Устройство для автоматического механического удаления сосулек

Авторы патента:

E04D13/076 - устройства или приспособления для удаления снега, льда или мусора из желобов или для предотвращения их накопления

Владельцы патента RU 2503785:

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 зданий. Технический результат изобретения заключается в повышении эксплуатационной надежности крыши. Устройство для удаления сосулек со свесов крыши включает закрепленный на стене с помощью кронштейнов рабочий орган с приводным механизмом и скалывателями сосулек. Рабочий орган выполнен в виде дугообразных скоб, подвешенных на натянутой струне. Последняя снабжена балансиром в виде стержня и противовеса. Скалыватели представляют собой жесткий стержень, соединяющий верхние концы скоб. Приводной механизм выполнен в виде срезанной сверху корытообразной трубки для скопления в ней талой воды, прикрепленной к нижней части дугообразных скоб прямо под краем свеса. 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 свесов кровли здания, содержащее шарнирно прикрепленный к свесу кровли сбивающий поворотный орган, выполненный составным из шарнирно соединенных полос и снабженный бойком, соединенным с гибкой связью /см., например, а.с. СССР №1188288, кл. E04D 13/06, 1982 [1]/.

Недостатками известного устройства является ручной характер процесса удаления сосулек при полном отсутствии автоматизации, его низкая эффективность и значительные трудоемкость 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 задержания на своей поверхности сосулек, наледи и снега /см. патент РФ на полезную модель №90823, кл. E04D 13/076, 2009 [2]/.

Недостатком известного устройства является опасность накопления на выступающих краях кровли значительных масс снега, льда и сосулек и возможности их самопроизвольного обрушения.

Кроме того, известны электромеханические устройства для удаления сосулек, снега и льда со свесов кровли, предусматривающие соединение упругого свеса либо с пространственным кинематическим механизмом с гибкими сбивающими органами и ротором-редуктором /см. патент РФ на полезную модель №104589, кл. E04D 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. E04D 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 стержней /см. патент РФ на полезную модель №110789, кл. E04D 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. E01C 11/24, 2009 [6]/.

Недостатками всех известных устройств являются предельная сложность конструкции вследствие необходимости использования специальных вибро-импульсных возбудителей, вибропроводов и 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 здания, содержащее закрепленный на стене мотор-редуктор с блоком управления и рабочим органом, размещенным вдоль свеса внизу, закрепленным кронштейнами к стене здания на противоположных концах, выполненным в виде продольных, вращающихся от мотор-редуктора валов и оснащенным скалывателями сосулек, выполненными в виде продольных лопаток, равномерно соединенных с валом /см. патент РФ на полезную модель №108466, кл. E04D 13/076, 2011 [7]/, и 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 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 автономности устройства, а также автоматизация 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 здания, включающем закрепленный вдоль свеса снизу на стене здания с помощью кронштейнов рабочий орган с приводным механизмом и скалывателем сосулек, особенность заключается в том, что рабочий орган выполнен в виде нескольких дугообразных скоб из легкого пластика, обращенных выпуклостью к стене и упруго закрепленных своей средней частью на натянутой стальной струне, смещенной от края свеса к стене и снабженной прикрепленным к ней резьбовым стержнем с гайкой - противовесом, скалыватели сосулек представляют собой жесткий стержень, соединяющий между собой верхние концы дугообразных скоб, а приводной механизм рабочего органа выполнен в виде срезанной сверху с принятием корытообразной формы трубки из гидрофобного материала, прикрепленной нижней частью к внутренним поверхностям нижних концов дугообразных скоб под краем свеса по всей его длине.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где схематично показано предлагаемое устройство на виде на здание спереди на фиг.1 и на виде сбоку на фиг.2 с иллюстрацией характера перемещений рабочего органа.

Устройство для автоматического механического удаления сосулек 1 со свесов 2 кровли 3 здания 4 включает закрепленный вдоль свеса 2 снизу на стене 5 здания 4 с помощью кронштейнов 6 рабочий орган с приводным механизмом и скалывателями сосулек 1. При этом рабочий орган выполнен в виде нескольких дугообразных скоб 7 из легкого жесткого пластика, обращенных выпуклостью к стене 5 и упруго закрепленных /подвешенных/ своей средней частью на натянутой на кронштейнах 6 толстой стальной струне 8, параллельной свесу 2 и смещенной от края свеса 2 к стене 5 /на рисунке показаны только две скобы 7 и один кронштейн 6/. Крепление скоб 7 на струне 8 осуществлено с помощью специальных отверстий 9, по два в каждой скобе 7, сквозь которые пропущена и зафиксирована струна 8. Струна 8 снабжена балансиром, выполненным в виде прикрепленного /припаянного/ к ней с внутренней стороны в исходном состоянии /со стороны стены 5/ резьбового стержня 10 с навернутой на него гайкой-противовесом 11. При этом для рабочего органа достаточно одного балансира, размещенного примерно в центре его длины. Скалыватели сосулек 1 представляют собой тонкий жесткий стержень 12 /лучше всего в виде стальной пластинки/, соединяющий между собой верхние концы дугообразных скоб 7. При этом скобы 7 зафиксированы на стержне 12 с помощью специальных скобок /на рисунке это крепление не показано/. Таким образом, дугообразные скобы 7, соединенные стержнем 12, представляют собой единое тело, упруго подвешенное на струне 8 с возможностью совершения крутильных колебаний вместе со струной 8. Приводной механизм рабочего органа, вызывающий вышеуказанные крутильные колебания, выполнен в виде срезанной сверху с принятием корытообразной формы трубки 13 из гидрофобного материала, прикрепленной нижней частью к внутренним поверхностям нижних концов дугообразных скоб 7 под краем свеса 2 по всей длине. При этом по концам трубка 13 имеет торцевые стенки 14 для скопления в трубке 13 талой воды 15, стекающей с кровли 3 по свесу 2, а крепление трубки 13 к скобам 7 осуществлено с помощью специальной мастики /на рисунках крепление не показано/. В общем случае в трубке 13 выполняется диаметральный срез /как показано на рисунках/, однако в частных случаях в процессе отработки устройства глубина среза, то есть центральный угол части полого цилиндра 13 может быть изменен. Срезанная трубка 13 выполнена из гидрофобного материала, то есть материала, не смачиваемого водой. Это позволяет исключить примерзание талой воды 15 к трубке 13 при температурах в диапазоне -2° ÷ +2°С интенсивного сосулькообразования и выливаться из трубки 13 при ее наклонах. В качестве гидрофобного материала в устройстве целесообразно использовать фторопласт или легкую твердую резину.

Работа предлагаемого устройства осуществляется следующим образом.

В исходном состоянии рабочий орган, состоящий из упруго закрепленных на натянутой струне 8 скоб 7, соединенных стержнем 12 с прикрепленной к нижним частям скоб 7 пустой срезанной трубкой 13, уравновешивают с помощью противовеса 11, смещаемого по резьбовому стержню 10 и фиксируемого с помощью специальной мастики. При этом в равновесном состоянии верхние концы скоб 7 со стержнем 12 находятся вблизи края свеса 2 с некоторым смещением к стене 5, то есть рядом с местом возможного расположения сосулек 1, а срезанная корытообразная трубка 13 - непосредственно под краем свеса 2. При температурах в диапазоне -2°С ÷ +2°С интенсивного сосулькообразования со свеса 2 стекает талая вода 15, постепенно заполняющая трубку 13. При этом баланс рабочего органа /7, 12, 13/ нарушается, и он разворачивается на струне 8 против часовой стрелки на фиг.2 /два последовательных положения рабочего органа при таком развороте показаны пунктирными линиями/. Поворот сопровождается проходом стержнем 12 зоны расположения сосулек 1 и их удалением вблизи основания. Одновременно при повороте трубка 13 разворачивается на угол /перекашивается/, талая вода 15 выливается из трубки 13, после чего рабочий орган /7, 12, 13/ автоматически возвращается в исходное уравновешенное состояние, причем, стержень 12 опять проходит через зону расположения сосулек 1. Далее - опять наполнение трубки 13, опять разворот рабочего органа и т.п. В результате происходит автоматический и периодический проход стержнем 12-скалывателем-зоны образования сосулек 1 в прямом и обратном направлениях. Это не дает возможности сосулькам 1 вырасти до значительных размеров и обеспечивает их автоматическое удаление сразу на стадии формирования без создания опасности для расположенных внизу людей и объектов /сосульки 1 осыпаются мелкими крошками. Причем, со стороны стержня 12 не требуется приложения к сосулькам 1 значительных усилий, нет необходимости придания рабочему органу значительной угловой скорости - достаточен его плавный периодический разворот туда и обратно под действием неуравновешенных моментов сил. Выполнение трубки 13 из гидрофобного материала позволяет талой воде 15 легко выливаться из трубки при ее наклонах без примерзания к стенкам. Устройство имеет предельно простую конструкцию, надежно, полностью автономно, исключает затраты электрической энергии, позволяет автоматизировать процесс удаления сосулек до полного исключения человеческих трудозатрат.

Устройство для автоматического механического удаления сосулек со свесов кровли здания, включающее закрепленный вдоль свеса снизу на стене здания с помощью кронштейнов рабочий орган с приводным механизмом и скалывателями сосулек, отличающееся тем, что рабочий орган выполнен в виде нескольких дугообразных скоб из легкого пластика, обращенных выпуклостью к стене и упруго закрепленных своей средней частью на натянутой стальной струне, смещенной от края свеса к стене и снабженной прикрепленным к ней резьбовым стержнем с гайкой-противовесом, скалыватели сосулек представляют собой жесткий стержень, соединяющий между собой верхние концы дугообразных скоб, а приводной механизм рабочего органа выполнен в виде срезанной сверху с принятием корытообразной формы трубки из гидрофобного материала, прикрепленной нижней частью к внутренним поверхностям нижних концов дугообразных скоб под краем свеса по всей его длине.

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.

Антиобледенительный свес // 2499110

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

Система удаления льда // 2499109

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.

Агрегат для уборки наледи и снега // 2499108

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.

Снегоуборщик // 2496955

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.

Устройство дробления наледей и сосулек на крышах зданий // 2495210

Изобретение относится к области строительства, в частности к устройствам дробления наледей и сосулек. Технический результат изобретения заключается в повышении эксплуатационной надежности крыши.

Способ ограничения образования льда на карнизе здания // 2495209

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.

Способ защиты поверхности водоотводных элементов кровли крыши материального объекта от обледенения // 2495208

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.

Устройство для удаления наледей и сосулек // 2489555

Изобретение относится к области строительства, а именно к устройству для удаления сосулек и наледей на свесах крыши зданий. .

Консольный свес кровли здания // 2504626

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.

Устройство для удаления сосулек, наледи и снега с краев кровли // 2504627

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.

Устройство для сброса льда и снега с края кровли // 2504628

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.

Устройство для удаления наледи и сосулек с карнизов крыш зданий, сооружений и вокруг воронок водосточных труб // 2509190

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 // 2509191

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.

Устройство для сброса сосулек, наледи и снега со свеса кровли // 2509192

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.

Устройство для предотвращения образования сосулек // 2509846

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.

Устройство для автоматического механического удаления сосулек // 2511149

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.

Карниз крыши здания // 2512145

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.

Устройство для предотвращения образования наледи в водостоке здания или другого сооружения и способ для его установки // 2513921

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.