Узел крепления пленки, машина для закрепления пленки, элемент каркаса теплицы для крепления пленки и каркас теплицы
FILM FIXING UNIT, FILM FIXING MACHINE, GREENHOUSE FRAME ELEMENT FOR FILM FIXING AND GREENHOUSE FRAME

Область техники
Группа технических решений относится к области теплиц.
Предшествующий уровень техники
Из уровня техники известен узел крепления для покрытия поверхности (патентный документ RU2503789, МПК Е04Н 4/10 (2006.01), А63С 19/12 (2006.01), 2014). Как и заявленный узел крепления, он содержит держатель (направляющую) с выполненным в ней пазом (направленным наружу отверстием с одной стороны), имеющим дно, удерживающую и замковую стенки (образованы буртиками направляющей). В отличие от заявляемого узла крепления заклинивающий элемент (профильная деталь) закреплен к кромке пленки (полотна) и снабжен выступом. При использовании узла крепления заклинивающий элемент накладывается сверху на держатель, при этом его край может заводиться за буртик замковой стенки, а выступ упирается в буртик удерживающей стенки.
Известный узел крепления предназначен, в том числе, для использования массивного защитного покрова, защищающего покрываемую поверхность не только от погодных явлений, но и от других перегрузок. Этим объясняется сложность конструкции защитного покрова, необходимость крепить заклинивающий элемент на этом покрове. Фиксация защитного покрова в держателе, в котором заклинивающий элемент накладывается на паз и ее конец заводится под уступ замковой стенки, достаточен ввиду большой массы защитного покрова, под действием которой заклинивающий элемент всегда находится в натянутом состоянии и упирается выступом в удерживающую стенку.
При применении известного из RU2503789 узла крепления к креплению относительно легкой пленки в теплицах заклинивающий элемент под действием порывов ветра будет поднимать пленку, ослабляя зацепление заклинивающего элемента за край удерживающей стенки. Это будет приводить к выходу выступа заклинивающего элемента из удерживающей стенки, и, как следствие, срыву пленки с узла крепления.
При этом недопустимо сильно предварительно натягивать пленку, чтобы обеспечить постоянное зацепление заклинивающего элемента с удерживающей стенкой. Ввиду большого коэффициента температурной деформации и эластичности, присущей пленке для теплиц, это приведет к растяжению или обрыву пленки.
Также известен профиль для закрепления гибкого декоративного материала (патентный документ RU2698337, МПК Е04В 9/30 (2006.01), 2019). Как и в заявляемом узле крепления, известный профиль содержит держатель, в котором выполнен профилированный паз. Этот паз имеет дно, удерживающую стенку и замковую стенку. В отличие от заявленного узла крепления удерживающая стенка имеет один или несколько фиксирующих выступов, а замковая стенка имеет желобок предварительной фиксации. Заклинивающий элемент (натяжной профиль) выполнен в виде U-образного прижимного желоба, имеющего фиксирующие зацепы на удерживающем крае, которые входят в зацепление с фиксирующими выступами держателя. Между этими зацепами и выступами зажимается гибкий материал. Заклинивающий элемент на другом конце, замковом крае, снабжен несущей полкой с прижимным валиком, помещающимся в желобок предварительной фиксации. Заклинивающий элемент расцепляется с держателем при упругой деформации или удерживающего края этого элемента, или его замкового края, или их обоих.
Недостатком указанного аналога является сложность конструкции, а также необходимость выполнения профиля хотя и из упругого, но достаточного жесткого материала, обеспечивающего достаточную силу сжатия слоя гибкого материала, чтобы его поверхностно деформировать и закрепить таким образом между фиксирующими выступами и зацепами. Такая деформация гибкого материала в известном профиле накладывает ограничения на используемый гибкий материал. Он должен быть достаточно прочным, чтобы его сжатие между фиксирующими выступами и зацепами само по себе не привело к разрыву материала в месте сжатия. На практике, используемый для покрытия теплиц полиэтилен такой прочностью не обладает, что делает невозможным в большинстве случаев использование профиля для целей покрытия теплиц.
Кроме того, профиль возможно раскрыть, деформируя как удерживающий, так и замковый край заклинивающего элемента, что является недостатком. При недостаточной жесткости заклинивающего элемента это приводит к его расцеплению с держателем под действием натяжения гибкого полотна.
Наиболее близким аналогом узла крепления пленки является узел крепления гибкого полотнища к ограждающему элементу (патентный документ SU876901, МПК Е04В1/56, 1981). Как и в заявляемом узле крепления, известный узел содержит держатель из жесткого материала, в котором выполнен профилированный паз. Этот паз имеет дно (основание паза), удерживающую стенку и замковую стенку (уширение). Удерживающая стенка имеет примыкающую к дну полку и противолежащую дну полку. Замковая стенка имеет примыкающую к дну полку. Паз имеет границу, которая представляет собой плоскость, соединяющую верхний край замковой стенки с ближайшим краем противолежащей дну полки удерживающей стенки. Заклинивающий элемент выполнен в виде ленты (пластины) с возможностью размещения в пазу. В отличие от заявленного узла крепления заклинивающий элемент известного узла выполнен жестким. Конфигурация паза выполнена такой, что заклинивающий элемент, будучи вставленным в паз, может быть извлечен из него только путем первоначального извлечения края, примыкающего к замковой стенки, с последующим извлечением всего заклинивающего элемента. При тянущем воздействии пленки на удерживающий ее узел крепления заклинивающий элемент, увлекаемый пленкой, прижимается к противолежащей дну полке удерживающей стенки и, благодаря ее наклону, одновременно прижимается к замковой стенке. Наклон замковой стенки в сторону удерживающей стенки не позволяет заклинивающему элементу выйти из паза. Пленка надежно удерживается в узле крепления. Но при ослаблении пленки сила ее действия на заклинивающий элемент снижается до нуля и заклинивающий элемент оказывается без натяга находящимся в пазу. Под влиянием случайных сил (часто это порыв ветра, действующий на свободный конец пленки, или силы упругости самой пленки) край заклинивающего элемента, прилежащий к замковой стенке, выскакивает из паза, после чего весь заклинивающий элемент свободно выходит из паза, в чем ему может помогать и вновь появившиеся силы натяжения пленки. На освободившийся из крепления край полотнища действует ветер и подвергает полотнище увеличенным нагрузкам в местах сопряжения свободной и закрепленной части полотнища. Это зачастую приводит к разрыву полотнища в указанных местах.
Вышеуказанное является следствием недостатка раскрытой выше конструкции известного узла крепления гибкого полотнища.
Из RU2503789 также известно устройство для покрытия поверхности, которое является наиболее близким аналогом машины для закрепления пленки. Как и машина для закрепления пленки, известное устройство для покрытия поверхностей содержит ось для рулона пленки (барабан для защитного покрова), установленную на раме (механизме продольного перемещения), перемещающейся по держателям узла крепления пленки (направляющим) по обеим сторонам укрываемой поверхности. Держатели снабжены пазами (направленными наружу отверстиями с одной стороны направляющих). В отличие от заявленной машины для закрепления пленки известное устройство для покрытия поверхности использует в качестве защитного покрова полотно, на кромках которого закреплены профильные детали с выступом. При этом средство введения в зацепление позволяет ввести в зацепление указанную профильную деталь и паз так, чтобы при разматывании защитный покров прикреплялся к держателю.
Механизм для продольного перемещения устройства для покрытия содержит установленную на держателе систему зубчатой рейки или тяговый трос или цепь. Это усложняет инфраструктуру использования устройства, делает его стационарным. При таком исполнении механизма для продольного перемещения усложняется конструкция держателя.
Наиболее близким аналогом элемента каркаса теплицы для крепления пленки является устройство для крепления пленочного ограждения (патентный документ RU130476, МПК A01G9/14(2006.01), 2013), содержащее паз (канавку для крепления пленки) с установленным в нем составным заклинивающим элементом (профилированным фиксатором пленки), при этом паз имеет дно и одинаковые заклинивающую и удерживающую стенки.
Недостатком известного из RU130476 аналога является выполнение паза с симметричными стенками и выполнение заклинивающего элемента выступающим из паза. Это приводит к ненадежной фиксации пленки ввиду возможности извлечения заклинивающего элемента из паза от любой стенки при деформации этого элемента. Таким образом, когда сила расклинивания заклинивающего элемента со временем уменьшится, натяжение пленки будет способно преодолеть эти силы расклинивания и извлечь заклинивающий элемент из паза.
Из патентного документа RU134396 (МПК A01G9/14(2006.01), 2013) известен каркас пленочной теплицы, содержащий торцевые стенки и промежуточные арки, соединенные прогонами. Для закрепления пленки предназначены тросы.
Недостатком указанного аналога является отсутствие элементов крепления пленки на каркасе теплицы и использование тросов в качестве крепежа пленки. Использование такого технического решения приводит к необходимости скрепления отдельных полотен пленки, что предъявляет высокие требования к квалификации монтажников, а на практике снижает прочность покрытия, приводя к его разрыву. Техническое решение не предусматривает возможность автоматизации процесса покрытия теплицы пленкой.
Раскрытие заявленных технических решений
Технической задачей, на решение которой направлено каждое техническое решение группы, является предотвращение раскрепления и разрыва пленки, а также обеспечение автоматизации закрепления пленки.
Техническим результатом, обеспечиваемым каждым техническим решением группы, является повышение надежности удержания пленки.
Другим техническим результатом, обеспечиваемым каждым техническим решением группы, является обеспечение автоматизации процесса закрепления пленки.
Дополнительным техническим результатом, обеспечиваемым машиной для закрепления пленки, является обеспечение мобильности машины, снижение требований к сложности конструкции укрывающей пленки и держателям.
Сущность узла крепления пленки состоит в том, что он содержит держатель и заклинивающий элемент. Держатель снабжен профилированным пазом с дном, удерживающей и замковой стенками. Заклинивающий элемент выполнен лентообразным с возможностью свободного размещения в пазу. Заклинивающий элемент имеет в профиле удерживающий и замковый край. Удерживающее зацепление выполнено в виде зацепления удерживающего края с удерживающей стенкой при полном или частичном размещении заклинивающего элемента внутри паза. Замковое зацепление выполнено в виде зацепления замкового края с замковой стенкой при полном или частичном размещении заклинивающего элемента внутри паза. Отличается тем, что заклинивающий элемент полностью или частично в профиле выполнен с возможностью упругой деформации. Замковое зацепление выполнено с возможностью расцепления при упругой деформации заклинивающего элемента. Удерживающее зацепление выполнено с возможностью предотвращения его расцепления при отсутствии деформации и при упругой деформации заклинивающего элемента до расцепления замкового зацепления.
Вышеуказанная сущность является совокупностью существенных признаков узла крепления пленки, обеспечивающих достижение всех заявленных технических результатов, или технического результата.
В частных случаях допустимо выполнять узел крепления пленки следующим образом.
Держатель может быть выполнен из жесткого или упругого материала, а замковое зацепление целесообразно выполнять с возможностью расцепления при упругой деформации изгиба заклинивающего элемента.
Держатель может быть выполнен из тонколистовой холоднокатаной стали, а замковый край заклинивающего элемента предпочтительно снабжен язычком, выполненным из упругого материала, при этом остальная часть заклинивающего элемента выполнена из упругого или жесткого материала.
Язычок может иметь толщину меньше толщины остальной части заклинивающего элемента. Выполнение язычка более тонким обеспечивает:
- экономию упругого материала при изготовлении заклинивающего элемента,
- достаточную упругость язычка для удержания его внутри паза при любых природных воздействиях на пленку и, через нее, на заклинивающий элемент со стороны, противоположной язычку;
- достаточно малую силу, которую необходимо приложить к свободному краю пленки, чтобы деформировать язычок и вынуть его из паза без риска порвать пленку.
Удерживающая и замковая стенки могут иметь прилежащие к дну и противолежащие дну полки. При этом наименьшее расстояние между краем противолежащей дну полки замковой стенки и прилежащей к дну полкой удерживающей стенки меньше ширины заклинивающего элемента. Находящийся выше границы паза торец противолежащей дну полки замковой стенки желательно выполнен с наклоном в сторону от удерживающей стенки.
Как будет пояснено далее, выполнение торца замковой стенки с наклоном предназначено для обеспечения возможности более технологичной заделки заклинивающего элемента в паз.
Сущность заявленной машины для закрепления пленки состоит в том, что она содержит раму с закрепленными на ней с возможностью вращения осью для размещения рулона пленки и роликами укладки заклинивающего элемента. Отличается тем, что машина дополнительно содержит ролики укладки пленки. При этом на внешней поверхности роликов укладки пленки и роликов укладки заклинивающего элемента выполнена кольцевая канавка. У каждого ролика укладки заклинивающего элемента размещена катушка заклинивающего элемента. При этом машина снабжена прижимными колесами, размещенными под поверхностью опоры роликов с возможностью смещения осей этих колес относительно этой поверхности.
Вышеуказанная сущность является совокупностью существенных признаков машины для закрепления пленки, обеспечивающих достижение всех заявленных технических результатов.
В частных случаях допустимо выполнять машину для закрепления пленки следующим образом.
Ролики укладки пленки и ролики укладки заклинивающего элемента целесообразно приводить во вращение от соответствующих валов, приводимых во вращение двигателем. При этом ролики могут быть установлены на своих осях с возможностью свободного смещения вдоль этих осей. При этом один конец осей закреплен на раме, а другой - в отверстиях соответствующих валов. На роликах параллельно осям закреплены стержни, а на концах валов закреплены диски с соответствующими стержням отверстиями. Стержни вставлены в отверстия дисков с возможностью скольжения в этих отверстиях.
Между катушкой заклинивающего элемента и роликом укладки заклинивающего элемента желательно размещать направляющий ролик с кольцевой прорезью, ось которого расположена под углом к оси ролика укладки заклинивающего элемента.
Каждое прижимное колесо предпочтительно установлено на участке между соответствующими ему последовательно размещенными роликом укладки пленки и роликом укладки заклинивающего элемента. Ось прижимного колеса закреплена при этом на конце Г-образного рычага, средняя часть которого размещена во втулке, жестко закрепленной к раме, причем другой конец указанного рычага с помощью тяги соединен с рамой.
Сущность заявленного элемента каркаса теплицы для крепления пленки состоит в том, что он выполнен из профиля и снабжен крепежными элементами. Дополнительно, элемент каркаса снабжен по крайней мере одним узлом крепления пленки, сущность которого раскрыта выше, а также прижимной поверхностью, расположенной в профиле по отношению к дну паза держателя по крайней мере одного упомянутого узла крепления пленки под углом не более 45 градусов.
Вышеуказанная сущность является совокупностью существенных признаков элемента каркаса теплицы для крепления пленки, обеспечивающих достижение всех заявленных технических результатов.
В частных случаях допустимо выполнять элемент каркаса теплицы для крепления пленки следующим образом.
Держатель узла крепления пленки может быть закреплен на элементе каркаса или выполнен с ним заодно.
Прижимная поверхность предпочтительно параллельна в профиле по отношению к дну по крайней мере одного паза.
Крепежные элементы желательно расположены так, что они не лежат на пути охвата поверхности профиля элемента каркаса от дна паза держателя по крайней мере одного узла крепления пленки до прижимной поверхности.
Узел крепления пленки элемента каркаса теплицы в частных случаях выполнен как описано выше для частных случаев выполнения этого узла.
Сущность заявленного каркаса теплицы состоит в том, что он содержит дугообразные фермы, снабженные в верхней части элементами для крепления пленки, сущность которых раскрыта выше.
Вышеуказанная сущность является совокупностью существенных признаков каркаса теплицы, обеспечивающих достижение всех заявленных технических результатов.
В частных случаях допустимо выполнять каркас теплицы следующим образом.
Элементы для крепления пленки могут быть закреплены к верхней части ферм или выполнены с ними заодно.
Фермы целесообразно располагать друг от друга на одинаковом расстоянии.
Элементы для крепления пленки в частных случаях выполнены как описано выше для частных случаев выполнения этого элемента.
Автором технических решений заявленной группы изготовлены опытные образцы этих решений, испытания которых подтвердили достижение технических результатов.
Краткое описание чертежей
На фигуре 1 показан поперечный разрезы узла крепления пленки, на фиг. 2 - поперечный разрез узла крепления пленки с держателем из листового материала, на фиг. 3 - поперечный разрез узла крепления пленки с заклинивающим элементом, снабженным язычком, на фиг. 4 - поперечный разрез узла крепления пленки с заклинивающим элементом, деформируемым натягиваемой пленкой, на фиг. 5, 6, 7 - последовательность действий для крепления пленки в узле, изображенном на фиг. 2, на фиг. 8, 9 - последовательность действий для крепления пленки в узле, изображенном на фиг. 3;
на фиг. 10 - вид спереди машины для закрепления пленки, вид А фиг. 11, 12, на фиг. 11 - вид сбоку машины для закрепления пленки, вид В фиг. 10, 12, на фиг. 12 - вид сверху машины для закрепления пленки, вид А фиг. 11, 12, на фиг. 13 - подробно конструкция машины в области направляющего ролика, разрез Е-Е фиг. 12;
на фиг. 14, 15, 16, 17 - поперечное сечение примеров выполнения элемента каркаса теплицы, на фиг. 18 - пример нежелательного выполнения элемента каркаса теплицы;
на фиг. 19 - схема фермы каркаса теплицы.
Перечень ссылочных обозначений:
1 - держатель;
2 - паз;
3 - заклинивающий элемент;
301 - удерживающий край заклинивающего элемента;
302 - замковый край заклинивающего элемента;
4 - пленка;
5 - упругая часть заклинивающего элемента;
6 - язычок;
7 - дно;
8 - удерживающая стенка;
9 - замковая стенка;
10 - граница паза;
11 - торец противолежащей дну полки замковой стенки;
12 - свободный край пленки;
20 - рама;
21 - ось для размещения рулона пленки;
22 - вал роликов укладки пленки;
23 - вал роликов укладки заклинивающего элемента;
24 - кронштейн оси для размещения рулона пленки (21);
25 - втулка;
26 - ограничитель;
27 - двигатель;
28 - силовая передача;
29 - кронштейн оси ролика укладки пленки или ролика укладки заклинивающего элемента;
30 - ось ролика укладки пленки;
31 - ось ролика укладки заклинивающего элемента;
32 - ролик укладки пленки;
33 - ролик укладки заклинивающего элемента;
34 - стержень;
35 - диск;
36 - кольцевая канавка;
37 - катушка заклинивающего элемента;
38 - направляющий ролик;
39 - прижимное колесо;
40 - Г-образный рычаг;
41 - кронштейн механизма прижима роликов;
42 - складная тяга;
43 - элемент каркаса теплицы;
44 - втулка механизма прижима роликов;
45 - установочные отверстия;
46 - держатель складной тяги;
47 - прижимная поверхность;
48 - крепежные элементы;
49 - путь охвата поверхности профиля.
Осуществление узла крепления пленки.
Узел крепления пленки выполнен в виде держателя (1), в профилированном пазу (2) которого размещен заклинивающий элемент (3) (фиг. 1). При использовании узла крепления пленки между заклинивающим элементом (3) и пазом (2) размещают пленку (4), крепление которой необходимо обеспечить.
Держатель (1) выполнен из жесткого материала и может быть выполнен из упругого материала. Держатель может быть выполнен из стали, алюминия, пластика (стеклопластика). Держатель может быть выполнен из тонколистовой холоднокатаной стали (фиг. 2), чем, как известно, обеспечивается более гладкая поверхность и более точные геометрические формы изделия.
Заклинивающий элемент (3) выполнен лентообразным, предпочтительно в виде ленты, по крайней мере часть которой в профиле выполнена упругой. Заклинивающий элемент может быть полностью выполнен из упругого материала, например, пластика, либо какая-то его часть (5) может быть выполнена упругой, в то время как остальная его часть выполнена жесткой. Заклинивающий элемент (3) может быть в профиле прямоугольный, может быть дугообразный (в состоянии покоя, при отсутствии внешних изгибающих сил), может иметь локальные изгибы или быть рифленым. Заклинивающий элемент (3) имеет удерживающий край (301) и замковый край (302).
Заклинивающий элемент (3) со стороны замкового края (302) может быть снабжен упругим язычком (6) (фиг. 3), а в остальном выполнен упругим или жестким. При этом язычок тоньше остальной части заклинивающего элемента и в профиле этого элемента является продолжением плоскости заклинивающего элемента, расположенной ближе к дну паза (2). Язычок (6) может быть выполнен из каучука или резины.
Профилированный паз (2) имеет дно (7), удерживающую стенку (8) и замковую стенку (9). Стенки (8, 9) в профиле представляют собой, в сущности, карманы, имеющие противоположные дну части для удерживания заклинивающего элемента (3) внутри паза (2) при использовании узла крепления пленки.
Удерживающая стенка (8) имеет примыкающую к дну (7) полку и противолежащую дну полку.
Замковая стенка (9) также имеет примыкающую к дну (7) полку и противолежащую дну полку.
Паз (2) имеет границу (10), которая представляет собой плоскость, соединяющую ближайшие края противолежащих дну полок удерживающей (8) и замковой (9) стенок. В геометрическом смысле упомянутые ближайшие края являются прямыми, лежащими на поверхности стенок (8, 9). Далее по тексту упоминание того, что какой-либо элемент полностью находится внутри паза, будет означать, что этот элемент не выходит за границу (10) паза.
Полностью или частично размещенный внутри паза (2) заклинивающий элемент (3) ограничен в своем движении. При этом удерживающий (302) и замковый (301) края полностью размещены внутри паза и ограничены в движении, соответственно удерживающей (8) и замковой (9) стенками. Удерживающий край (301) таким образом сцеплен с удерживающей стенкой (8) и образует удерживающее зацепление. Замковый край (302) вышеуказанным образом сцеплен с замковой стенкой (9) и образует замковое зацепление.
Заклинивающий элемент (3) может находиться в пазу (2) в свободном, не напряженном состоянии, между пазом (2) и заклинивающим элементом (3) могут быть зазоры со всех сторон элемента (3).
Замковое зацепление не может быть разомкнуто без упругой деформации заклинивающего элемента (3). То есть замковый край (302) не может быть выведен из паза (2) (из-за замковой стенки (9)) без упругой деформации заклинивающего элемента (3), в частности, замкового края (302). Замковый край (302) не может быть выведен из паза (2) при свободном размещении заклинивающего элемента (3) в пазу (в отсутствии сил деформации) при любом положении этого элемента в пазу. Только после упругой деформации, в частности, изгиба заклинивающего элемента его замковый край можно извлечь из паза. Другими примерами упругой деформации является сжатие и кручение.
Удерживающее зацепление не может быть разомкнуто до того, как будет разомкнуто замковое зацепление, даже при любой упругой деформации заклинивающего элемента (3). То есть удерживающий край (301) может быть выведен из паза (2) (из-за удерживающей стенки (8)) только после того, как из паза будет выведен замковый край (302). При любой неразрушающей деформации заклинивающего элемента (3) внутри паза удерживающий край (301) будет оставаться внутри кармана, образованного удерживающей стенкой (8) (фиг. 4).
При этом для специалиста в области механики очевидно следующее. Сила упругой деформации - это сила, прилагаемая к заклинивающему элементу (3) и не превышающая максимальную для элемента (3) силу упругой деформации. Максимальная сила упругой деформации для элемента (3) - это сила, превышение которой приводит к тому, что первоначальная форма заклинивающего элемента (3) не восстанавливается после прекращения действия этой силы, то есть приводит к значительной остаточной деформации или разрушению заклинивающего элемента (3).
Стенки (8, 9) паза могут иметь гладкие поверхности такие, что прилежащие к дну (7) полки и противолежащие дну полки могут плавно переходить друг в друга и не иметь резкой границы.
В одном частном случае выполнения, показанном на фиг. 1, расстояние между дном (7) и противолежащей ему полкой замковой стенки (9) больше расстояния между дном (7) и противолежащей ему полкой удерживающей стенки (9). При этом наименьшее расстояние между краем противолежащей дну полки замковой стенки (9) и прилежащей к дну полкой удерживающей стенки (8) меньше ширины заклинивающего элемента (3). Указанное исполнение обеспечивает упор заклинивающего элемента (3) одной стороной в нижний край противолежащей дну полки замковой стенки (9), когда другая сторона элемента (3) упирается в прилежащую дну полку удерживающей стенки (8). При этом противолежащая дну полка удерживающей стенки (8) параллельна дну и имеет ширину, значительно превышающую ширину противолежащей дну полки замковой стенки (9). Это обеспечивает надежное удержание пленки удерживающей стенкой даже при упругой деформации заклинивающего элемента.
В другом частном случае, показанном на фиг. 2, расстояние между дном (7) и противолежащими ему полками удерживающей (8) и замковой (9) стенок одинаково. Как и в исполнении, показанном на фиг. 1, находящийся в пазу (2) заклинивающий элемент (3) не выскакивает из него, упираясь одной стороной в нижний край противолежащей дну полки замковой стенки (9), когда другая сторона элемента (3) упирается в прилежащую дну полку удерживающей стенки (8). Противолежащая дну полка удерживающей стенки (8) параллельна дну, отстоит от него на две толщины заклинивающего элемента (3) и имеет ширину, значительно превышающую расстояние, на которое отходит край противолежащей дну полки замковой стенки (9) от перпендикулярной дну (7) прилежащей полки замковой стенки (9).
Находящийся выше границы (10) паза торец (11) противолежащей дну (7) полки замковой стенки (9) может быть выполнен с небольшим наклоном в сторону от удерживающей стенки (8).
Порядок использования узла крепления пленки
При использовании узел крепления пленки устанавливают на каркасе той конструкции, которая должна быть покрыта пленкой, либо выполняют узел крепления пленки заодно с элементами каркаса.
Для закрепления пленки (4) ее укладывают поверх паза (2) так, чтобы свободный край (12) пленки располагался со стороны замковой стенки (9), а остальное полотно пленки - со стороны удерживающей стенки (8) (фиг. 5, 8). Затем, накладывая заклинивающий элемент (3) поверх пленки, заводят его боковой стороной в карман удерживающей стенки (8), увлекая туда и пленку (4). При этом пленка (4) находится между заклинивающим элементом (3) и пазом (2). Другой боковой стороной заклинивающего элемента (3) прижимают пленку (4) к торцу (11) противолежащей дну (7) полки замковой стенки (9).
Затем, прилагая к заклинивающему элементу (3) силу упругой деформации, изгибают элемент (3) (фиг. 6, 9). При изгибе заклинивающего элемента (3) его заклинивающий край (302) скользит вдоль торца (11) в сторону паза (2).
Наклон торца (11) в сторону от удерживающей стенки (8) позволяет при вставке заклинивающего элемента (3) в паз (2) заводить элемент дальше в карман удерживающей стенки (8). Это приводит к тому, что до начала воздействия упругих сил элемент (3) располагается под меньшим углом к дну (7) паза. Это упрощает технологию механизированной установки элемента (3) в паз, так как для этой установки достаточно будет однонаправленного воздействия на элемент (3) и не требуется его подворачивание с целью заведения в карман удерживающей стенки (8).
Воздействие на элемент (3) продолжают до тех пор, пока он полностью не зайдет в паз (2) (фиг. 7, 3). При попадании внутрь паза заклинивающий элемент восстанавливает свою форму после деформации и удерживает пленку (4) внутри паза (2).
При натяжении полотна пленки (4) силы трения пленки (4) о заклинивающий элемент (3) прижимают этот элемент к противолежащей дну (7) полке удерживающей стенки (8) (фиг. 2). Этот прижим увеличивает силы трения пленки и заклинивающего элемента, что еще больше усиливает силу прижима. Пленка при этом заклинивается и надежно удерживается в пазу.
Пленка может закрепляться в узле крепления и после предварительного натяга. Последовательность действий при этом аналогична вышеуказанной, за исключением того, что пленку располагают поверх паза в натянутом состоянии.
Для извлечения пленки из узла крепления прижимают заклинивающий элемент (3) к дну (7) паза, и, вытягивая пленку за свободный край (12), выводят заклинивающий элемент (3) за границу (10) паза на торец (11). Затем, снижая силу прижима элемента (3), вытягивают его вместе с пленкой из паза.
Осуществление машины для закрепления пленки
Машина для закрепления пленки имеет раму (20), на которой с возможностью вращения параллельно друг другу установлены ось (21) для размещения рулона пленки, вал (22) роликов укладки пленки, вал (23) укладки заклинивающего элемента (фиг. 10, 11, 12).
Ось (21) расположена выше валов (22, 23) и может быть размещена на раме (20) с возможностью свободного вращения. Для этого, например, ось (21) может быть вставлена в отверстия кронштейнов (24) этой оси и закреплена от осевого движения между кронштейнами с помощью фиксируемых на оси (21) втулок (25). Положение рулона пленки на оси (21) задается с помощью подвижных ограничителей (26).
Вал (22) роликов укладки пленки и вал (23) укладки заклинивающего элемента расположены параллельно друг другу в одной горизонтальной плоскости и приводятся во вращение от двигателя (27), в частности электродвигателя, с помощью силовой передачи (28) (цепной или зубчатой ременной). По одному из вариантов реализации ось (21) для размещения рулона пленки также может приводиться во вращение передачей (28).
С торцов валы (22, 23) снабжены отверстиями, в которые вставлены концы осей соответствующих роликов, другие концы этих осей закреплены в соответствующих кронштейнах (29) рамы (20). Валы (22, 23) могут быть выполнены полыми в форме трубы. Концы осей (30) роликов укладки пленки размещены в отверстиях вала (22) роликов укладки пленки. Концы осей (31) роликов укладки заклинивающего элемента размещены в отверстиях вала (23) роликов укладки заклинивающего элемента.
Ролики укладки пленки (32) и ролики укладки заклинивающего элемента (33) установлены, соответственно, на осях (30) роликов укладки пленки и осях (31) роликов укладки заклинивающего элемента с возможностью свободного вращения на этих осях и возможностью осевого перемещения вдоль этих осей. При этом ролики (32, 33) приводятся во вращение от валов (22, 23) с помощью стержней (34), эксцентрически закрепленных на роликах (32, 33) параллельно осям (30, 31) этих роликов и валам (22, 23), и входящих с зазором в соответствующие отверстия дисков (35), жестко закрепленных на концах валов (22, 23). При этом стержни (34) могут свободно двигаться в отверстиях дисков (35).
Ролики (32, 33) выполнены из упругого материала или снабжены покрытием из упругого материала, предпочтительно резины или каучука, и имеют на внешней поверхности кольцевую канавку (36). Этой канавкой при использовании машины ролики (32, 33) устанавливаются на замковую стенку (9) узла крепления пленки, которая служит направляющей для роликов. Глубина канавки (36) на роликах соответствует высоте замковой стенки (9). Внутренняя часть роликов (32, 33), которая при использовании машины движется поверх держателя узла крепления пленки, выполнена шириной, не превышающей ширину открытой части паза (2) узла крепления пленки.
С каждой стороны машины между роликом (32) укладки пленки и роликом (33) укладки заклинивающего элемента над этими роликами размещена катушка (37) заклинивающего элемента. Катушка (37) размещена с возможностью свободного вращения и предназначена для размещения ленты заклинивающего элемента в свернутом состоянии.
Между роликом (33) и катушкой (37) заклинивающего элемента расположен направляющий ролик (38) (фиг. 13). Направляющий ролик имеет кольцевую прорезь, предназначенную для размещения заклинивающего элемента своим торцом. Ось ролика (38) установлена с возможностью ее смещения параллельно оси (31) ролика (33) укладки заклинивающего элемента синхронно со смещением ролика (33). Направляющий ролик (38) установлен под углом, соответствующим углу первоначального захода заклинивающего элемента в карман удерживающей стенки (8) узла крепления пленки. Таким образом, ось направляющего ролика расположена под углом к оси ролика укладки заклинивающего элемента. При этом ось направляющего ролика (38) подпружиненно соединена с продольной балкой рамы (20).
С каждой стороны машины размещен механизм прижима роликов, который включает прижимное колесо (39), Г-образный рычаг (40), кронштейн (41) и складную тягу (42).
Прижимное колесо (39) размещено под поверхностью опоры роликов (32, 33) на участке между роликом (32) укладки пленки и роликом (33) укладки заклинивающего элемента. Прижимное колесо установлено с возможностью вращения на оси, которая закреплена к раме (20) с возможностью движения (приближения и отдаления) относительно поверхности опоры роликов (32, 33). Этим обеспечивается возможность прижатия роликов (32, 33) и всей машины при ее использовании к держателям узлов крепления пленки, закрепленным на элементах (43) каркаса теплицы. Указанное может быть реализовано любым известным из уровня техники способом.
В частности, ось прижимного колеса (39) может быть закреплена на конце Г-образного рычага (40), средняя часть которого установлена во втулке (44), жестко закрепленной на кронштейне (41) к раме (20). Другой конец рычага (40) с помощью складной тяги (42) закреплен к раме (20). Тяга (42) может представлять собой два отрезка профиля (например, квадратной трубы), соединенные друг с другом встык или на некотором расстоянии с помощью держателя (46). Держатель (46) может быть выполнен в профиле П-образным или Г-образным и снабжен вырезами для возможности складывания тяги. Тяга (42) имеет установочные отверстия (45) для регулировки расстояния между прижимным колесом (39) и опорной плоскостью роликов (32, 33).
Описание работы машины для закрепления пленки
Машину используют для закрепления пленки на участке между двумя узлами крепления пленки, установленными параллельно друг другу на элементах (43) каркаса теплицы.
Перед использованием на оси (21) размещают рулон пленки и устанавливают эту ось в кронштейны (24), фиксируя положение оси в машине втулками (25). В двух катушках (37) размещают свернутые ленты заклинивающего элемента. Отводят прижимные колеса (39) от плоскости опоры роликов (32, 33), складывая тяги (42).
Устанавливают машину роликами (32, 33) на держатели узлов крепления пленки, попадая кольцевыми канавками (36) на замковые стенки (9). Возможность движения роликов (32, 33) вдоль своих осей (30, 31) позволяет использовать машину при значительной неточности во взаимном расположении элементов (43) каркаса теплицы и закрепленных на них держателей узлов крепления пленки.
Разматывают пленку и заводят ее между роликами и держателями узлов крепления пленки. При необходимости подправляют положение рулона пленки на оси (21) и фиксируют этот рулон на этой оси с помощью ограничителей (26), подвигая эти ограничители вплотную к рулону и закручивая их винты к оси (21).
Вставляют заклинивающие элементы (3) с катушек (37) торцами в прорези направляющих роликов (38) и заводят концы этих элементов под ролики (33) укладки заклинивающих элементов внутрь паза (2) узла крепления пленки (фиг. 13).
Затем прижимают машину к арочным элементам (43) каркаса теплицы и держателям узлов крепления пленки с помощью прижимных колес (39). Для этого раскладывают тяги (42) в одну линию, упирая их смежные концы в держатель (46). При этом тяги воздействуют на установленные во втулках (44) Г-образные рычаги (40), прижимая колеса (39) снизу к элементам (43) каркаса теплицы. При этом размещение прижимных колес под прямой, соединяющей опорные точки роликов (32, 33) позволяет устранить изгибающие нагрузки на элементы (43).
Затем включают двигатель (27), который через силовую передачу (28) вращает валы (22, 23) и ролики (32, 33). Ролики начинают двигаться вдоль узлов крепления пленки.
Ролики (32) укладки пленки наезжают на пленку, разматывая ее рулон, укладывают ее поверх держателей узлов крепления пленки, и вдавливают края пленки в пазы (2) этих узлов. Если ось (21) с размещенным рулоном пленки приводится во вращение от двигателя, часть или вся нагрузка по разматыванию рулона пленки снимается с роликов (32).
Направляющими роликами (38) лента заклинивающих элементов вставляется в карман удерживающей стенки (8) увлекая туда пленку, уложенную в пазы (2) роликами (32) укладки пленки.
Ролики (33) укладки заклинивающих элементов наезжают на заклинивающие элементы, вставленные одной стороной в пазы (2) направляющими роликами (38), и, упруго деформируя эти элементы, заводят их полностью в пазы (2), завершая процесс укладки пленки.
Натяг пленки обеспечивается тем, что она крепится к узлам крепления пленки непосредственно после сматывания с рулона.
При движении вдоль узлов крепления пленки кольцевая канавка (36) роликов движется по замковой стенке (9). Это обеспечивается тем, что ролики (32, 33) при необходимости смещаются вдоль своих осей (30, 31), отслеживая неточности взаимного расположения узлов крепления пленки.
Осуществление элемента каркаса теплицы для крепления пленки.
Элемент (43) каркаса теплицы для крепления пленки выполнен профилированным (фиг. 14). Этот элемент содержит закрепленный на нем или выполненный с ним заодно держатель (1) узла крепления пленки, конструкция которого описана выше. Также элемент (43) имеет прижимную поверхность (47). Эта поверхность выполнена такой, чтобы обеспечить для машины закрепления пленки беспрепятственный прижим роликов (32) этой машины (фиг. 10), движущихся вдоль и по держателю (1) узла закрепления пленки, к этому держателю. При этом прижимная поверхность (47) предназначена для опоры прижимного колеса (39) машины для крепления пленки.
Для того, чтобы энергия, затрачиваемая на прижим роликов, обеспечивала максимальную силу прижима, прижимная поверхность (47) предпочтительно выполнена параллельной поверхности дна (7) держателя (1). Допустимо выполнять эти поверхности в профиле под наклоном друг к другу на угол до 45 градусов (фиг. 15, 16). Менее эффективно, но возможно выполнять прижимную поверхность (47) под углом более 45 градусов вплоть до 90 градусов.
При этом для обеспечения возможности прижима роликов (32) машиной для закрепления пленки крепежные элементы (отверстия) (48) у элемента (43) не должны располагаться на прижимной поверхности (47) или на пути охвата (49) поверхности профиля элемента каркаса теплицы от дна (7) держателя (1) до прижимной поверхности (47) (фиг. 14, 15, 16, 17). В противном случае крепление элемента (43) к каркасу теплицы будет препятствовать продвижению машины для закрепления пленки вдоль этого элемента, как изображено на фиг. 18.
Порядок использования элемента каркаса теплицы
При использовании элемента каркаса теплицы его закрепляют в качестве верхних элементов ферм теплицы параллельно друг другу на одинаковом расстоянии. Такое выполнение позволяет использовать вышеописанную машину для закрепления пленки к элементам каркаса теплицы.
Осуществление каркаса теплицы
Каркас теплицы по фасаду имеет одну или несколько дугообразных, прямых или другой формы ферм, верхние части которых выполнены в виде элемента (43), описанного выше, или к верхним частям которых закреплены элементы (43) (фиг. 19).
Фермы могут быть соединены прогонами на одинаковом расстоянии друг от друга, что позволяет использовать одну вышеописанную машину для закрепления пленки к арочным элементам. Фермы могут не быть соединены прогонами, а могут удерживаться за счет пленки, закрепленной к этим элементам.
На каркасе теплицы закрепляют пленку и используют теплицу известным способом.
Промышленная применимость
Технические решения реализованы с использованием промышленно выпускаемых устройств и материалов, могут быть изготовлены на любом промышленном предприятии и найдут широкое применение в области теплиц.