УСТРОЙСТВО ДЛЯ УДАЛЕНИЯ СОСУЛЕК СЛОМОМ

Предлагаемая полезная модель относится к строительству, в частности к инженерному оборудованию зданий, а точнее к оборудованию скатных крыш или нижних частей балконов, веранд или других выступов зданий для удаления сосулек, представляющих угрозу для пешеходов, обрушением этих сосулек с крыши или балкона.
Радикальным способом борьбы с замерзанием водостоков и последующим созданием наледей и сосулек является система электрического подогрева поверхности наружного водостока с помощью греющего электрического кабеля / патент России №2158809, кл. Е04D 13/064, 2000 г. /. Однако, данная система потребляет значительное количество электроэнергии в зимний период времени как на обогрев воронки, так и водосточной трубы по всей ее высоте.
Поэтому остается актуальным поиск методов удаления сосулек.
Известен способ удаления ледяных сосулек с помощью лазерного излучения с длиной волны в диапазоне 9-11 мкм в виде последовательных импульсов с энергией до 100 Дж и длительностью не более 100 мкс /патент №2307905 от 10.04.2007 г., кл. Е04D 13/00. /. Способ дорог, мало эффективен и небезопасен для городских условий.
Известно устройство для взлома сосулек, включающее закрепленные на здании источники механических импульсов и взаимодействующий с ними волновод, при этом упругий элемент закреплен на кромке кровли здания, а другая, консольная сторона держателя содержит источник механических импульсов, например пьезоэлемент. /патент на полезную модель №85518 от 10.08.2009 г., Кл. Е04D 13/00. /. Способ также дорогостоящий и требует подвода электроэнергии.
Известно устройство для удаления сосулек по периметру крыши зданий или на отдельных ее участках с помощью специального элемента, выполненного в виде полосок из магнитомягкой, высокоэрцитивной ткани прикрепленной к краю крыши так, что часть ее свисает свободно и разрезана на ленты, при этом внутри верхней части помещения на чердаке в близости к ленте располагается источник переменного электромагнитного поля (например катушечный соленоид). Сосульки выросшие на магнитных полосках при включении тока колотятся о стенку и обламываются / патент России №97411 кл. Е04D 13/076. /. Данных по испытанию этого устройства при значительной толщине стены чердака нет, поэтому не ясно будут ли раскалываться сосульки.
За прототип берем полезную модель по удалению сосулек с крыши здания с помощью устройства перемещения разрушающего сосульки элемента длиной во всю длину карниза из положения - I под карнизом здания в положение - II - пространство вне карниза. При пересечении разрушающим элементом проекции кромки крыши все висящие на краю крыши сосульки должны обламываться. Перемещение осуществляется с помощью поворота тяг надетых с одной стороны на вертикальные штыри прикрепленные к стене дома, а с другой стороны шарнирным способом связанные с единым режущим элементом длиною с карниз крыши. Поворот осуществляется с помощью троса связанного с крайней тягой шарнирно и наматываемого на барабан подъемного ворота. Крайняя тяга с другой стороны элемента в свою очередь также шарнирно связана с помощью троса с противовесом. / патент на полезную модель №41049, Кл. Е04D 13/00 от 10.10.2004.
К недостаткам прототипа следует все же отнести громоздкость и архаичность всей конструкции изготавливаемой из металлических достаточно тяжелых изделий и как следствие необходимость в значительном объеме строительных работ по установке множества осевых вертикальных штырей монтируемых на высоте под карнизом крыши и необходимость их постоянной смазки. Вызывает также вопрос изготовления подобной конструкции на крупных зданиях, которых немало в Санкт-Петербурге с необходимостью создания и монтажа крупногабаритного режущего элемента.
Задача состоит в упрощении и удешевлении конструкции при ее большем универсализме применительно к разным элементам здания.
Поставленная задача решается за счет того, что в качестве ломающего элемента используется единая ячеистая протяженная структура выполненная из гибкого материала во всю длину карниза, а по ширине эта структура с одной стороны крепится к кромке крыши, выступая за эту кромку с помощью крепежных держателей, а с другой стороны крепится дискретно с интервалами превышающими шаг ячеек к тросу, являющимся тягой для ломающего ячеистого элемента и закрепленного под карнизом посредством крепежных держателей, при этом трос, может смещать всю ячеистую структуру и ломать вросшие в него сосульки.
Устройство представляет собой узкую сетку из прочного композитного материала не смачиваемого водой с ячейками около 1 см, или как минимум двурядную металлическую цепочку с величиной звена около 2-5 см, которые вплетены в тонкий трос с одной стороны сетки (цепочки), который крепится к крепежным держателям, а последние крепятся к крыше у ее кромки с интервалом около 3-6 метров с верхней и нижней стороны карниза с выступом за кромку крыши не более 5 см. Трос не является обязательным для данной полезной модели, т.к. крепления ячеистой структуры к крыше со стороны кромки могут быть выполнены и другим способом, например шайбами и заклепками. С другой стороны ячеистая структура связана со вторым тросом, который является основным в данной конструкции т.к. является тягой ко всей ячеистой структуре. Этот трос крепится с нижней стороны карниза на тех же крепежных держателях, но свободно проходит через отверстия в них. Трос также связан с ячеистой структурой, но не с каждым пограничным звеном, а через достаточно большие интервалы, превышающие шаг ячейки на порядок и более, однако, связанные с канатом ячейки вплетены в него также жестко короткими связями не более 4-7 ячеек от другой границы по всей длине карниза непосредственно под кромкой крыши. Кроме того, связь троса с первым крепежным держателем не свободная, но позволяющая проводить его сдвиг на несколько ячеек сетки. Прохождение через остальные отверстия держателей совершенно свободное, в том числе и через последний держатель у края карниза. К подвижному концу троса или цепочки за пределами держателя прочно крепиться канат, который может через блок спускаться к земле или подниматься наверх на крышу здания и натяжением которого приводится в движение вся сетка или цепочка, через которую прорастают сосульки с кромки крыши и происходит ее перемещение на несколько ячеек чего достаточно для слома сосулек, которые прорастают через эти ячейки. При этом, сразу все сосульки крыши ломаются. Важно чтобы сосульки не были более 3 см в диаметре, т.к. иначе слом будет затруднен.
Цепочка может охватывать не один скат крыши, а даже два или три при соответствующем видоизменении конструкции на углах.
Схема устройства иллюстрируется с помощью Фиг.1: 1a вид со стороны карниза, 1б - вид сбоку карниза и 1в - укрупнено крепежный держатель в аксонометрии с фрагментом цепочки. На фиг.2 показана конструкция устройства применительно к балкону с держателями концов цепочки и выходом троса в форточку.
Устройство иллюстрируется на примере здания с двухскатной крышей - 1 на перпендикулярной стене, которого крепится краевой держатель - 2 на уровне карниза крыши - 3. Ячеистая структура - 4 вплетена в вспомогательный трос - 5, который жестко связан с крепежными держателями - 6 закрепленными на крыше винтами - 7. Таким образом, с одной стороны ячеистая структура - 4 жестко крепится к крыше с помощью вспомогательного троса 5 и крепежных держателей - 6, а с другой стороны к тем же крепежным держателям - 6 через отверстия - 8 проходит тяговый трос - 9, связанный с сеткой или цепочкой - 4, т.е. крепится не жестко и может двигаться через отверстие - 8 крепежного держателя и отверстие - 10 краевого держателя - 2. Первый крепежный держатель отличается от остальных тем, что к нему трос - 9 крепится жестко и в нем вместо отверстия - 8 имеется пружинный узел - 11, позволяющий перемещаться тросу - 9 на несколько ячеек. Конструкция узла здесь не рассматривается. Карнизная часть троса соединяется с вне карнизной частью с помощью связующего узла - 12. На Фиг.1в - обозначение стрелок к звеньям цепочки и символ Д означает деформацию звеньев цепочки и более жесткую связь ячеистой цепочки с тросом - так цепочки привязываются к тросу.
Наконец, на Фиг 1а показаны два направления троса - 9 вниз к земле, и вверх трос, которые показывают возможности управления тянущим тросом с земли или с крыши. Сосульки с карниза крыши удаляются натяжением и движением троса или цепочки - 9, которая сдвигает ячеистую структуру и ломает вросшие в сетку или цепочку сосульки При необходимости трос может натягиваться неоднократным натяжением и отпуском. Этой операцией также удаляется возможное оледенение и троса и всей ячеистой структуры
В более простом варианте - трос внизу у земли оператор при натяжении троса - 9 сбивает сразу все сосульки. При примерзании троса к держателям - 2 вначале трос перемещают вперед и назад. Для страховки от намерзания держатель может закрываться сверху навесом.
В другом варианте устройства, при отнесении конца троса вверх - 9 на крышу, устройство также может управляться одним оператором.
Эффект легкого подрезания сосулек достигается, если сосульки не толще 1-3 см, а такая толщина может создаться за один - два дня оттепели. Специальных расчетов прочности троса не проводим, т.к. он выдерживает нагрузки в сотни кГ. И здесь главное не упустить время, для слома сосулек, иначе разрушение сосулек по всей крыше может быть затруднено и способ перестает работать. В случае присутствия в здании внутреннего угла и водостока трос может располагаться с двух сторон угла и до водостока..
Вышеуказанный способ удаления сосулек пригоден не только для крыш, но и для балконов - Рис.2 и других выступов дома. В этом случае держатели крепятся к боковым сторонам плиты балкона с двух его сторон с помощью дюбелей, при этом трос с одной стороны крепится к держателю жестко, а с другой стороны не жестко - проходит через отверстие в держателе и выводятся в верх в форточку, либо другое отверстие в помещение, либо, наконец, также на крышу откуда возможно удаление сосулек балкона или веранды.