительной системе для крыш зданий. Технический результат изобретения заключается в повышении эксплуатационной надежности крыши. Противообледенительная система содержит герметичный протектор из эластомерного или резиноармированного материала с возможностью подключения к источнику сжатого воздуха - компрессору. Протектор выполнен плоским из сложенного пополам в продольном направлении рулонного полотнища с напуском одной из сторон, которое со всех сторон свободно облегает объемную крупноячеистую сетку. Через протектор пропущена трубка со штуцерами на концах, прикрепленная к краю сетки со стороны напуска. Часть трубки, находящаяся в протекторе, перфорирована отверстиями, а выход источника сжатого воздуха через первый выход подключенного к его выходу тройника и шланг соединен с входным штуцером трубки, выходной штуцер которой закрыт заглушкой. Второй выход тройника подключен к входу нормально открытого электровентиля, обмотка которого и обмотка электродвигателя компрессора через двухполюсный выключатель параллельно подключены к низковольтному источнику электропитания и к розетке для подключения к системе автономного низковольтного переносного источника электропитания. 4 ил.

Изобретение относится к области строительства, в частности к карнизу крыши здания. Технический результат изобретения заключается в повышении эксплуатационной надежности крыши. Карниз крыши содержит выступающую за его кромку упругую полосу из стали, выполненную с возможностью задержания снега, льда и сосулек. Полоса изогнута по многоволновой синусоидальной кривой с помощью механизма создания продольного натяга критической силой высшего порядка, при этом один конец полосы закреплен на карнизе шарнирно с помощью оси, а механизм создания натяга представляет собой консольную стойку прямоугольного сечения с регулировочными винтами и подвижными фиксаторами, введенными в силовой скользящий контакт с другим концом полосы. 1 ил.

Изобретение относится к области строительства, в частности к системе для предотвращения образования сосулек и ледяных наростов на металлических крышах зданий и сооружений. Технический результат изобретения заключается в повышении эксплуатационной надежности кровли. Система, содержащая крышу и водосточные трубы, включает металлический проводник, прикрепленный вдоль контура крыши к нижней поверхности ее кромки. На металлическом проводнике закреплены свисающие вниз гибкие полосы, на внутренней поверхности которых размещены гибкие горизонтально расположенные пьезоэлементы, концы которых подключены к двум разным точкам проводника, образуя автономный замкнутый контур. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области строительства, а именно, к устройству для удаления сосулек, скапливающихся на карнизах крыш зданий. Технический результат изобретения заключается в с повышении эксплуатационной надежности крыши. Устройство включает смонтированные в ряд под карнизом крыши посредством цилиндрических шарниров поворотные рычаги, снабженные приводом. Оси шарниров вертикальны, а свободные концы поворотных рычагов соединены между собой продольными штангами, связанными с концами поворотных рычагов вертикальными пальцами. На нижнем конце оси одного из поворотных рычагов смонтирован кривошип, повернутый в плане относительно рычага на угол больший 90° и соединенный посредством вертикального пальца с приводным механизмом. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области строительства, в частности к устройству для предохранения от падения сосулек с кровли скатной крыши. Техническим результатом изобретения является повышение эксплуатационной надежности крыши. Устройство содержит прикрепленную к крыше двухслойную сетчатую шторку, расположенную над водосточными желобами под углом в пределах угла уклона крыши и с опорой на их наружную стенку с образованием за ними ниспадающей ее части. Шторка выполнена над водосточными желобами из двухслойного сетчатого упругоэластичного материала с применением гигроскопического материала, а в ниспадающей части между слоями в шторки размещен слой наполнителя из материала гигроскопической структуры с гидрофильным свойством. 1 ил.

Изобретение относится к области строительства, а именно к строительству новых и реконструкции существующих крыш жилых домов, зданий и сооружений с металлической кровлей. Технический результат изобретения заключается в повышении эксплуатационной надежности крыши. Крыша оснащена устройством для удаления льда и снега, которое представляет конструкцию из легкого по весу эластичного материала, уложенную поверх спуска и желоба крыши. В нижней части устройство снабжено греющим электрическим кабелем и утяжеляющим эластичную конструкцию балластом. Верх эластичной конструкции крепится так, чтобы между кровлей и эластичной конструкцией оставался зазор, достаточный для стекания со ската дождевых вод в расположенный под эластичной конструкцией желоб. 4 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к области строительства, в частности к устройству для механизированной очистки от снега, наледи и сосулек скатных кровель зданий и сооружений. Технический результат изобретения заключается в повышении эксплуатационной надежности крыши. Устройство включает упругие профили, закрепленные консольно на кромке кровли. Устройство содержит, направляющую на верхних уровнях крыши, вибратор, связанный с профилями посредством рычагов и тросов, а также закрепленные на тросах покровные чехлы. Свисающие полки упругих профилей выполнены в виде кровельных водосточных желобов, причем с тросами соединены внешние борта желобов. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.
Наверх