Устройство крепления стеклянных панелей
DEVICE FOR FIXING GLASS PANELS

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для фиксации одной или нескольких многослойных стеклянных панелей в горизонтальной плоскости для создания консольных козырьков, навесов из многослойного стекла.
Из уровня техники известны следующие технические решения.
Известно профильное зажимное устройство для плоских конструкций (патент на полезную модель 186 062), содержащее базовый П-образный профиль с первой, второй стенками и вогнутым основанием, при этом устройство снабжено нащельником, закрепленным на внешней торцевой части первой стенки корпуса и прижатым к внешней торцевой части второго расклинивающего элемента, нижняя торцевая часть первого расклинивающего элемента опирается на внутреннюю поверхность основания базового профиля, между соседними отвесными стенками расклинивающих профилей установлена распорка, а базовый профиль выполнен пустотелым с трапециевидными ячейками со скругленными углами, причем на стенках нижних ячеек, обращённых к внутренней полости базового профиля, выполнены утолщения в форме бобышек.
Указанное профильное зажимное устройство имеет следующие недостатки. Крепежное отверстие профиля располагается по оси. В результате плечо воздействия нагрузки на крепежный винт гораздо больше, чем в предлагаемой системе.
Данная система не предусматривает крепление панели механическим путем, то есть надежного сцепления панели с профилем, в результате чего панель имеет возможность выскочить из системы.
Данная система не имеет возможности наклона панели относительно поверхности крепления. То есть стекло всегда расположено под прямым углом к стене. В предлагаемой системе данный угол всегда отличается от прямого, что необходимо для всех козырьков и навесов для стока осадков.
Известна система крепления стекла к стене  (заявка DE000004335387). Система включает в себя два профиля соединенных между собой осью вращения. Один профиль имеет U-образную форму, куда вставляется стеклянная панель. Второй профиль представляет собой опорную площадку для крепления к стене. Данная система применяется в качестве петлевого механизма для стеклянной двери.
Недостатками такой системы являются:
Систему невозможно применять с горизонтальным расположением стекла, так как стекло не сможет держаться из-за наличия оси вращения в системе.
Данная система не позволяет закрепить стеклянную панель жестко по отношению к стене. Стеклянная панель будет постоянно двигаться. Что не удовлетворяет требованиям козырьков, навесов.
Известна система крепления стеклянных панелей/ US20100263298A1/, включающая профиль, в который устанавливается жесткая панель, и монтажный кронштейн, для закрепления жесткой панели на конструкции здания (опорный элемент).
Недостатками такой системы являются:
1. Профиля данной системы не имеют полой ячеистой структуры, что не позволяет данной системе нести большие тяжелые панели и воспринимать снеговые нагрузки, а только легкие пустотелые солнцезащитные панели.
2. Система состоит из двух частей, которые соединены шурупами, что также не позволяет ей воспринимать большие весовые нагрузки при устройстве козырьков.
3. Система имеет видимый крепеж, что является негативным потребительским качеством.
Известна система крепления стеклянных панелей/ WO2018015800A1/, состоящая из профиля U-образного сечения (20) и опорного элемента (10). Как видно из фигуры 1, профиль U-образного сечения выполнен монолитным, имеет при этом нижнюю и верхнюю полки, расположенные друг против друга,  и основание, образующие в совокупности полость, в которую непосредственно устанавливают стеклянные панели.
Профиль U-образного сечения имеет средства закрепления разной формы (220 и 221) и устанавливается на опорный элемент (10), который крепится к стене-опоре посредством нескольких крепежных средств, таких как болты, анкеры и т.д.
Опорный элемент имеет сложную форму, включает объемную плиту в основании с несколькими отверстиями и фигурные выступы по краям разной формы (101 и 102). При этом поверхности этих выступов должны совпадать с поверхностями средств закрепления профиля U-образного сечения, что значительно усложняет как саму конструкцию профиля, и так и последующую сборку.
Помимо сказанного, такая система крепления стеклянных панелей имеет и другие недостатки. Данную систему невозможно закрепить на фасаде, имеющем выступы и впадины, например на кирпичном здании, так как опорный элемент принимает криволинейную форму фасада здания. В результате чего невозможно установить U-образный профиль на неровный опорный элемент. Указанная конструкция состоит из трёх частей, профиля U-образного сечения, опорного элемента и плиты, что требует определенных навыков и времени на установку самого опорного элемента посредством нескольких крепёжных элементов и последующую подгонку деталей.  Не специалисту установить данную систему очень сложно, требует определенных навыков.
Такая конструкция системы крепления стеклянных панелей подвержена коррозионным процессам. Это касается, в первую очередь, профиля U-образного сечения, на который попадает грязь и влага, стекающие по фасаду здания. Снизу система крепления стеклянных панелей имеет крепежные элементы, которые требуется дополнительно закрывать нижним нащельником с целью избегания попадания грязи и влаги. Данный крепеж в нижней части технически не рационален, так как не воспринимает никаких нагрузок, а нащельник портит внешний вид, так как находится снизу на виду у пользователя.
При фиксации стеклянных панелей используют как минимум 2 средства фиксации, одно из которых устанавливается в отверстии в стеклянных панелях, и может представлять собой штифт, болт, винт и т.п., приспособленных для поддержания панелей внутри профиля U-образного сечения. Второе средство фиксации помимо удержания и фиксации упомянутых стеклянных панелей позволяет регулировать их угол наклона. В целом средство фиксации стеклянных панелей содержит дополнительные детали и требует дополнительного времени при монтаже навесного козырька.
Таким образом, техническая проблема, решаемая настоящей разработкой, заключаются в устранении сложности и длительности процесса  консольной горизонтальной установки стеклянных панелей, снижении нагрузки на стены здания. При этом необходимо создать простую конструкцию профиля, обладающую улучшенными характеристиками, при сохранении несущей способности.
Технический результат, который достигается при этом, это упрощение процесса монтажа козырька и как следствие ускорение указанного процесса, при этом предложенное устройство крепления панелей обладает простой конструкцией с минимальным количеством деталей, не требующих подгонки, улучшенными весовыми характеристиками и повышенным сроком службы с сохранением высоких прочностных свойств самой конструкции.
Для решения указанной технической проблемы и достижения заявленного технического результата предлагается устройство крепления стеклянных панелей, состоящее из профиля U-образного сечения, имеющего нижнюю полку, верхнюю полку, основание и опору. Отличительной особенностью заявленного устройства является то, что профиль U-образного сечения выполнен монолитным с опорой, содержит отверстие в основании, снабжено пластиковой вставкой и нащельником, установленным на верхнюю полку профиля U-образного сечения.
Нижняя полка (3) профиля U-образного сечения снабжена резьбовым отверстием.
Нижняя полка, верхняя полка и основание профиля U-образного сечения образуют полость для размещения пластиковой вставки.
Пластиковая вставка выполнена в виде единой детали и имеет U-образное сечение.
Пластиковая вставка включает  нижнюю опору, верхнюю опору и боковую опору.
Нижняя опора, верхняя опора и боковая опора  пластиковой вставки образуют полость для размещения стеклянных панелей.
Устройство крепления выполнено с возможностью закрепления стеклянных панелей посредством пластиковой вставки и фиксирующего винта (15), который вкручен в резьбовое отверстие, расположенное в нижней полке (3) профиля U-образного сечения.
Дополнительно фиксирующий винт снабжен шайбой металлической (16), шайбой пластиковой (17) и дистанционной пластиковой втулкой(18)
Нащельник выполнен съемным.
Нащельник выполнен с возможностью фиксации уплотнителем.
Опора профиля U-образного сечения имеет крепежное отверстие.
Устройство крепления выполнено с возможностью крепления к несущему основанию крепежным элементом, установленным через крепежное отверстие. Крепежным элементом для крепления профиля к несущему основанию может являться винт, болт или шпилька с гайкой.
Нижняя полка профиля U-образного сечения превышает по длине верхнюю полку профиля U-образного сечения.
Профиль U-образного сечения выполнен пустотелым, содержит камеры, которые разделены между собой стенками, преимущественно, постоянного поперечного сечения.
Пустотелые камеры нижней полки  по размерам превышают  пустотелые камеры верхней полки, при этом пустотелые камеры нижней полки  выполнены в виде треугольников со скругленными углами.
Пустотелые камеры верхней полки  выполнены в виде трапеций со скругленными углами.
Далее заявленное техническое решение поясняется фигурой, на которой представлен общий вид устройства крепления панелей, где
1 - устройство крепления стеклянных панелей
2 - профиль U-образного сечения (2)
3,4 , 5 - соответственно нижняя полка, верхняя полка, основание профиля U-образного сечения (2)
6 - опора профиля U-образного сечения (2)
7 - крепежное отверстие в опоре
8 - пластиковая  вставка
9 - съемный нащельник
10 - полость для размещения пластиковой вставки
11, 12, 13 нижняя  опора, верхняя опора  и боковая опора пластиковой вставки (8)
14 - стеклянная панель
15 - фиксирующий винт
16 -шайба металлическая
17 - шайба пластиковая
18 - дистанционная пластиковая втулка
19 - уплотнитель для нащельника
21 - винт крепления профиля к несущему основанию
22 - несущее основание
23 - шайба.
Устройство крепления стеклянных панелей (1) содержит  профиль U-образного сечения (2) , который имеет  нижнюю полку (3), верхнюю полку (4) , основание (5) и опору (6). Опора (6) имеет отверстие (7) в основании, предназначенное для крепления профиля (2) к несущему основанию (22). Нижняя полка (3) имеет выпуклое утолщение стенки профиля, в котором расположено резьбовое отверстие для вкручивания фиксирующего винта (15), препятствующего выскальзыванию стеклянной панели (14) из U-образного профиля (2) под действием больших снеговых нагрузок.
Нижняя полка (3), верхняя полка (4) и основание (5) профиля  U-образного сечения (2) образуют полость (10), в которую вставляют пластиковую  вставку (8) U-образного сечения.  Пластиковая вставка, выполненная в виде единой детали, имеет также  нижнюю опору (11),  верхнюю опору (12) и боковую опору (13), которые в свою очередь образуют полость служащую местом установки одной или нескольких многослойных стеклянных панелей (14). Пластиковая вставка (8) вставляется в алюминиевый U-образный профиль с торца, так как в алюминиевом профиле расположены углубления в виде ласточкиного хвоста, препятствующие самопроизвольному выпадению пластиковой вставки (8) из профиля U-образного сечения (2). Пластиковая вставка препятствует контакту стеклянных панелей с профилем U-образного сечения (2), выполненного из металла (алюминия). Дополнительно, профиль (2) оснащен фиксирующим винтом (15), удерживающим панели (14) и пластиковую вставку (8) в полости (10).
На фиксирующий винт (15) установлены шайба металлическая (16), шайба пластиковая (17) и дистанционная пластиковая втулка (18), предохраняющие многослойную стеклянную панель (14) от контакта с металлом.
Сверху на профиль (2) установлен нащельник (9), который позволяет скрыть крепежный винт, и предотвращающий попадание влаги и грязи, стекающие по фасаду здания. Нащельник (9) выполнен съемным и может быть заменен через некоторое время на новый, если первый выйдет из строя. Между стеклянной панелью (14) и нащельником (9) имеется уплотнитель (19), который обеспечивает плотное его прилегание и дополнительную защиту от попадания воды внутрь профиля.
Снизу профиль U-образного сечения (2), как правило, не подвержен коррозии, что позволяет делать данную часть несъемной, один раз и надолго.
Нижняя полка U-образного профиля выполнена большего размера как по вылету от стены, так и вниз, относительно стеклянной панели (14) для возможности удержания большего веса стеклянной панели (14) и большой снеговой нагрузки. Верхняя полка сделана меньшего размера, так как воспринимает нагрузку у самого основания U-образного профиля.
Профиль U-образного сечения выполнен пустотелым, и содержит камеры, разделенные между собой стенками, преимущественно, постоянного поперечного сечения, сами пустотелые камеры выполняются в виде треугольников или трапеций со скругленными углами.
Такое техническое решение позволяет снизить вес конструкции, достичь высокого качества при его изготовлении, но в тоже время сохранить высокие прочностные характеристики профиля U-образного сечения. При этом выполнение пустотелых камер нижней полки  в виде треугольников со скругленными углами позволяет получить максимальную жесткость профиля при его минимальной массе.
Последовательность монтажа стеклянного козырька с применением предлагаемого устройства:
1. Профиль U-образного сечения (2) крепится к несущему основанию (22), например  винтом (21) с шайбой (23). Винт вкручивается в резьбовое отверстие в анкерной втулке, вклееной в несущее основание (22) или в резьбовое отверстие в металлокаркасе,
2. В профиль U-образного сечения с торца вставляется пластиковая вставка(8).
3. Стеклянная панель или несколько панелей (14) устанавливается в полость пластиковой вставки (8). Это единственный момент, требующий физических усилий. Далее стеклянную панель или панели (14) удерживать не требуется, она удерживается в системе за счет силы трения.
4. Для предотвращения выскальзывания, через отверстия в стеклянной панели (14) вкручиваются фиксирующие винты (15) с установленными на фиксирующем винте металлической шайбой(16), пластиковой шайбой (17) и дистанционной пластиковой втулкой (18). При этом количество используемых фиксирующих винтов определяется площадью остекления козырька и может составлять 5 штук на 1 погонный метр профиля.
5. Устанавливается съемный нащельник (9) с уплотнителем (19).
Данное устройство крепления позволяет установить одну или несколько стеклянных панелей на любые вертикальные несущие основания. Под несущими основаниями подразумеваются любые стены, перегородки, металлические или железобетонные каркасы.
С помощью устройства крепления панелей можно осуществить закрепление стеклянных панелей под небольшим углом к горизонту (3-5%), образовывая тем самым консольные козырьки, навесы.
Предлагаемая конструкция позволяет ускорить и упростить консольную горизонтальную установку стеклянных панелей. Устройство состоит из минимального количества частей, лишена необходимости подгонки одной детали к другой, при этом профиль имеет максимальную жесткость при его минимальной массе. Для установки стеклянных панелей на несущее основание, нет необходимости использования тяжелой строительной техники, вся установка производится силами 1-3 человек, необходимых только для поднятия и заведения стекла в полость профиля, установить который способен и 1 человек. После заведения стекла в профиль, достаточно закрутить один винт, фиксирующий стекло в профиле, после чего стеклянная панель будет полноценно выполнять защитную либо декоративную функцию.