СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОНТАЖА НАТЯЖНОГО ПОЛОТНА ИЗ ПЛЕНОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ
METHOD AND DEVICE FOR ASSEMBLY OF TIGHTENED CLOTH FROM FILM MATERIALS

Изобретение относится к области строительства, в частности к технологии монтажа натяжных потолков, стен и других поверхностей из пленочных материалов, требующих нагрева.
Все известные из уровня техники и используемые на практике способы монтажа натяжного полотна из пленочных материалов, требующих нагрева (патент №2192523, опубл. 10.11.2002, патент №98438 опубл. 27.11.2004 г., патент №82727, опубл. 10.05.2009, патент США №1159804, от 19.08.1966 г.) независимо от способа крепления полотна в профильном элементе, осуществляются практически одинаково.
Так, при установке натяжного потолка, профильный элемент (багет) закрепляют на стенах помещения по его периметру посредством крепежных элементов. Натяжное полотно перед закреплением в профильном элементе нагревается газовой тепловой пушкой до температуры 60-100°C. После этого, полотно растягивают и закрепляют вначале в противоположных по диагонали помещения углах, затем натяжение полотна осуществляется равномерно по периметру помещения.
Недостатком используемого в настоящее время способа монтажа натяжного полотна из пленочных материалов, требующих нагрева, является использование пожаро-взрывоопасного оборудования: газовых баллонов и тепловой газовой пушки, требующих соблюдения повышенных требований по технике безопасности. Кроме того, в процессе монтажа в помещении создается и поддерживается достаточно высокая температура, что существенно ухудшает условия труда монтажников, а также может негативно повлиять на состояние мебели и предметов интерьера, находящихся в помещении.
Технический результат, на достижение которого направлено изобретение, заключается в улучшении условий труда и повышении безопасности процесса монтажа натяжного полотна.
Указанный технический результат достигается тем, что в способе монтажа натяжного полотна, при котором полотно нагревают до температуры обеспечивающей его эластичность, растягивают и закрепляют в установленном профильном элементе, отличающийся тем, что нагрев полотна осуществляют в процессе монтажа последовательно в местах, где необходимо обеспечить эластичность полотна, путем практически непосредственного контактного нагрева ограниченной поверхности полотна до требуемой температуры.
Указанный технический результат достигается также за счет использования устройства для нагрева натяжного полотна, которое по первому варианту содержит, по крайней мере, одну по существу плоскую рабочую поверхность из жаропрочного материала, и, по крайней мере, один, установленный с обеспечением электрической изоляции источник тепла, подключенный к источнику энергии, содержащий нагревательный элемент, выполненный преимущественно из электропроводящего материала с высоким удельным электрическим сопротивлением и имеющий размеры и мощность достаточные для равномерного нагрева рабочей поверхности до температуры, обеспечивающей в процессе установки эластичность натяжного полотна при практически непосредственном контактном нагреве.
При этом источник тепла может быть установлен на внутренней стороне рабочей поверхности.
Устройство может быть снабжено основанием для установки источника тепла, выполненным из электроизоляционного или из электропроводящего материала, при этом источник тепла электрически изолирован от него.
Рабочая поверхность устройства может быть снабжена средствами беспрепятственного скольжения рабочей поверхности по натягиваемому полотну.
Средства, обеспечивающие возможность беспрепятственного скольжения рабочей поверхности по натягиваемому полотну могут быть выполнены в виде чехла или накладки из материала, выдерживающего нагрев до требуемой температуры и снабженного средствами крепления его на устройстве или в виде защитного покрытия, нанесенного на рабочую поверхность с внешней стороны.
Устройство может быть снабжено крышкой, соединяемой с рабочей поверхностью так, что источник тепла, электрически изолированный, расположен между ними.
Устройство может быть дополнительно снабжено средствами контроля температуры рабочей поверхности устройства и/или средствами автоматического поддержания температуры нагрева рабочей поверхности.
Устройство может быть снабжено держателем, выполненным, преимущественно, с возможностью увеличения его длины.
Указанный технический результат достигается также за счет использования устройства для нагрева натяжного полотна, которое по второму варианту, содержит короб, часть которого выполнена открытой или воздухопроницаемой, и установленный, преимущественно, в коробе источник тепла, выполненный с возможностью нагрева воздуха в коробе до температуры, обеспечивающей эластичность натяжного полотна в процессе работы при практически непосредственном контактном нагреве открытой или воздухопроницаемой частью короба.
Источник тепла, установленный в коробе с обеспечением электрической изоляции, может содержать нагревательный элемент, выполненный из электропроводящего материала с высоким удельным электрическим сопротивлением и имеющий размеры и мощность достаточные для нагрева воздуха до температуры, обеспечивающей эластичность натяжного полотна при подключении его к источнику энергии.
Источник тепла может быть выполнен в виде трубчатого электронагревательного элемента с мощностью, обеспечивающей нагрев воздуха в коробе до температуры, обеспечивающей эластичность натяжного полотна.
Источник тепла может быть выполнен в виде лампы с мощностью, обеспечивающей нагрев воздуха в коробе до требуемой температуры.
Источник тепла может быть выполнен в виде последовательно установленных нагревателя и воздуходувной машины, размещенных таким образом, что прогретый воздух подается внутрь короба.
Устройство также может быть снабжено средствами контроля температуры воздуха в коробе и/или средствами автоматического поддержания режима нагрева воздуха в коробе.
Таким образом, заявляемое устройство конструктивно выполнено так, что при использовании заявляемого способа, нагрев натяжного полотна для придания ему эластичности и способности к растяжению можно производить путем, так называемого контактного нагрева, т.е. практически непосредственного контакта рабочей поверхности (в случае первого варианта устройства) или открытой (воздухопроницаемой) части поверхности короба (в случае второго варианта устройства) с натяжным полотном на ограниченном участке поверхности в месте его растяжения и последующего закрепления в профильном элементе. Поскольку нагрев производится контактным путем, практически все тепло, вырабатываемое устройством, расходуется непосредственно на нагрев натяжного полотна и не тратится на нагрев окружающего воздуха, что обеспечивает проведение монтажных работ с использованием безопасного устройства работающего от сети или автономного источника энергии.
Таким образом, использование данного устройства в заявляемом способе монтажа натяжного полотна улучшает условия труда и повышает безопасность процесса монтажа натяжного полотна.
Техническое решение поясняется следующим графическими материалами, не охватывающими и тем более не ограничивающими весь объем притязаний данного технического решения, а являющимися частными примерами выполнения изобретения:
на фиг.1 - изображен схематический вид с пространственным разделением частей устройства для нагрева натяжного полотна, пример конкретного выполнения, первый вариант;
на фиг.2 - вид A на фиг.1;
на фиг.3 - изображен вид сбоку устройства для нагрева натяжного полотна по первому варианту;
на фиг.4 - изображен вид в перспективе устройства для нагрева натяжного полотна, пример конкретного выполнения, второй вариант.
Устройство для нагрева натяжного полотна по первому варианту, пример выполнения которого приведен на фиг.1, содержит, по крайней мере, одну по существу плоскую рабочую поверхность 1, выполненную из термостойкого материала. Кроме того, предлагаемое устройство содержит, по крайней мере, один источник тепла 2, установленный в данном примере на основании 3 из электроизоляционного материала. Нагревательный элемент 4 источника тепла 2 выполняют, преимущественно, из электропроводящего материала с высоким удельным электрическим сопротивлением, например, из нихромовой проволоки или ленты, в том числе навитой спирально или зигзагообразно загнутой.
Размеры (диаметр и длина) и мощность нагревательного элемента 4 источника тепла 2, достаточные для нагрева рабочей поверхности устройства до температуры, обеспечивающей эластичность, и, следовательно, необходимое растяжение натяжного полотна, при практически непосредственном контактном нагреве в процессе работы, определяются, преимущественно, опытным путем в процессе разработки нагревательного устройства, и могут варьироваться в зависимости от свойств нагреваемого пленочного материала.
Источник тепла 2 электрически изолирован от рабочей поверхности 1 и снабжен термостойкими контактами для подключения к разъему провода электрической сети или к автономному источнику электроэнергии.
Рабочая поверхность 1 изготавливается, преимущественно, из металла. Для обеспечения соединения рабочей поверхности 1 с основанием 3 источника тепла 2 ее можно выполнить с загнутыми краями.
Источник тепла 2 может быть аналогичным образом закреплен на внутренней стороне рабочей поверхности 1.
Размеры и форма рабочей поверхности 1 выбираются исходя из удобства в процессе эксплуатации и обеспечения решения поставленных задач. В процессе монтажа натяжного полотна могут быть использованы несколько устройств для нагрева, имеющих разную форму и размеры рабочей поверхности.
Для обеспечения электрической изоляции рабочей поверхности 1 в данном примере использован термостойкий лак, нанесенный на рабочую поверхность 1. Например, может быть использован лак марки КО-921, имеющий рабочую температуру нагрева до 250°C. Так же для обеспечения изоляции может быть использован электроизоляционный материал, отделяющий источник тепла 2 от рабочей поверхности 1, например, стекловолокно или асбест.
В приведенном примере источник тепла 2 содержит нагревательный элемент 4, выполненный с использованием проволоки, преимущественно нихромовой, намотанной на две опоры 5, выполненные в виде керамических стержней. Опоры 5 разнесены друг от друга и установлены на противоположных сторонах основания 3, выполненного из электроизоляционного материала, например, асбеста, например, с помощью уголков 6. Для обеспечения безопасности и равномерного нагрева всей рабочей поверхности 1, на поверхности опор 5 по всей длине выполнены насечки, предназначенные для размещения в них проволоки нагревательного элемента 4, с шагом, обеспечивающим равномерное распределение проволоки и исключающем соприкосновение между собой витков намотки.
Концы проволоки нагревательного элемента 4 выведены на обратную сторону основания 3 и прикручены гайками к термостойким контактам 7, например типа 344.1. Электропровод гибкий, выполнен из металла, например многожильной меди, размещенной в электроизоляционной основе, выполненной из полимерного материала, например поливинилхлорида. Электропровод снабжен термостойким разъемом, например типа 344si/wi, для соединения с термостойкими контактами и обеспечивающим возможность, для удобства работы, отсоединения электропровода после нагрева устройства до требуемой температуры.
Основание 3 также может быть металлическим. При этом поверхность основания 3 для обеспечения электрической изоляции покрывается лаком аналогично рабочей поверхности.
Источник тепла 2 может быть аналогичным образом, с обеспечением изоляции, закреплен на внутренней стороне рабочей поверхности 1.
В данном примере устройство снабжено средством 8 обеспечивающим возможность беспрепятственного скольжения рабочей поверхности 1 по натягиваемому полотну.
Средство 8 используется для улучшения эксплуатационных качеств устройства, когда в этом есть необходимость, поскольку различные фактуры пленок (матовые, глянцевые, сатиновые, с нанесенным различными красками изображением, декоративные с ворсом и т.д.) при нагревании обладают разным характером сцепления с рабочей поверхностью 1 устройства.
В данном примере средство 8 выполнено съемным в виде чехла из материала, выдерживающего длительный нагрев до температуры 140°C. Например, из хлопка, фланели или любого другого материала с аналогичными свойствами. Для крепления на устройстве чехол снабжен, например, затягивающейся тесьмой.
Обеспечить возможность беспрепятственного скольжения рабочей поверхности 1 по натягиваемому полотну можно нанесением защитного тефлонового покрытия на рабочую поверхность 1 с внешней стороны или путем закрепления на рабочей поверхности 1 накладки из листового или пленочного материала, например, фторопласта.
Устройство может быть снабжено средствами контроля температуры рабочей поверхности 1. Например, может быть использован мультиметр с функцией измерения температуры, содержащий термопару. Для обеспечения надежной работы термопары продолжительное время при высокой температуре изоляция должна состоять из силиконовой резины с экранирующей стекловолоконной оплеткой. Данная изоляция является жаропрочной с рабочей температурой до 180°C. Участок сварки проводов термопары крепят тонкой прижимной пластиной на внешней стороне рабочей поверхности 1.
Устройство может быть снабжено средствами автоматического поддержания температуры нагрева рабочей поверхности 1, например, можно установить капиллярный термостат TRN/N. Термостат поддерживает температуру устройства в соответствии с заданной на нем установкой.
На фиг.1, 3 приведен пример установки капиллярного термостата. Термостат включают в разрыв электрической цепи подачи тока источнику тепла. Термостат имеет капилляр 9, конец которого помещен в гильзу, размещаемый преимущественно на внутренней поверхности рабочей поверхности 1, и регулятор температуры 10, закрепленный снаружи на основании 3 на платформе, которая крепится на стойках на расстоянии около 10 мм от основания 3, чтобы предотвратить перегрев корпуса термостата. Замыкание контактов термостата происходит при снижении температуры устройства ниже предварительно заданной. При этом питание подается на источник тепла 2 и нагревательный элемент 4 разогревается. Размыкание термостата происходит при повышении температуры устройства выше заданной. При этом питание перестает подаваться на источник тепла 2 устройства.
Для удобства работы устройство, как правило, снабжено держателем 11 выполненным, преимущественно, с возможностью увеличения его длины, например, телескопическим.
Устройство, преимущественно в случае установки источника тепла на рабочей поверхности 1, может быть снабжено задней крышкой.
Пример.
Рабочая поверхность прямоугольной формы с размерами 33 см×42 см изготовлена из металла толщиной 1,2 мм с загнутыми краями (высота 2 см, фланец 1 см). По периметру фланца высверлены отверстия под стягивающие винты. Основание 3 источника тепла 2 изготовлено из асбестовой плиты, вдоль двух сторон которой посредством уголков 6 закреплены опоры 5 в виде керамических стержней между которыми пошагово без касания натянута нихромовая проволока диаметром 0,5 мм общей протяженностью 20 метров.
В асбестовом листе сделаны два отверстия диаметром 4 мм для винтов крепящих хомут, которым крепятся термостойкие контакты к асбестовой плите. В асбестовом листе сделаны два отверстия диаметром 1 мм, через которые наружу выведены концы нихромовой проволоки, которые гайками прикручены к термостойким контактам 7 с обеспечением изоляции.
Источником питания является бытовая электросеть 220 вольт. Электропровод снабжен термостойким разъемом, длина провода не менее 5 метров для свободного перемещения. При подключении устройства к сети рабочая поверхность 1 прогревается до температуры 100°-125°. Конкретная температура нагрева рабочей поверхности 1 для придания эластичности натяжному полотну задается на этапе проектирования устройства в зависимости от свойств натяжного полотна, для установки которого будет использоваться устройство и/или регулироваться с помощью средств контроля или средствами автоматического поддержания температуры нагрева, когда они предусмотрены в устройстве.
Устройство для нагрева натяжного полотна по второму варианту, пример выполнения которого приведен на фиг.3, содержит короб 12 и источник тепла 13. Короб 12 в данном примере, имеет основание прямоугольной формы. Часть короба 12, в данном случае одна сторона, выполнена полностью открытой. Как вариант, часть короба 12 может быть выполнена воздухопроницаемой, например, содержать отверстия, обеспечивающие выход воздуха из короба 12. Источник тепла 13 в приведенном примере установлен внутри короба 12. В процессе нагрева натяжного полотна при практически непосредственном контакте открытого (воздухопроницаемого) участка поверхности короба 12 и натяжного полотна в коробе 12 создается объем теплого воздуха, обеспечивающий нагрев натяжного полотна до температуры, обеспечивающей его эластичность.
Размеры и форма короба 12 выбираются, преимущественно, исходя из формы используемого в устройстве источника тепла 13 и удобства в процессе эксплуатации для обеспечения решения поставленных задач. В процессе монтажа натяжного полотна могут быть использованы несколько устройств для нагрева, имеющих разную форму и размеры короба 12.
Короб 12 может быть выполнен цельным или сборным из термостойкого материала, например, металла, термостойкой пластмассы и т.д. В приведенном примере короб 12 выполнен сборным и образован прямоугольным основанием 14 и боковой стенкой 15, выполненной по всему периметру основания 14. Короб 12 выполнен с открытой стороной, как правило, противоположной стороне, на которой закреплен источник тепла 13. Основание 14 может быть выполнено как из диэлектрического материала, например, из асбестовой плиты, так и из металла, покрытого электроизоляционным лаком.
Боковые стенки 15 могут быть выполнены практически из любого плотного материала, выдерживающего нагрев до 200°C. Для облегчения устройства в качестве материала боковой стенки 15 может быть использована, например, плотная стеклоткань, с поверхностной плотностью 300-400 г/м.кв. Высота боковой стенки 15 выбирается опытным путем. Она должна быть минимальной, но при этом объем воздуха в коробе 12 при контакте с полотном должен быть прогрет равномерно, без перегретых участков.
Стенку 15 можно закрепить, например, с использованием четырех штырей 16, расположенных в углах основания 14.
Источник тепла 13, в данном примере, содержит нагревательный элемент 17, выполненный из проволоки с высоким удельным электрическим сопротивлением, например нихромовой, намотанной на две опоры 18, выполненные в виде керамических стрежней, и установлен в коробе 12 на основании 14 аналогично тому, как это выполнено в вышеописанном примере устройства по первому варианту. Размеры (диаметр и длина) и мощность нагревательного элемента 17 источника тепла 13, достаточные для равномерного нагрева воздуха в коробе 12 устройства до температуры, обеспечивающей эластичность натяжного полотна, при практически непосредственном контактном нагреве в процессе работы, определяются, преимущественно, опытным путем в процессе разработки нагревательного устройства, и могут варьироваться в зависимости от размеров устройства и свойств нагреваемого пленочного материала.
Для повышения безопасности работы, устройство может содержать съемную крышку 19, выполненную из термостойкого материала с обеспечением возможности прохождения воздуха.
В приведенном примере, крышка 19 выполнена из стеклотканевой сетки с плотностью 50-70 г/м кв, натянутой на металлический каркас.
Пример.
Основание 14 устройства изготовлено из металлического листа с размерами 40×40 см, толщина 1 мм, покрыто электроизоляционным лаком марки КО-921. Из прута диаметром 4 мм изготовлены стойки, на который натянута плотная стеклоткань, образующая стенки высотой 8 см. Нагревательный элемент 17 источника тепла изготовлен из нихромовой проволоки диаметром 0,5 мм, длинна проволоки 12 метров.
Источником питания является бытовая электросеть 220 вольт. Электропровод длиной около 5 метров для свободного перемещения. При непосредственном контакте устройства с натягиваемым полотном, воздух в коробе 12 прогревается до требуемой температуры 100°-125°C.
Устройство в данном варианте выполнения также может быть снабжено средствами контроля температуры и/или средствами автоматического поддержания температуры нагрева воздуха в коробе 12, аналогичные устройствам, указанным для первого варианта устройства.
В этом случае гильза капилляра 9 термостата или термопара мультиметра крепятся на внутренней стороне боковой стенки 15 короба 12 в верхней части или на внутренней стороне сетки крышки 19 короба 12, в случае ее установки.
Источник тепла, установленный в коробе 12, может быть выполнен в виде трубчатого электронагревательного элемента мощностью от 0,2 до 4 кВт, в зависимости от размеров устройства.
Источник тепла, установленный в коробе 12, может быть выполнен в виде лампы, например галогенной, инфракрасной или другого типа мощностью от 0,2 до 4 кВт, нагревающей воздух в коробе 12 до температуры, обеспечивающей эластичность натяжного полотна. При этом контакты - держатели для установки лампы закрепляются, на основании 14 или на задней стенке короба 12 с обеспечением термоизоляции короба 12. Дополнительно устройство может быть снабжено рассеивающим экраном, устанавливаемым над лампой, для предотвращения образования перегретых участков натяжного полотна.
Источник тепла может быть выполнен в виде последовательно установленных нагревателя и воздуходувной машины, размещенных таким образом, что прогретый воздух подается внутрь короба 12.
В качестве воздуходувной машины может быть использован, например, электрический двигатель с крыльчаткой типа НС5422М230.
Нагревательный элемент 17 может быть выполнен в виде крестовины из двух пластин асбеста или другого жаростойкого материала, на которую намотана нихромовая проволока, выполненная в виде спирали или зигзага, потребляемой мощностью около 3,2 кВт. Мощность и размер нагревательного элемента 17 подбираются в прямой зависимости от потока воздуха, выдаваемого воздуходувной машиной. При этом, исходят из того, что температура подаваемого в короб 12 воздуха должна быть около 120°C. Это обеспечивается за счет соотношения объема воздуха, подаваемого воздуходувной машиной, и мощности нагревательного элемента 17, либо визуального наблюдения за прибором контроля температуры, либо с помощью термореле, включающего/выключающего нагревательный элемент 17 при достижении требуемой температуры.
Воздуходувная машина и нагревательный элемент 17 могут быть установлены, например, в цилиндрическом корпусе, соединенном с коробом 12 посредством фланца. В месте его присоединения в коробе 12 выполнено отверстие для подачи в него нагретого воздуха.
Поток воздуха нагнетаемый воздуходувной машиной проходя через нагревательный элемент 17 прогревается и попадает в короб 12.
Источник тепла может состоять из отдельно стоящей электрической воздуходувной машины, например типа YT 838, из которой воздух по воздуховоду подается на нагревательный элемент 17 мощностью около 4-х кВт, установленный, например, в цилиндрическом корпусе, который может быть соединен с коробом 12 посредством фланца.
Регулирование температуры нагрева рабочей поверхности для первого варианта устройства или температуры нагрева воздуха для второго варианта устройства может быть обеспечена за счет установки нескольких источников тепла с раздельным подключением к источнику энергии.
Способ осуществляется следующим образом.
Профильный элемент (багет) посредством крепежных элементов закрепляют по периметру помещения или по периметру поверхности, которая должна быть покрыта натяжным полотном, посредством крепежных элементов. Прежде чем распаковывать, сверток полотна необходимо прогреть хотя бы до комнатной температуры, чтобы придать пленке минимальную эластичность и предотвратить образование заломов.
Независимо от способа установки натяжного полотна в профильном элементе, как правило, сначала крепятся противоположные угловые зоны натяжного полотна или просто противоположные зоны. Вначале закрепляют в профильном элементе одну угловую зону, затем устройство нагревают до требуемой температуры и, прикладывая его непосредственно к натяжному полотну по линии предполагаемого растяжения в направлении противоположной угловой зоны, прогревают натяжное полотно до придания ему необходимой эластичности, растягивают и фиксируют его в профильном элементе. Аналогично закрепляют другие угловые зоны.
Затем незакрепленные участки делят пополам: в центральной зоне устройством прогревают участок натяжного полотна достаточный для обеспечения требуемого растяжения, растягивают и закрепляют в профильном элементе. Так до тех пор, пока величина незакрепленных участков не будет такой, чтобы весь участок можно было закрепить без особых усилий. Далее производится окончательное закрепление полотна в профильном элементе.
После охлаждения полотна до комнатной температуры образуется идеально плоская поверхность с прочным соединением натянутой пленки с крепежным профилем (багетом).
Таким образом, предлагаемый способ монтажа натяжного полотна из пленочного материала, требующего нагрева с использованием устройства, обеспечивающего нагрев натяжного полотна для придания ему эластичности путем практически непосредственного контакта, позволяет организовать работу монтажников без использования громоздкого пожаро- и взрывоопасного оборудования: газовой тепловой пушки и газового баллона. При этом в помещении, где производится монтаж, сохраняется температура практически соответствующая обычной комнатной температуре, что существенно облегчает и улучшает условия труда монтажников и позволяет проводить работы в помещении с мебелью и предметами интерьера.
Заявляемые устройства для монтажа натяжного полотна могут быть изготовлены известными технологическими методами с использованием существующих материалов и оборудования.