Элемент кровли со скрытым креплением

009578 Область техники, к которой относится изобретение Настоящее изобретение относится к элементу кровли из листового материала со скрытым креплением, выполненному с возможностью последовательной установки элементов кровли один к другому,при этом край одного элемента кровли перекрывает край другого прилегающего к нему элемента кровли,и содержащему по меньшей мере один уступ, расположенный в основном поперечно к поверхности кровли, на котором выполнено по меньшей мере одно замковое углубление для соединения по меньшей мере одного уступа элемента кровли с расположенным ниже соседним элементом кровли, снабженным по меньшей мере одной расположенной на верхнем крае элемента кровли соединительной поверхностью для соединения верхнего края элемента кровли с крепежной конструкцией кровли и для закрепления, по меньшей мере, замкового углубления нижнего края элемента кровли в замковом углублении верхнего края следующего нижнего элемента кровли. Сведения о предшествующем уровне техники Известные в настоящее время элементы кровли, которые собирают в блоки, эквивалентные листам профилированной кровли, последовательно крепят к планкам посредством гвоздей, шурупов или других соответствующих крепежных элементов. Часто эти типы элементов кровли имеют скрытое крепление,при котором места установки крепежных элементов закрываются соседним элементом кровли. Также существуют конструкции элементов кровли со скрытыми соединительными деталями, в которых для обеспечения надежности крепления и для повышения допустимой ветровой нагрузки соседние элементы скреплены друг с другом посредством отдельных крепежных деталей. Эти типы элементов кровли представлены в опубликованных патентах US 3220150 и US 5752355. Кроме того, в международной заявке WO 2004001155 приводится описание изготавливаемого из листового материала элемента с профилем в виде брусочного покрытия с замковыми углублениями, расположенными во впадинах профиля, на вертикальных участках уступов, составляющих "бруски" профиля. Данные углубления позволяют последовательно соединять элементы кровли посредством прижатия уступов верхних элементов, имеющих на верхних кромках изогнутые соединительные поверхности, к уступам следующего расположенного под ними элемента кровли. Существующие методы установки обеспечивают долговечность креплений и плотность прилегания элементов кровли. Однако при монтаже кровли, состоящей из отдельных элементов, соединяемых известными методами, требуется установка крепежных элементов типа гвоздей или шурупов, которая занимает длительное время. Например, использование сочленений элементов с различными способами крепления, описанных в опубликованных в патентах US 3220150, US 5752355 и им подобных, замедляет процесс монтажа, поскольку требует установки отдельных крепежных элементов. Элемент кровли, приведенный в заявке WO 2004001155, обеспечивает быструю и простую установку и надежное крепление элементов кровли друг к другу и к крепежным конструкциям при любых нагрузках на кровлю. Однако изготовление замковых углублений данного типа при формировании элемента кровли из тонкого листа металла требует установки приспособления для формирования замковых углублений на инструмент, формирующий профиль уступа элемента кровли. Подобное приспособление имеет сложную конструкцию, сложно в изготовлении и, следовательно, относительно дорого в производстве. Кроме того, поскольку в момент формирования замковых углублений необходимо, чтобы инструмент, формирующий профиль уступа, был неподвижен, операция формирования замковых углублений ограничивает предельную скорость работы устройства, формирующего уступ. Сущность изобретения Задачей настоящего изобретения является создание элемента кровли со скрытым креплением, в котором отсутствуют вышеупомянутые недостатки, присущие существующим вариантам конструкций элементов кровли. Главным образом, задачей настоящего изобретения является создание элемента кровли, конструкция которого позволяет осуществлять последовательное соединение таких элементов без использования отдельных крепежных деталей, не увеличивает затраты на производство устройства для формирования элемента кровли из тонкого листа металла и не ограничивает предельную скорость работы данного устройства. Поставленная задача достигнута в конструкции элемента кровли со скрытым креплением, характерные особенности которой изложены в формуле настоящего изобретения. Характерной особенностью элемента кровли является то, что замковое углубление выполнено на уступах элемента кровли таким образом, что верхняя поверхность кровли перед уступом расположена над находящейся на некотором расстоянии от уступа нижней поверхностью кровли, а уступ на виде сбоку образован большей частью прямыми участками элемента кровли, соединенными наклонным по отношению к поверхностям кровли участком, при этом продольное сечение элемента кровли в районе уступа имеет в основном Z-образную форму. В элементах кровли данного типа нижний уступ следующего находящегося сверху элемента кровли, помещенный на верхний уступ расположенного ниже элемента кровли, скрепляют с ним посредством замковых углублений (благодаря Z-образной форме сечения элемента кровли в районе уступа), уступов, когда элементы кровли стягивают в продольном направлении ската кровли посредством соединительных поверхностей, расположенных у верхних краев элементов кровли. Благодаря этому для соединения элементов кровли не требуются отдельные крепежные детали,-1 009578 которые будут видны после установки. Кроме того, когда элементы кровли данного типа изготавливают,например, из полосы тонкой жести на производственной линии непрерывного цикла, основанного на профилировании листового металла на роликовой листогибочной машине, замковое углубление элемента кровли может быть выполнено на уступе элемента кровли без специального формовочного этапа и без использования дополнительного формовочного приспособления, устанавливаемого на приспособление,формирующее уступ. Поэтому оснастка для формирования уступа, используемая в формовочном устройстве для производства элементов кровли данного типа, является такой же простой в реализации и имеет такую же стоимость, что и используемая при изготовлении элементов кровли традиционной конструкции с прямыми уступами или кровельных листов. Кроме того, в отличие от большинства элементов кровли традиционной конструкции без замковых углублений элементы кровли данного типа можно скреплять друг с другом последовательно таким образом, что в готовой кровле все крепежные элементы, необходимые для установки элементов кровли, остаются скрытыми. Преимуществом изобретения является то, что замковое углубление занимает большую часть ширины элемента кровли в поперечном направлении элемента кровли. При этом отсутствует необходимость создания в приспособлении, формирующем уступ, выступов или других элементов сложной с технологической точки зрения формы, что позволяет упростить производство этого приспособления. Кроме того,данная конструкция элементов кровли позволяет осуществлять надежное соединение элементов кровли между собой, поскольку поверхность крепления расположена по всей ширине элемента кровли. Другим преимуществом изобретения является то, что нижний край элемента находится между серединой уступа и нижним углом, образуемым уступом и нижней поверхностью кровли. Таким образом,место сочленения элементов кровли может быть скрыто под верхней поверхностью кровли, размещенной на нижней поверхности кровли. Причем на готовой кровле не видны стыки между элементами, и она имеет вид цельной конструкции. Перечень фигур Настоящее изобретение поясняется чертежами, на которых представлено: фиг. 1 - элемент кровли со скрытым креплением, в изометрии; фиг. 2 - продольное сечение участка соединения двух последовательно установленных элементов кровли, в соответствии с фиг. 1; фиг. 3 - приспособление, формирующее замковое углубление в процессе изготовления элемента кровли, в соответствии с фиг. 1 и 2. Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения На фиг. 1 и 2 показан выполненный в виде брусочного покрытия элемент кровли 1 со скрытым креплением, который изготовлен из полосы тонкой жести с защитным покрытием на линии непрерывного производственного цикла, содержащей устройство для разматывания рулона с жестью, устройства для профилирования листового металла, прессовое устройство для формирования профиля уступов и отрезное устройство. Сначала производят формирование поперечного профиля элемента кровли на полосе тонкого листового металла, разматываемой из рулона, посредством формирования впадин 2 и выступов 3 при помощи устройства для профилирования листового металла, за требуемое число последовательных формовочных этапов (пар прокатных валков). Форма поперечного профиля в этом случае, согласно фиг. 1, является симметричной и волнообразной, впадины 2 и выступы 3 профиля имеют в основном одинаковую ширину и высоту. После формовки поперечного профиля формируют уступы 4 а и 4b на участках полосы, соответствующих длине отдельного элемента кровли, посредством устройства формовки уступов, вступающего в работу после работы устройства для профилирования листового металла. Уступы формируют на основе принципа, показанного на фиг. 3 посредством формовочного инструмента М,перемещающегося между удерживающим устройством Р и расположенным с противоположной стороны формовочным устройством V, имеющим уклон вниз по отношению к профилированной полосе K, удерживаемой на месте во время формовки, и в противоположном направлении по отношению к направлению перемещения полосы. Таким образом, уступ будет иметь уклон вперед, так что на виде со стороны верхнего ребра уступа верхняя поверхность 7 а кровли перед уступом слегка выступает над нижней поверхностью кровли 7b, расположенной за уступом, и замковые углубления 5 а и 5b будут сформированы по всей ширине элемента кровли. После формирования поперечного профиля и уступов (с замковыми углублениями) готовую полосу кровли разрезают на отдельные элементы. В этом случае длина элементов кровли равна одному расстоянию между "брусками" поперечного профиля (элемент кровли имеет два уступа 4 а и 4b), а ширина элементов больше длины, т.е. элементы кровли являются так называемыми горизонтальными элементами. Заплечики 6 формируют обработкой резанием верхнего края элемента кровли, т.е. края, который после завершения монтажа кровли расположен со стороны конька крыши. Заплечики выполнены в виде сгибов, формируемых при резании в зоне верхнего уступа в направлении нижнего края элемента, как это показано на фиг 1. В верхней части соединительных поверхностей выполнены крепежные отверстия 8. Их выполняют в данном случае посредством прорезающего инструмента, работающего совместно с ножами режущего устройства либо во время отдельного рабочего этапа.-2 009578 Кровлю, покрывающую всю крышу и напоминающую по внешнему виду брусочное покрытие, собирают из отдельных элементов, как это показано на фиг. 1, 2, посредством последовательного от карниза к коньку прикрепления горизонтальных рядов из этих элементов к крепежным конструкциям крыши. Обычно сборку элементов в горизонтальный ряд производят справа налево, но в данном случае допускается сборка и в обратном направлении. Другим способом является последовательная сборка кровли из вертикальных рядов, которые формируют от карниза к коньку. Элементы кровли скрепляют с крепежными конструкциями крыши (например, с деревянными планками) через крепежные отверстия 8 заплечиков 6 посредством кровельных гвоздей или шурупов. Элементы кровли также можно закрепить посредством других крепежных деталей: например, соответствующих заклепок или шурупов к металлическим планкам. В любом случае элементы кровли из расположенного выше (ближе к коньку крыши) ряда устанавливают по отношению к элементам соседнего ряда, расположенного ниже, таким образом, чтобы нижний уступ 4b нижнего края элемента верхнего ряда находился на верхнем уступе 4 а элемента нижнего ряда, как это показано на фиг. 2. Каждый элемент кровли закрепляют посредством заплечиков 6, расположенных у верхнего края элемента, таким образом, чтобы плотно прижать расположенный у нижнего края элемента нижний уступ 4b к верхнему уступу 4 а ближайшего расположенного ниже элемента кровли. В этом случае наклонные ступеньки (т.е. замковые углубления 5 а и 5b) элементов кровли, расположенные последовательно одна поверх другой, фиксируют элементы кровли относительно друг друга. Кроме того, нижний край элемента кровли, расположенного выше, скрывает крепежные элементы и заплечики 6 верхнего края элемента кровли, расположенного под ним, таким образом, после завершения монтажа кровли будут видны только крепежные элементы и заплечики элементов кровли самого верхнего ряда, расположенные непосредственно у места перелома крыши. Но и они будут скрыты после установки на конек крыши листа жести, перекрывающего верхний ряд элементов кровли в зоне соединительных поверхностей. Поскольку ряд, находящийся непосредственно у карниза крыши, является крайним,все его элементы должны быть закреплены посредством отдельных дополнительных крепежных элементов, устанавливаемых между нижней частью элемента кровли и планкой (данный элемент на фигурах не показан). Элемент, соответствующий настоящему изобретению, может по многим параметрам отличаться от приведенного предпочтительного примера выполнения изобретения и может быть изготовлен из другого подходящего материала, отличного от жести с защитным покрытием. Подходящими материалами являются, например, такие материалы, как листовая медь, алюминий или пластик. Материалы могут иметь заранее нанесенное защитное покрытие либо таковое может отсутствовать и наноситься после изготовления элементов кровли. Форма поперечного профиля, число ступеней, а также число выступов и впадин элемента кровли могут варьироваться. В принципе, возможно использование профилей любой формы,позволяющих получать уступы, аналогичные описанным в примере выполнения изобретения в соответствии с фиг. 1 и 2. Возможны различные варианты конструкции уступов. В примере выполнения изобретения в соответствии с фиг. 2 уступ является участком элемента кровли, расположенным под наклоном к горизонтальным поверхностям кровли, т.е. в районе уступа сечение элемента кровли имеет Z-образную форму. Возможны конструкции, в которых уступ выполнен, например, с необходимым изгибом внутрь или наружу или имеет форму, более близкую к букве S. В примере выполнения изобретения в соответствии с фиг. 1 и 2 нижний край элемента кровли (место обрезки при изготовлении) расположен между серединой нижнего уступа и нижним углом, образованным нижней поверхностью кровли за уступом (на полосе элементов кровли перед их разделением) и самим уступом. Для повышения жесткости и получения прочного соединения замковых углублений нижний край может быть расположен таким образом,чтобы он находился, например, на расстоянии 3-5 мм от нижнего угла между уступом и нижней поверхностью кровли (на нижней поверхности кровли). В этом положении нижний край обычно скрыт верхней поверхностью кровли, поскольку в варианте выполнения изобретения, представленном на фиг. 1 и 2, например, верхняя поверхность кровли 7 а выступает за счет наклона уступа на 7 мм над нижней поверхностью кровли 7b. Заплечики 6, расположенные на верхней части элемента кровли, являются частями элемента кровли, опускающимися ниже нижней точки поверхности впадины поперечного профиля на величину, необходимую для того, чтобы гвозди или шурупы, устанавливаемые в присоединительные поверхности, не погнули верхний край элемента кровли и чтобы замковые углубления последовательно расположенных элементов, установленные одно поверх другого, плотно стягивались при креплении соединительных поверхностей к крепежным конструкциям крыши. Следовательно, соединительные поверхности могут быть образованы не сгибами, полученными после обработки резанием, как это показано на фиг. 1, а углублениями, выполненными на верхнем крае элемента кровли, что соответствует сгибам, показанным на фиг. 1 в состоянии после прикрепления элемента кровли на место. В случае использования в качестве крепежных элементов самонарезающих шурупов наличие предварительно выполненных крепежных отверстий в заплечиках не является обязательным. В некоторых предпочтительных вариантах углубления выполнены в точках расположения крепежных отверстий в заплечиках, что позволяет завинчивать обычные шурупы для дерева или для кровли сквозь листовой элемент кровли.-3 009578 Элемент кровли может быть изготовлен многими разными способами, отличающимися от представленных в приведенном примере выполнения изобретения. Производственная линия не обязательно должна быть непрерывного цикла, а поперечный профиль элементов кровли и уступы, соединительные поверхности и другие части, получаемые по вышеописанной технологии, могут быть профилированы с использованием другой технологии, например на листах, разрезанных на части требуемого размера. В связи с этим, например, поперечный профиль элементов кровли может быть получен не на листогибочной машине, а с использованием какого-либо прессового устройства при использовании поддающихся формовке листовых материалов. Однако при производстве крупных партий производственная линия непрерывного цикла на основе листогибочной машины является более экономически эффективной по сравнению с технологией, при которой каждый элемент изготавливается отдельно. Настоящее изобретение не ограничивается рассмотренным предпочтительным вариантом выполнения и в него могут быть внесены изменения, не выходящие за рамки существа настоящего изобретения,сформулированные в формуле изобретения. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Элемент кровли (1) из листового материала со скрытым креплением, выполненный с возможностью последовательной установки элементов кровли один к другому, при этом край одного элемента кровли перекрывает край другого прилегающего к нему элемента кровли, и содержащий по меньшей мере один расположенный в основном поперечно к поверхности кровли уступ (4 а, 4b), на котором выполнено по меньшей мере одно замковое углубление (5 а, 5b) для соединения по меньшей мере одного уступа (4b) элемента кровли (1) с расположенным ниже соседним элементом кровли (1), снабженным по меньшей мере одной расположенной на верхнем крае элемента кровли соединительной поверхностью (6) для соединения верхнего края элемента кровли с крепежной конструкцией кровли и для закрепления по меньшей мере одного замкового углубления (5b) нижнего края элемента кровли в замковом углублении(5 а) верхнего края следующего нижнего элемента кровли, отличающийся тем, что замковое углубление(5 а, 5b) выполнено на уступе (4 а, 4b) элемента кровли, а верхняя поверхность (7 а) кровли перед уступом расположена над находящейся на некотором расстоянии от уступа нижней поверхностью (7b) кровли,причем уступ (4 а, 4b) на виде сбоку образован в основном прямыми участками элемента кровли (1), соединенными наклонным по отношению к поверхностям кровли участком, при этом продольное сечение элемента кровли в зоне уступа имеет Z-образную форму. 2. Элемент кровли по п.1, отличающийся тем, что замковое углубление (5 а, 5b) занимает большую часть ширины в поперечном направлении элемента кровли. 3. Элемент кровли по п.1 или 2, отличающийся тем, что нижний край расположен между серединой уступа (4b) и нижним углом, образуемым уступом (4b) и нижней поверхностью кровли.