拼裝式屋頂架臺的製作方法

2023-10-27 22:12:07 1

專利名稱：拼裝式屋頂架臺的製作方法
背景技術：
具有金屬屋頂結構的金屬建築物被越來越多地用於商業、工業和倉儲用途。這些建築物經常需要有屋頂開口，以用於天窗、風扇、空調單元等等。安裝這樣的設備要求使用屋頂架臺(roofcurb)來進行支撐。
傳統上，屋頂架臺被特別地設計，並且被定製以提供相對水平的安裝結構，以用於特定的屋頂面設備，從而提供特定屋頂的形狀和高跨比。傳統屋頂架臺通常由單件金屬形成以分別適應於特定的屋頂高跨比，設計和建造這些傳統屋頂架臺，對於屋頂架臺製造商和屋頂面設備安裝者來說是費力且耗時的工作。此外，由於這些屋頂架臺金屬屋頂系統中，實際開口可能相對於屋頂板材波紋結構、接縫或肋而變化，而這些因素可能只在安裝前的短時間內才能確定。這種時間不合適的設計-建造作業可能會導致設備的安裝拖延。
製造商研製出標準化屋頂架臺，以有助於限制安裝拖延。請參看，例如，1985年12月24日授權給Ralph H.Brueske的美國專利No.4,559,753「Method of Installing a Prefabricated Curb Unit to aStanding Seam Roof」，其描述了一種安裝金屬屋頂架臺的方法，其中架臺的邊沿被預焊接到屋頂板材，架臺包含的板件被安裝到切割形成於屋頂中的大開口中。然而，該方法需要在屋頂中切割出洞，其大於用於設備的開口，因此容易洩漏。
預製的屋頂架臺趨向於非常大，因此難以通過有效且節省時間的方式運輸，更不可能通過傳統快速輸送方法運輸。所以，屋頂架臺製造商不得不利用卡車來運輸其產品，這種方式緩慢且更昂貴。
傳統屋頂架臺包括四個由帶塗層的鋼製成的架臺壁，它們被布置成限定出開口式矩形框架，該框架是通過在角部進行工廠焊接而連結起來的。由於焊接會燒除鋼上的防蝕塗層，因此製造商或安裝者必須提供附加的防鏽漆塗層來保持屋頂架臺在安裝在屋頂上後不生鏽。常規防鏽漆塗層需要在產品的整個使用壽命內保護屋頂架臺。機械連接件，例如螺紋緊固件，可以在不焊接的情況下緊固角部。然而，現場為傳統屋頂架臺板件確定尺寸和鑽孔導致暴露於腐蝕性氣候。
因此需要一種標準化的防蝕屋頂架臺，其能夠以分解狀態運輸，安裝者可以組裝、確定尺寸、定位和構建，以適應於任何屋頂上的屋頂斜度，而不需要焊接。

發明內容
本發明的目的是一種標準化的防蝕屋頂架臺，其能夠以分解狀態運輸，安裝者可以組裝、確定尺寸、定位和構建，以適應於任何屋頂上的屋頂斜度，而不需要焊接。
為了上述目的，本發明提供了用於屋頂架臺的改進的元件和結構，其低價、可靠且有效，從而可以實現本發明的目的。
根據本發明原理構造出的一個實施例包括板件和擠出件，所述擠出件被構造成適於接納所述板件，其中所述板件根據屋頂的高跨比而被修剪。
通過下面參照附圖而對優選實施例所做描述，本發明將被更清楚地理解。


下面將參照附圖詳細描述本發明，在所有附圖中，相同的附圖標記表示相同的元件，其中圖1是根據本發明原理構造出的一個實施例的外圍透視圖；圖2是圖1所示實施例的分解外圍透視圖；圖3是圖1所示實施例的一部分的外圍透視圖；圖4是沿著圖2中的線IV-IV所作的放大剖視圖；圖5是根據本發明原理構造出的另一實施例的外圍透視圖；圖6是圖5所示實施例的分解外圍透視圖；圖7是製造圖1所示實施例的方法的流程圖；圖8是圖7所示實施例的示意圖；圖9是製造圖5所示實施例的方法的流程圖；圖10是圖9所示實施例的示意圖；圖11是安裝圖1所示實施例的方法的流程圖；圖12是圖11所示實施例的示意圖；圖13是安裝圖5所示實施例的方法的流程圖；圖14A和14B是圖13所示實施例的示意圖。
具體實施例方式
參看圖1-3，根據本發明構造出的一個實施例中的屋頂架臺100包括四個壁105，它們與四個連接塊110互連，以限定出屋頂架臺基部112，用於安裝在屋頂R上。四個複合板件115安裝在壁105上並且支撐著設備(未示出)。
實際中，壁105被切割成各種標準長度，以有助於與這裡描述的其它元件一起容易地包裝在標準運輸貨櫃中，以便進行傳統或連夜快遞輸送。鋁擠出坯件可以用於現場確定標準件尺寸，而不需要像鋼坯件通常需要的那樣局部燒除防蝕塗層。使用鋁坯件還消除了保護鋼坯件所需的常規防鏽漆塗層。
再請參看圖4，由鋁擠出形成的每個壁105具有下側翻邊120和上側溝槽部125。每個翻邊120被向內布置，以限制緊固件和其它安裝機構的暴露，並且密封在元件上。每個翻邊120具有倒角端部130，以促進翻邊120與屋頂R之間整個接觸表面的平齊。
每個溝槽部125被構造成適於接納並且保持複合板件115。溝槽部125向內布置，從而與壁105一起限定出大致均勻的豎直壁127，而沒有凸耳或局部罩蓋，而這些凸耳或局部罩蓋是不希望出現的昆蟲和寄生蟲所喜愛的。
翻邊120、豎直壁127和溝槽部125限定出容腔128，用於接納隔離體，如後文所述。
側壁105a具有邊緣107，其向屋頂R提供了連續的防水密封。頂和底側壁105b具有缺口109，用於對正且接納由屋頂R突伸的接縫或肋F，從而限定出也向屋頂R提供了連續的防水密封的邊緣107b。
參看圖3，每個連接塊110由鋁製成並且具有在預定位置預先鑽設的通孔114。實際中，屋頂架臺安裝者根據模板而在壁105的端部形成孔，如顯示於圖8，以與通孔114對準。
優選地，複合板件115是Trex板件，該板件是通過再生木材和塑料相組合而製成的。塑料成分屏蔽木材成分，以防止受到水分和昆蟲損壞，降低或消除腐爛和碎裂。木材成分保護塑料成分，以防止來自日常陽光的紫外線損壞，確保整體性長於由純塑料或純木材製成的製品。
如顯示於圖2，屋頂架臺100的獨特之處是頂側支撐溝槽部135。頂側支撐溝槽部135類似於通用於屋頂架臺100和圖6所示屋頂架臺200的底側支撐溝槽部140。頂側支撐溝槽部135和底側支撐溝槽部140中的每個分別大致垂直的肋136和141。肋136、141強化並提高了頂側支撐溝槽部135和底側支撐溝槽部140的負載承載能力。
頂側支撐溝槽部135具有翻邊137，底側支撐溝槽部140具有翻邊143，翻邊143安裝在支撐著屋頂R的結構件S上。在安裝時，頂側支撐溝槽部135和底側支撐溝槽部140中的每個分別支撐著壁105b，並且支撐用結構件S支撐著剩下的壁105a。
參看圖5和6，根據本發明構造出的另一實施例中的屋頂架臺200用於使水分流，否則的話水可能會沿著屋頂R和屋頂架臺200的上側橫向延伸交叉部聚集。屋頂架臺200的水分流特徵適用於較大的設備，因為這樣的設備容易聚集大量的水。屋頂架臺200包括四個壁205，它們與四個連接塊210互連，以限定出屋頂架臺基部212，用於安裝在屋頂R上。四個複合板件215安裝在壁205上並且支撐著設備(未示出)。屋頂架臺200類似於屋頂架臺100，除了如後文所述的方面外。
如顯示於圖5和6，屋頂架臺200的獨特之處在於分流板235和分流角體(diverter angle)245。分流板235覆蓋著屋頂R的一部分，該部分被去除，從而屋頂R上的肋F不會阻礙分流角體245抵靠著屋頂架臺200平齊地安裝在屋頂R上。類似於頂側支撐溝槽部135，分流板235具有加強肋236，用於支撐壁205和分流角體245。
分流角體245具有直立翻邊247，其限定出不易損的二面角249。角249是這樣的，即翻邊247提供了流路，以使水圍繞屋頂架臺200流過，而不是聚集在朝上布置的壁205處，因為這種聚集在長時間後可能引起局部腐蝕或密封劑失效。分流角體245密封連接著分流板235。在操作中，在屋頂R上向下流向屋頂架臺200的水會相遇，然後沿著翻邊247流動，並且流到位於屋頂架臺200橫向的屋頂R的部分上，從而繞過屋頂架臺200，並且繼續沿著屋頂R向下流動。
參看圖7，根據本發明構造出的屋頂架臺100的一個實施例中的製造方法300包括步驟305，確定架臺尺寸；步驟310，切割擠出件；步驟315，切割擠出件底部；步驟320，切割鋼製溝槽部；步驟325，對角部連接件進行鑽孔；步驟330，向角部塊施加膠；步驟335，組裝擠出件角部；步驟340，確定複合板件尺寸；步驟345，切割複合板件。
再請參看圖8，步驟305涉及確定架臺尺寸以為壁105a確定架臺長度，如顯示於圖1，為壁105b、頂側支撐溝槽部135和底側支撐溝槽部140確定架臺寬度，如顯示於圖2。
步驟310涉及根據步驟305確定的架臺長度切割擠出件和壁105a的側面。優選地，屋頂架臺組裝者使用12英寸複合滑動斜切鋸，其具有用於切割鋁的硬質合金齒鋸片。對壁105之間的界面進行斜接可以提高彼此間的相對平齊度以及相對於屋頂R的平齊度。
步驟315涉及根據步驟305中確定的架臺寬度切割擠出件或壁105b的頂和底部。步驟315不同於步驟310之處在於，屋頂架臺組裝者必須切割壁105b，從而接納屋頂R上的接縫或波紋結構。
步驟320涉及根據步驟305中確定的架臺寬度切割頂側支撐溝槽部135和底側支撐溝槽部140。優選地，屋頂架臺組裝者使用具有切斷刀片的角磨機。頂側支撐溝槽部135和底側支撐溝槽部140可能還需要被加工缺口，以接納屋頂支撐結構。
步驟325涉及相對於壁105對正模板並且在壁105中鑽設導孔，以便對準連接塊110中的通孔112。屋頂架臺組裝者利用鎖定C形夾具臨時維持模板和壁105的相對定位。屋頂架臺組裝者在每個壁105的每端鑽設兩個5/16英寸直徑的孔。
步驟330涉及利用壓膠槍向每個角部塊110的頂部、底部和角部施加5/16英寸直徑的噴槍級密封劑(優選為Panlastic)的球。著為屋頂架臺100和200提供了整體防水密封，其優於其它形式的屋頂架臺常用的安裝後密封處理。
步驟335涉及驅動1/4英寸×1/2英寸十字頭螺栓穿過壁105和角部連接塊110中的孔。擰緊螺栓，以將壁105和角部連接塊110推壓在一起，並且推壓步驟330中施加到角部連接塊110的膠以使其流入任何縫隙中，從而密封結合部。
步驟340涉及確定屋頂R的斜度或高跨比，以及與高跨比相對應的圖8所示″X″尺寸的適宜量值，從而複合板件115提供出大致水平的設備(未示出)安裝區域。″Y″尺寸是固定的，優選為5英寸。優選地，將被切割的坯件Trex板件115為5/4英寸×6英寸。
步驟345涉及使用圓鋸、臺鋸或搖臂鋸，其配備有木材切割硬質合金鋸片，以切割坯件Trex板件115，以便牢固地裝配在溝槽部125中。
參看圖9，根據本發明構造出的屋頂架臺200的一個實施例中的製造方法500包括步驟505，確定架臺尺寸；步驟510，切割擠出件；步驟515，切割擠出件底部；步驟520，切割鋼製溝槽部；步驟523，切割分流板；步驟525，對角部連接件進行鑽孔；步驟530，向角部塊施加膠；步驟535，組裝擠出件角部；步驟540，確定複合板件尺寸；步驟545，切割複合板件。
再請參看圖10，除了附加的步驟523，製造方法500基本上與製造方法300相同。步驟523涉及根據類似於步驟305的步驟505中確定的架臺寬度切割分流板235。屋頂架臺組裝者必須切割分流板235，以便接納屋頂R上的接縫、波紋結構或肋F。具體地講，分流板235中的孔必須對準肋F。
參看圖11，根據本發明構造出的屋頂架臺100的一個實施例中的安裝方法400包括步驟405，標記屋頂以便用於切開；步驟410，安置用於支撐的踏板；步驟415，切割板件；步驟420，安裝側面支撐溝槽部；步驟425，安裝後側支撐溝槽部；步驟430，施加用於架臺的膠；步驟435，安裝架臺基部；步驟440，清理區域；步驟445，施加密封劑；步驟450，施加膠；步驟455，安裝複合板件；步驟460，在板件結合部施加泡沫膠帶和密封劑；步驟465，切割出隔離體；步驟470，安裝保持器。
再請參看圖12，步驟405涉及將如前所述組裝的屋頂架臺100安置到屋頂R上需要安裝設備的部分。底壁105b應當豎直對準支撐結構性檁。最小6英寸的距離應當存在於頂壁105b與上側支撐結構性檁之間。屋頂架臺安裝者利用標準畫線器或潤滑脂筆沿著屋頂架臺100的翻邊120的內部畫跡線。
步驟410涉及布置板件或板料，其具有足夠的強度以將屋頂架臺安裝者的重量維持在屋頂R上，恰好在步驟405中產生的跡線的外側，鄰近於屋頂架臺安裝者切割屋頂R的位置。
步驟415涉及在屋頂R中在步驟405中產生的跡線的每個角部鑽出1/2英寸的起始孔，然後使用可使得碎片和切屑最小化的雙面剪來沿著跡線切割屋頂R。屋頂架臺安裝者需要利用往復鋸來切割通過屋頂R中的波紋結構。
步驟420涉及，恰好在通過步驟415而在屋頂R中產生的孔的橫向邊緣的外側，為側面支撐溝槽部確定尺寸和將其臨時夾持就位在任何隔離體的頂部以及上側支撐結構性檁和下側支撐結構性檁之間。
步驟425涉及，恰好在通過步驟415而在屋頂R中產生的孔的底邊的外側，為底側支撐溝槽部確定尺寸和將其臨時夾持就位在通過步驟420安裝的側面支撐溝槽部之間。
步驟430涉及，沿著通過步驟415而在屋頂R中產生的孔的底緣，將鎖縫嵌料嵌入到底部波紋結構上。在安裝後，鎖縫嵌料可以被充填膠。屋頂架臺安裝者在鎖縫嵌料上施加1/8英寸×1/2英寸的Panlastic膠帶，圍繞並對正限定出屋頂R中的孔的邊緣。在角部，膠帶應當被對接而不重疊。最後，屋頂架臺安裝者在膠帶頂部施加連續的密封劑條。
步驟435涉及將屋頂架臺100定位在屋頂R中的預製孔上，並以6英寸間距利用自攻式1/4英寸×7/8英寸金屬螺釘將屋頂架臺100的翻邊120緊固在支撐溝槽部上。
步驟440涉及掃除或真空清除所有金屬切屑和碎片。
步驟445涉及圍繞屋頂R和屋頂架臺100的交叉部施加連續的密封劑條。
步驟450涉及在壁105的溝槽部125的外角部以及複合板件115的對接端施加噴槍級膠。
步驟455涉及利用自攻式1/4英寸×7/8英寸金屬螺釘將複合板件115連接到壁105上，並且利用自攻式#6×2英寸螺釘結合複合板件115。
步驟460涉及沿著壁105和複合板件115之間的結合部施加密封劑。然後，屋頂架臺安裝者向複合板件115的頂表面施加泡沫膠帶。
步驟465涉及由建築回收料剪切出一卷四英寸寬的隔離體。屋頂架臺安裝者將隔離體安置在壁105中的由溝槽部125、豎直壁127和翻邊120限定的容腔128中，如顯示於圖4。臨時粘結劑有助於將隔離體維持在容腔128中。屋頂架臺安裝者然後從屋頂架臺角部向內將建築隔離體撕開，然後將隔離體從襯面去除。屋頂架臺安裝者將襯面摺疊到屋頂架臺100的每個內側，並且利用保持器和自攻式螺釘將摺疊體緊固在其上。屋頂架臺安裝者然後向每個角部施加膠帶以完全密封防潮材料。
參看圖13，根據本發明構造出的屋頂架臺200的一個實施例中的安裝方法600包括步驟605，標記屋頂以便用於切開；步驟607，標記屋頂以便用於分流板；步驟615，切割板件；步驟620，安裝側面支撐溝槽部；步驟625，安裝後側支撐溝槽部；步驟627，製備分流板；步驟628，安裝分流板；步驟630，施加用於架臺的膠；步驟635，安裝架臺基部；步驟637，製備分流角體；步驟638，安裝分流角體；步驟640，清理區域；步驟645，施加密封劑；步驟650，施加膠；步驟655，安裝複合板件；步驟660，在複合板件結合部施加泡沫膠帶和密封劑；步驟665，切割出隔離體；以及步驟670，安裝保持器。
再請參看圖14A和14B，除了步驟607、627、628、637和638，安裝方法600基本上與安裝方法400相同。步驟607涉及靠近類似於步驟405的步驟605中產生的跡線的頂緣以及圍繞分流板235形成的跡線安置分流板235。
步驟627涉及在與屋頂R中的肋F對正的孔的上方將波紋嵌料連接到分流板235。屋頂架臺安裝者將Panlastic膠帶施加到分流板235的側邊緣和外邊緣上，需要小心在端部要對接而不能重疊，從而最小為1/4英寸的尺寸暴露在板件切口的周圍。屋頂架臺安裝者向Panlastic膠帶施加噴槍級膠。
步驟628涉及將分流板235安置在屋頂R中的切口中，從而波紋嵌料緊密裝配在屋頂R中的波紋結構中。利用自攻式螺紋緊固件將分流板緊固在屋頂R上。膠必須圍繞板條底側的孔施加。
步驟637涉及向分流角體245的背側施加5/16英寸粗的條形膠，並且向分流角體245的底部施加1/8英寸×1英寸的Panlastic膠帶，然後將分流角體245抵靠著屋頂架臺200安置在屋頂R上。
步驟638涉及利用自攻式螺紋緊固件將分流角體245緊固到屋頂架臺200和屋頂R上。
本發明並不局限於這裡描述的特定實施例，而是由權利要求限定。
權利要求
1.一種屋頂架臺，包括板件；以及擠出件，其被構造成適於接納所述板件；其中，所述板件可根據屋頂高跨比而被剪切。
2.如權利要求1所述的屋頂架臺，其特徵在於，所述擠出件由鋁製成。
3.如權利要求1所述的屋頂架臺，其特徵在於，所述擠出件被構造成適於沿著屋頂提供連續接觸。
4.如權利要求3所述的屋頂架臺，其特徵在於，所述擠出件被構造成適於沿著屋頂上的肋提供連續接觸。
5.如權利要求1所述的屋頂架臺，還包括第二擠出件；以及連接塊，其用於將所述擠出件和所述第二擠出件互連。
6.如權利要求1所述的屋頂架臺，還包括溝槽部，其被構造成適於安裝在建築物上以支撐所述擠出件。
7.如權利要求6所述的屋頂架臺，還包括第二擠出件，其可與所述擠出件連接；以及第二溝槽部，其被構造成適於安裝在所述溝槽部上以支撐所述第二擠出件。
8.如權利要求1所述的屋頂架臺，還包括分流角體，其被構造成適於安裝在所述擠出件上。
9.如權利要求8所述的屋頂架臺，還包括溝槽部，其被構造成適於安裝在建築物上以支撐所述擠出件；以及分流板，其被構造成適於安裝在所述溝槽部上以支撐所述分流角體。
10.一種製造屋頂架臺的方法，包括提供屋頂架臺組件，其包括擠出件；確定架臺尺寸；以及根據所確定的尺寸切割擠出件。
11.如權利要求10所述的方法，其特徵在於，所述擠出件被構造成適於接納屋頂肋；所述方法還包括決定所述擠出件相對於屋頂肋的定向，以便沿著屋頂和肋提供連續接觸；其中，所述切割對應於所決定的定向。
12.如權利要求10所述的方法，其特徵在於，所述切割產生定尺寸擠出件；以及所述屋頂架臺組件包括連接塊；所述方法還包括根據所確定的尺寸切割第二擠出件，以限定第二定尺寸擠出件；以及將所述定尺寸擠出件和第二定尺寸擠出件與所述連接塊互連。
13.如權利要求12所述的方法，還包括在所述互連步驟之前，對應於連接塊中的通道在所述定尺寸擠出件和第二定尺寸擠出件中的至少一個中鑽孔。
14.如權利要求12所述的方法，還包括，在所述互連步驟之前，向所述連接塊以及/或者向所述定尺寸擠出件或第二定尺寸擠出件施加密封劑。
15.如權利要求10所述的方法，其特徵在於，所述組件包括板件，所述方法還包括將所述板件安裝到所述擠出件上。
16.如權利要求15所述的方法，還包括根據屋頂高跨比剪切所述板件。
17.一種安裝屋頂架臺的方法，包括將屋頂架臺基部連接到屋頂；根據屋頂高跨比剪切板件；以及將所述板件安裝到屋頂架臺。
18.如權利要求17所述的方法，還包括，在所述連接步驟之前，根據屋頂架臺基部和分流板切割屋頂。
19.如權利要求18所述的方法，還包括，在所述切割步驟和所述連接步驟之間，安裝分流板。
20.如權利要求19所述的方法，還包括將分流角體安裝在屋頂架臺基部和分流板上。
全文摘要
一種標準化的防蝕屋頂架臺能夠以分解狀態運輸，安裝者可以組裝、確定尺寸、定位和構建，以適應於任何屋頂上的屋頂斜度，而不需要焊接。該屋頂架臺包括板件和擠出件，所述擠出件被構造成適於接納所述板件，其中所述板件根據屋頂的高跨比而被修剪。還公開了製造和安裝屋頂架臺的方法。
文檔編號E04B7/18GK101052771SQ200480044040
公開日2007年10月10日 申請日期2004年11月9日 優先權日2004年9月21日
發明者理察·R·麥克盧爾 申請人:巴特勒製造公司