УСТРОЙСТВО ДЛЯ УДАЛЕНИЯ СНЕГА И НАЛЕДИ
DEVICE TO REMOVE SNOW AND ICE

Изобретение относится к области строительства, в частности к устройствам для удаления льда с карнизов крыш, а именно с наклонных участков кровель.
Известно устройство для удаления сосулек с крыши здания, по патенту РФ на полезную модель №97152, включающее закрепленный на здании источник механических колебаний, выполненный в виде электродвигателя, и взаимодействующий с ним гибкий волновод, закрепленный на кромке кровли здания, отличающееся тем, что волновод состоит из корпуса, выполненного в виде гибкой металлической трубки с наружной герметичной оболочкой из полимерного материала, подшипников, запрессованных внутри трубки на расстоянии 1000-3000 мм друг от друга, и металлического троса, проходящего с возможностью вращения через внутренние отверстия подшипников по всей длине трубки, причем один конец троса закреплен на валу электродвигателя, а другой конец троса с определенным натяжением зафиксирован с возможностью вращения на подшипнике, расположенном в закрытой заглушкой торцевой части корпуса волновода.
Основным недостатком указанной полезной модели является недостаточная эффективность воздействия на кровлю даже в месте прилегания к листу кровли волновода, что приводит к невозможности своевременного удаления образующейся наледи с кровли.
Также известно устройство по удалению льда с карнизов крыш зданий и сооружений по патенту РФ №2169245, устройство снабжено подпружиненными в противоположном направлении действию механических импульсов штоками, с одной стороны связанными с упругим элементом, выполненным в виде линейного волновода, механически развязанного с карнизом крыши, а с другой стороны - с источником механических импульсов, установленным на узел крепления. Введение подпружиненных штоков позволило сконцентрировать импульс силы от источника его возмущения на линейный волновод, тем самым увеличивая в нем первоначальную амплитуду силового возмущения, а развязка этого волновода от карниза крыши позволяет распространяться вынужденным упругим колебаниям от этого силового возмущения вдоль линейного волновода на большую длину, чем у известного устройства.
Основным недостатком указанного изобретения является недостаточное механическое воздействие на кровлю из-за точечного приложения механической энергии в схеме изобретения, что не позволяет очищать всю кровлю целиком.
Перед заявляемым изобретением поставлена задача повысить эффективность и полноту очистки наклонных кровель от образования наледи.
Поставленная задача решается за счет того что устройство для удаления снега и наледи с наклонной части кровли, содержащее электропривод, трансмиссию в виде вращающегося вала, расположенного параллельно поверхности кровли, и рабочий орган, при этом рабочий орган выполнен в виде, по крайней мере, одного закрепленного на валу маховика изменяемой формы, причем расстояние от вала до кровли в месте крепления маховика меньше максимальной длины маховика.
Устройство может быть расположено между нижней плоскостью кровли и верхней плоскостью кровли, перекрывающей, по крайней мере, часть крыши от водосточного карниза до края свеса, причем расстояние от вала привода до нижней плоскости больше максимальной длины маховика.
В качестве маховика может быть использована шарнирно связанная рычажная пара.
В качестве маховика может быть использована гибкая многозвенная цепь, например, отрезок велосипедной или автомобильной цепи.
В качестве маховика может быть использована изгибная пружина.
На траектории движения свободного края пружины может быть установлен упор на расстоянии от вала привода меньшем, чем длина пружины в свободном состоянии.
Маховики на валу могут быть расположены со сдвигом для образования ударной бегущей волны.
Таким образом, получен технический результат, а именно повышена эффективность и полнота очистки наклонных кровель от образования наледи.
На фиг.1 изображен вид сбоку элемента устройства в подкровельном пространстве в варианте с маховиком рычажного типа.
На фиг.2 изображен вид сбоку элемента устройства в пространстве сложносоставной кровли между верхним и нижним листами ее, в варианте с маховиком рычажного типа.
На фиг.3 изображен вид сбоку элемента устройства в подкровельном пространстве в варианте с маховиком пружинного типа с дополнительным утяжелителем
Устройство для удаления снега и наледи с наклонной части кровли 1 (См. фиг.1), содержит электропривод (на фигуре не показан), трансмиссию в виде вращающегося вала 2 расположенного параллельно поверхности кровли 1. Совокупность маховиков 3 (рычажного типа), выступающих в качестве рабочего органа устройства, установлена на валу 2 таким образом, что, при вращении вала 2, расстояние между валом 2 и кровлей 1 больше минимальной длины маховика 3 и меньше максимальной длины маховика 3. При этом расстояние от вала 2 до любых других препятствий строго больше максимальной длины маховика 3. Маховики 3 на валу 2 закреплены со сдвигом угла между друг другом и на расстоянии, которое выбирается исходя из материала и состояния кровли 1, достаточном чтобы надежно удалять наледь не повреждая и не разрушая кровлю, типичное расстояние между маховиками 3 составляет 30-60 см. Наиболее выгодная и простая конструкция маховика 3 показана на фиг.1 в виде двучленной рычажной пары со свободным шарниром 4. В случае применения заявляемого изобретения на сложносоставной кровле 1 (см. фиг.2) целесообразно разместить устройство для удаления снега и наледи в пространстве между верхним 5 и нижним 6 листами кровли. Стандартные электропривода способны обеспечить устройство для удаления снега и наледи необходимой механической энергией при длине вала 2 до 10-12 метров.
В качестве рабочего органа устройства для удаления снега и наледи также возможно использовать изгибную пружину 7 (см. фиг.3.) а для усиления эффекта ее воздействия на кровлю 1 устанавливается на некотором расстоянии перед кровельным листом 1по ходу вращения вала 2 специальный упор 8, позволяющий запасти энергию в пружине 7 перед ее взаимодействием с кровлей 1.
Устройство для удаления снега и наледи с наклонной части кровли 1 работает следующим образом: при включении электропривода вал 2 начинает вращаться с частотой в диапазоне от 100 до 300 об/мин. Маховики 3 последовательно ускоряются в свободном движении и, соприкасаясь с кровлей 1, сначала взламывают образовавшуюся на кровле 1 наледь, а затем при последующих оборотах заставляют осколки наледи сползать по кровле 1 вниз. При касании маховика 3 о кровлю 1 происходит срабатывание шарнира 4 и дальше маховик 3 проворачивается, не оказывая сопротивления вращению вала 2. Установка маховиков 3 на валу 2 со сдвигом по углу позволяет разгрузить электропривод и уменьшить энергопотребление устройства, при повышении надежности его работы. Опыт показывает, что при воздействии на кровлю 1 устройства для удаления снега и наледи необходимо воздействие в течение 10-20 секунд для полного удаления с наклонного участка кровли скопившегося снега и наледи.
Таким образом, получен технический результат, а именно повышена эффективность и полнота очистки наклонных кровель от образования наледи.