СОЕДИНЕНИЕ КРОВЕЛЬНЫХ ПАНЕЛЕЙ

Полезная модель относится к области кровельных систем, а точнее к устройствам для соединения листовых профилированных панелей.
Известны соединения металлических полос из описаний к патентам РФ №2247201 С1 МПК E04D 3/36 и №95348 U1 МПК E04D 3/30, в которых крепление кровельных элементов осуществляется за счет защелкивания выступа охватывающей кромки одной полосы с впадиной охватываемой кромки другой. При этом конфигурация выступа может быть остроугольной со свободным концом или в виде крючка, заходящего при сборке под зуб впадины с внешней стороны.
За прототип принят патент РФ №2247201 С1 E04D 3/36 (Фиг.1) как наиболее близкий к заявляемой полезной модели. В указанном патенте в основу образования соединения заложен принцип упругого изгиба охватывающей кромки, которая сначала расходится на определенный угол, а потом сходится облегая охватываемую кромку за счет упругой деформации изгиба. Если при этом продольная (вдоль соединяемых полос) линия взаимодействия охватывающей или охватываемой кромок окажется непрямолинейна (выпуклая, вогнутая или волнообразная), то соединяемые полосы будут провисать на обрешетки и схлапывания кромок не произойдет совсем или оно будет не стабильное по длине, с перекосами, зазорами и без контакта выступа с впадиной. Такое соединение является браком и может проявить себя подобным образом не при монтаже, а позднее - в зимне-весенний период - за счет деформации кровельной обрешетки под действием веса снежных масс, обледенения, перепадов температуры и влажности. Указанное явление кровельщики называют «самопроизвольное расщелкивание фальца».
Таким образом, недостатками прототипа являются:
1. Повышенные требования к прямолинейности элементов каркаса кровельной решетки. Практически прототип можно использовать только на геометрически идеальных кровлях с применением фанеры, плит ДСП, ЦСП и т.п.или на стропильных конструкциях, состоящих из металлических профилей, что существенно увеличивает расходы на кровлю;
2. При искривлении кровли в зимне-весенний период велика вероятность самопроизвольного расщелкивания «замкового» узла и нарушения целостности соединения;
3. Наложение кромок и их соединение происходит постепенно по мере того как кровельщик прикладывает вертикальную нагрузку в направлении от начала (края) соединяемых полос и далее по всей длине. При этом на начальном участке охватывающая кромка уже разошлась на определенный угол и сразу сошлась с охватываемой, а в гребне последующих участков соединение кромок происходит с определенным запозданием. Из-за этого на практике имеет место винтообразный перекос фальца и частичная необратимая деформация охватывающей кромки, в результате которой снижается ее упругость и, как следствие, появляется зазор в соединении и отход запирающего выступа от впадины охватываемой кромки. В подобной ситуации кровельщик, ругаясь, забивает гвоздь в гребень «болтающегося» фальца, грубо нарушая инструкцию по монтажу;
4. Слабые защитные свойства от взлома, так как пара выступ-впадина позволяет легко ее зацепить, расщелкнуть и демонтировать соединение;
5. Между охватывающей и охватываемой кромками в собранном виде имеет место зазор, так как у кромок разные углы при вершине. Следствием этого является малая площадь соприкасания кромок и, как результат этого, плохая герметичность соединения при воздействии атмосферных осадков - дождя и таяния снежных масс весной.
Задача полезной модели - повышение надежности соединения кровельных панелей.
Техническая задача полезной модели достигается за счет того, что охватываемая кромка выполнена в форме наклонной трапеции с впадиной и горизонтальным зубом (уступом), с которыми взаимодействует охватывающая кромка трапецеидальной формы, свободная сторона которой имеет крючок, загнутый внутрь и по форме совпадающий с профилем впадины.
При этом в основу взаимодействия охватывающей и охватываемой кромок заложен иной (отличающийся) от прототипа принцип формирования соединения. А именно: в прототипе охватывающая кромка вертикально накладывается на охватываемую кромку и взаимодействует с ней за счет упругой деформации противоположных направлений (расходится и вновь сходится). В этом случае имеет место явление упругого последствия (согласно теории упругости сопротивления материалов), когда кривая нагрузки и разгрузки не совпадают и обуславливают остаточную деформацию в материале. В указанном прототипе и во всех известных кровельных панелях охватывающая кромка изготавливается из малоуглеродистой кровельной незакаленной стали. Поэтому, в силу отмеченного выше явления теории упругости, угол при вершине охватывающей кромки после сборки может быть больше первоначального и соединение станет слабым.
В предлагаемой модели взаимодействие охватывающей и охватываемой кромок происходит двумя способами: во первых- за счет относительного горизонтального скольжения и, во вторых- за счет упругого изгиба нижней ветви крючка при «наезде» на горизонтальный зуб охватываемой кромки. Когда боковые поверхности соединяемых кромок коснутся друг друга крючок «соскочит» с зуба, расправится и совпадет с контуром впадины. При этом свободный конец крючка запирается зубом, то есть его отход назад будет невозможен. Если же в реальных условиях по каким - либо причинам этого запирания не происходит, то кровельщик ставит на зуб специальную лопатку-упор и усилием руки или молотка легко заправляет крючок во впадину и под зуб, контролируя это визуально.
Такой способ образования соединения повышает его надежность, так как обеспечивает целостность фальца даже при винтообразном эффекте соединяемых полос при монтаже, а повышение герметичности достигается за счет полного соприкасания боковых граней кромок и профиля крючка с профилем впадины. Предлагаемое соединение обладает также определенными антивзломными свойствами, так как зацепить край крючка из впадины и оттянуть охватывающую кромку после сборки затруднительно.
Процесс взаимодействия охватываемой и охватывающей кромок при получении соединения кровельных панелей поясняется чертежами, где:
на Фиг.2, 3 - изображены охватывающая и охватываемая кромки и даны пояснения по используемой терминологии,
на Фиг.4 - показано взаимодействие кромок в процессе соединения,
на Фиг.5 - соединение кромок;
на Фиг.6 - кровельная панель.
на Фиг.7 - вид соединения в аксонометрии;
на Фиг.8 - вид кровельной панели в аксонометрии.
Процесс соединения кровельных панелей осуществляется следующим образом. Полоса охватываемой кромки по длине кровельной панели с помощью крепежных элементов крепится к обрешетке стропильной системы. Сверху охватываемой кромки этой панели накладывается охватывающая кромка следующей панели, которая перемещается по горизонтали слева направо и «наезжает» на охватываемую до соприкасания боковыми гранями. При этом крючок охватывающей кромки заходит во впадину охватываемой кромки и запирается ее горизонтальным зубом.
Практическое использование соединения повышает надежность, герметичность и защитные свойства кровли из листовых панелей.