установка для восстановления мягкой кровли

Формула изобретения

Установка для восстановления мягкой кровли, включающая металлический корпус в виде коробки, опирающейся на нагревательную плиту, трубчатые электронагреватели, равномерно размещенные на ее верхней поверхности, установленную на борта коробки битумоварочную ванну с фронтальным дозировочным шиберным затвором для равномерной подачи разогретой битумной мастики на поверхность восстанавливаемой кровли, отличающаяся тем, что нагревательная плита установлена на опорную раму, в которую вставлены нагревательные вальцы с подпружиненными полуосями, внутри вальцов соосно встроены трубчатые электронагреватели, внешние поверхности вальцов выполнены с круговыми канавками, равномерно распределенными по их длине, причем канавки в смежных вальцах расположены относительно друг друга в шахматном порядке, для вращения вальцов установлен реверсивный электропривод, битумоварочный бак снабжен дополнительным тыльным дозировочным шиберным затвором и бункером для минерального гранулята.

Описание изобретения к патенту

Предлагаемое изобретение относится к области промышленного, гражданского и кооперативного строительства и может быть использовано для восстановления мягкой, например, рубероидной кровли на плоских и пологих скатных крышах зданий, коллективных автогаражей и других сооружений.

Известна установка для восстановления мягкой кровли по Свидетельству РФ № 6208 от 16.03.1998 г. на полезную модель, которая состоит из массивной контактной металлической плиты с параллельными пазами на ее нижней поверхности, закрепленных на ее верхней поверхности электронагревателей и герметичного кожуха с шарнирными шпателями.

Установка обеспечивает прогрев кровли по площади и по толщине, выдавливание массивной разогретой контактной плитой межслоевых воздушно-водяных пузырей с площади восстанавливаемого участка в стороны невосстановленной кровли, выпаривание оставшейся межслоевой влаги, уплотнение и спекание всех слоев рубероидной кровли по толщине в единый монолитный и герметичный слой. При этом залечивание трещин, разрывов и других сквозных или поверхностных дефектов кровли осуществляется путем предварительной посыпки на восстанавливаемый участок поверхности мелкой битумной крошки, ручного переноса установки на этот участок и последующего разогрева битумной крошки до жидкого состояния в пространстве между пазами горячей контактной плиты.

Однако приготовление мелкой битумной крошки требует специальных дробилок, а в условиях жаркой погоды или жаркого климата обычно хрупкий нефтяной битум становится пластичным и непригодным для дробления. К тому же битумная поверхность восстановленной кровли при сезонных перепадах окружающей температуры (особенно зимних отрицательных) становится хрупкой и местами трескается, приводя к протечкам в весенний период. В результате указанные недостатки, а также трудоемкость работы с этой установкой не обеспечивают необходимого качества, надежности и производительности восстановительных работ.

Наиболее близкой является модернизированная установка для восстановления мягкой кровли по Патенту РФ № 33594 от 2003 г.на полезную модель, которая состоит из массивной контактной металлической плиты с параллельными пазами на ее нижней поверхности, трубчатых электронагревателей на ее верхней поверхности и металлического корпуса в виде открытой сверху коробки, на борта которой установлена многоотсековая ванна для разогрева битумной мастики с фронтальным дозировочным шиберным затвором против боковых отверстий в отсеках ванны и шпателем, обеспечивающих равномерное фронтальное истечение разогретой мастики на поверхность восстанавливаемой кровли и последующее ее тыльное выравнивание шпателем.

Более высокое качество и надежность восстановительных работ модернизированной установкой достигается за счет совмещенного технологического процесса приготовления и разогрева в нагревательной ванне пластичной мастики из небольших кусков нефтяного битума с добавкой 20÷40% минерального масла, использования при этом излучаемого трубчатыми электронагревателями тепла и одновременного дозированного нанесения разогретой мастики на восстанавливаемую поверхность кровли. Причем установка снабжена ручной тягой для перемещения ее по кровле со скоростью, достаточной для прогрева, уплотнения и спекания всех слоев восстанавливаемой кровли.

Однако в условиях жаркой погоды или жаркого климата приготовление необходимых кусков нефтяного битума, меньших ширины узких отсеков ванны, также затруднено. При этом в обеих установках нагревательная плита с параллельными пазами из-за полосчатости ее контактной поверхности не обеспечивает полной равномерности уплотнения и спекания слоев восстанавливаемой кровли по площади. Установленные на тыльной стороне контактной плиты шпатели лишь маскируют полосчатую поверхность восстанавливаемой кровли слоем разогретой битумной мастики.

Другим недостатком установок с плоскими нагревательными плитами со значительной площадью 0,5÷1,0 м² является трудность дифференцированного восстановления нарушенной кровли на участках с локальными неровностями ее поверхности, обусловленными как первоначальными неровностями бетонных оснований, цементных стяжек, перекрытиями полос рулонных материалов, а также различными вздутиями, появляющимися в процессе эксплуатации, так и вторичными неровностями, например, заплатками рубероида или другого кровельного материала, добавленными в результате последующих ремонтов кровли.

Наряду с вышеуказанными также существенными недостатками обеих установок являются весьма трудоемкое ручное перемещение их по восстанавливаемой кровле и ручная посыпка минерального гранулята, не обеспечивающих постоянства скорости прогрева кровли и равномерности защитного слоя, а следовательно, равномерного качества восстановительных работ.

Целью предлагаемого изобретения является устранение вышеуказанных недостатков. Эта цель достигается путем размещения нагревательной плиты на опорную раму, в которую вставлены нагревательные вальцы с подпружиненными полуосями, внутри вальцов соосно встроены трубчатые электронагреватели, внешние поверхности вальцов выполнены с круговыми канавками, равномерно распределенными по их длине, причем канавки в смежных вальцах расположены относительно друг друга в шахматном порядке, для вращения вальцов установлен реверсивный электропривод, битумоварочный бак снабжен дополнительным тыльным дозировочным шиберным затвором и бункером для минерального гранулята.

На фиг.1 приведен общий вид сбоку (с разрезом, без бокового защитного кожуха и токосъемников) установки для восстановления мягкой кровли: 1 - корпус с нагревательной плитой; 2 - трубчатые электронагреватели плиты; 3 - битумоварочный бак; 4 - бункер для минерального гранулята; 5 - ручки для переноски; 6 - крышка; 7 - сточные лотки; 8 - щелевые отверстия; 9 - дозировочные шиберные затворы; 10 - тяги затворов; 11 - направляющие; 12 - шестеренки приводов затворов; 13 - поворотные ручки приводов затворов; 14 - нагревательные вальцы; 15 - трубчатые электронагреватели вальцов; 16 - полуоси вальцов; 17 - овальные отверстия в раме для полуосей; 18 - независимые пружинные подвески полуосей; 19 - рама; 20 - панель управления; 21 - кожух панели управления; 22 - автоматический выключатель электропитания; 23 - кнопки реверса электропривода; 24 - регулятор скорости вращения электропривода; 25 -электропривод; 26 - приводные звездочки; 27 - приводные цепи.

На фиг.2 (А-А) показан фронтальный разрез установки в осевой плоскости первого трубчатого электронагревателя плиты и второго нагревательного вальца: 1 - корпус с нагревательной плитой; 2 - трубчатые электронагреватели плиты; 3 - битумоварочный бак; 5 - ручки для переноски; 6 - крышка; 8 - щелевые отверстия; 9 - дозировочные шиберные затворы; 10 - тяги затворов; 11 - направляющие; 12 - шестеренки приводов затворов; 14 - нагревательные вальцы; 15 - трубчатые электронагреватели вальцов; 16 - полуоси вальцов; 17 - овальные отверстия для полуосей; 18 - независимые пружинные подвески полуосей; 19 - рама; 26 - приводные звездочки; 27 - приводные цепи; 28 - канавки вальцов; 29 - боковые защитные кожухи.

Установка (фиг.1) состоит из пяти разъемных функциональных блоков: корпуса с нагревательной плитой, битумоварочного бака, бункера для минерального гранулята, рамы с нагревательными вальцами и панели управления с реверсивным электроприводом, скомпонованных в единую агрегатную конструкцию.

Корпус 1 выполнен в виде коробки, дном которой является металлическая нагревательная плита. На верхней поверхности этой плиты расположены трубчатые электронагреватели 2. Битумоварочный бак 3 своим днищем установлен сверху на коробчатом корпусе 1, который закреплен на раме 19 с рядом подпружиненных нагревательных вальцов 14. Панель управления 20 с реверсивным электроприводом 25 закреплена на передней стенке битумоварочного бака 3.

Битумоварочный бак 3 снабжен двумя ручками 5 для переноски установки и крышкой 6, открывающейся для загрузки брикетов битумной мастики, а в нижних частях передней и задней стенок - двумя сточными лотками 7, над которыми соответственно расположены два ряда щелевых отверстий 8 и два дозировочных шибера 9 для регулирования скорости истечения разогретой мастики из этих отверстий. Шиберные затворы 9 с помощью затворных тяг 10 подвижно закреплены в направляющих 11. Верхние части этих тяг выполнены зубчатыми и входят в зацепление с шестеренками 12 приводов затворов, снабженных поворотными ручками 13 для плавного открывания или закрывания щелевых отверстий 8 дозировочными шиберными затворами 9.

Бункер 4 для минерального гранулята - защитной кровельной посыпки (как у рубероида) выполнен съемным и с возможностью подвески его с тыльной и (или) с фронтальной стороны битумоварочного бака. Равномерное по ширине установки дозированное истечение минерального гранулята из бункера обеспечивается щелевым шибером и направляющим лотком.

Рама 19 выполнена из металлических угольников, на которых жестко закреплен коробчатый корпус 1. Металлические нагревательные вальцы 14 с трубчатыми электронагревателями 15 своими полуосями 16 подвижно зафиксированы в овальных отверстиях 17 в раме 19 с помощью независимых пружинных подвесок 18. Контактные выходы трубчатых электронагревателей 2 и 15 с токосъемниками (на фигурах не показаны) со стороны боковых стенок соответственно корпуса 1 и рамы 19 защищены двумя кожухами 29 (фиг.2, А-А). Нагревательные вальцы 14 имеют канавки 28, равномерно распределенные по их длине. В смежных вальцах эти канавки смещены в шахматном порядке, что обеспечивает равномерный и бесполосчатый охват поверхности восстанавливаемой кровли прогревом, распределением битумной мастики, уплотнением, спеканием и укатыванием всех слоев восстанавливаемой кровли. Независимые пружинные подвески 18 обеспечивают дифференциальное прохождение первым (фронтальным), а затем последующими нагревательными вальцами локальных неровностей поверхности восстанавливаемой кровли - вздутий, заплаток и т.п., которые в процессе прогрева последовательно укатываются и окончательно нивелируются последним (тыльным) вальцом перемещаемой установки.

Панель управления 20 (фиг.1) выполнена из теплоизоляционной пластмассы и закреплена совместно с металлическим кожухом 21 на передней стенке битумоварочного бака 3. На панели управления 20 установлены автоматический выключатель электропитания 22, кнопки реверса 23 и регулятор скорости вращения 24 электропривода 25, которые обеспечивают соответственно электрозащиту установки, управление направлением и скоростью вращения приводных звездочек 26, приводных цепей 27 и нагревательных вальцов 14. На полуосях 16 нагревательных вальцов 14 жестко закреплены приводные звездочки 26, которые попарно-последовательно (слева и справа) взаимосвязаны между собой приводными цепями 27. В конечном итоге такая система взаимосвязей тяговых элементов обеспечивает управляемый привод всех нагревательных вальцов от электропривода 25 и перемещение установки по восстанавливаемой кровле в заданном направлении и с заданной скоростью. Система привода нагревательных вальцов может быть выполнена и в другом варианте. Например, звездочки всех нагревательных вальцов могут быть заменены на шестеренки, а цепи - на промежуточные шестеренки-сателлиты, установленные в зацеплении между ними на полуосях, закрепленных на раме.

Установка работает следующим образом.

Поднятая на крышу здания или другого сооружения установка предварительно устанавливается на невысокую платформу-тележку вблизи стартового участка восстанавливаемой кровли. Щелевые отверстия 8 (фронтальные и тыльные) с помощью соответствующих поворотных ручек 13 и дозировочных шиберных затворов 9 закрываются. Битумоварочный бак 3 загружается двумя-тремя брикетами (мешками) битумной мастики (обычно по 20-30 кг каждый) и закрывается крышкой 6. Бункер 4 с предварительно закрытым шибером загружается минеральным гранулятом. Питающий электрический кабель установки подключается к трехфазной или однофазной сети переменного тока напряжением 380/220 В с обязательным занулением корпуса установки.

Подготовленная к работе установка с помощью автоматического выключателя 22 включается для разогрева битумной мастики до жидкого состояния. Трубчатые электронагреватели 2 обеспечивают температуру рабочей поверхности плиты и днища битумоварочного бака 3 в пределах 160÷180°С, а трубчатые электронагреватели 15 - температуру нагревательных вальцов 14 - в пределах 180÷200°С. Температурные диапазоны соответствуют современным горячим битумным мастикам. При этом поддержание заданных рабочих температур разогрева битумной мастики и нагревательных вальцов контролируется раздельными автоматическими терморегуляторами или термовыключателями, не показанными на приведенных фигурах (из-за несущественности отличительных признаков).

После чего установка перемещается вручную или по команде скатывается с заданной регулятором 24 скоростью с платформы-тележки на стартовый участок восстанавливаемой кровли. Затем с помощью одной из поворотных ручек 13 в зависимости от заданного кнопкой реверса 23 направления движения установки (вперед или назад) открывается один из дозировочных шиберных затворов 9 (фронтальный или тыльный) и устанавливается равномерное истечение разогретой битумной мастики из битумоварочного бака на соответствующий сточный лоток 7 (фронтальный или тыльный), а с него - на соответствующий нагревательный валец. Бункерный дозировочный шибер открывается до равномерного истечения минерального гранулята по всей длине сточного лотка.

Восстановление кровли осуществляется по ходу заданного движения установки катящимися по ее поверхности горячими вальцами, поочередно разогревающими, уплотняющими и укатывающими большой массой установки все нарушенные слои на всю толщину кровельного ковра. Ориентировочная скорость перемещения установки - около 0,5 м/мин. Оптимальная скорость ее движения уточняется в зависимости от сезонной окружающей температуры, суммарной толщины и количества слоев кровли (от 2-х до 10-ти и более), подлежащих прогреву, уплотнению и спеканию, количества и размеров межслоевых воздушно-водяных пузырей (вздутий), подлежащих выдавливанию и выпариванию из них межслоевой влаги и последующего спекания высушенных слоев и т.п. Поверхность восстановленной кровли при дозировке мастики около 1 кг/м² получается равномерно уплотненной (укатанной) нагревательными вальцами и глянцевой, которая еще в горячем состоянии посыпается тонким слоем подогретого минерального гранулята, равномерно поступающего из бункера при дозировке также около 1 кг/м². В процессе работы битумоварочный бак и бункер периодически догружаются соответственно битумной мастикой и минеральным гранулятом. Горячая битумная мастика используется также и для ручного ремонта парапетов, примыканий к вентиляционным и печным трубам, мачтам и другим вертикальным надстройкам на крыше.

Достоинствами предлагаемой установки являются более высокое качество восстановления изношенной или нарушенной протекающей кровли и ее самоходность, значительно снижающая трудоемкость работ. Предлагаемая установка обладает достаточно высокой производительностью восстановительных работ - не менее 10 м²/час. При этом ею обеспечивается единство технологического и термодинамического процессов восстановления мягкой кровли, объединяющих одновременное приготовление, разогрев и дозированное нанесение на поверхность восстанавливаемой кровли горячей битумной или другой мастики, прогрев, выпаривание и выдавливание межслоевых воздушно-водяных пузырей, уплотнение, укатывание вальцами и спекание нарушенных слоев протекающей кровли в монолитную и герметичную кровлю, не уступающую по гидроизоляционным и солнцезащитным свойствам прежней, т.е. новой.