Холоднокатаный симметричный профильный элемент для каркасов ворот
COLD ROLLED SYMMETRICAL PROFILE ELEMENT FOR GATE FRAMES

Изобретение относится к области строительства металлических конструкций из холодногнутых металлических оцинкованных профилей, в том числе с полимерным покрытием, а именно: к способам изготовления металлических каркасов для раздвижных и распашных ворот и калиток. А также может быть применено при изготовлении ограждений, заборов, панелей и перегородок.
Известен гнутый стальной профиль и составной строительный элемент на его основе (см. например, патент РФ №2478764 на изобретение), который содержит сопряженную пару однотипных профилей. Профили имеют разновысотные полки, повернуты друг к другу внутренними поверхностями и совмещены с образованием профильного элемента замкнутого коробчатого сечения, который может быть использован для несущих стоек, при этом полка большей длины одного профиля охватывает полку меньшей длины другого профиля. Составной элемент в такой конфигурации плохо держит боковые сдвиговые нагрузки. Кроме того, такая конструкция, используемая для изготовления каркасов различного рода ограждений, предполагает применение множества дополнительных деталей для размещения и закрепления заполняющих материалов, что удорожает изготовление каркасов и усложняет их сборку.
Известно также производство каркаса (см. например, https://antaspb.ru/proizvodstvo-metallokonstrukcii/otkatnye/ и https://spb.zaborkin.ru/companv/services/karkas-otkatnih-vorot/), где например, стандартная рама ворот производится из профильной трубы 60×30 мм и заполняется профильной трубой 20×20 мм по всему внутреннему периметру с помощью сварки. Получается Т-образное сечение балок каркаса. Каркас тяжелый, требует зачистки после сварки, грунтовки и покраски для предотвращения коррозии. Кроме того, достижение точности геометрических параметров при сварке больших воротных секций проблематично.
Известен также профиль DoorHan (см. например, https://rvs-svstem.ru/product/vorota/komplektuvushchie-dlva-vorot/profil-dlya-vorot-doorhan-universalnyy-t-obraznyy-80-60-1-5/), предназначенный для производства каркасов сдвижных и распашных ворот и калиток и представляющий собой Т-профиль из холодногнутого металла с лежачим фальцевым швом. Изготовление такого Т-профиля требует специального дорогостоящего оборудования, что удорожает изделия из него.
Предметом настоящего технического решения является конструкция составной металлической балки для каркасов ворот, выполненной из холоднокатаных профилей, в том числе с покрытиями.
Технический результат заявляемого изобретения заключается в экономии металла, в снижении трудоемкости, как при изготовлении составной балки, так и в процессе производства монтажных работ при изготовлении каркасов с исключением дополнительных монтажных деталей, в обеспечении формоустойчивости составной балки за счет повышения жесткости, достигаемой объединением профилей составляющих элементов балки, в снижении веса и исключении коррозии при реализации каркасов на основе предложенной составной балки, в возможности производства всех элементов составной балки на одной линии профилирования с регулируемой шириной с соблюдением точности геометрических размеров составляющих элементов балки.
Указанный технический результат достигается тем, что предложена составная металлическая балка для каркасов ворот, состоящая из незамкнутого холоднокатаного симметричного профильного элемента с внутренней полостью, часть которой ограничена двумя ножками, и вкладыша с открытой частью и двумя ножками, при этом вкладыш вставлен вплотную до упора своей открытой частью во внутреннюю полость симметричного профильного элемента с образованием замкнутого профиля составной балки, кроме того вкладыш скреплен с симметричным профильным элементом самонарезающими винтами, при этом вкладыш может быть выполнен из холоднокатаного С-профиля, а также вкладыш может быть выполнен из холоднокатаного М-профиля, кроме того вкладыш может быть выполнен идентичным симметричному профильному элементу.
При изготовлении, например, откатных ворот на базе заявляемой составной балки происходит существенное снижение веса, что снижает нагрузку на силовые элементы привода и автоматику. Это позволяет использовать для ворот привод с меньшей мощностью, что повышает долговечность изделий и уменьшает их стоимость. Кроме того, например, при изготовлении распашных ворот на базе заявляемой составной балки существенно снижается нагрузка на петли и обеспечивается легкость открывания-закрывания створок ворот. Существенное снижение веса каркаса ворот на базе заявляемой составной балки дает, например, возможность изготовления подвесных откатных ворот.
На фиг. 1 представлено поперечное сечение симметричного профильного элемента; на фиг. 2 - поперечное сечение составной балки, в которой вкладыш выполнен из С-профиля; на фиг. 3 - поперечное сечение составной балки, в которой вкладыш выполнен из М-профиля; на фиг. 4 - поперечное сечение составной балки, в которой вкладыш выполнен идентичным симметричному профильному элементу; на фиг. 5 - пример поперечного сечения откатных ворот с направляющей «Евро»; на фиг. 6 - пример поперечного сечения легких откатных ворот; на фиг. 7 - пример поперечного сечения тяжелых откатных ворот.
Заявляемая составная металлическая балка 1 для каркасов ворот состоит из незамкнутого холоднокатаного симметричного профильного элемента 2 с внутренней полостью 3, часть которой ограничена двумя ножками 4, и вкладыша 5 с открытой частью 6 и двумя ножками 7, при этом вкладыш 5 вставлен вплотную до упора своей открытой частью 6 во внутреннюю полость 3 симметричного профильного элемента 2 с образованием замкнутого профиля составной балки 1. Вкладыш 5 скреплен с симметричным профильным элементом 2 самонарезающими винтами 8. Вкладыш 5 может быть выполнен из холоднокатаного С-профиля, а также вкладыш 5 может быть выполнен из холоднокатаного М-профиля, кроме того вкладыш 5 может быть выполнен идентичным симметричному профильному элементу 2.
Заявляемая составная балка 1 предполагает использование симметричного профильного элемента 2 из холоднокатаного металла, в том числе с покрытиями (см. Фиг. 1) с полкой 9, двумя стенками 10, двумя отгибами 11, двумя ножками 4 и внутренней полостью 3. Все части профильного элемента отформованы под 90 градусов.
Составная балка 1 с вкладышем 5 из С-профиля (см. Фиг. 2) является альтернативой известным Т-профилям. Вкладыш 5 с полкой 12 и подгибами 13 вставлен своей открытой частью 6 до упора во внутреннюю полость 3 симметричного профильного элемента 2 и скреплен с ним самонарезающими винтами 8 в местах скрепления 14 в двух вариантах. По первому варианту ножки 7 вкладыша 5 скреплены с ножками 4 симметричного профильного элемента 2. По второму варианту подгибы 13 вкладыша 5 скреплены с отгибами 11 симметричного профильного элемента 2. Оба варианта скрепления обеспечивают образование замкнутого профиля составной балки 1, что способствует повышению ее жесткости. Выбор скрепления профилей зависит от места использования составной балки 1. Этот вариант конструкции заявляемой составной балки 1 может быть использован как для верхней и нижней опорных балок, так и для боковых стоек при конструировании ворот, а также может быть применен при изготовлении ограждений, заборов, панелей и перегородок с односторонним и двусторонним заполнением материала.
Составная балка 1 с вкладышем 5 из М-профиля с ножками 15 и седлом 16 представлена на Фиг. 3. Вкладыш 5 вставлен своей открытой частью 17 до упора во внутреннюю полость 3 симметричного профильного элемента 2. Ножки 15 вкладыша скреплены с ножками 4 симметричного профильного элемента 2 самонарезающими винтами 8, обеспечивая образование замкнутого профиля составной балки 1, что способствует повышению ее жесткости. Такая составная балка 1 может быть применена, например, в качестве нижней опорной балки откатных ворот.
В составной балке 1 с вкладышем 5, идентичным симметричному профильному элементу 2 (см. Фиг. 4), открытая часть внутренней полости 3 одного симметричного профильного элемента 2 вставлена до упора во внутреннюю полость 3 другого симметричного профильного элемента 2, при этом ножки 4 симметричных профильных элементов 2 взаимно скреплены самонарезающими винтами 8, обеспечивая образование замкнутого профиля составной балки 1, что обеспечивает ее высокую жесткость. Такая составная балка 1 может быть применена, например, в качестве нижней опорной балки тяжелых откатных ворот. Кроме того этот вариант конструкции заявляемой составной балки 1 может быть применен при изготовлении заборов в качестве проходных столбов с возможностью одностороннего и двухстороннего заполнения закрывающим материалом.
На фиг. 5 представлен пример поперечного сечения откатных ворот 18 с направляющей «Евро» 19. В качестве верхней 20 и нижней 21 балок ворот применена составная балка 1 с вкладышем 5 из С-профиля. В технологических нишах 22 балок 20 и 21, образованных стенками 10 и отгибами 11 симметричных профильных элементов 2 размещены два полотна 23 откатных ворот 18. Ножки 4 симметричного профильного элемента 2 верхней балки 20 использованы, как опорные рабочие поверхности для верхних опорных роликов 24, закрепленных на потолочной балке 25, и поэтому свободны от крепежа, а крепеж выполнен на отгибах 11 симметричного профильного элемента 2 и подгибах 13 вкладыша 5 самонарезающими винтами 8. В нижней балке 21 выполнено скрепление ножек 4 симметричного профильного элемента 2 с ножками 7 вкладыша 5 самонарезающими винтами 8, а к полке 12 вкладыша 5 прикреплена направляющая «Евро» 19, при этом ножки 4 симметричного профильного элемента 2 нижней балки 21 могут быть выполнены слегка удлиненными, чтобы защитить линию соединения нижней балки 21 с направляющей «Евро» 19 от пыли и грязи. В полость направляющей «Евро» 19 помещены нижние опорные ролики 26, установленные на фундаменте 27.
На фиг. 6 представлен пример поперечного сечения легких откатных ворот 28 с использованием верхнего 29 и нижнего 30 роликов. В качестве верхней балки 31 ворот применена составная балка 1 с вкладышем 5 из С-профиля, а в качестве нижней балки 32 ворот применена составная балка 1 с вкладышем 5 из М-профиля. В технологических нишах 33 балок 31 и 32, образованных стенками 10 и отгибами 11 симметричных профильных элементов 2 размещены два полотна 34 легких откатных ворот 28. Нижняя балка 32 ворот седлом 16 М-профиля опирается на нижний ролик 30, который закреплен на фундаменте 35. Верхний ролик 29 закреплен на полке 12 вкладыша 5 верхней балки 31 ворот и при перемещении легких откатных ворот 28 удерживается в седле 36 вспомогательного элемента 37 из М-профиля, закрепленного на потолочной балке 38.
На фиг. 7 представлен пример поперечного сечения тяжелых откатных ворот 39 с использованием составной балки 1 с вкладышем 5, идентичным симметричному профильному элементу 2, в качестве нижней балки 40 тяжелых откатных ворот 39, а в качестве верхней балки 41 тяжелых откатных ворот 39 применена составная балка 1 с вкладышем 5 из С-профиля. Скрепление вкладышей 5 и симметричных профильных элементов 2 в обеих балках 40 и 41 выполнено на их ножках 4 и 7. В технологических нишах 42 обеих балок 40 и 41, образованных стенками 10 и отгибами 11 симметричных профильных элементов 2 размещены два полотна 43 тяжелых откатных ворот 39. Нижняя балка 40 ворот 39 опирается на нижние ролики 44, которые закреплены на фундаменте 45. Нагрузка тяжелых откатных ворот 39 распределяется на два ролика 44, что увеличивает срок их службы. Верхний ролик 46 закреплен на полке 12 вкладыша 5 верхней балки 41 ворот 39 и при перемещении ворот 39 удерживается в седле 47 вспомогательного элемента 48 из М-профиля, закрепленного на потолочной балке 49.
В составной балке 1 вкладыш 5 может быть скреплен с симметричным профильным элементом 2 самонарезающими винтами 8, или тяговыми заклепками или гайками-заклепками.