Заглушка дренажного отверстия ригеля стоечно-ригельной системы

Заявляемая полезная модель относится к строительству, а именно к стоечно-ригельным системам, в частности к средствам отвода атмосферной влаги и конденсата, и может быть использована в конструкциях заглушек дренажных отверстий, предусмотренных в ригелях стоечно-ригельных систем различных конструкций.
Одной из проблем, возникающих при проектировании и возведении различного рода стоечно-ригельных конструкций, в частности светопрозрачных стоечно-ригельных конструкций, является предупреждение возникновения конденсата с внутренней их стороны и отведение конденсата, а также иного рода влаги из стоечно-ригельной конструкции по определенному конструктивно заданному «пути». Обычно такие проблемы возникают в зоне установки в стоечно-ригельную рамную конструкцию элементов остекления, а «путь» отвода конденсата и влаги определяется различными дренажными отверстиями, каналами, заглушками [Заявка GB №2067635 А, опубл. 30.07.1981 г.; Патент RU №128224 U1, опубл. 20.05.2013 г.; Заявка ЕР №2444581 А2, опубл. 25.04.2012 г.]. При этом конструкция заглушек важна для предупреждения попадания атмосферной влаги извне в камеры, в частности, ригелей через дренажные отверстия, предназначенные для отвода влаги из камеры ригеля наружу. В связи с этим, к конструкциям заглушек предъявляются требования, с одной стороны, по возможности простого и автоматического отвода влаги наружу, а, с другой стороны, по герметизации дренажного отверстия снаружи.
Так из уровня техники известна дренажная система рамной конструкции типа седзи, содержащая отверстие для выпуска воды на нижнем профиле рамы, по которой перемещается створка седзи, и открывающее/закрывающее устройство для выпуска воды -заглушку, которая содержит статично установленный в нижнем профиле рамы корпус и расположенный в корпусе с возможностью возвратно-поступательного перемещения в нем вдоль профиля рамы открывающий/закрывающий элемент [Заявка JP № JPH 11294030, опубл. 26.10.1999 г.]. В боковой стенке корпуса предусмотрено сквозное отверстие для впуска воды из полости рамы, когда открывающий/закрывающий элемент передвинут в открывающее положение. На корпусе также предусмотрено выпускное отверстие. Такая заглушка имеет очень сложную конструкцию и требует ручного управления процессом отвода влаги из дренажной системы.
Основная задача любой заглушки водоотвода заключается в защите выполненного в профиле (ригеле) стоечно-ригельной системы дренажного отверстия от попадания наружной (атмосферной) влаги и мусора внутрь стоечно-ригельной системы. Атмосферная влага может попасть внутрь профиля и стоечно-ригельной системы в целом под действием избыточного, например ветрового, давления снаружи системы.
С учетом этого, достаточно широкое распространение (в различных вариантах исполнения) в стоечно-ригельных системах получили конструкции заглушек, в которых запирающий выпускное отверстие элемент заглушки выполнен в виде плоского клапана, который свободно «подвешен» в вертикальном положении с возможностью поворота в корпусе заглушки и «автоматически» переводится в открытое положение под давлением воды, поступающей в корпус заглушки, и также «автоматически» возвращается в исходное положение (избыточное ветровое давление поджимает клапан к дренажному отверстию, обеспечивая возврат клапана в исходное вертикальное положение и определенную герметичность). В отсутствии наружного давления, влага, скопившаяся в камерах витража, за счет собственного давления приоткрывает клапан и вытекает наружу. Но в таких конструкциях, обычно, периодически возникают проблемы с возвратом клапана в исходное положение (недостаточное ветровое давление, «залипание» влажных поверхностей клапана, наличие механических препятствий в виде частиц песка или другого мусора и т.п.), что приводит к нарушению герметичности и возможному попаданию атмосферной влаги, а также пыли и более крупных частиц, содержащихся в наружном воздухе, в дренажную систему и стоечно-ригельную систему в целом.
Так, из уровня техники известна конструкция заглушки, устанавливаемой на выходе дренажной системы окон, дверей и т.п.конструкций, которая содержит корпус, на задней стенке которого расположено впускное отверстие, соответствующее выпускному отверстию дренажной системы и фиксаторы для фиксации заглушки в выпускном отверстии дренажной системы [Патент CN №205206682 U, опубл. 04.05.2016 г.]. С обеих боковых сторон корпуса установлены («подвешены») подвижные (с возможностью свободного поворота) плоские клапаны. В описанной конструкции остаются нерешенными проблемы возврата клапана в вертикальное положение. Кроме того, корпус заглушки полностью выступает за пределы передней стенки профиля, на котором устанавливается заглушка, что может привести к механическим повреждениям корпуса и заглушки в целом или к выпадению заглушки из дренажного отверстия под действием механических сил.
Практика показывает, что главным недостатком вертикального расположенного клапана в составе заглушек водоотвода является его нестабильная работа. К нему также предъявляется ряд требований. Так, клапан не может быть тяжелым, так как он должен открываться под воздействием небольшого давления скопившейся в камерах профилей стоечно-ригельной системы влаги. По той же причине, клапан должен иметь свободную посадку в корпусе с большими зазорами. В отсутствии наружного (ветрового) давления, поджимающего к дренажному отверстию, клапан может залипать в корпусе, терять параллельность дренажному отверстию, что в конечном итоге не позволяет наружному давлению сориентировать клапан в исходное (рабочее) положение и атмосферная влага поступает внутрь витража.
Из уровня техники известна также конструкция заглушки, устанавливаемой на выходе дренажной системы окон, дверей и т.п.конструкций, которая позиционируется, в основном, как пылезащитная заглушка и содержит корпус с передней панелью и задней крышкой, фиксаторы, расположенные на боковых стенках задней крышки, усиливающие ребра, расположенные под углом 45° к горизонтальной плоскости (с наклоном наружу) в полости задней крышки корпуса, и ветровой клапан [Патент CN №204782637 U, опубл. 18.11.2015 г.]. В передней панели предусмотрено дренажное отверстие прямоугольной формы. Дренажное отверстие в задней крышке выполнено в ее задней стенке. Ветровой клапан установлен в задней крышке на стержнях, установленных в верхней зоне боковых стенок задней крышки. В данной конструкции косвенно решен вопрос возврата ветрового клапана в положение, герметизирующее дренажное отверстие снаружи. Недостатком конструкции является наличие большого количества отдельных конструктивных элементов, а также недостаточная надежность конструкции, определяемая формой выполнения ряда конструктивных элементов (наличие отдельных стержней малого диаметра и малой длины для крепления ветрового клапана, что может привести к поломке либо выпадению стержня и, как следствие, смещению или выпадению ветрового клапана; наличие достаточно тонких ребер жесткости расположенных отдельно от стенок заднего клапана, что смещает контур опоры ветрового клапана от его кромки к центру и снижает тем самым допустимую ветровую нагрузку, при которой ветровой клапан способен сохранять свою форму и выполняемую функцию герметизации).
Таким образом, задачей полезной модели является разработка конструкции заглушки дренажного отверстия ригеля стоечно-ригельной системы, которая имела бы более простую и надежную конструкцию. Заглушка должна также обеспечивать максимально высокую герметичность дренажной системы ригеля стоечно-ригельной системы в отношении атмосферной влаги, а также пыли и более крупных частиц, содержащихся в наружном воздухе.
Поставленная задача решается и указанные технические результаты достигаются заявляемой заглушкой дренажного отверстия ригеля стоечно-ригельной системы, содержащей выполненный с возможностью съемной фиксации в дренажном отверстии ригеля полый корпус, в котором сформирован открытый наружу выпускной канал и плоский клапан, установленный в корпусе заглушки в выпускном канале с опорой на предусмотренные в корпусе и расположенные с наклоном наружу опорные элементы, и с возможностью свободного поворота относительно продольной оси корпуса. Поставленная задача решается, и технические результаты достигаются за счет того, что опорные элементы выполнены в виде предусмотренной в выпускном канале корпуса внутренней наклонной опорной перегородки, снабженной, по меньшей мере, одним пропускным отверстием, и связанной, по меньшей мере, с боковыми и нижней стенками корпуса. При этом клапан расположен с возможностью опоры на указанную наклонную опорную перегородку с формированием контактной поверхности, по меньшей мере, по всему периметру клапана.
Заявляемое решение заглушки позволяет исключить нестабильность в работе клапана, так как для однозначного позиционирования клапана в рабочем (в данном случае -наклонном) положении, независимо от наличия либо отсутствия воздействия на него с наружи, используется сила тяжести.
Выполнение опорных элементов в виде предусмотренной в выпускном канале корпуса внутренней наклонной опорной перегородки, связанной, по меньшей мере, с боковыми и нижней стенками корпуса, и опора клапана на указанную наклонную опорную перегородку с формированием контактной поверхности, по меньшей мере, по всему периметру клапана обеспечивают создание плотного контура герметизации и исключают возможность деформации клапана (особенно, если в наклонной опорной перегородке предусмотрены дополнительные перемычки) и нарушения вследствие этого герметичности.
Таким образом, наклонно расположенный клапан всегда плотно перекрывает дренажное отверстие до момента, когда давление скопившейся в камере влаги не откроет его. Залипнуть в открытом положении такой клапан не может конструктивно. Также очень важно, что клапан поджимается не к стенке профиля и не к отдельным опорным элементам, имеющим малую площадь, а к специально организованной наклонной опорной плоскости корпуса. Сопрягаемые плоскости клапана и корпуса (наклонной опорной перегородки) имеют площадь контакта по всему периметру, что существенно улучшает герметичность соединения.
Выражение «с наклоном наружу» в контексте данной полезной модели подразумевает, что верхняя граница перегородки расположена в зоне, смещенной к верхней границе задней стенки корпуса, а нижняя граница - в зоне, смещенной к нижней границе передней стенки корпуса.
В предпочтительных формах реализации заявляемой заглушки дренажного отверстия ригеля стоечно-ригельной системы клапан может быть установлен на, предпочтительно выполненных заодно с клапаном, осях, установленных в боковых стенках корпуса. Выполнение осей заодно с клапаном исключает возможность выпадения осей и смещения положения или даже выпадение клапана.
В предпочтительными также являются формы реализации заявляемой заглушки дренажного отверстия ригеля стоечно-ригельной системы, в которых внутренняя наклонная опорная перегородка выполнена заодно с корпусом. Это позволяет минимизировать количество отдельных деталей в конструкции заглушки и повышает ее надежность.
Для обеспечения возможности съемной фиксации в дренажном отверстии ригеля на внешней поверхности корпуса может быть предусмотрен, по меньшей мере, один фиксатор.
В общем случае, во внутренней наклонной опорной перегородке может быть выполнено только одно пропускное отверстие. Однако возможны формы реализации, в которых во внутренней наклонной опорной перегородке выполнена, по меньшей мере, одна перемычка, предпочтительно расположенная параллельно боковым стенкам корпуса и формирующая, по меньшей мере, два пропускных отверстия.
Упомянутые выше и другие преимущества и достоинства заявляемой заглушки дренажного отверстия ригеля стоечно-ригельной системы будут рассмотрены далее на одном из возможных предпочтительных, но неограничивающих примеров реализации со ссылками на позиции фигур чертеже, на которых схематично изображены:
Фиг. 1 - общий вид в сборе заявляемой заглушки в одной из возможных форм реализации;
Фиг. 2 - подетальный общий вид заглушки по Фиг. 1;
Фиг. 3 - поперечный разрез заглушки по Фиг. 1 с выделением взаимного положения клапана и наклонной опорной перегородки;
Фиг. 4 - вид спереди заглушки по Фиг. 1 с выделением площади контакта клапана и наклонной опорной перегородки;
Фиг. 5 - общий вид фрагмента стоечно-ригельной системы в зоне установки заглушки.
На Фиг. 1 схематично представлен общий вид в сборе, на Фиг. 2 - подетальный общий вид, на Фиг. 3 - поперечный разрез, а на Фиг. 4 - вид спереди заявляемой заглушки дренажного отверстия ригеля стоечно-ригельной системы в одной из возможных форм реализации. Заглушка содержит полый корпус 1, выполненный с возможностью съемной фиксации в дренажном отверстии ригеля посредством расположенного на внешней поверхности (верхней стенке) корпуса 1 фиксатора 2. В корпусе 1 со стороны задней стенки (позицией не обозначена) сформирован открытый наружу выпускной канал 3. В корпусе 1 в выпускном канале 3 с возможностью свободного поворота относительно продольной оси (на Фиг. 3 схематично обозначена крестиком без указания номера позиции) корпуса 1 установлен плоский клапан 4. Клапан 4 в представленной форме реализации установлен на выполненных заодно с клапаном 4 осях 5, установленных в боковых стенках 6 корпуса 1.
В полости корпуса 1, в выпускном канале 3 предусмотрена также внутренняя наклонная опорная перегородка 7, связанная с боковыми 6, верхней 8 и нижней 9 стенками корпуса 1 и выполненная, в представленной форме реализации, заодно с корпусом 1. Внутренняя опорная перегородка 7 расположена с наклоном наружу. В представленной форме реализации во внутренней наклонной опорной перегородке 7 выполнено две перемычки 10, расположенные параллельно боковым стенкам 6 корпуса 1 и формирующие три пропускных отверстия 11.
На Фиг. 3 схематично выделено положение клапана 4 - с опорой на наклонную опорную перегородку 7, а на Фиг. 4 - сформированная при этом контактная поверхность 12 по всему периметру клапана 4, а также в зоне перемычек 10. Двунаправленной стрелкой на Фиг. 3 обозначена возможная траектория поворота клапана 4 под действием внутреннего и наружного давления, а также силы тяжести.
На Фиг. 5 схематично представлен общий вид фрагмента стоечно-ригельной системы в зоне установки заглушки 13. Заглушка 13 установлена в дренажном отверстии 14, предусмотренном в ригеле 15 стоечно-ригельной системы. Сплошной стрелкой на Фиг. 5 обозначено направление давления на клапан 4 воды, скапливающейся в дренажной системе стоечно-ригельной системы, а пунктирной стрелкой - направление наружного (ветрового) давления на клапан 4.
Заявляемая заглушка дренажного отверстия ригеля стоечно-ригельной системы функционирует следующим образом.
Заглушка, по существу состоит из двух отдельных деталей - корпуса 1 с внутренней наклонной опорной перегородкой 7 в выпускном канале 3 и клапана 4 с осями 5, которые изготавливают по отдельности и собирают перед установкой в дренажное отверстие 14 ригеля 15 стоечно-ригельной системы. Собранную заглушку 13 устанавливают в дренажное отверстие 14 ригеля 15 стоечно-ригельной системы и фиксируют ее в указанном отверстии посредством фиксатора 2, в представленной форме реализации расположенного на верхней стенке 8 корпуса 1. Клапан 4 заглушки 13 в исходном (рабочем) положении герметично запирает пропускные отверстия 11, предусмотренные в наклонной опорной перегородке 7, опираясь на указанную наклонную опорную перегородку 7 с формированием контактной поверхности 12 по всему своему периметру, а также в зоне выполнения перемычек 10 в наклонной опорной перегородке 7.
По мере накопления в полости ригеля 15 воды (конденсата) она поступает через выпускной канал 3 в полость корпуса 1 заглушки 13 и далее через пропускные отверстия 11 начинает оказывать давление (направление давления обозначено на Фиг. 5 сплошной стрелкой) на клапан 4 изнутри. Поскольку клапан 4 установлен в корпусе 1 заглушки 13 (в боковых стенках 6 корпуса 1) посредством осей 5 с возможностью свободного поворота относительно продольной оси корпуса 1, при достижении критического значения давления воды изнутри (оно должно превышать наружное/ветровое давление, обозначенное на Фиг. 5 пунктирной стрелкой, и силу тяжести) клапан 4 начинает поворачиваться вверх (направленная вверх стрелка на Фиг. 3) и открывает пропускные отверстия 11, через которые вода, находящаяся в полости корпуса 1 по наклонной поверхности наклонной опорной перегородки 7 вытекает наружу. Поскольку передняя кромка наклонной опорной перегородки 7, по сути, совпадает с передней кромкой нижней стенки 9 корпуса 1, вода беспрепятственно вытекает наружу по ровной наклонной поверхности. Давление воды на клапан 4 начинает снижаться и, когда суммарное значение наружного (ветрового) давления и силы тяжести превышает значение давления воды в полости ригеля 15, клапан 4 под действием, по меньшей мере, силы тяжести начинает опускаться (направленная вниз стрелка на Фиг. 3) в исходное (рабочее) положение, плотно прилегая в конечном итоге к наклонной опорной перегородке 7 с формированием контактной поверхности 12 по всему периметру клапана 4 и в зоне перемычек 10, обеспечивающей надежную полную герметизацию пропускных отверстий 11, выпускного канала 3 и полости ригеля 15. Благодаря сформированной контактной поверхности 12, клапан 4, находясь в исходном (рабочем) положении, полностью предупреждает попадание в полость корпуса заглушки 13 и через нее в полость ригеля 15 как атмосферной влаги, так и пыли и более крупных частиц, содержащихся в наружном воздухе.
В заявляемой конструкции заглушки дренажного отверстия ригеля стоечно-ригельной системы полностью исключается возможность залипания клапана в каком-либо промежуточном положении, а также какая-либо деформация клапана под действием действующих снаружи стоечно-ригельной системы сил.
Таким образом, наклонное положение клапана и конструктивные особенности корпуса (наличие наклонной опорной перегородки) позволяют существенно улучшить сопротивление проникновению атмосферной влаги внутрь стоечно-ригельной системы и повышают; надежность функционирования заглушки.