ПРОФИЛЬ ХОЛОДНОКАТАНЫЙ И КАРКАС ТЕПЛИЦЫ ИЗ НЕГО

Группа полезных моделей относится к производству длинномерных металлических изделий, а именно: первая - к незамкнутым профилям коробчатого типа, а вторая - к изделиям, полученным из этого профиля - различным сложным, состоящим из прямых и криволинейных конструкционных элементов объемным каркасам сооружений, преимущественно, парников и теплиц.
Известно множество металлических незамкнутых холоднокатаных профилей, а также различных изделий, изготовленных из этих профилей (см., шапример, патенты РФ на полезные модели NN 30249, 2003; 58314, 2006 и др.).
Наиболее близким техническим решением по технической сущности и по достигаемому результату от его использования к заявляемому решению является известная конструкция холоднокатаного профиля по патенту РФ на полезную модель N 82997, F16S 3/00, 2009.
Указанный профиль имеет симметричную коробчатую форму. К его основанию примыкают две перпендикулярно расположенные к нему боковые стенки. На основании выполнен продольно ориентированный желоб, имеющий в поперечном сечении форму трапеции, меньшее основание которой направлено внутрь профиля. На плоскости желоба, параллельной плоскости основания (на меньшем основании трапеции), выполнена перфорация. Боковые стенки профиля имеют складчатую поверхность, гребни которой ориентированы продольно. Складки образованы чередованием канавок с сечением в форме трапеций, меньшим основанием ориентированных внутрь корпуса и выступов трапециидальной формы, меньшие основания трапеций ориентированы наружу, т.е. гофры имеют W-образную форму со срезанными вершинами. На поверхностях канавок, которые параллельны плоскостям стенок, выполнена перфорация. Высота Н боковой стенки превышает ширину h основания, не менее чем в 1,5 раза. По кромкам боковых стенок выполнена отбортовка, края загнуты вовнутрь перпендикулярно основанию профиля, т.е. развернуты на 180 град.
Профиль изготавливается методом холодного профилирования, затем разрезается на части заданного размера.
Конструкция такого профиля позволяет изготовлять довольно жесткие и надежно работающие прямые элементы для разных объемных изделий простой прямолинейной формы типа полок или стеллажей, например, их вертикальных стоек, однако, применение профиля такой конструкции ограничено тем, что его невозможно или чрезвычайно трудно и невыгодно использовать для изготовления изделий с более сложной криволинейной объемной формой типа каркасов парников и теплиц.
Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является расширение арсенала уже имеющихся технических средств, связанных с дальнейшим повышением эффективности использования профиля подобного типа путем расширения области его использования за счет упрощения изготовления, монтажа и демонтажа, а также за счет повышения надежности и удобства эксплуатации объемных сооружений с каркасами, изготовленными из профиля предлагаемой конструкции, позволяющего изготовлять как прямые, так и дугообразные элементы повышенной жесткости с обеспечением при необходимости возможности их стыковки.
Данная задача решается в первую очередь за счет технического результата, получаемого от использования предлагаемой полезной модели и заключающегося в выполнении изделия с более рациональной экспериментально отработанной формой для его изготовления, монтажа и демонтажа с одновременным уменьшением его металлоемкости и себестоимости.
Указанный технический результат достигается тем, что в известном профиле, содержащем основание и две боковые стенки,
во-первых, боковые стенки выполнены наклонными с наклоном наружу ("с развалом") каждая на 13 градусов от вертикальной оси симметрии профиля в разные стороны друг от друга,
во-вторых, на верхних краях боковых стенок по всей их длине с наружной стороны имеются горизонтальные полки, края которых по всей длине отогнуты наружу вниз на 40 градусов от горизонтали,
в-третьих, профиль выполнен со следующим наиболее оптимальным соотношением основных геометрических параметров:
Sпроф/Sосн/Sполк/Нпроф/h/Rвн.тип=35/7/7/12/2,2/1,
где: Sпроф=35 мм - ширина профиля;
Sосн=7 мм - ширина основания;
Sполк=7 мм - ширина полки;
Нпроф=12 мм - высота профиля;
h=2,2 мм - высота отгиба края полки;
Rвн.тип=1 мм - типовой внутренний радиус.
Вторая полезная модель относится к сельскому хозяйству, а более конкретно - к культивационным сооружениям, к конструкциям теплиц, предназначенных для выращивания овощной продукции, цветов, рассады и т.п. растений в закрытом грунте в весенне-летне-осенний период, преимущественно, в условиях дефицита полезной площади грунта на садовых, огородных, приусадебных участках и в фермерских хозяйствах.
Известны конструкции различных парников и теплиц со светопрозрачным покрытием.
Известна, например, рама для теплиц и парников по а.с. СССР на изобретение N 463423, опубл. 1979, содержащая трубчатый каркас, светопрозрачное покрытие и сложный механизм регулирования температуры внутри помещения путем автоматического открытия/закрытия вентиляционного проема.
Данная конструция нетехнологична и дорогая в изготовлении, а также сложна и ненадежна в эксплуатации.
Известна также рама для парников по а.с. СССР на изобретение N 640703, опубл. 1979 г., содержащая каркас, светопрозрачное покрытие и сложный гидравлический механизм регулирования температуры внутри помещения путем автоматического открытия/закрытия вентиляционного проема.
Данная конструция так же, как и предыдущая, из-за сложного механизма регулирования температуры внутри теплицы нетехнологична и дорогая в изготовлении, а также сложна и ненадежна в эксплуатации.
Известны разнообразные конструкции теплиц и парников с металлическими или пластмассовыми каркасами, в том числе арочного (дугообразного) типа или с двускатной крышей (см., например, а.с. СССР на изобретение NN 1148589, 1985 г.; 1155194, 1983 г.; патент СССР на изобретение N 1771404, 1990 г.; патенты РФ на изобретения: NN 2041606, 1995 г.; 2319370, 2006 г.; 2239986 2000 г.; заявку РФ на изобретение N 2008103304, 2009 г.; патенты РФ на полезные модели: NN 359, 1993 г.; 886, 1993 г.; 1196, 1995 г.; 1599, 1996 г.; 1787, 1994 г.; 2905, 1996 г.; 4434, 1997 г.; 10045, 1998 г.; 10509, 1999 г.; 17251, 2000 г.; 17392, 2001 г.; 20816, 2001 г.; 24615, 2002 г.; 30058, 2002 г.; 83383, 2008 г.; 85298, 2009 г.; патент Франции N 2668027, 1992 г.; заявку ВОИС N WO 2008115065, 2008 г.; патент ЕПВ NN ЕР 0744121, 1996 г.; ЕР 1474967, 2004 г.; ЕР 1795067, 2007 г.; и др.).
Известна также пленочная теплица по патенту РФ N 2041606, A01G 9/14, 1993, содержащая каркас, выполненный из образованных арочными элементами (арками) секций с натянутым на них рукавным пленочным покрытием. При этом арки соединены между собой распорками, а между секциями установлены прокладки Х-образного профиля из упругого материала.
Все вышеупомянутые парники и теплицы, хотя и обеспечивают сохранение внутри конструкции определенной температуры и влажности воздуха и исключают попадание в нее атмосферных осадков, однако, недостатками таких конструкций, как правило, являются значительная нетехнологичность изготовления, плохая жесткость и недолговечность пленочного покрытия, существенно снижающих надежность их эксплуатации, а также часто неэкономичное использование внутреннего пространства и нерациональное использование полезной площади садово-огородного участка, занимаемого парником или теплицей.
Известна также конструкция теплицы по а.с. СССР N 1148589, A01G 9/14, 1983, которая содержит каркас, выполненный в виде прямоугольного основания, образованного двумя продольными стрингерами и двумя горизонтальными стяжками, с закрепленными на нем дугообразными фермами, каждая из которых состоит из двух дугообразных труб (арок), причем между фермами выполнены продольные желоба, идущие вдоль арок, и светопрозрачное пленочное покрытие с устройством его фиксации, выполненным в виде размещенных в продольных желобах натяжных шнуров.
Пленочное покрытие выполнено секционным по длине теплицы, причем каждая секция выполнена в виде рукавной пленки, ширина которой в сложенном состоянии равна расстоянию между соседними желобами, а прижимные шнуры размещены парами внутри и вдоль каждой секции рукавной пленки с возможностью их крепления на соседних желобах.
С каждого торца теплица закрыта закрепленной на каркасе фермой сферической формы, имеющей дверь.
Конструкция такой теплицы позволяет монтировать и демонтировать пленочное покрытие, а также обеспечивает хорошую герметизацию помещения теплицы.
В то же время сложный по конструкции каркас теплицы нетехнологичен в изготовлении и ненадежен в эксплуатации, монтаж и демонтаж теплицы затруднен большим количеством необходимых подготовительных операций, а также необходимостью применения недолговечного пленочного покрытия (также снижающего надежность эксплуатации теплицы) только определенного размера.
Кроме этого, использование внутреннего пространства теплицы неэкономично, поскольку не учитываются особенности формы кустов растущих в теплице растений (внизу у корней пространство, занимаемое стеблями кустов, должно быть минимальным, а пространство, занимаемое вверху кронами кустов - максимально возможным), что существенно снижает область применения и эффективность использования такой теплицы.
Частично эти проблемы решены в известной пленочной теплице по патенту РФ на полезную модель N 27985, A01G 9/14, 2002, содержащей каркас, выполненный в виде прямоугольного основания, образованного двумя нижними продольными стрингерами и двумя нижними горизонтальными стяжками, с закрепленными на нем арками, светопрозрачное покрытие из пленки с устройством его фиксации, выполненным в виде размещенных в продольных желобах, идущих вдоль арок, набора боковых натяжных шнуров, и, по меньшей мере, одну дверь, установленную в одном из горцев каркаса, причем арки дополнительно скреплены между собой набором верхних продольных стрингеров, аналогичных нижним продольным стрингерам основания, а торцевые арки снабжены неподвижно прикрепленными к ним верхними горизонтальными стяжками, большими и малыми вертикальными стойками, неподвижно соединенными с нижними горизонтальными стяжками основания, и подкосами, размещенными с внутренней стороны торцевых арок и неподвижно соединенными с нижними продольными стрингерами основания, при этом, все силовые элементы каркаса - арки, верхние и нижние продольные стрингеры, большие и малые вертикальные стойки, верхние и нижние горизонтальные стяжки, подкосы, рама двери выполнены из одинакового профиля подковоообразного сечения, образующего с наружной стороны арок, больших и малых вертикальных стоек, верхних и нижних горизонтальных стяжек и рамы двери продольные желоба. Кроме этого, каждая арка в сечении в вертикальной плоскости выполнена подковообразной формы, а устройство фиксации светопрозрачного пленочного покрытия дополнительно снабжено набором торцевых натяжных шнуров, размещенных в продольных желобах, идущих вдоль торцевых арок, и набором торцевых прижимных планок, установленных в желобах верхних горизонтальных стяжек, больших и малых вертикальных стоек, а также рамы двери и выполненных из того же профиля, что и силовые элементы каркаса. При этом на противоположном от двери торце теплицы установлена форточка, закрепленная на больших вертикальных стойках с возможностью ее поворота, причем рама форточки выполнена из того же профиля, что и силовые элементы каркаса, и снабжена форточным пленочным покрытием, зафиксированным набором торцевых прижимных планок, установленных в желобах рамы форточки.
Конструкция данной теплицы позволяет обеспечить довольно высокую технологичность ее изготовления и высокую надежность ее эксплуатации за счет использования для изготовления большинства основных силовых деталей каркаса одного и того же легкого и жесткого металлического профиля, а также путем придания каркасу в целом жесткой подковообразной (арочной) в вертикальном поперечном сечении формы. Кроме этого, такая конструкция теплицы позволяет обеспечить эффективное использование внутреннего пространства теплицы за счет придания ей наиболее рациональной формы, учитывающей формы растущих в теплице растений, а также обеспечить более рационального использования полезной площади небольших садово-огородных участков с обеспечением максимальной производительности теплицы и улучшить условия эксплуатации теплицы за счет расширения возможностей по проветриванию помещения теплицы.
В то же время область использования данной теплицы существенно ограничена тем, что она эффективно позволяет применять в качестве укрывного светопрозрачного материала для теплицы только пленочное покрытие мягкого типа, поскольку при использовании более современных и эффективных жестких укрывных материалов типа поликарбоната не обеспечивается необходимая степень герметизации внутреннего пространства теплицы от неблагоприятного водействия внешней среды из-за "линейного" контакта листов поликарбоната с наружными криволинейными поверхностями элементов каркаса теплицы.
Кроме этого, эксплуатация такой теплицы затруднена довольно сложной системой фиксации светопрозрачного материала с помощью относительно большого количества натяжных шнуров, для фиксации и расфиксации которых требуются довольно большие трудозатраты и потери времени, что создает существенное неудобство для владельцев небольших садово-огородных участков.
Предлагаемый каркас на базе предлагаемого оригинального профиля позволяет обеспечить изготовление высокоэффективной надежно работающей теплицы с невысокой металлоемкостью.
Предлагаемая группа полезных моделей пояснена чертежами, на которых:
- на Фиг 1 изображено сечение предлагаемого оригинального жесткого металлического профиля;
- на Фиг.2 изображен общий вид прямого конструктивного элемента изготовленного из предлагаемого профиля;
- на Фиг.3 изображен общий вид предлагаемого каркаса теплицы для покрытия светопрозрачным покрытием из листового сотового поликарбоната;
- на Фиг.4 изображена схема сборки каркаса теплицы с дверью и с форточкой в его переднем (фасадном) торце;
- на Фиг.5 изображена схема сборки торцевой дуги каркаса;
- на Фиг.6 изображена схема стыковки дугообразных профилей
- на Фиг.7 изображена схема стыковки дугообразных профилей с помощью специальных кронштейнов;
- на Фиг.8 изображена схема сборки каркаса торца;
- на Фиг.9 показана схема стыковки элементов каркаса в углу дверного проема (Вид А на Фиг.8).
На остальных фигурах раскрыты детали конструкции каркаса и схемы сборки его узлов, а также схема раскроя поликарбоната.