СОЕДИНЕНИЕ КРОВЕЛЬНЫХ ПАНЕЛЕЙ

Полезная модель относится к области кровельных систем, а точнее к устройствам для соединения листовых кровельных панелей.
Известны соединения металлических полос из описаний к патентам РФ №2247201 С1 МПК E04D 3/36 и №95348 U1 МПК E04D 3/30, в которых крепление кровельных элементов осуществляется за счет защелкивания выступа охватывающей кромки одной полосы с впадиной охватываемой кромки другой. При этом конфигурация выступа может быть остроугольной или в виде крючка, заходящего при сборке под зуб впадины с вешней стороны.
За прототип принят патент РФ №2247201 С1 E04D 3/36 как наиболее близкий к заявляемой полезной модели. В указанном патенте в основу образования соединения заложен принцип упругого изгиба охватывающей кромки, которая сначала расходится на определенный угол, а потом сходится облегая охватываемую кромку за счет упругой деформации изгиба. Если при этом продольная (вдоль соединяемых полос) линия взаимодействия охватывающей и охватываемой кромок окажется непрямолинейна (выпуклая, вогнутая или волнообразная), то соединяемые полосы будут провисать на обрешетке и схлапывания кромок не произойдет совсем или оно будет не стабильное по длине, с перекосами, зазорами и без контакта выступа с впадиной. Такое соединение является браком и может проявить себя подобным образом не при монтаже, а позднее - в зимнее-весенний период - за счет деформации кровельной обрешетки под действием веса снежных масс, обледенения, перепадов температуры и влажности.
Таким образом, недостатками прототипа являются:
1. Повышенные требования к прямолинейности элементов каркаса кровельной решетки. Практически прототип можно использовать только на геометрически идеальных кровлях с применением фанеры, плит ДСП, ЦСП и т.п. или на стропильных конструкциях, состоящих из металлических профилей, что существенно увеличивает расходы на кровлю;
2. При искривлении кровли в зимнее-весенний период велика вероятность самопроизвольного расщелкивания «замкового» узла и нарушения целостности соединения;
3. Наложение кромок и их соединение происходит постепенно по мере того как кровельщик прикладывает вертикальную нагрузку в направлении от начала (края) соединяемых полос и далее по всей длине. При этом на начальном участке охватывающая кромка уже разошлась на определенный угол и сразу сошлась с охватываемой, а в гребне последующих участков соединение кромок происходит с определенным запозданием. Из-за этого на практике имеет место винтообразный перекос фальца и частичная необратимая деформация охватывающей кромки, в результате которой снижается ее упругость и, как следствие, появляется зазор в соединении и отход запирающего выступа от впадины охватываемой кромки. В подобной ситуации кровельщик, ругаясь, забивает гвоздь в гребень «болтающегося» фальца, грубо нарушая инструкцию по монтажу;
4. Прототип имеет сложный в изготовлении профиль охватываемой и охватывающей кромок, что требует большого количества изгибных переходов и соответствующего количества вальцов (12÷15 пар на изготовление каждой кромки);
5. Слабые защитные свойства от взлома, так как пара выступ-впадина позволяет легко ее зацепить, вскрыть и демонтировать соединение;
6. Между охватывающей и охватываемой кромками в собранном виде имеет место зазор, так как у кромок разные углы при вершине. Следствием этого является плохая герметичность соединения при воздействии атмосферных осадков - дождя и, особенно, таяния снежных масс весной.
Задача полезной модели - повышение надежности соединения кровельных панелей.
Техническая задача полезной модели достигается за счет того, что охватываемая кромка выполнена в форме наклонной трапеции (вариант А) или наклонной ломаной трапеции (вариант Б), а охватывающая кромка представляет собой также наклонную трапецию (вариант А) или усеченный ромб на ножке (вариант Б) и в основу соединения кромок друг с другом заложен отличный (иной) от прототипа принцип формирования соединения. А именно: в прототипе охватывающая кромка вертикально накладывается а охватываемую кромку и взаимодействует с ней за счет упругой деформации противоположных направлений (расходится и вновь сходится). А в предлагаемой модели взаимодействие охватывающей и охватываемой кромок происходит за счет их наклонного относительного скольжения («одевания» друг на друга) и очень не значительного упругого одностороннего изгиба ветвей охватывающей кромки. Такой способ образования соединения повышает его надежность, так как обеспечивает целостность фальца даже при винтообразном эффекте соединяемых полос при монтаже. Кроме того, соединение кромок указанным способом оказалось малочувствительным к искривлению стропильных элементов обрешетки, так как смещение охватывающей и охватываемой кромок относительно друг друга не вызывает расщелкивания соединения. Повышение герметичности достигается за счет того, что монтажная ширина охватываемой кромки больше глубины охватывающей кромки, что обеспечивает плотное с натягом прилегание контактирующих граней друг к другу.
Предлагаемое соединение кромок кровельных панелей обладает также определенными антивзломными свойствами, так как левая ветвь охватывающей кромки гладкая и не содержит уступов, за которые можно зацепиться и, поэтому, оттянуть эту ветвь по длине всей полосы в собранном соединении без специальных устройств крайне затруднительно. Причем, чем больше толщина металла соединяемых панелей, тем эти свойства выше.
Немаловажным обстоятельством является также то, что технология профилирования контура охватывающей и охватываемой кромок по заявляемой модели достаточно простая в изготовлении и прокатке на станке, так как содержит только элементарные подгибы и реализуется, по сравнению с прототипом, малым (5÷8) количеством пар прокатных вальцов. Для сравнения: при изготовлении прототипа требуется 12÷15 вальцовых пар, из которых 30-40% имеют сложную конфигурацию граней.
Процесс взаимодействия охватываемой и охватывающей кромок при получении соединения кровельных панелей по вариантам А и Б поясняется чертежами, где:
- На Фиг 2, 3 изображены охватывающая и охватываемая кромки для варианта А;
- На Фиг 6, 7 то же… для варианта Б;
- На Фиг 4, 5 исходное положение и соединение в собранном виде для варианта А;
- На Фиг 8, 9 то же… для варианта Б;
- На Фиг 10, 11 соединение кровельных панелей для вариантов А и Б;
- На Фиг 12 то же… в аксонометрии.
а
а
Процесс соединения кровельных панелей осуществляется следующим образом. Полоса охватываемой кромки по длине кровельной панели с помощью крепежных элементов крепится к обрешетке стропильной системы. Сверху охватываемой кромки этой панели накладывается охватывающая кромка следующей панели, которая перемещается сверху вниз слева направо и «наезжает» на охватываемую до соприкасания обеих кромок на участках 1, 2, 3 (Фиг.10, 11). Так как монтажная ширина в охватываемой кромки чуть больше глубины  охватывающей кромки (в>), то в собранном виде кромки образуют плотное соединение с натягом. Принципиальных отличий в изготовлении и монтаже кровельных панелей по вариантам А и Б нет, но имеется конструктивное отличие в том, что у варианта А большая площадь соприкасания кромок и, как следствие, лучше герметичность соединения. Вариант Б в собранном виде выглядит более эстетично, так как имеет внешнюю симметрию.
Практическое использование соединения повышает надежность, герметичность и защитные свойства кровли из листовых панелей.