Устройство для удаления сосулек
Предлагается Устройство для удаления сосулек с карнизов крыши, балконов, веранд и других наружных элементов зданий, на которых вследствие накопления снега образуются наледи и сосульки, угрожающие здоровью людей. Устройство располагается под карнизом для предотвращения его обмерзания и представляет собой тонкий металлический трос (струну) или прочный трос из не смачиваемого водой полимерного или композитного материала поддерживаемого пластинчатыми держателями с профильными отверстиями поперек продольного расположения тросов, через которые проходит этот трос и которые крепятся у краев карниза к перпендикулярным стенам здания, и к насадкам на воронки водосточных систем с двух противоположных сторон к этим воронкам. Тросы за пределами карнизов крыши и краевых пластинчатых держателей перемещаются оператором их натяжением и движением по профильным отверстиям из положения под карнизом в положение перед кромкой карниза чем разрушаются сразу все сосульки карниза.
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 предотвращения образования на них наледей и сосулек, особенно вблизи замерзших водостоков, представляющих угрозу для пешеходов созданием ледяного покрытия на тротуарах, но, главных образом, обрушением этих сосулек и наледей 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.
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, неэффективен 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 находится 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.
Известно устройство для удаления сосулек на участках карниза крыши, где также сверху крыши вдоль ее кромки крепится полоска магнитомягкой резины, причем ее часть также свисает с кромки вниз и разрезана на полоски. Под кромкой крыши на нижней части ее крепится жесткий изолированный провод свернутый в спираль, концы которого прикреплены к зажимам для присоединения к источнику электрического сигнала. Поскольку сосульки вырастают на лентах резины, то при включении сигнала они притягиваются к соленоиду, раскалываются и падают вниз /патент 97153 кл. Е04D 13/076. /. В этом устройстве наружное поле соленоида существенно меньше чем в его центре. Экспериментальных данных по эффективности этой конструкции также нет.
За прототип выбрано устройство по удалению сосулек с крыши здания с помощью перемещения разрушающего сосульки элемента длина которого равна длине карниза из положения - I под карнизом здания в положение - II - пространство вне карниза. При пересечении разрушающим элементом проекции кромки крыши 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/.
Недостаткам прототипа является 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 заявляемой полезной модели состоит в упрощении и удешевлении конструкции при ее большем универсализме применительно к разным элементам здания
В основу данной полезной модели также закладывается независимость от внешнего источника электроэнергии как и в прототипе, что повышает эксплуатационную надежность, а также простота и относительная дешевизна способа удаления сосулек.
Поставленная задача решается за счет того, что в качестве режущего элемента и тяги используется единый монолитный элемент распространяющийся, по крайней мере, на всю длину карниза и выполненный из гибкого материала, а держатели этого элемента в виде пластин имеют профильные отверстия для движения внутри них гибкого элемента поперек длины этого элемента и закрепленные на двух перпендикулярных карнизам стенах и к воронкам водостоков с двух сторон воронки посредством насадки к воронке, при этом, участки гибкого элемента, выходящие за пределы карниза вне пластинчатых держателей на здании доступны для их натяжения и движения за пределами карниза с двух его сторон.
Рабочий трос из прочного композитного материала не смачиваемого водой диаметром не более 1 см, или металлический трос (струна) диаметром не более 2-5 мм, под карнизом крыши на всю ее длину проходит через профильные отверстия в специальных пластинчатых держателях насадки к воронкам водосточных систем и далее проходит через профильные отверстия пластинчатых держателей у края карниза крепящихся к стенам перпендикулярным тросу и за пределами карниза проходит или вверх на крышу или вниз к земле или в обе стороны. Насадки на воронки водосточных труб крепятся на зимний период и перекрывают отверстия воронок полностью или частично в зависимости от конструкции насадки и должны иметь отверстия для спуска талых вод.
Схема устройства иллюстрируется с помощью Фиг.1, 2, 3 и 4, на которых показано устройство в целом - фиг.1 в проекциях: сверху здания - 1а, сбоку к двускатной крыше - 1б и спереди - 1в. На фиг.2 показана в более крупном плане конструкция и способ крепления краевых пластинчатых держателей рабочего троса. На фиг.3 показана конструкция насадки к воронке водосточной системы с расположением на ней водосточных пластинчатых держателей с профильными отверстиями, через которые проходит трос (струна). Наконец, на фиг.4 показан пример конструкции устройства применительно к балкону.
Устройство иллюстрируется на примере здания с двухскатной крышей - 1 на фронтальных стенах, которого крепятся с двух сторон здания краевые пластинчатые держатели - 2 на уровне карнизов крыши - 3 с профильными протяженными отверстиями - 4. Пластинчатые держатели - 2 (см. Фиг.1б и Фиг.2) для прочности пристреливаются дюбелями - 5 к фронтальной стене. Через профильные отверстия держателей протягивается рабочий канат (струна) - единый монолитный гибкий элемент - 6(7), который в положении под карнизом обозначен как - 7, а в положении перед карнизом обозначен как - 6. За пределами карниза и краевых пластинчатых держателей рабочий трос обозначается как - 8 в случае троса вытянутого за кромку карниза и как - 9 в случае троса убранного под карниз. Часть троса в пределах карниза соединяется с вне карнизной частью с помощью связующего узла - 10. В области нахождения под карнизом воронки водостока - 11 (см. Фиг.3) на нее насаживается насадка - 12 содержащая два водосточных пластинчатых держателя - 2 по обе стороны воронки, имеющие также профильные отверстия - 4 аналогичные профильным отверстиям краевых пластинчатых держателей - 2. Трос - 6(7) проходит через профильные отверстия - 4 и через связующий узел - 10 соединен с управляющими канатами - 8(9) и направляется вниз к земле или вверх на крышу (фиг.1б. и 1в.). В случае направления вверх на крышу тросы - 8(9) с двух сторон карниза связывается с элементом управления рабочими канатами наружу к кромке карниза - 13 или к стене под карнизом - 14 (см. Фиг.1а, 1б) У водосточной системы трос проходит через профильные отверстия - 4 водосточных пластинчатых держателей - 2 в насадках - 12 на воронку - 11 водосточной системы - 15 (см. Фиг.3). Сосульки с крыши удаляются движением рабочего троса (единого монолитного элемента) - наружу от стенки под карнизом - 7 по профильным отверстиям - 4 держателей - 2 в положение перед карнизом - 6. При необходимости рабочий трос может двигаться и вдоль кромки крыши спиливая не сбитые сосульки с одновременным движением троса - 6 по профильным отверстиям - 4 держателей - 2 несколько раз туда и обратно. Основное положение троса под карнизом - 7, что бы предохранить его от обледенения и выход наружу - 6 кратковременный только для слома сосулек.
В более простом варианте (Фиг.1б, 1в) - трос внизу у земли два оператора при натяжении троса - 7, 9 переводят его по профильным отверстиям - 4 держателей - 2 из положения под карнизом - 7 в положение перед карнизом - 6, 8, сбивая сразу все сосульки. При примерзании троса к держателям - 2 вначале трос перемещают вперед и назад. Сильного примерзания не должно быть, т.к. трос находиться под карнизом крыши в нерабочем состоянии. Для страховки от обледенения держатели - 2 могут закрываться сверху навесами.
В другом варианте устройства (Фиг.1а, 1б) при отнесении концов троса вверх 8, 9 на крышу оба конца троса сходятся посредине и могут управляться одним оператором, при этом в середине крыши недалеко от кромки крепится управляющий элемент 13, 14 и через него оба конца троса соединены в едином узле. В положении - 13 узлового элемента рабочий трос выходит в позицию перед карнизом - 6. В положении - 14 элемента рабочий трос возвращается в позицию - 7. Конструкция этого узлового элемента не конкретизируется, поскольку не определяет заявляемую конструкцию и формулу устройства.
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.
Отдельно для водостока возможно построение тросовой системы вокруг водостока со спуском троса у водостока.
Предлагаемое устройство для удаления сосулек пригодно не только для крыш, но для балконов, веранд (см. - Фиг.4) и других выступов дома. В этом случае профильные держатели крепятся к боковым сторонам нижней плиты балкона с двух его сторон, а два конца троса от пластинчатых держателей рабочего троса, соединяются в узловой элемент, движение которого через блок управляется круговым тросом выведенным в форточку (Фиг.4) и перемещать трос, ломая сосульки.
1. Устройство для удаления сосулек, закрепляемое на стене здания под карнизом крыши, состоящее из элемента, режущего сосульки, и тяги, приводящей режущий элемент в движение, отличающееся тем, что в качестве режущего элемента и тяги используется единый протяженный элемент, распространяющийся, по крайней мере, на всю длину карниза и выполненный из гибкого материала, а держатели этого элемента в виде пластин имеют щелевые отверстия для движения внутри них гибкого протяженного элемента поперек длины этого элемента и закрепленные у краев карниза на перпендикулярных к карнизу стенах и к водосточным воронкам с их двух противоположных сторон посредством насадки к воронке, при этом участки гибкого протяженного элемента, выходящие за пределы карниза вне пластинчатых держателей на здании доступны для их натяжения и движения за пределами карниза с двух его сторон.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что протяженный гибкий режущий элемент выполнен на основе металлического тонкого троса или металлической струны.
3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что протяженный гибкий режущий элемент выполнен на основе полимерного или композитного не смачиваемого водой материала.
4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что пластинчатые держатели элемента имеют щелевые отверстия, позволяющие срезать не только сосульки, но и свисающий с карниза снег.
5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что насадки к воронкам водостоков частично или полностью перекрывают отверстия водостоков.
6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что участки гибкого протяженного элемента за пределами карниза крыши управляются с земли или крыши для удаления сосулек карниза.
7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что пластинчатые держатели у края карниза имеют связующий узел для натяжения протяженного гибкого элемента.
