Устройство для ремонта кровель

Заявляемая полезная модель относится к наземному строительному производству, а более конкретно к кровлям из гибкого материала, и может быть использована для восстановления (ремонта) кровель из битумсодержащих рулонных материалов. Устройство может найти применение при строительстве новых кровель.
Известно устройство для разогрева кровельного ковра (авт. св. СССР: SU № 2072415 А1 от 30.08.1990, МПК E04D 15/06 - [1]), содержащее корпус, колеса, рычажную систему, винтовой механизм, служащий для подъема термоплиты, эластичное основание которой выполнено в виде металлической сетки. При работе устройства на ковер устанавливают термоплиту, опустив ее посредством винтового механизма и рычажной системы до соприкосновения с кровлей. За счет эластичного основания термоплиты копируются все неровности кровли. Передача теплового потока обеспечивается от нагревателей и теплоаккумулирующих элементов внутренним слоям ковра. Далее термоплиту винтовым механизмом и рычажной системой переводят в транспортное положение, смещают на шаг, а разогретую площадь ковра прикатывают раскаточным катком.
Недостатком устройства [1] является то, что при его работе происходит непосредственный контакт термоплиты с кровлей, в результате чего происходит спекание термоплиты с расплавленной кровлей, и перемещение устройства неизбежно приводит к нарушению кровли. Кроме того, устройство имеет значительную массу и габариты, что осложняет его использование, так как для перемещения устройства от одного объекта к другому требуются дополнительные механизмы и значительные трудовые затраты.
Известно устройство для склеивания рулонных материалов по одноименному способу (патент РФ: RU № 2059776 С1 от 10.05.1996, МПК E04D 15/06 - [2]), содержащее каркас и установленный на нем термонагреватель с экраном-отражателем и нагревательными элементами, отличающееся тем, что нагревательные элементы выполнены в виде кварцевых трубок со спиралью накала, закрепленных на каркасе посредством ребер жесткости на высоте 150-170 мм от его нижней кромки, а экран-отражатель имеет встроенные ручки и прорези для удаления испарений, при этом кварцевые трубки прикреплены к ребрам жесткости соединительными элементами, например алюминиевой проволокой. При этом сам способ склеивания рулонных материалов, покрытых черным вяжущим, включающий термический прогрев кровельного ковра до расплавления слоев вяжущего и склеивание полотнищ прижатием их друг к другу, заключается в том, что термический прогрев кровельного ковра осуществляют при температуре 50-90°С в течение 5-20 мин до расплавления вяжущего на глубину 4-12 мм.
Недостатками устройства [2] являются
при его работе будет происходить загрязнение кварцевых трубок, что может привести их в негодность;
крепление кварцевых трубок при помощи алюминиевой проволоки обладает низкой надежностью;
при работе устройства температура его экрана-отражателя будет сильно нагрета, что может привести травмам обслуживающего персонала;
в устройстве нет возможности регулировать интенсивность прогрева покрытия кровли (1 - нет регулирования ни по высоте расположения устройства над кровлей; 2 - нет регулировки интенсивности накала).
Известно устройство для осуществления способа восстановления угловых участков кровель из битумсодержащих материалов (патент РФ: RU № 2136823 С1 от 10.09.1999, МПК E04D 15/06 - [3]), содержащее корпус, отражатель, вентилятор, электронагревательные элементы в виде трубчатых термоизлучателей. Трубчатые термоизлучатели установлены в отражателе, выполненном в виде тела вращения с зеркальным покрытием, причем своей внешней выпуклой стороной отражатель обращен в сторону вентилятора, воздушный поток от которого охлаждает его во время работы. Корпус может быть выполнен с регулируемыми по ширине щелями, позволяющими влиять на интенсивность охлаждения отражателя.
Недостатками устройства [3] являются то, что оно является ручным, что не позволяет восстанавливать большие участки кровель. Также как и в аналоге [2], нет защиты излучателя и отражателя от паров битумсодержащих материалов, а также от влаги и пыли, что может привести их в негодность.
Известен способ восстановления кровель из битумосодержащих рулонных материалов (патент РФ: RU № 2072415 С1 от 27.01.1997, МПК E04D 5/00, E04D 15/06 - [4]), включающий очистку участка восстанавливаемой кровли, нагрев битумосодержащих слоев рулонного материала, уплотнение рулонного материала. При этом после очистки участка восстанавливаемой кровли на ее глубину выполняют вертикальные каналы, включая места вздутий, а нагрев битумосодержащих слоев рулонного материала производят через замкнутый объем воздуха по всей поверхности восстанавливаемого участка кровли до появления из вертикальных каналов расплавленного битума. Восстанавливаемый участок кровли могут нагревать до 210-220°С. После очистки участка восстанавливаемой кровли его могут смачивать пластификатором.
К недостаткам устройства для реализации способа [4] следует отнести обязательное наличие герметичного кожуха для прогрева воздуха, который является переносчиком энергии, наличие любой щели в кожухе приводит к потере теплого воздуха, что, в конечном результате, снижает производительность устройства. Необходимость использования в комплекте электрического воздухонагревателя увеличивает себестоимость не только аппарата, но и стоимость производимых работ.
Известный способ [4] может быть частично принят для реализации работы восстановления кровель из битумосодержащих рулонных материалов заявленным устройством.
Прототипом заявленного технического решения является устройство для ремонта кровель (патену РФ: RU 2155843 C1 от 10.09.2000, МПК E04D 15/06 - [5]), содержащее корпус, электрораспределитель, по меньшей мере, два линейных излучателя, образованные отражателями и размещенными в их фокусе линейными нагревательными элементами, один из линейных излучателей выполнен поворотным относительно плоскости корпуса, корпус закреплен на стойках с возможностью вертикального перемещения. В качестве источников излучения (линейных нагревательных элементов или линейных источников света) могут быть установлены линейные кварцево-галогенные лампы накаливания. Отражатели могут быть выполнены из термостойкого матового светлого материала. Устройство может быть снабжено съемным кожухом из термостойкого эластичного материала.
Недостатки прототипа:
применение кварцевых галогенных ламп накаливания способствует большой степени пожароопасности, при проведении работ они могут загрязняться парами испарившихся продуктов. Возникает высокая степень вероятности выхода ламп из строя, а также возможности возгорания паров битума;
светильники такого типа являются дорогостоящими и обладают низкой надежностью из-за низкой защищенности;
повышенная степень нагрева корпуса нагревательных светильников также может привести к их повышенному физическому износу и к повышенному травматизму обслуживающего персонала.
Недостатки аналогов и прототипа ставят задачи - повышение надежности устройства, а также долговечности и ресурса его работы, снижение эксплуатационных затрат и удобство ухода за устройством.
Сущность заявленного технического решения состоит в том, что устройство для ремонта кровель содержит корпус в виде рамы, электрораспределитель, по меньшей мере два линейных излучателя с отражателями и размещенными в их фокусе линейными нагревательными элементами (например линейными источниками света, галогенными лампами, кварцевыми нагревательными трубками, ТЭНами и т.д.). Один из линейных излучателей выполнен поворотным относительно плоскости корпуса. Корпус закреплен на стойках с возможностью вертикального перемещения. Линейные излучатели выполнены одинаковыми и герметично закрыты термостойким стеклом. Внешняя сторона линейных излучателей оборудована теплоотводящими ребрами. Электрораспределитель снабжен прибором плавного изменения напряжения и/или тока. В фокусе линейных излучателей могут быть последовательно установлены два и более линейных нагревательных элемента. Корпус может быть дополнительно снабжен вертикальным прямоугольным ограждением, высота которого больше высоты линейных излучателей.
Техническим результатом заявленного технического решения является повышение надежности устройства. Также, исходя из повышения надежности устройства следует снижение его пожаробезопасности, повышение долговечности и ресурса его работы, снижение эксплуатационных затрат и удобство ухода за устройством.
На фиг. 1 представлен схематичный устройства (вид снизу).
На фиг. 2 - схематичный устройства для ремонта рулонной кровли (вид сверху).
На фиг. 3 приведена выноска I по фиг. 2 - поворотного узла одного из линейных излучателей относительно плоскости корпуса.
На фиг. 4 - вид одной стоек с отверстиями для установки корпуса (трубчатого) устройства (с ступенчатым его положением по высоте).
На фиг. 5 - разрез заявляемого устройства по А-А (по фиг. 2).
На фиг. 6 - продольный разрез линейного излучателя с последовательно установленными несколькими линейными нагревательными элементами (линейными источниками света, кварцевыми трубками и т.д.).
На фиг. 7 - схематичный вид сверху устройства для ремонта рулонной кровли с вертикальным прямоугольным ограждением.
На фиг. 8 - разрез Б-Б по фиг. 7 (вид вертикального прямоугольного ограждения).
На фиг. 9 - участок ремонтируемой рулонной кровли с заявленным устройством и катком.
На фиг. 1-9 представлены: 1 - корпус прямоугольной рамы (трубчатой); 2 - выступающие ручки для переноса устройства; 3 - линейные излучатели; 4 - отражатели линейных излучателей; 5 - линейные нагревательные элементы; 6 - стойки; 7 - термостойкое стекло излучателей; 8 - теплоотводящие ребра излучателей; 9 - электрораспределитель излучателей; 10 - прибор плавного изменения напряжения и/или тока линейных нагревательных элементов; 11 - поворотный механизм одного из излучателей; 12 - стержни с концевыми резьбовыми участками и крепежными гайками для установки устройства на разной высоте; 13 - сквозные отверстия стоек для стержней с концевыми резьбовыми участками; 14 - установочная пята стойки; 15 - линейные (дискретные) нагревательные элементы; 16 - вертикальное прямоугольное ограждение устройства; 17 - участок рулонной кровли (вид сверху); 18 - прогретый устройством участок, уплотняемый катком; 19 - каток.
Устройство для ремонта кровель содержит корпус (1), выполненный из труб в виде прямоугольной рамы с выступающими ручками (2) - для переноски устройства. Внутри прямоугольной рамы корпуса (1) расположены одинаковые линейные излучатели (3), образованные отражателями (4) и размещенными в их фокусе линейными нагревательными элементами (5), например линейными источниками света, галогенными лампами, кварцевыми нагревательными трубками, ТЭНами и т.д. Отражатели (4) линейных излучателей (3) могут быть выполнены в виде отдельных элементов, например в виде отдельных рефлекторов (на фигурах не показаны). Или, что предпочтительно, отражатели (4) могут быть образованы отполированными внутренними отражающими поверхностями излучателей (3). Также отражатели (4) могут быть образованы нанесением любым другим известным способом на внутренние отражающие поверхности излучателей (3) отражающего покрытия. Корпус (1) в виде рамы закреплен на стойках (6) с возможностью вертикального ступенчатого перемещения. Отражатели (4) линейных излучателей (3) герметично закрыты термостойким стеклом (7). Внешняя сторона линейных излучателей (3) с отражателями (4) оборудована теплоотводящими ребрами (8). Электрораспределитель (9) снабжен прибором (10) плавного изменения напряжения и/или тока. Один из линейных излучателей (3) выполнен поворотным относительно плоскости корпуса (1) и установлен в поворотном механизме (11). В ручках (2) установлены стержни (12) с концевыми резьбовыми участками и крепежными гайками (на фигурах не обозначены). Стержни (12) установлены соответственно в одно из перпендикулярных оси стоек (6) сквозных отверстий (13). Каждая из стоек (6) снизу оборудована установочной пятой (14). В фокусе каждого из линейных излучателей (3) вместо одного линейного нагревательного элемента (5) могут быть последовательно установлены два и более линейных (дискретных) нагревательных элемента (15). На фиг. 2 и фиг. 7 линиями (без нумерации) от электрораспределителя (9) показаны электрические кабели к клеммам линейных излучателей (3). Также на фиг. 6 схематично показан (без нумерации) подвод электроэнергии к линейному излучателю (3) с установленными линейными (дискретными) нагревательными элементами (15). Корпус (1) может быть дополнительно снабжен вертикальным прямоугольным ограждением (16), высота которого больше высоты линейных излучателей (3). На фиг. 9 представлен фрагмент ремонтируемой кровли (17) с прогретым участком (18) с помощью заявленного устройства. Прогретый участок (18) утрамбован (прикатан) катком (19).
Работа устройства для ремонта кровель осуществляется следующим образом.
Участок ремонтируемой кровли (17) из битумосодержащих рулонных материалов, требующий восстановления, предварительно очищают от загрязнений: грязи, пыли, различных предметов механическим способом либо путем сдувания струями воздуха. В зимних условиях или при дождливой погоде производят предварительную сушку участка, на котором предполагается восстановление участка (17) кровли.
При необходимости рулонное покрытие могут смачивать пластификатором - продуктом переработки нефти с высоким содержанием ароматических углеводородов (например отработанным машинным маслом). Также на указанном участке кровли, на ее глубину, выполняют вертикальные каналы, включая места вздутий.
На подготовленный участок кровли (18) устанавливают заявленное устройство, выполненное из корпуса (1) в виде рамы с линейными излучателями (3). При этом устройство переносят за ручки (2) и устанавливают (закрепляют) на необходимой высоте от поверхности ремонтируемой кровли при помощи стержней (12), устанавливаемых в сквозные отверстия (13) четырех стоек (6), оборудованных установочными пятами (14). Далее подводят электропитание к электрораспределителю (9), от которого запитаны линейные нагревательные элементы (5) или (15) излучателей (3), при этом интенсивность их излучения регулируют прибором (10) плавного изменения напряжения и/или тока. Излучения от линейных нагревательных элементов (5) или (15) фокусируются отражателями (4) и через термостойкие стекла (7) направляются на ремонтируемый участок рулонной кровли (18). Термостойкие стекла (7) исключают загрязнение нагревательных элементов (5) или (15), а также отражателей (4). Теплота нагрева отражателей (4) и излучателей (3) отводится конвективным теплообменом с окружающим воздухом от внешних поверхностей термостойких стекол (7), излучателей (3) и их теплоотводящих ребер (8). При необходимости нагрева наклонной или вертикальной поверхности рулонной кровли на нее при помощи поворотного механизма (11) предварительно направляют один из линейных излучателей (3). Закрепленное по периметру прямоугольного корпуса вертикальное прямоугольное ограждение (16) дополнительно экранирует линейные излучатели (3) от бокового ветра (также защищает и от механических повреждений). Близкое расположение ограждения (16) к поверхности ремонтируемой кровли позволяет экономить электроэнергию при работе устройства.
Тепловая энергия в виде инфракрасного и видимого излучения, исходящая от излучателей (3), начинает концентрироваться в направленном потоке и поглощается вяжущим покрытия, разогревая поверхность. Пародымовой поток с нагреваемого участка подымается вверх между излучателями (3). Нагрев восстанавливаемого участка кровли осуществляют до температуры 150-220°С. После нагрева ремонтируемого участка (18) заявленное устройство переставляют на новое место, а сам участок (18) укатывают (утрамбовывают), например, при помощи катка (19) для прижатия и склеивания слоев друг к другу.
После чего аналогично приступают к ремонту нового участка кровли (17) из битумосодержащих рулонных материалов.
Ограничительные признаки полезной модели: «устройство для ремонта кровель содержит корпус в виде рамы, электрораспределитель, по меньшей мере два линейных излучателя с отражателями и размещенными в их фокусе линейными нагревательными элементами (например линейными источниками света, галогенными лампами, кварцевыми нагревательными трубками, ТЭНами и т.д.), один из линейных излучателей выполнен поворотным относительно плоскости корпуса, корпус закреплен на стойках с возможностью вертикального перемещения» описывают общую конструкцию устройства для ремонта кровель для прототипа и заявляемого технического решения.
Отличительные признаки формулы полезной модели направлены на повышение надежности устройства.
Так признак «линейные излучатели выполнены одинаковыми и герметично закрыты термостойким стеклом, внешняя сторона линейных излучателей оборудована теплоотводящими ребрами» повышает надежность устройства из-за исключения попадания паров горючих материалов (битума и т.д.) на линейные нагревательные элементы (линейные галогенные лампы и т.д.), а также за счет более интенсивного охлаждения самих линейных отражателей теплоотводящими ребрами. Выполнение линейных излучателей герметично закрытыми термостойким стеклом способствует защите также и их отражателей (отражающей поверхности, в том числе и зеркальной), от попадания продуктов разогрева битума, пыли, осадков и т.д. Это продлевает срок службы линейных излучателей, а также способствует простоте ухода за устройством, при его обслуживании, путем очистки термостойкого стекла растворителем, после его остывания (например керосином, уайт-спитиром и т.д.). Оборудование внешней стороны отражателей линейных излучателей теплоотводящими ребрами повышает надежность устройства за счет предотвращения чрезмерного нагрева (перегрева) линейных излучателей, что также продлевает время их использования, то есть их ресурс работы. Выполнение линейных излучателей одинаковыми дополнительно повышает универсальность заявленного устройства и приводит к снижению эксплуатационных затрат при его использовании, так как появляется возможность замены (и последующего ремонта) линейных излучателей.
Признак «электрораспределитель снабжен прибором плавного изменения напряжения и/или тока» повышает надежность устройства за счет возможности снижения номинальной мощности линейных нагревательных элементов (при более низком расположении устройства), что дополнительно приводит к экономии электроэнергии. Другими словами способствует дополнительному регулированию необходимой мощности линейных нагревательных элементов (например: линейных источников света, галогенных ламп, кварцевых нагревательных трубок, ТЭНов и т.д.), что делает устройство более универсальным, а также повышает ресурс его работы.
Признак «в фокусе линейных излучателей могут быть последовательно установлены два и более линейных нагревательных элемента» повышает надежность устройства за счет использования более надежных и широко выпускаемых (промышленностью) сравнительно коротких линейных нагревательных элементов. То есть данный отличительный признак позволяет
использовать в линейных излучателях более короткие, и, следовательно, дешевые линейные нагревательные элементы;
создавать более длинные линейные излучатели, и, следовательно, заявленное устройство может быть выполнено с большими размерами для ремонта больших участков кровли, что повышает область применения устройства и приводит к снижению эксплуатационных затрат.
Признак «корпус может быть дополнительно снабжен вертикальным прямоугольным ограждением, высота которого больше высоты линейных излучателей» повышает надежность устройства в виду дополнительного экранирования (в том числе и путем создания механической защиты) линейных излучателей, кроме того, использование вертикального прямоугольного ограждения позволяет экономить электроэнергию при работе устройства. Данный признак способствует защите линейных излучателей от внешних воздействий как при работе, так и транспортировке устройства. При этом наличие прямоугольного ограждения позволит гарантировано размещать устройство на минимальном безопасном расстоянии от поверхности ремонтируемой кровли, что дополнительно повышает область его применения и его эффективность.
Совокупность всех вышеуказанных признаков дополнительно к повышению надежности приводит к снижению пожаробезопасности заявляемого устройства, повышению его долговечности и ресурса работы, снижению эксплуатационных затрат и удобству ухода за устройством для ремонта кровель.
Из выше приведенного следует, что заявленное устройство для ремонта рулонной кровли обладает всеми критериями полезной модели, так как:
техническое решение в совокупности с ограничительными и отличительными признаками формулы полезной модели является новым для устройств ремонта рулонной кровли, и, следовательно, соответствует критерию "новизна";
реализация заявленного устройства не представляет никаких конструктивно-технических и технологических трудностей, откуда следует соответствие критерию "промышленная применимость".
Список литературы:
1. Авторское свидетельство СССР: SU № 2072415 А1 от 30.08.1990, МПК E04D 15/06, «Устройство для разогрева кровельного ковра».
2. Патент РФ: RU № 2059776 С1 от 10.05.1996, МПК E04D 15/06, «Способ склеивания рулонных материалов и устройство для его осуществления».
3. Патент РФ: RU № 2136823 С1 от 10.09.1999, МПК E04D 15/06, «Устройство для осуществления способа восстановления угловых участков кровель из битумсодержащих материалов».
4. Патент РФ: RU 2072415 С1 от 27.01.1997, МПК E04D 5/00, E04D 15/06, «Способ восстановления кровель из битумосодержащих рулонных материалов».
5. Патент РФ: RU 2155843 С1 от 10.09.2000, МПК E04D 15/06, «Устройство для ремонта кровель» - прототип.