ПАРНИК

Полезная модель относится к области сельского хозяйства, а более конкретно - к парникам, предназначена для выращивания и защиты грунтовых растений на приусадебных участках.
Парники предназначены в первую очередь для защиты молодой рассады, высаженной в открытый грунт. Парники, как правило, имеют относительно небольшие габариты, которых с запасом хватает для выращивания молодой рассады овощей, цветов, прочих культур. Он быстро и легко устанавливается, просто эксплуатируется и дает высокий результат урожайности.
Известен парник каркасный, который включает дуги, на которых с помощью поперечных рукавов закреплен защитный материал, при этом дуги фиксируются посредством углубления в землю, в качестве защитного покрытия используется нетканый материал, а рукава образованы в результате прошивки нетканого материала стачным, или настрочным, или двойным стачным, или двойным настрочным швами в виде односторонней или двух односторонних складок, при этом укрепление защитного покрытия на дугах осуществляется за счет присыпки землей краев этого покрытия (RU 148087, A01G 9/20, опубл. 27.11.2014).
Недостатком известной конструкции является низкая надежность закрепления защитного материала, узкие функциональные возможности и невысокая долговечность и прочность конструкции.
Также известен парник, состоящий из как минимум двух гибких пластиковых дугообразных элементов круглого сечения с прямолинейными вертикальными участками, снабженных в торцах штырями для установки в грунт на выбранном участке, причем дугообразные элементы соединены между собой путем формирования рукавов полотном защитного нетканого материала, прошитого швами вдоль всей длины дугообразных элементов, парник дополнительно содержит как минимум четыре крепежных элемента, каждый из которых выполнен в форме разомкнутого цилиндрического кольца с пружинящими свойствами и обладает плоской вертикальной ручкой, расположенной на внешней стороне цилиндрической поверхности крепежного элемента, напротив разрыва цилиндрического кольца (RU 156315, A01G 9/20, A01G 13/02, опубл. 1.11.2015).
Это решение принято в качестве прототипа для заявленного объекта.
Известный парник надежен и прост в установке, не требует специальных знаний или умений. Подходит для использования в широком диапазоне климатических поясов. Представляет собой хорошо продуманную конструктивную схему легкособираемого парника. Но, при всех удобствах и простоте, обладает серьезным недостатком в эксплуатационной долговечности при неоднократной сборке и разборке. Это обусловлено следующим. Размеры парника прямо зависят от размеров или длины дугообразных элементов. Естественно, что длина таких элементов затрудняет возможность его транспортировки. При большой длине для образования дугообразной формы этот элемент изгибают. При изгибе и закреплении на штырях в грунте основная деформационная нагрузка приходится на верхний участок дуги. Так как дугообразные элементы выполнены из полиэтилена низкого давления с добавлением полиэтилена высокого давления, то эти элементы обладают достаточной прочностью структуры материала, но при этом и способностью к образованию трещин при изгибах и в местах деформации. При закреплении в грунт дугообразный элемент представляет собой изогнутую балку с концевыми жесткими заделками. При таком защемлении концов элементы не могут подвергать последующему распрямлению и новому изгибу - происходит растрескивание стенок и потеря несущей способности дуги.
Кроме того, штыри, используемые для погружения в грунт, выполнены в виде заостренного штыря. После установки защитного укрывного материала на дугообразных элементах на парник действует ветровая нагрузка, которая создает опрокидывающий момент со стороны боковой поверхности парника (где развита поверхностная площадь). Этот момент нагружает штыри на противоположной нагрузке стороне и разгружает штыри на стороне ветровой нагрузки. Так как грунт, который используется на садовых участках, не обладает, как правило, повышенной адгезией и относится к категории грунтов слабой плотности, то гладкие штыри начинают выходить из грунта. В связи с этим в патенте указано, что после установки в грунт штыри надо притоптать, то есть повысить плотность грунта в этом месте. Но этого бывает недостаточно. Опрокидывание парника при шквальном ветре может привести не только к поломке конструкции, но и к разрушению посадок.
Другим недостатком парника является использование крепежных клипс описанной в патенте конструкции. Особенностью такой клипсы является наличие в разомкнутом кольце дугообразных губок, выполняемых пружинящими для силового одевания на дугообразный элемент поверх укрывного полотна в зоне прошивного рукава. Это указывает на то, что дугообразный элемент выполнен из твердого несжимаемого пластика, поэтому дуги кольца клипсы должны раздвигаться с последующим возвратом в исходное положение для обжатия дугообразного элемента. Практика применения таких клипс показывает их эксплуатационную эффективность только до тех пор, пока пластик не подвергся либо чрезмерному разжатию дуг, либо воздействию температуры окружающей среды. За летний период эксплуатации или при долгом неиспользовании полимерный материал теряет изначальные качества и приобретает хрупкость, что приводит к потере пружинящих свойств и поломке дуг разомкнутого кольца. Оптимальная эксплуатация изделий из полиэтилена низкого давления с включением полиэтилена высокого давления - от 0 до +40°C. В связи с этим при хранении парника в загородном не отапливаемом помещении в зимний период пластик дугообразных элементов и клипс теряет свои пластические и упругие свойства и становится хрупким.
Для того чтобы повысить долговечность парника необходимо учитывать свойства применяемого материала.
Полезная модель направлена на достижение технического результата, заключающегося в повышении эксплуатационной долговечности при неоднократной сборке и разборке и надежности сохранения пространственной формы конструкции.
Указанный технический результат достигается тем, что в парнике, содержащем каркас, состоящий из дугообразных трубчатых элементов из полимерного материала, располагаемых в ряд параллельно друг другу и на расстоянии друг от друга, оснащенных на свободных концах вставленными внутрь дугообразных трубчатых элементов штырями крестообразной формы в сечении для погружения в грунт, на концах заканчивающимися заострением, охватывающее каркас защитное укрывное полотно из нетканого материала, прошитого швами вдоль всей длины дугообразных трубчатых элементов с образованием рукавов, в каждый из которых вставлен отдельный дугообразный трубчатый элемент, а также закрепляемые поверх полотна на дугообразных трубчатых элементах крепежные элементы, каждый из которых выполнен в форме разомкнутого цилиндрического кольца с дугами для охвата дугообразного трубчатого элемента и ориентированной вдоль образующей этого кольца плоской ручкой на внешней стороне цилиндрической поверхности крепежного элемента напротив разрыва цилиндрического кольца, каждый дугообразный трубчатый элемент состоит из отдельных труб из полиэтилена низкого давления, соединенных между собой, штыри выполнены со стороны заострения с зазубринами, а каждый крепежный элемент из полимерного материала или металла на краях разрыва цилиндрического кольца в зоне соединения ручки с цилиндрическим разомкнутым кольцом и на конце ручки выполнен с цилиндрической формы утолщениями, ориентированными вдоль образующей наружной поверхности этого кольца и длина каждого из которых больше высоты цилиндрического разомкнутого кольца и ручки.
Для этого парника отдельные трубы из полиэтилена низкого давления при линейном положении этих труб могут быть соединены между собой сваркой и изогнуты до дугообразной формы или могут быть соединены между собой соединительными элементами, каждый из которых выполнен в виде крестообразной формы в сечении стержня с дисковой формы буртом в середине для упирания в торцы соединяемых труб и с ребрами жесткости, вводимыми в полость открытых торцов соединяемых труб, и изогнуты до дугообразной формы.
Каждый штырь из полимерного материала или металла может содержать поперечную стопорную площадку в виде дисковой формы бурта, делящую штырь на участок с заострением, используемый для погружения в грунт, и участок для ввода в полость трубы дугообразного элемента.
Указанные признаки являются существенными и взаимосвязаны с образованием устойчивой совокупности существенных признаков, достаточной для получения требуемого технического результата.
Настоящая полезная модель поясняется конкретным примером исполнения, который, однако, не является единственно возможным, но наглядно демонстрирует возможность достижения требуемого технического результата.
На фиг. 1 изображен общий вид парника;
фиг. 2 - изображен штырь для установки в грунт;
фиг. 3 - показано соединение труб для образования дугообразного элемента каркаса парника;
фиг. 4 - изображен соединительный элемент для связывания труб между собой при образовании дугообразных элементов каркаса парника, вид с одной боковой стороны;
фиг. 5 - изображен соединительный элемент для связывания труб между собой при образовании дугообразных элементов каркаса парника, вид с другой боковой стороны;
фиг. 6 - общий вид крепежного элемента для фиксации защитного полотна на каркасе парника;
фиг. 7 - показано положение крепежного элемента на трубе каркаса парника.
Согласно настоящей полезной модели рассматривается конструкция сборно-разборного парника, используемого для выращивания и защиты грунтовых растений, например, на приусадебных участках.
Парник в собранном состоянии представляет собой пространственно развитую объемную конструкцию (фиг. 1), которая содержит каркас, состоящий из дугообразных трубчатых элементов 1 из полимерного материала (полиэтилен низкого давления - ПНД), располагаемых в ряд параллельно друг другу и на расстоянии друг от друга. Внутрь полостей свободных концов дугообразных трубчатых элементов 1 вставляются штыри 2 крестообразной формы в сечении, которые используются для погружения в грунт за счет силового вдавливания их концевых заострений 3 в грунт. Каркас охватывается защитным укрывным полотном 4 из нетканого материала, которое поперечно прошито швами вдоль всей длины дугообразных трубчатых элементов для образования прошитых рукавов 5, в каждый из которых вставлен отдельный дугообразный трубчатый элемент. Полотно 4 закрепляется на дугообразных трубчатых элементах посредством крепежных элементов 6. Крепежные элементы 5 (по несколько штук на один дугообразный элемент, предпочтительно четыре штуки, прикрепляются дистантно по длине этого элемента) закрепляют поверх полотна на дугообразных трубчатых элементах. С торцов парник может закрываться частью полотна 4, выполненной в виде входного проема туристической палатки. Или полотно на торцевых поверхностях парника может просто стягиваться и перевязываться веревкой.
Пространственная форма парника обеспечивается взаимосвязями дугообразных трубчатых элементов 1, концами закрепляемых в грунте, и наличием в полотне прошивных рукавов, которые позиционируют дистанционное расположение дугообразных трубчатых элементов 1 и удерживают их от смещений и падений за счет натяжки полотна.
В этом парнике каждый дугообразный трубчатый элемент 1 состоит из отдельных труб 7 из полиэтилена низкого давления, соединенных между собой посредством либо сварки (встык или с применением электромуфты), либо посредством соединительных элементов 8 (фиг. 3). Отдельные трубы из полиэтилена низкого давления соединены между собой сваркой при линейном положении этих труб, а затем изогнуты до дугообразной формы. При использовании соединительных элементов 8 отдельные трубы из полиэтилена низкого давления так же при линейном положении этих труб соединяют между собой этими элементами, а затем придают изгибом сборке дугообразную форму.
Каждый соединительный элемент 8 (фиг. 4 и 5) из полимерного материала или металла выполнен в виде крестообразной формы в сечении стержня с дисковой формы буртом 9 в середине для упирания в торцы соединяемых труб (фиг. 3) и с ребрами жесткости 10 и 11, вводимыми в полость открытых торцов соединяемых труб. В примере, представленном на фиг. 4 и 5, одно ребро жесткости 10 в соединительном элементе 8 выполнено в виде пластины с закругленными концами, что позволяет удобно ввести этот конец соединительного элемента в полость трубы 7. А другое ребро жесткости 11 выполнено с клиновым сужением и это ребро выполнено длиной, меньшей длины первого ребра жесткости. Таким образом, после ввода первым в полость трубы ребра жесткости 10 второе ребро жесткости вводится плавно на участке сужения, а затем по прессовой посадке на остальном участке его длины. С учетом того, что трубы выполнены из полиэтилена низкого давления, то есть обладают пластичностью и упругостью (в рамках упругости могут деформироваться, изменяя круглую форму сечения на околокруглую или круглоподобную с восстановлением исходной формы сечения после снятии деформирующей нагрузки), введение части длины соединительного элемента с клиновым упиранием обеспечивает надежное закрепление этого элемента в полости трубы 7.
Собранные таким образом из отдельных труб дугообразные элементы 1 обладают повышенной эксплуатационной прочностью, так как в этом элементе каждая труба находится в концевых защемлениях и каждая труба при такой заделке концов испытывает небольшие пространственные изгибные деформации и только в срединной части. Таким образом, изгибная деформация по длине дугообразных элементов 1 распределена по участкам отдельных труб. Кроме того, при выходе из строя какой-либо отдельной трубы нет необходимости заменять весь дугообразный элемент, достаточно либо заменить отдельную трубу, претерпевшую потерю несущей способности (трещина в стенке или излом в сечении), либо в полость такой поврежденной трубы ввести трубу из полиэтилена низкого давления меньшего диаметра (при этом такая вводимая в полость труба может быть меньше по длине, чем длина отдельной трубы 7, достаточно ее протянуть до поврежденного места).
Для повышения надежности укрепления дугообразных трубчатых элементов 1 в грунте каждый штырь 2 (фиг. 2) из полимерного материала или металла содержат поперечную стопорную площадку в виде дисковой формы бурта 12, делящего штырь на участок 13 с концевым заострением 3, который используется для погружения в грунт, и участок 14 для ввода в полость трубы дугообразного элемента. Крестообразная форма в сечении в штыре сформирована взаимно перпендикулярно расположенными ребрами жесткости на каждом участке. Тот участок 14, который применяется для ввода в полость трубы 7 дугообразного элемента I может быть выполнена по аналогии с такими же участками соединительного элемента 8. В области заострения штыри выполнены с зазубринами 15 или зубьями для повышения адгезии с грунтом. Наличие зазубрин на концевой части штырей обеспечивает более надежное закрепление штырей в грунте за счет того, что часть грунта заполняет полость между зазубринами и создает сопротивление при вытягивании штыря. Это заполнение происходит за счет того, что после вдавливания штыря в грунт проводят придавливание грунта, приводящее к его уплотнению и смещению слоев грунта в полости между зазубринами. Кроме того, из-за дождей и естественных природных явлений грунт так же самопроизвольно уплотняется, что придает грунту повышенную плотность. При таком исполнении штыря существенно повышается его взаимодействие с грунтом. Поэтому парник может сопротивляться гораздо большей ветровой нагрузке.
Защитное укрывное полотно 4 выполнено из нетканого материала марки ТМ Агротекс 42 с УФ стабилизатором или материала ТМ Полиспана СУФ 42 с УФ стабилизатором. Само полотно защитного материала прошито продольными швами, как показано на фиг. 1, для образования рукавов, в полости которых вставляются дугообразные трубчатые элементы 1. В реальности, после сборки из труб 7 получаем длинномерный трубчатый элемент, находящийся в прямом линейном состоянии. В этом прямом состоянии трубчатый элемент вставляют в рукав и так поступают с каждым элементом 1. После этого в свободные концы труб 7 элементов 1 вставляют штыри и эти штыри с одной стороны парника утапливают в грунт. Затем изгибают элементы 1 до придания им дугообразной формы и утапливают в грунт штыри на другой стороне парника. Это один из возможных алгоритмов сборки парника. Применение полотна из нетканого материала обеспечивает не только защиту от неблагоприятных погодных условий, дождей, ветров, ночных заморозков, от прямых солнечных лучей и мелких животных и птиц, но и не нарушает воздухообмен, что является существенно важным качеством по сравнению с использованием полимерной пленки. Нетканое полотно может быть использовано как дренажный, фильтровальный или мембранный инструмент, обладает высокой прочностью при наличии упругих свойств. Эти качества позволяют повысить долговечность полотна как укрывного и защитного покрытия парника и в то же время создать благоприятные условия по микроклимату внутри парника. Эти преимущества нетканого полотна обусловлены тем, что оно может быть изготовлено из полимерных волокон, не подвергаемых изменению от внешнего климатического воздействия.
Для фиксации защитного полотна на дугообразных элементах 1 и обеспечения возможности его сборки на этих элементах, например, с целью проветривания или при земляных работах, как это показано на фиг. 1, применяются крепежные элементы 6 в виде клипс (фиг. 6 и 7) из полимерного материала или металла.
Каждый крепежный элемент 6 (фиг. 6) выполнен в форме разомкнутого цилиндрического кольца 16 с дугами 17 для охвата дугообразного трубчатого элемента 1 и ориентированной вдоль образующей этого кольца плоской ручкой 18 на внешней стороне цилиндрической поверхности крепежного элемента напротив разрыва 19 между дугами 17 цилиндрического кольца. При этом каждый крепежный элемент на краях разрыва цилиндрического кольца в зоне соединения ручки с цилиндрическим разомкнутым кольцом и на конце ручки выполнен с цилиндрической формы утолщениями 20, ориентированными вдоль образующей наружной поверхности этого кольца и длина каждого из которых больше высоты цилиндрического разомкнутого кольца и ручки.
Крепежный элемент выполняется из полимерного материала или металла и может быть выполнен жестким не деформируемым, то есть без упругих свойств на дугах. При таком исполнении отсутствуют деформационные процессы в крепежном элементе, которые приводят к поломке дуг при чрезмерном их разжатии или в результате потери исходных качеств полимерного материала (старение полимера). Появление возможности использования таких крепежных элементов стало возможным из-за того, что трубы 7 выполнены из полиэтилена низкого давления. Такие трубы легко деформируются при их сжатии и легко принимают исходное положение в сечении из-за пластичности и упругих свойств. Поэтому при одевании клипсы на трубу достаточно прислонить клипсу местом разъема дуг к трубе и нажать на клипсу, стенка трубы деформируется и клипса охватит трубу (фиг. 7). В то же время ничто не ограничивает применение клипс с упругодеформируемыми дугами.
Особенностью исполнения крепежных элементов 6 по заявленной полезной модели является наличие цилиндрической формы утолщений 20, ориентированных вдоль образующей наружной поверхности этого кольца и длина каждого из которых больше высоты цилиндрического разомкнутого кольца и ручки. Несмотря на то что на внешней стороне цилиндрической поверхности крепежного элемента может быть сформировано ребро жесткости в виде отбортовки по периметру окружности кольца, прочность и долговечность клипсовых крепежных элементов зависит от однородности структуры материала, которую приобретает изделие после полимеризации. Однородность структуры материала при исполнении клипс из полимерного материала прямо зависит от темпа остывания и температуры окружающей среды. После формования температура материала клипсы существенно выше температуры окружающей среды, что приводит к очень быстрой по темпу полимеризации приповерхностных слов (наружных слоев), гораздо быстрее, чем заканчивается процесс полимеризации во внутренних слоях материала. Это приводит к тому, что во внутренних слоях образуются полости или несплошности структуры, эти несплошности концентрируются в зонах перехода материала с одной его толщины на другую именно по той самой причине, что более тонкая часть изделия полимеризуется и остывает быстрее, чем более толстые части. Эти места концентрации несплошностей являются местами появлений трещин и разрывов межмолекулярных связей. Поэтому при многократной деформации или частом использовании под нагрузкой в клипсах отламываются либо дуги в месте связи с ручкой, либо ручка. В связи с этим используется прием уравнивания объемов материала в разных местах изделия, в именно в тех местах, которые полимеризуются быстрее всего, то есть в первую очередь.
Клипса в прототипе (крепежный элемент в форме разомкнутого цилиндрического кольца) выполнена с формированием цилиндрических валиков в следующих местах: на конце ручки, на концах дуг кольца и в зоне перехода кольца в ручку. Но эти валики, выполненные высотой, равной высоте кольца, использовались в качестве ребер жесткости для повышения сопротивления изгибу. Но как утолщения эти валики создавали изменение толщины стенок изделия и формировали несплошности в зонах перехода одного размера толщины в другой. Для исключения несплошностей было решено увеличить по длине размер цилиндрической формы утолщений 20.
С одной стороны, это позволило вывести несплошности из контура клипсы в выступы, так как они начинали быстрее полимеризоваться. С другой стороны, наличие выступов этих утолщений над контуром изделия - клипсы - позволило повысить надежность удержания клипс в руке при надевании на трубы 7. Так как для парника используются трубы 7 диаметром 20 мм, то понятно, что крепежный элемент 6 имеет внутренний диаметр 20-23 мм. Поэтому работать с клипсой в садовых или рабочих перчатках весьма тяжело: велика вероятность потери клипсы из-за ее неудержания, наличие концевых выступов в клипсе создают зацепы, посредством которых клипсу становится надежнее и удобнее держать в перчатках.
Парник устанавливается над уже высаженной рассадой или посеянными семенами. Штыри 2 стреловидным заострением углубляются в грунт до соприкосновения со стопорной площадкой (буртом 12), препятствующей дальнейшему проникновению в грунт. Бурт 12 может быть выполнен, например, в форме прямоугольника или круга. Штыри устанавливаются с учетом длины между рукавами 5 и расстоянием между концами дугообразных элементов 1. После установки необходимого количества штырей 2, которое определяется исходя из количества дугообразных элементов 1, по два на каждый, предварительно вдетые дугообразные элементы 1 в рукава 5, прошитые швом, полотна 4 защитного материала устанавливаются на штыри до соприкосновения со стопорной площадкой. Установленный таким образом парник готов к использованию по назначению. Разборка парника осуществляется в обратном порядке. Для удобства использования предусмотрено закрепление полотна 4 защитного материала на любой высоте, при помощи крепежного элемента 6, обхватывающего дугообразные элементы 1. В целях проветривания, либо беспрепятственного доступа к растениям, полотно 4 по направляющей рукава 5 вручную может перемещаться вдоль элементов 1 и на нужном уровне закрепляться крепежным элементом 6.
Таким образом, достигается заявляемый технический результат, а именно повышение эксплуатационной долговечности при неоднократной сборке и разборке и надежности сохранения пространственной формы конструкции.
Полезная модель промышленно применима и может быть изготовлена промышленным способом. Парник отличается эксплуатационной надежностью и простотой в установке, не требующей специальных знаний или умений. Подходит для использования в широком диапазоне климатических поясов. Обеспечивает защиту от неблагоприятных погодных условий, дождей, ветров и ночных заморозков (до -5°C) (практика применения показывает, что температура под укрывным материалом в течение дня выше среднего на 5-10°C, а ночью на 1,5-3°C) и мелких животных и птиц. Сохраняет влагу, не нарушает воздухообмен и защищает от прямых солнечных лучей.