ОБЛИЦОВОЧНАЯ ПАНЕЛЬ ИЗ ЛИСТОВОГО МЕТАЛЛА
FACING PANEL FROM PLATE METAL

Настоящее изобретение относится к покрытию крыш и стен зданий всех типов, особенно, к облицовочной панели из листового металла. Кроме того, настоящее изобретение относится к способу легкого соединения панелей друг с другом для образования герметичного покрытия.
Для покрытия стен и крыш зданий на рынке продается ряд различных типов панелей из листового металла. Многие из них имеют недостатки, заключающиеся в том, что закрепление панелей является сложным и трудоемким. Это связано с тем, что большая часть известных панелей требует для своего прикрепления к опорной конструкции специальных крепежных элементов, таких как стальные полоски и крепежные зажимы, которые прикрепляются к опорной конструкции с помощью винтов или гвоздей для расположения панелей относительно опорной конструкции и частично для поддержания панелей. Указанные крепежные элементы должны, таким образом, быть точно расположены относительно соединения между двумя панелями, что требует очень точных замеров для каждых крепежных элементов перед тем, как их можно будет ввинтить или прибить на месте. Когда саму панель поднимают и размещают в ее заданное местоположение, крепежные элементы загибают через боковой край панели вручную.
В качестве одного примера облицовочной панели, когда следующая панель установлена на место для соединения с первой панелью, она может иметь фальцевое соединение, захватывающее выступающую вверх боковую кромку первой панели, в результате чего крепежный элемент загибают вверх и вокруг фальцевого соединения. После этого, соединение двух панелей друг с другом может быть выполнено с помощью фальцовочной машины. Кроме того, известные облицовочные панели, которые соединяются взаимно посредством фальцевания, очень часто требуют добавления панели к соседним панелям. Это необходимо выполнять посредством отрезания соответствующих частей листовой панели. Эта работа является трудоемкой и требует большую точность для поддержания плотной пригонки и нахлеста между соединяемыми панелями.
Решение, направленное на устранение перечисленных недостатков панелей известного уровня техники, было раскрыто в публикации патента WO 89/05419. В указанном документе описана панель из листового металла, содержащая среднюю часть между двумя загнутыми вверх фланцами, в которой, по меньшей мере, первый из загнутых вверх фланцев содержит участок, загнутый наружу и вниз для образования полшва. Вторым из загнутых вверх фланцев является однослойный фланец из листового металла с высотой, которая меньше высоты первого загнутого фланца. В соответствии с данной конструкцией, когда две панели соединены рядом друг с другом, полшва первого фланца первой панели располагается на втором фланце и зацепляется с ним, т.е. однослойным фланцем из листового металла второй панели. Полшва первой панели затем можно легко загнуть с фланцем из листового металла второй панели для получения уплотненного фальцевого шва между двумя панелями. Содержание публикации патента WO 89/05419, таким образом, включено в полном ее объеме в данное описание.
Путем использования устройства, описанного в WO 89/05419, важно получить полное уплотнение между однослойным фланцем из листового металла, образующим второй фланец, и полшвом первого фланца. Для выполнения этого поперечная высота второго фланца предпочтительно достигает внутренней части фальцевого полшва. В результате процессов производства панелей из листового металла оказалось, что во время загибания панелей для образования второго фланца сложно образовать указанный второй фланец с соответствующими размерами. Допуск по высоте второго фланца может изменяться в пределах ±3 мм. Недостаток в результате использования панели из листового металла, описанной в указанном документе, состоит в том, что существует риск получения неудовлетворительного уплотнения шва между двумя соседними фланцами первой и второй панелей, когда первый и второй фланцы загнуты вместе. Влага может проникать в шов. Другой недостаток панелей известного уровня техники состоит в том, что выступающая вверх боковая кромка первой панели может быть очень острой и, таким образом, разрывать снизу полшва соседней панели, закрывающей указанную острою кромку при перемещении панелей относительно друг друга.
В документе US 214027 описано решение, направленное на устранение указанной проблемы. В указанном документе раскрыт удлиненный элемент из листового металла, образующий полотно панели, загнутые вверх фланцы вдоль двух удлиненных кромок указанного полотна панели, причем первый из указанных загнутых вверх фланцев загнут наружу и вниз вдоль своей верхней кромки для образования первого нахлеста, и второй из указанных загнутых вверх фланцев загнут внутрь и вниз вдоль своей верхней кромки для образования полунахлеста. Панель дополнительно содержит опорный направляющий элемент вдоль первого фланца. Преимущество указанного изобретения состоит в том, что в производственном процессе легче выполнить панели с более точной высотой вторых фланцев каждой панели из листового металла. Следовательно, второй фланец первой панели будет всегда достигать внутренней части полшва второго фланца второй панели, когда две панели установлены вместе рядом друг с другом. Благодаря этому можно обеспечить полное уплотнение между первой и второй панелями.
Когда панель такого типа, как описано в US 214027, необходимо разрезать поперек ее длины, в месте резки, где панель содержит опорный направляющий элемент, это может быть трудной работой, так как первый фланец состоит из двойного слоя пластины в фланце и нахлесте, что затрудняет резку панели с помощью инструментов в этих местоположениях.
Задачей настоящего изобретения является создание усовершенствованного устройства относительно известного уровня техники и способа покрытия опорной конструкции путем использования данного устройства.
В соответствии с одним аспектом настоящего изобретения описано устройство по п.1.
В соответствии со вторым аспектом настоящего изобретения описан способ использования устройства по п.1 для покрытия крыши или стены здания по независимому пункту формулы изобретения способа.
В другом аспекте настоящего изобретения описан способ покрытия здания с помощью устройства по п.1 в независимом пункте способа формулы изобретения.
Другие варианты осуществления описаны в зависимых пунктах формулы изобретения.
Ниже будут описаны преимущества настоящего изобретения, относящиеся к другим вариантам осуществления.
В соответствии с аспектами настоящего изобретения пластина панели находится на наружном слое из двойных слоев первого фланца и внутреннем слое из двойных слоев соответствующего нахлеста, выполненного с прорезями, расположенными на одинаковом расстоянии друг от друга. Прорези выполнены в виде предварительных разрезов, так что будет легко разрезать панель в этих местоположениях, если необходимо использовать более короткую панель по сравнению с панелью, предварительно изготовленной с полной длиной.
Другие признаки настоящего изобретения раскрыты в последующем подробном описании, которое будет объяснено совместно с прилагаемыми чертежами. Необходимо подчеркнуть, что чертежи выполнены только с целью иллюстрации и не должны ограничивать настоящее изобретение. Чертежи выполнены не в масштабе и иллюстрируют только концептуальные структуры и процедуры, описанные в данном документе.
На фиг.1 схематически изображен вид в перспективе удлиненной панели из листового металла в соответствии с одним аспектом настоящего изобретения.
На фиг.2 изображен вид в перспективе той же панели, как на фиг.1, но больше сбоку панели.
На фиг.3a и 3b изображены виды в разрезе панели на фиг.1. На фиг.3a изображен вид от конца, расположенного выше заданного местоположения на здании. На фиг.3b изображен вид от конца, расположенного ниже заданного местоположения на здании.
На фиг.4a и 4b изображены виды сбоку панели на фиг.1.
На фиг.5 изображен вид сверху панели на фиг.1, если смотреть сверху.
На фиг.6 изображен схематический вид двух панелей из листового металла в соответствии с аспектом настоящего изобретения, в котором шов, соединяющий две соседние панели, изображен в увеличенном виде.
На фиг.7 изображен вид в перспективе панели на фиг.1 под другим углом.
Ниже описан ряд вариантов осуществления со ссылкой на прилагаемые чертежи.
Облицовочная панель 1 из листового металла в соответствии с настоящим изобретением проиллюстрирована на фиг.1. Основной участок панели 1 занят поверхностью в центральной части, образованной удлиненным элементом из листового металла, образующим полотно 2 панели 1.
Полотно 2 панели 1 содержит вдоль своих продольных кромок загнутые вверх фланцы, первый фланец 3 и второй фланец 4. Указанный первый фланец 3, в свою очередь, загнут вдоль первого ребра 5 еще раз наружу и вниз, как проиллюстрировано на фиг.1 и 3, образуя нахлест 6. Таким образом, V-образная канавка 7 образуется между первым фланцем 3 и нахлестом 6 указанного первого фланца 3. Поперечная длина нахлеста 6 составляет от 12 мм до 16 мм, в данном примере предпочтительно около 16 мм. Высота первого фланца 3 от полотна 2 до первого ребра 5 составляет от 30 мм до 50 мм и предпочтительно около 35 мм. Таким образом, можно понять, что длина нахлеста 6 составляет приблизительно половину высоты первого фланца 3.
Назначением панелей в соответствии с настоящим изобретением является покрытие опорной конструкции посредством соединения панелей 1 описанного типа вдоль их продольных кромок таким образом, чтобы второй фланец 4 второй панели вставлялся в указанную V-образную канавку 7 первого фланца 3 первой панели и вдоль V-образной канавки 7 первого фланца 3 первой панели до тех пор, пока указанный второй фланец 4 не установится в указанную V-образную канавку 7. После вставки второй панели, таким образом, первая панель и вторая панель складываются вместе вдоль их соединенных первого и второго фланцев, описанных более подробно ниже.
Аналогично описанному первому фланцу 3 для каждой панели второй фланец 4 загнут вдоль верхней линии внутрь и вниз (см. фиг.1 и 3) и образует полунахлест 8, таким образом, образуя второе ребро 9 на взаимопересечении второго фланца 4 и полунахлеста 8. Поперечная длина b полунахлеста 8 в данном предпочтительном варианте осуществления составляет около 8 мм, но можно использовать любую длину b в диапазоне от 4 мм до 10 мм, приспособленную к длине полунахлеста 6 соседней панели, предназначенной для закрытия указанного полунахлеста 8. Преимущество решения, в котором используется полунахлест 8 второго фланца 4, состоит в том, что отклонения по ширине листовых металлов во время изготовления листовых металлов по сравнению с известным уровнем техники, где эти отклонения, проявляемые в виде разной высоты второго фланца 2 готовых панелей, вместо этого устанавливаются при использовании панели в соответствии с настоящим изобретением в виде отклонений от длины b полунахлеста 2, которые не создают никаких неудобств или препятствий в отношении собранных панелей.
Высота второго фланца 4 от плоскости полотна 2 до верхней части его второго ребра 9 немного короче высоты первого фланца 3 до верхней части его ребра 5. Это объясняется тем, что второй фланец 4 второй панели должен полностью вставляться в V-образную канавку 7 первого фланца 3 первой панели.
Одно усовершенствование настоящего изобретения относительно известного уровня техники состоит в том, что полунахлест 8 образуется при изготовлении панелей 1. Так как полунахлест 8 сгибают при заданной высоте h от нижней части панели 1, возможно расположение при изготовлении с жестким допуском по сравнению с соответствующей высотой панелей известного уровня техники, где нахлест 8 и ребро 9 отсутствуют. Пластины, поставляемые с завода-изготовителя, могут отличаться по ширине вплоть до ±6 мм. Эти отличия могут влиять на допуски по высоте одного металлического слоя известного уровня техники второго фланца 4.
Под высотой в данном описании подразумевается высота, измеренная от оборотной стороны панели, т.е. от точки, в которой панель контактирует с опорной конструкцией при установке.
Нахлест 6 и полунахлест 8 первого и второго фланцев 3, 4 во время производственного процесса загибаются вниз под углом приблизительно 45° относительно выступающего вверх фланца. Этот наклон вниз под углом приблизительно 45° полунахлеста 3 дополнительно используется в качестве водяного затвора, когда панели используются без окончательного складывания вместе нахлеста 6 первого фланца первой панели и полунахлеста 8 второго фланца второй панели при покрытии крыши или стены, где угол относительно горизонтальной плоскости не требует такого окончательного складывания.
Как первый фланец 3, так и его нахлест 6 складываются вдвое. Это означает, что пластину загибают вдоль нижней продольной кромки 11 нахлеста 6 по направлению к внутренней стороне V-образной канавки 7 на 180° назад таким образом, что нахлест 6 образуется в виде двойного слоя. В верхней части V-образной канавки 7 пластину загибают еще раз для прохождения по линии первого фланца 3 вниз, таким образом, превращая также первый фланец в двухслойный лист. Таким образом, все поверхности второго фланца 3 будут иметь верхнюю поверхность листового металла, из которого изготавливают панель 1 в качестве наружной поверхности. Это важно, так как защитный слой или окрашенная поверхность не будут повреждаться на первом фланце 3.
Каждая панель 1 содержит крепежный элемент 12 с целью закрепления панели на опорной конструкции S, покрываемой панелью 1. Крепежный элемент 12 является частью и продолжением пластины, которая образует полотно 2, первый фланец 3 и нахлест 6, так как пластину после сгиба назад вдоль внутренней стороны нахлеста 6 и дополнительно вниз вдоль первого фланца 3 еще раз загибают наружу от панели 1, приблизительно, в плоскости полотна 2 панели 1 для образования указанного крепежного элемента 12 в качестве выступающего края вдоль стороны панели 1 рядом с первым фланцем 3 в плоскости нижней части панели.
На фиг.6 показано более подробно выполнение сгиба между первой и второй панелями 1. Второй фланец 4 предварительно вставлен в V-образную канавку 7, образованную между первым фланцем 3 первой панели 1 и нахлестом 6. Предпочтительно в соответствии с другим аспектом настоящего изобретения V-образная канавка 7 предварительно заполняется герметиком 10, таким как пластичный смазочный материал, пластикат или им подобное. Высота второго ребра 9 предпочтительно должна быть такой, чтобы оно опиралось или почти касалось наиболее удаленной части V-образной канавки 7. Сгибание для образования шва между первой и второй панелями затем выполняется вдоль двух фланцев 3, 4. Шов получается посредством сгиба нахлеста 6 по и за кромку полунахлеста 9 второго фланца 4. Это возможно, так как длина нахлеста 6 первого фланца 3 приблизительно в два раза больше длины b полунахлеста 9 второго фланца 4. Сгиб может быть выполнен с помощью ручных инструментов или с помощью гибочной машины. Нахлест 6 зажимается по направлению ко второму фланцу для образования герметичного шва. Герметик, таким образом, будет дополнительно распространяться между двумя фланцами 3, 4. Жесткий допуск по высоте второго фланца 4 будет также обеспечивать надежное уплотнение для образования водо- и влагостойкого шва и для предотвращения капиллярного всасывания. Дополнительное преимущество заключается в том, что нахлест 6 охватывает полунахлест 8, в результате чего повышена надежность соединения между соседними панелями.
Другое преимущество, относящееся к настоящему изобретению, состоит в том, что второй фланец 4 без полунахлеста 8 был бы довольно острым и, таким образом, терся о внутреннюю сторону V-образной канавки 7 и мог бы удалить защитный слой пластины в V-образной канавке 7 при перемещении панелей 1 относительно друг друга.
Материалом панели является тонкий лист из алюминия, меди или стали с обработанной поверхностью. Материалом также может быть лист сплава с обработанной поверхностью. Элемент из листового металла, образующий полотно 2 панели 1, не обязательно должен быть плоским, как проиллюстрировано на чертежах. Между фланцами 3, 4 полотно 2 фланцев может иметь выпуклые или вогнутые участки, или оно может иметь поперечное сечение с выступами. Образование полотна панели с такими выступами или им подобным может быть мерой для обеспечения возможностей поддержания большей нагрузки. Кроме того, если панели выполнены для покрытия стен здания, полотно 2 панелей может быть выполнено с помощью тиснения или декоративной отделки.
Дополнительные элементы настоящего изобретения, относящиеся к вариантам осуществления зависимых пунктов формулы изобретения, описаны в нижеследующих абзацах.
Крепежный элемент, в дальнейшем называемый опорным направляющим элементом 12, содержит отверстия 13 под винт вдоль направляющего элемента. В качестве примера отверстия 13 под винт могут быть равномерно распределены, например, одно отверстие на дециметр. Предпочтительно пластина вокруг отверстий под винт прижимается для расположения на уровне плоскости полотна 2 панели, тогда как кромки вокруг прижатой пластины, окружающей отверстия 13 под винт опорного направляющего элемента, остаются на более высоком уровне, как проиллюстрировано на фиг.2 и 6, для образования рамы 14 вокруг прижатой поверхности опорного направляющего элемента 12. Соседняя панель, таким образом, будет находиться на указанной раме опорного направляющего элемента 12. Таким образом, головки винтов 15, прикрепляющих панель к опорной конструкции S, будут утоплены относительно рамы, и, таким образом, головки винтов не будут разрывать оборотную сторону соседней панели, закрывающей винты 15 при перемещении панелей относительно друг друга.
Опорный направляющий элемент 12 не проходит вдоль всей длины первого фланца 3. Предпочтительно опорный направляющий элемент 12 заканчивается на расстоянии 15 см от конца, который будет установлен в качестве конца нижнего уровня панели на опорной конструкции S, и, кроме того, заканчивается на расстоянии 25 см от конца, который будет установлен в качестве конца более высокого уровня панели на опорной конструкции S. Эта конструкция облегчает работу по соединению двух панелей 1 в продольном направлении панелей 1 и, кроме того, облегчает работу с панелями, например, на основании крыши и на коньке крыши при покрытии крыши панелями. Кроме того, этот укороченный опорный направляющий элемент 12 облегчает работу по отрезке концов панели 1, когда длина панелей должна быть приспособлена к опорной конструкции.
Высота второго фланца 4 от его нижней части до верхней части второго ребра 9, образованного при пересечении второго фланца 4 и полунахлеста 8, приблизительно равна расстоянию от указанного опорного направляющего элемента 12 до внутренней верхней части V-образной канавки 7, образованной между первым фланцем 3 и нахлестом 6. Если в кратком примере высота первого фланца 3 панелей 1 от нижней стороны панели до верхней части первого ребра 5 указанного первого фланца 3 составляет 35 мм, было бы правильным сделать высоту второго фланца 4 от нижней стороны до верхней части второго ребра 9 панелей приблизительно 30 мм или немного меньше (если толщина пластины составляет 0,5 мм), так как 1-2 мм являются приблизительной толщиной первого ребра 5, и толщина опорного направляющего элемента 12 с его утопленными поверхностями составляет приблизительно 1-2 мм. Указанные размеры даны только в качестве кратких предложений и не должны ограничивать настоящее изобретение в этом отношении так или иначе.
Когда панель 1, тем не менее, необходимо разрезать поперек ее длины, где панель в месте разреза содержит опорный направляющий элемент, это может быть трудной работой, как указывалось раньше, так как фланец 3 состоит из двойного слоя пластины во фланце 3 и нахлесте 6, что усложняет разрезание панели с помощью инструментов в этих местоположениях. Следовательно, в соответствии с одним аспектом настоящего изобретения пластина панели расположена на наружном слое из двойных слоев первого фланца 3 и внутреннем слое из двойных слоев нахлеста 6, выполнена с прорезями 18, расположенными на одинаковом расстоянии друг о друга, например, через каждые 10 см. Прорези 18 выполнены в виде предварительных разрезов (проиллюстрированный пример на фиг.4b и небольшой ряд таких предварительных разрезов на фиг.1), так что будет легко разрезать панель в этих местоположениях, если необходимо использовать более короткую панель по сравнению с панелью, предварительно изготовленной с полной длиной. Указанные прорези 18 начинаются с короткого расстояния над опорным направляющим элементом и проходят через наружный слой двухслойного первого фланца 3 и продолжаются через внутренний слой двухслойного нахлеста 6 до тех пор, пока они не достигнут кромки 11 нахлеста 6. Чтобы разрезать панель поперек ее ширины, это легко сделать вдоль линии, проходящей через одну из прорезей 18. Затем используют кусачки или ножницы для резки листового материала для резки поперек опорной пластины 12 и поперек нахлеста 6 и затем дальше поперек панели. Этот процесс значительно облегчается при резке вдоль одной из указанных прорезей 18, так как панель состоит из одного слоя поперек всей панели при резке вдоль одной из прорезей 18.
Как можно видеть на чертежах, на одном конце панели 1 пластина между первым фланцем 3 и вторым фланцем 4 загнута вниз и назад под нижней частью полотна 2. Эта согнутая пластина, называемая в данном документе опорным нахлестом 16 панели 1, выполнена с возможностью захвата и зацепления с опорной пластиной вдоль кромки крыши, которую покрывают панелями, или захвата соответствующей загнутой пластины на верхней части нижней панели стены, которую покрывают панелями.
Другим вариантом осуществления является устройство для обеспечения герметичности в соединениях двух панелей на основании крыши. Предпосылкой для этой меры является то, что если первый фланец 3 и второй фланец 4 расположены прилегающими друг к другу на конце соединения, между вплотную расположенными фланцами будет возникать узкий зазор. Этот зазор может засасывать воду под действием капиллярных сил между фланцами соединения, и со временем это может вызвать повреждение. Для предотвращения этого первый двухслойный фланец 3 в соответствии с одним примером на заданном нижнем конце панели проходит через первое ребро 5, так что фланец 3 наклонен от уровня полотна 2 до ребра 5 под углом приблизительно 45°, таким образом, образуя конечное треугольное сечение 17 первого фланца 3. Таким образом, фланец 3 будет вытягиваться в острый угол. Целью является то, что после соединения двух панелей 1 ненужное треугольное образованное сечение вытянутой части фланца 3 загибают за прямоугольный конец второго фланца 4 соседней панели в соединении, в результате чего образуется герметичный шов, кроме того, как видно в продольном направлении соединения. Образованное треугольное сечение 17 с выступающим острым углом на соединении также является причиной образования безобразного соединения и, таким образом, любой покрывающий крышу непроизвольно будет загибать и уплотнять соединение на заделанном конце. В соответствии с этим, проходящее треугольное образованное сечение будет на ребре 5 иметь длину, приблизительно равную высоте первого фланца 3.
Определения:
Вверх означает в направлении от опорной конструкции S, покрываемой панелью из листового металла.
Вниз означает в направлении к опорной конструкции S, покрываемой панелью из листового металла.
Наружу означает в поперечном направлении от элемента из листового металла.
Внутрь означает в поперечном направлении к элементу из листового металла.