Устройство для 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 2528662:

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

Изобретение относится к области строительства, в частности к устройству для удаления сосулек с крыш зданий. Технический результат изобретения заключается в повышении эксплуатационной надежности крыши. Устройство для удаления сосулек закреплено под карнизом крыши с водосточными трубами и водосборными воронками. Устройство состоит из сбивающего органа, прикрепленного к воронкам и связанного с приводным механизмом. Сбивающий орган содержит П-образный вал с коленчатым изгибом в зоне сосулек и прямыми участками. Участки свободно с возможностью вращения вставлены в поперечные отверстия в воронках. Приводной механизм вращения вала выполнен в виде размещенного внутри каждой воронки ковша, заполняемого талой водой, и противовеса в виде резьбового стержня и гайки. 2 ил.

Изобретение относится к строительству крыш жилых и производственных зданий, имеющих наклонные плоскости кровли и водосточные трубы с водосборными воронками, примыкающими к водоотводящим лоткам, исключающие опасность схода с крыши снега и льда, а также образования сосулек крупных размеров.

Известны устройства для предотвращения обледенения крыш зданий и сооружений, содержащие наклонные плоскости кровли и водосточные трубы с водосборными воронками, примыкающими к водоотводным лоткам /см., например, патент РФ на полезную модель №42559, кл. Е04D 13/064 [1]; патент США 3344561, кл. 52-11, опубл. 1967 [2]; патент Франции №1268522, кл. Е04С, опубл. 1962 г. [3]; а.с. СССР №750013, кл. Е04D 13/02, 1977 г. [4]/.

Недостатками известных устройств, обеспечивающих интенсивный сток по трубам с воронками талой воды с крыши, является невозможность удаления сосулек с наружнего края кровли и карнизов, образующихся за счет неизбежного частичного проникновения на последние со скатов кровли талой воды.

Известны также устройства для удаления снега, льда и сосулек с краев кровли, включающие выступающую за кромку кровли или карниза упругую полосу, соединенную либо с пространственным кинематическим механизмом с гибкими сбивающими органами и мотором-редуктором /см. патент на полезную модель РФ №104589, кл. Е04D 13/076, 2010 [5]/, 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 [6]; патент РФ на полезную модель №108466, кл. E04D 13/076, 2011 [7]/, 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 13/054, 2010 [8]/, либо с источниками механических импульсов, взаимодействующих с волноводами, выполненными из профильных конструкций, закрепленных с напуском относительно кромки кровли /см. патент РФ на полезную модель №90450, кл. Е01С 11/24, 2009 [9]/.

Недостатками всех известных устройств является предельная сложность конструкции вследствие необходимости использования специальных виброимпульсных возбудителей, вибропроводов и волноводов, кинематических исполнительных механизмов, значительные энергозатраты, низкие эксплуатационные характеристики устройства из-за отсутствия возможности полной автоматизации процесса удаления сосулек, наледи и снега с краев кровли здания, причем на начальной стадии их образования без создания опасности для расположенных внизу людей и объектов.

Кроме того, известны устройства для удаления сосулек с карнизов крыш с водосточными трубами с воронками, закрепленные на стене здания под карнизом крыши, состоящие из элемента, режущего сосульки и связанного с тягой, приводящей режущий элемент в движение, при этом режущий элемент выполнен из гибкого материала, распространяющегося на всю длину карниза и прикрепленного по его краям к водосборным воронкам с помощью насадки, а тяга выведена для управления на землю или крышу /см. патент РФ на полезную модель №109175, кл. Е04D 13/076, 2011 [10]/.

Недостатком данного устройства является ручной характер процесса при полном отсутствии автоматизации и возможности удаления сосулек на начальной стадии их образования.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности существенных признаков является устройство для удаления сосулек с карнизов крыш зданий, содержащее закрепляемую под карнизом и распространяемую на всю его длину систему объединенных в единую конструкцию и установленных на общей оси n единичных устройств по числу n нарастающих сосулек в зоне их образования, каждое из которых содержит чашу для талой воды, соединенную со стреловидным сбивающим органом и противовесом, упруго соединенным с установленным на стене спусковым механизмом Г-образной формы с возможностью пружинящего замыкания и размыкания конструкции и автоматического удаления из чаши замерзшей талой воды /см. патент РФ на полезную модель №104954 U1, кл. Е04D 13/076, 2001 г., [11]/, и принятое за прототип.

Недостатками устройства-прототипа являются предельная сложность конструкции, низкие надежность и эффективность удаления сосулек с карнизов крыши. Это обусловлено тем, что при низкой интенсивности стока талой воды по длине карниза для уменьшения времени срабатывания из-за опасности замерзания воды в чашах, обеспечения необходимого усилия удара и удаления замерзшей воды из чаш устройство снабжено значительным, соизмеримым с числом сосулек, количеством подвижных элементов, чаш, сбивающих органов, противовесов, пружинных спусковых механизмов и т.п. В крышах зданий, снабженных водосточными трубами с воронками, где по всей длине карниза, кроме зон расположения воронок, интенсивность стока талой воды вообще предельно уменьшается, указанные выше недостатки усугубляются и приводят к абсолютной нецелесообразности использования устройства-прототипа.

Сущность изобретения заключается в создании устройства для удаления сосулек с карнизов конкретно для крыш зданий, снабженных водосточными трубами с водосборными воронками, основанного на размещении автоматического механизма привода сбивающего органа, работающего от веса стекающей с крыши талой воды, непосредственно в полости водосборных воронок водосточных труб.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном устройстве для удаления сосулек с карнизов крыш зданий, снабженных установленными по краям здания водосточными трубами с водосборными воронками, содержащем чаши для талой воды, выполненные с возможностью равновесного состояния, опрокидывания и возвращения в исходное равновесное состояние, соединенные со сбивающим органом и противовесом, особенность заключается в том, что сбивающий орган выполнен в виде вала с П-образным коленчатым изгибом, размещенным под карнизом по всей его длине в зоне образования сосулек, и с прямыми крайними участками, прикрепленными по краям карниза к водосборным воронкам с возможностью свободного вращения и осевой фиксации в последних с помощью двух жестко насаженных на каждый из указанных участков фторопластовых втулок, свободно вставленных с противоположных сторон в соосные сквозные поперечные отверстия в стенках водосборной воронки, а каждая из чаш для талой воды выполнена из гидрофобного материала, размещена внутри воронки в поперечной ей плоскости и прикреплена вместе с противовесом консольно и перпендикулярно к проходящему сквозь воронку участку вала по разные от него стороны.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где схематично показано предлагаемое устройство на виде на здание спереди на фиг.1 и на виде справа на фиг.2 /увеличено; без боковой стенки воронки/.

Устройство для удаления сосулек 1, а также свисающего с наружнего края карниза 2 слоя 3 снега и льда, размещено на стене 4 здания 5 под карнизом 2 крыши 6 с наклонными скатами, снабженной установленными по краям здания 5 водосточными трубами 7 с водосборными воронками 8, примыкающими к водоотводящим лоткам по краю карниза 2 /на рисунках лоток не показан/. При этом устройство для удаления сосулек 1 состоит из сбивающего органа, выполненного в виде вала с П-образным коленчатым изгибом 9, размещенным под карнизом 2 по всей его длине в зоне образования сосулек 1 и проходящим при поворотах вала непосредственно под внешним краем карниза 2, и с прямыми крайними участками 10, прикрепленными по краям карниза 2 к водосборным воронкам 8 с возможностью свободного вращения и осевой фиксации в последних. Для этого на каждый из указанных участков 10 вала жестко насажены по две фторопластовые втулки 11 /плотно надеты на участки 10 вала и зафиксированы клеем/, свободно вставленные с противоположных сторон в соосные сквозные поперечные отверстия 12 в стенках водосборной воронки 8. При этом осевая фиксация вала 9, 10 в отверстиях 12 воронки 8 осуществлена с помощью выполненных на втулках 11 кольцевых буртиков 13 с обеих сторон воронки 8, предотвращающих выпадение вала 9, 10. Выполнение втулок 11 из фторопласта - материала с наиболее ярко выраженными гидрофобными свойствами - исключает опасность примерзания втулок 11 к краям отверстий 12. Приводной механизм для создания периодических крутильных колебаний сбивающего органа - вала 9, 10 со втулками 11 в отверстиях 12 водосборных воронок 8 - представляет собой две чаши 14 для талой воды, выполненные из гидрофобного материала и размещенные по одной внутри каждой из воронок 8 в поперечной ее плоскости с обращенной вверх полостью и возможностью равновесного состояния, опрокидывания и возвращения в исходное равновесное состояние, причем каждая из чаш 14 снабжена собственным противовесом и прикреплена вместе с ним консольно и перпендикулярно к проходящему сквозь воронку 8 участку 10 вала по разные от него стороны. Чаши 14 выполнены из легкого металлического сплава типа дуралюминия с внутренним резиновым /гидрофобным/ покрытием. Функции консоли для крепления чаши 14 к участку 10 вала внутри воронки 8 выполняет жесткая ручка 15 чаши 14. Противовес выполнен в виде также прикрепленного к участку 10 вала соосно с ручкой 15, но по другую сторону от участка 10 вала, резьбового стержня 16 и навернутой на него гайки 17.

Работа предлагаемого устройства осуществляется следующим образом.

При температурах окружающей среды в диапазоне -2°C÷+2°C максимально интенсивного сосулькообразования талая вода с крыши 6 по наклонным плоскостям, карнизу 2 и водоотводным лоткам интенсивно стекает в водосборные воронки 8 и из них в водосточные трубы 7. На фиг.2 сплошными линиями показано положение сбивающего органа с приводным механизмом в исходном состоянии, когда пустая чаша 14 и участок вала 9 с П-образным коленчатым изгибом, отогнутым наружу от края карниза 2, то есть из зоны образования сосулек 1, уравновешены в этом положении противовесом 16, 17, причем чаша 14 горизонтальна. Соответственно, пунктирными линиями показано одно из рабочих положений сбивающего органа с приводным механизмом, когда под действием заполняющей чашу 14 талой воды 18, стекающей в воронку 8, вышеуказанное состояние равновесия нарушается, чаша 14 движется вниз, система 9÷18 разворачивается по часовой стрелке на фиг.2, а верхняя, параллельная карнизу 2 часть П-образного изгиба 9 вала, входит в зону образования сосулек 1 и срезает их вместе со свисающим вниз слоем 3 снега и льда практически под основание. При дальнейшем движении чаши 14 вниз из-за ее перекоса талая вода 18 выливается, под действием противовеса 16, 17 система возвращается в исходное состояние, и П-образный изгиб 9 вала опять проходит зону образования сосулек 1, но уже в обратном направлении. В результате во все время стекания с крыши 6 талой воды будут происходить автоматические и периодические крутильные колебания системы, и, соответственно, проходы сбивающего органа 9 зоны образования сосулек 1 в прямом и обратном направлениях. Это не дает возможности сосулькам 1 вырасти до значительных размеров и обеспечивает их автоматическое удаление уже на стадии формирования без создания опасности для расположенных внизу людей и объектов. Поэтому со стороны сбивающего органа к сосулькам 1 не должны прикладываться значительные усилия, и, соответственно, нет необходимости создания значительных вращающих моментов и угловых скоростей колебаний. Здесь достаточно создания плавных и реверсивных, но периодических колебаний сбивающего органа под действием неуравновешенной массы стекающей с крыши талой воды. Устройство работает абсолютно автономно и полностью без участия человека, имеет сравнительно простую и надежную конструкцию, позволяет полностью автоматизировать процесс, полностью исключить затраты электроэнергии и освободиться от человеческих трудозатрат. Замена системы n размещенных по всей длине карниза 2 чаш 14 с таким же количеством противовесов, соответствующих примерно числу возможного образования сосулек 1, двумя чашами 14, установленными в воронках, и одним сбивающим органом, а также исключение пружинных замыкающих-размыкающих механизмов, позволяет резко упростить конструкцию устройства и повысить его надежность. Размещение чаш 14 для талой воды в воронках 3 в зоне интенсивного стока талой воды позволяет значительно повысить эффективность работы устройства за счет резкого увеличения вращающего момента и, опять же, надежность устройства вследствие значительного уменьшения вероятности замерзания воды на подвижных элементах. Выполнение наиболее опасных с точки зрения обмерзания элементов и узлов из гидрофобных материалов позволяет дополнительно повысить надежность устройства.

Устройство для удаления сосулек с карнизов крыш зданий, снабженных установленными по краям здания водосточными трубами с водосборными воронками, содержащее чаши для талой воды, выполненные с возможностью равновесного состояния, опрокидывания и возвращения в исходное равновесное состояние, соединенные со сбивающим органом и противовесами, отличающееся тем, что сбивающий орган выполнен в виде вала с П-образным коленчатым изгибом, размещенным под карнизом по всей его длине в зоне образования сосулек, и с прямыми крайними участками, прикрепленными по краям карниза к водосборным воронкам с возможностью свободного вращения и осевой фиксации в последних с помощью двух жестко насаженных на каждый из указанных участков фторопластовых втулок, свободно вставленных с противоположных сторон в соосные сквозные поперечные отверстия в стенках водосборной воронки, а каждая из чаш для талой воды выполнена из гидрофобного материала, размещена внутри воронки в поперечной ей плоскости и прикреплена вместе с противовесом консольно и перпендикулярно к проходящему сквозь воронку участку вала по разные от него стороны.

Похожие патенты:

Агрегат для очистки кровли // 2528638

Изобретение относится к области строительства, в частности к устройству для механизированной очистки от снега, наледи и сосулек скатных кровель зданий и сооружений.

Крыша с устройствами для удаления льда и снега (варианты) // 2527274

Изобретение относится к области строительства, а именно к строительству новых и реконструкции существующих крыш жилых домов, зданий и сооружений с металлической кровлей.

Устройство для предохранения от падения сосулек с кровли скатной крыши // 2526077

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 для обламывания сосулек // 2524107

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.

Система предотвращения образования ледяных наростов на крышах // 2520583

Изобретение относится к области строительства, в частности к системе для предотвращения образования сосулек и ледяных наростов на металлических крышах зданий и сооружений.

Карниз крыши здания // 2519029

Изобретение относится к области строительства, в частности к карнизу крыши здания. Технический результат изобретения заключается в повышении эксплуатационной надежности крыши.

Пневматическая противообледенительная система для ликвидации сосулек на крышах зданий // 2518531

Изобретение относится к области строительства, в частности к пневматической противообледенительной системе для крыш зданий. Технический результат изобретения заключается в повышении эксплуатационной надежности крыши.

Способ уничтожения сосулек и устройство, реализующее данный способ // 2516039

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.

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.

Карниз крыши здания // 2512145

Изобретение относится к области строительства, в частности к карнизу крыши здания. Технический результат заключается в повышении эксплуатационной надежности крыши.

Устройство для удаления с крыши льда и снега // 2532048

Изобретение относится к области строительства, а именно к строительству новых и реконструкции существующих крыш 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 собой антиобледенительное покрытие из тонколистового материала, располагаемое в нижней части кровли и на воронке водосточной трубы. Антиобледенительное покрытие крепится к кровле и воронке водосточной трубы с помощью монтажной пены, заполняющей свободное пространство между внутренней стороной антиобледенительного покрытия и внешней стороной элемента водоотводящей системы. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

Устройство удаления сосулек и наледей // 2532126

Изобретение относится к области строительства, в частности к устройствам для удаления сосулек и наледей с крыш. Техническим результатом изобретения является повышение эксплуатационной надежности крыши. Устройство содержит корпус, на котором закреплен полый подпружиненный секторный упор, имеющий возможность под действием ледяной нагрузки углового поворота, что приводит к изменению сопротивления емкостного датчика и, как следствие, автоматическому включению звукового сигнала, предупреждающего об опасности схода с крыши наледей и сосулек. 2 ил.

Крыша // 2532491

Изобретение относится к области строительства, а именно к строительству новых и реконструкции существующих крыш жилых домов, зданий и сооружений с металлической скатной крышей. Технический результат изобретения заключается в повышении эксплуатационной надежности крыши ее долговечности. Крыша оснащена устройством для удаления льда и снега с нижней части крыши и устройством, которое препятствует возможному лавинообразному сходу снега и льда со ската металлической кровли. Снегозадерживающее устройство представляет собой решетчатую конструкцию, устанавливаемую на вертикальной стенке желоба. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Устройство для приема падающих сосулек с крыши жилых домов, балконов, других сооружений и сохранение при этом жизни проходящих под ними пешеходов // 2534695

Устройство относится к области строительства, в частности к устройству для приема падающих сосулек с крыши зданий и сооружений. Технический результат изобретения заключается в защите от травматизма пешеходов. Устройство содержит полукруглый лоток, в основании которого располагаются желобок для сброса образующейся от сосулек воды. Устройство прикреплено по всему периметру здания, над или под окном или под балконом и расположено под углом до 1-го градуса в сторону водосливной трубы. Талая вода через соединительную трубу поступает в водосточную трубу, причем в верхней ее части устанавливается для предотвращения попадания снега и закупоривания трубы конусообразный предохранитель. 4 ил.

Устройство для удаления сосулек с карнизов крыш зданий // 2537710

Изобретение относится к области строительства, в частности к устройству для удаления сосулек с крыш зданий. Технической задачей изобретения является повышение качества очистки карнизов крыш зданий от сосулек. Устройство состоит из автомобиля, на котором установлены подъемник и телескопическая штанга с закрепленным на ее конце рабочим органом в виде ударника, соединенного с магнитным сердечником соленоида. Соленоид выполнен с возможностью регулировки его мощности. Частота соленоида при помощи установленного на рабочем органе датчика обратной связи после серии ударов по карнизу автоматически подстраивается на собственную частоту его колебаний, изменяющуюся в зависимости от степени разрушенности и адгезии ледяных образований на карнизе. При этом на рабочем органе установлен излучатель СВЧ, электромагнитные волны которого направлены в область удара, а достаточное количество ударов в серии и их мощность определяется визуально по изменению степени разрушенности льда. 2 ил.

Устройство для удаления сосулек с карнизов крыш зданий // 2541967

Изобретение относится к области строительства, в частности к устройствам для удаления сосулек с карниза крыши здания. Технический результат изобретения заключается в повышении эксплуатационной надежности крыши. Устройство состоит из трансформатора с короткозамкнутой вторичной обмоткой, в качестве которой используется металлический карниз. Изменяемая скважность подключения первичной обмотки трансформатора за счет датчика обратной связи позволит выбрать вибрацию карниза с частотой, равной частоте собственных колебаний карниза с сосульками. 1 ил.

Устройство для удаления сосулек с крыши здания // 2543250

Изобретение относится к области строительства, в частности к устройству для удаления сосулек с крыши здания. Технический результат изобретения заключается в повышении эксплуатационной надежности крыши. Устройство для удаления сосулек содержит укрепленные по краю наклонного козырька упругий изолированный стальной провод, соединенный по концам клеммами для подключения источника электрического сигнала. Провод имеет периодические участки, изогнутые через определенное шаговое расстояние с образованием вертикально свисающих вниз вдоль стены здания узких петель. В промежутках между участками провод намотан в форме соосных ему цилиндрических катушек. Каждая катушка снабжена свободно введенными в нее с обеих сторон ферромагнитными сердечниками, внутренние концы которых размещены в средней части катушки с образованием осевого зазора, а наружные выступают за пределы катушки и жестко соединены с концами примыкающих к катушке изогнутых участков провода. 1 ил.

Способ утилизации наледей и сосулек с крыш зданий и устройство для его реализации // 2555722

Изобретение относится к области строительства, в частности к способу удаления наледей и сосулек с карнизов крыш зданий и устройству для утилизации наледей. Техническим результатом изобретения является повышение эксплуатационной надежности крыши. Способ и устройство обеспечивают удаление наледей и сосулек путем их измельчения в мелкую фракцию с последующим ее рассеиванием и осаждением под действием гравитационных сил на землю. Отделение сосулек и наледей от карниза происходит одновременно с их измельчением. Устройство перемещается вдоль карниза крыши и включает обрушитель и измельчитель, который заключен в корпус с перфорированными дном и торцевой стенкой. Измельчитель может быть выполнен в виде одного или двух параллельно расположенных шнеков, на витках которого размещены режущие зубья, а первый виток выполнен в виде плоской шайбы с торцевым расположением на ней режущих ножей. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 4 ил.

Карниз крыши здания // 2558092

Изобретение относится к области строительства, в частности к карнизу крыш зданий. Технический результат изобретения заключается в повышении эксплуатационной надежности крыши. Карниз крыши, обеспечивающий автоматический сброс сосулек при действиях порывов ветра, содержит параллельный стене металлический трос, натянутый с помощью размещенных по бокам здания упругих пластин со свойством парусности. На тросе прикреплена вертикально П-образная металлическая скоба, верхняя сторона которой размещена под карнизом в зоне образования сосулек. Внутри скобы закреплен уголок, образованный двумя ортогональными парусными пластинами, расположенными в горизонтальной плоскости между тросом и стеной и в вертикальной плоскости ниже троса с его противоположной от скобы стороны. 2 ил.

Противообледенительное устройство // 2558574

Изобретение относится к области строительства, в частности к противообледенительному устройству для желобов карнизов зданий. Технический результат изобретения заключается в эксплуатационной надежности крыш зданий. Противообледенительное устройство выполнено в виде прикрепляемого к обледеневающей поверхности чехла из неопреневого каучука, внутри которого размещены резиновые трубки, соединенные с источником сжатого воздуха. Внутри трубок установлены жесткие диафрагмы, а источник сжатого воздуха снабжен системой управления, включающей в себя регуляторы давления и частоты периодичности подачи воздуха, при этом значения частот для каждого участка устройства между диафрагмами при помощи датчиков обратной связи способны автоматически настраиваться на собственную частоту колебаний этого участка, изменяющуюся в зависимости от степени разрушенности намерзшего на нем льда. 2 ил.