專利名稱：固定屋頂護膜用的屋頂壓板的制作方法
一般說來，本發明涉及一種固定屋頂平臺防水護膜用的屋頂壓板，特別是涉及一種屋頂壓板的構造形狀，使其可適合于防止該屋頂護膜從屋頂壓板下面滑出來。
一些現代化的商業和工廠建筑物的屋頂設施通常設計為平屋頂，在鋼質波形板所鋪設的屋頂平臺上一般先放置一層絕緣材料，然后再覆蓋上單層的熱塑塑料屋頂護膜以防風雨。把屋頂護膜固定到屋頂上的一般方法，是用一些緊固件穿過絕緣層而使長片的護膜的邊緣附著到屋頂平臺上。最常見的緊固件是穿過屋頂壓板或墊板的加長螺釘。這些緊固組件(螺釘加屋頂壓板)沿著護膜邊緣以一定的間距安置。一旦一片屋頂護膜如此固定下來，另一片護膜就平行鋪設，而且它的邊緣與前一片相重疊。這樣，已緊固的屋頂壓板就被第二片護膜的邊緣在重疊區覆蓋。然后用熱風槍將上、下重疊的兩片護膜加熱至熔點，它們就被壓攏到一起。當護膜片冷卻，它們就相互粘接起來。此過程一直持續至整個屋頂全部覆蓋上屋頂護膜為止。
已經發現，由于護膜暴露在風雨中，它時常會受到吹過屋頂的高速風的作用，該高速風將引起向上的升力。這些向上的力使得護膜強烈地朝上隆起。在這種情況下，護膜被向上拉起，并在屋頂壓板的邊緣上作用有向上的力，使得屋頂壓板沿著離開力的方向移動或朝后搖晃。這種搖晃可緩和作用在護膜邊緣上的力，從而防止緊固件被拉出屋頂，但這種搖晃還會使護膜在屋頂壓板下面滑動，到了一定程度就會使護膜圍著緊固件的四周被撕裂。
作為本發明的對比，此處摘引授予拉遜(Larson)的美國專利US.5,797,232所公開的內容。該專利公開了屋頂壓板及緊固件，例如螺釘，可適用于在護膜邊緣相平行的縱向邊緣上作“搖晃”，當護膜強烈地朝上隆起時，可緩和緊固件頭部的受力。拉遜式屋頂壓板也具有大體長方形的形狀，當該屋頂壓板的一側壓入護膜而又搖晃時，它可使載荷分布在較寬的面積上，從而防止護膜被撕裂。而且該屋頂壓板較寬的兩條邊還提供了夾緊結構，例如一系列凹口，當屋頂壓板搖晃時夾緊護膜，以防止護膜相對于壓板作滑動，并防止護膜沿緊固件四周被撕裂。
雖然拉遜式屋頂壓板的長方形形狀可使應力沿著它的兩條較長的邊分布，防止屋頂壓板的那些邊切入和撕裂護膜，但當護膜向上升起時，該壓板的那些角隅仍會使得應力集中于一小部分護膜上，從而減弱屋頂護膜的強度并把屋頂護膜撕裂。而且，拉遜式屋頂壓板的較長的邊雖能使屋頂壓板與屋頂護膜的邊緣對齊平行，以將載荷分布在較寬的面積上，而且當護膜向上升起時也能使那些夾緊構件抓住護膜。可是，當屋頂壓板正在安裝或者被安裝工不當心踢了一下，這些屋頂壓板常會轉動而離開與屋頂護膜的邊緣平行對齊所要求的位置。另外，由于它的尺寸，拉遜式屋頂壓板的制造費用相對較為昂貴，因此就商業遠景而論也是不利的。
因此本發明的第一個目的，在于提供一種改進的屋頂壓板，用來使屋頂護膜附著于屋頂上，其制造費用相對較為低廉，并仍具有足夠的強度來抵抗永久性彎曲和變形。
本發明的另一個目的，在于提供這樣一種改進的的屋頂壓板，它具有加長的邊，而仍具有的角隅也不會撕裂屋頂護膜。
本發明還有一個目的，在于提供這樣一種改進的屋頂壓板，其構造形狀能保持屋頂壓板與屋頂護膜的邊緣按要求對齊。
本發明的用來將護膜固定到屋頂上的屋頂壓板可滿足甚至超過上述種種目的要求。在本發明的優選實施例中，屋頂壓板的寬度相對地較為狹窄以降低材料成本。為了補償屋頂壓板的狹窄，屋頂壓板上具有肋條部分，其形狀做得可增加屋頂壓板的縱向強度。屋頂壓板的那些角隅也做得向上張開以避免切入屋頂護膜。本發明的屋頂壓板還包括一對凹坑，在安裝時可保持壓板的兩條較長的邊不至發生轉動而離開與屋頂護膜邊緣平行對齊的位置。
尤其是，將屋頂護膜附著到屋頂上用的屋頂壓板具有一個頂面、一個底面、以及一個具有兩條長邊和兩條短邊的大體長方形形狀的周邊。在屋頂壓板的大致中央部分的中心處設有一個開口，以便接納把屋頂壓板固定到屋頂上用的緊固件，并在壓板的周邊上還形成有若干夾緊結構以防止屋頂護膜相對于屋頂壓板發生滑動。還包括一對第一肋條部分和一對橫向肋條，第一肋條部分分別沿著周邊和中心開口之間兩條長邊中的至少一條從頂面凸出來，橫向肋條從頂面凸出，以提高屋頂壓板的抗扭穩定性和增加屋頂壓板中央部分的強度。
此外，本發明的屋頂壓板還包括向上張開的角隅，以防止屋頂壓板角隅處的周圍邊緣切入屋頂護膜。第一肋條部分繼續沿著周邊伸展，在介于周邊和中心開口之間的短邊而可相互連接。這些相連的第一肋條部分包括一個第二肋條部分，該第二肋條部分沿著屋頂壓板的中央部分從第一肋條部分向上凸出，以協助第一肋條部分防止在屋頂壓板的中央部分發生彎曲。
本發明的上述和其它的一些特點將參考以下的說明并與附圖相聯系，使其更為明顯并得到充分的理解。
圖1為本發明的屋頂壓板將其置于屋頂護膜頂面時的頂視圖；圖2為沿圖12-2剖面線的剖視圖，朝剖面線箭頭所指方向，但未表示屋頂護膜；圖3為沿圖1中剖面線3-3的剖視圖，朝剖面線箭頭所指方向；圖4為本發明屋頂壓板的另一個實施例的頂視圖；圖5為沿圖4中剖面線5-5的剖視圖，朝剖面線箭頭所指方向；圖6為沿圖4中剖面線6-6的剖視圖，朝剖面線箭頭所指方向；圖7為已有技術的屋頂壓板的頂視圖；以及圖8為沿圖7中剖面線8-8的剖視圖，朝剖面線箭頭所指方向。
參閱圖1～3，本發明的屋頂壓板一般用號碼10來表示。屋頂壓板一般最好用偏平金屬片壓制而成，并具有長方形的周邊12(在圖1中看得最為清楚)。它具有一個頂面14和一個底面16，該底面朝向常規的單層屋頂護膜18，并直接地置于護膜18上(在圖3中看得最為清楚)。在優選實施例中，屋頂壓板10的長度約3.75英寸，寬度為約1.5寸。應予指出的是屋頂壓板10的最佳的長度至少應能蓋住12根加強絲20，該加強絲埋在屋頂護膜18內、其間距約為0.25英寸，以便獲得必要的抗風強度。
沿著周邊12的兩條較長的邊22，在以開口26為中心、長約3英寸的長度上形成有一系列相互隔開的夾緊結構或凹口24，開口26則位于屋頂壓板10的中心處(在圖1中看得最為清楚)。凹口24的間距最好為0.25英寸。這些凹口24被設計成能增加屋頂壓板10的兩條長邊22與護膜18之間的摩擦，以防止護膜從屋頂壓板下面滑出來。為此，這些凹口24所具有深度應足以產生足夠的摩擦以防止護膜滑動，但也不能深得使護膜18破裂。在本優選實施例中凹口的深度約為0.015英寸。但應仔細考慮凹口的取向、數目、形狀、深度及間距等隨應用情況的變化，包括像銼刀上那樣平行布置的凹槽或格子形花紋式樣。
開口26應適用于接納緊固件例如一只螺釘或一只螺栓(圖中均未示出)。緊固件的桿部最好比開口的直徑稍微小些，以容許屋頂壓板10可隨著護膜18的強烈起伏而搖晃，從而緩和護膜在對風起反作用時作用在緊固件端部下面的某些扭力。在本優選實施例中，開口的直徑為0.25英寸。
在開口26和周邊12之間形成的是主肋條28，從頂部看過去，它分別劃定一個外周界30和一個內周界32。主肋條28一般和周邊12相對應(在圖1中看得最為清楚)，并且從頂面14向上凸出來，所以從頂部看，它是寬闊的凸起部分，從底部看過去則為寬闊的凹入部分(在圖3中看最為清楚)。當向上隆起的護膜18(對頂層壓板)施加作用力時，主肋條28為屋頂壓板10額外增加了強度以防止屋頂壓板發生彎曲或變形。
主肋條28的外周界30上有凸緣34，它由外周界延伸至屋頂壓板10的周邊12。根據本發明的一個重要發明點，凸緣34在屋頂壓板10的角隅36處，亦即在兩條較長邊22和兩條短邊37相交的地方，要向上彎起，向上彎的角度最好約為5度。這樣，角隅36切入和撕裂護膜的可能性將被有效地被減小。雖然5度是最佳的上彎角度，但角隅36可向上彎至4度到16度。在該范圍內，角隅36既不會平坦得導致切入護膜，也不會向上彎至與護膜的接觸有所損失，或是向上彎得足以切入置于屋頂壓板頂部上面的護膜。
根據本發明的另一個重要發明點，在一個實施例中，主肋條28還含有一對第二肋條38，它們在開口26的兩側沿著縱向伸展。第二肋條38的長度最好約為0.75英寸，并在主肋條28上加工或沖壓成形(在圖2和3中看得最為清楚)。這樣，第二肋條38從主肋條28上凸出、并與主肋條28部分重疊，但與主肋條分享相同的外周界30和內周界32(在圖1中看得最為清楚)。由于這樣的構造，第二肋條38可提供額外的縱向強度，特別是沿著屋頂壓板10的中央部分，從而沿著屋頂壓板整個長度上的強度都有所提高。第二肋條38有助于避免屋頂壓板在承受高風力載荷時，發生“蝴蝶抬翅飛舞”現象或發生永久變形而呈“V”字形狀。“V”字形狀會在屋頂壓板10的中央產生較高的應力集中，結果使得護膜過早地損壞。
除了第二肋條38之外，屋頂壓板10還包括一對橫肋條40(在圖1和圖3中看得最為清楚)，這對橫肋條40位于開口26的各側，并橫向延伸而與主肋條28相連接。與主肋條28相類似，橫肋條40也是從屋頂壓板的頂面14上凸出，但其高度通常比主肋條28的高度小，主肋條28離屋頂壓板頂面約為0.125英寸。橫肋條40為屋頂壓板10提供了抗扭穩定性。它們也加強了屋頂壓板的中央部分的強度，以保持中央部分平坦，這樣該部分在受到螺釘頭下面的載荷作用時也不致發生變形。
本發明的另一個特征是有一對凹坑42，這對凹坑在開口27的縱向相反的兩側、分別位于由主肋條28和兩條橫肋條40所圍成的兩塊面積內(在圖1和3中看得最為清楚)。這對凹坑42從屋頂壓板底面16向下凸出而呈圓錐形，因此從頂部看它們像凹坑，從底部或側面看則像圓錐。在優選實施例中，凹坑向下凸出的高度小于0.0625英寸，其基部的直徑約為0.125英寸。必須注意的是，這對凹坑24的錐頂應做成圓形，從而使這對凹坑可輕輕地夾住屋頂護膜18而又不致將其扎破(在圖3中看得最為清楚)。這樣，在將緊固件鉆入護膜，當緊固件頭部的下表面與屋頂壓板的頂面相接觸而要帶動屋頂壓板旋轉時，或當屋頂壓板被安裝工不當心踢了一下時，凹坑24可以避免屋頂壓板10發生轉動。
現在參閱圖4到6，圖中表示了本發明屋頂壓板的另一個實施例。其中與上述第一個實施例相類似的特征，仍采用與第一實施例相同的號碼，并不再作進一步描述，因理解該另一個實施例而需要說明的除外。另一實施例的屋頂壓板10包括一對主肋條28’，用來為屋頂壓板增加縱向強度，以防止屋頂壓板發生彎曲或變形。與第一實施例的主肋條28不一樣的是，一般說來主肋條28與周邊12的長方形形狀相對應，而主肋條28’則僅僅沿著兩條長邊22伸展，而且大致和長邊22一樣長。另外，主肋條28’也沒有像第一實施例中那樣的、沿著屋頂壓板10的中央部分設置的、用來提供額外的縱向強度以避免屋頂壓板發生“蝴蝶抬翅飛舞”現象的第二肋條38(在圖1到3中看得最為清楚)。作為替代，每一根主肋條28’逐漸增高，從其在角隅36附近的兩個端部43向屋頂壓板10的中心開口26附近的主肋條28’的中間部分44逐漸增加。這種結構形式實際上是在屋頂壓板10的承受較高應力的中央部分建起一條較高的肋條，并相應地也可有效地防止屋頂壓板10在受到高的風力載荷時產生“蝴蝶抬翅飛舞”現象。
參閱圖7和8，在授予拉遜的美國專利US.5,797,232中所公開的、已有技術的夾緊元件，一般用參考號碼45來表示。拉遜式夾緊元件45一般為具有長方形周邊的平板，沿著兩條長邊50具有多個相互隔有一定間距的凹口48(在圖4中看得最為清楚)。如此構造的凹口48增加了兩條長邊50與護膜18之間的摩擦，以防止護膜相對于夾緊元件45發生滑動。開口52位于夾緊元件的中心處，用于接納緊固件(圖7和8中均未示出)，而在周邊46和開口之間則形成向上凸出的肋條54。肋條54用來支撐夾緊元件45，以防止其發生彎曲。夾緊元件45設有凸緣56，該凸緣從肋條54延伸至周邊46。
與寬度為2英寸、重約45.7克的拉遜式夾緊元件45相比較，本發明的屋頂壓板10明顯地較為狹窄，寬度約為1.5英寸，而且重量也較輕，只有36.3克。換句話說，即生產本發明的屋頂壓板10，材料要比生產拉遜式夾緊元件45節省約21％。夾緊元件45也沒有上述的可為屋頂壓板10提供額外縱向加強的第二肋條38。或者也沒有像本發明的屋頂壓板中的那些向上張開的、可防止凸緣34切入護膜18的角隅36。而且，夾緊元件45也不含有在安裝期間可保持長邊22與屋頂護膜18的邊緣相平行對齊的那些凹坑42，這樣長邊上所形成的凹口24，當屋頂壓板被搖晃到其長邊上時，仍可夾住護膜18。
可以理解到，本發明的屋頂壓板的顯著優點是，在不犧牲強度的條件下本發明屋頂壓板的用料要比某些已有技術的屋頂壓板少。本發明的另一優點是，它的那些角隅是向上張開的，可防止護膜撕裂。本發明的另一個優點是，它設置有一對凹坑，它們可保持屋頂壓板的兩條長邊與屋頂護膜的邊緣相平行。
雖然本發明的屋頂壓板的不同實施例均已表示和說明如上，但是本領域的普通技術人員對屋頂壓板作出的變化或修改，仍屬于本發明的下述保護范圍之內。
權利要求
1.一種將屋頂護膜固定到屋頂上用的屋頂壓板，包括一個頂面，一個底面以及一個具有兩條長邊和兩條短邊的大體長方形形狀的周邊；一個開口，它通常位于所述的屋頂壓板中央部分的中心處，用來接納緊固件以將所述的屋頂壓板固定到屋頂上；多個夾緊結構，位于所述的周邊上，用于防止屋頂護膜相對于所述的屋頂壓板發生滑動；一對第一肋條部分，它們分別沿著所述的周邊和所述的中心開口之間的兩條長邊中的至少一條從頂面向上凸出；以及一對橫肋條，從所述的頂面凸出來，以提高所述的屋頂壓板的抗扭穩定性和加強所述的屋頂壓板的中央部分。
2.如權利要求1所述的屋頂壓板，其特征在于其中所述的多個夾緊結構，它們沿著所述的周邊的兩條長邊中的至少一部分被加工成形。
3.如權利要求2所述的屋頂壓板，其特征在于其中所述的夾緊結構是多個刻入所述的周邊內的凹口。
4.如權利要求1所述的屋頂壓板，其特征在于其中所述的一對第一肋條部分，在所述的中心開口附近的凸出高度大于在所述的角隅附近凸出的高度。
5.如權利要求1所述的屋頂壓板，其特征在于其中所述的一對第一肋條部分，它們沿著所述的周邊和中心開孔之間的兩條短邊互相連接，并沿著周邊連續伸展。
6.如權利要求5所述的屋頂壓板，還包括一對第二肋條部分，它們沿著所述的中央部分從第一肋條部分向上凸出，以協助所述的第一肋條部分防止所述的屋頂壓板在所述的中央部分發生彎曲。
7.如權利要求1所述的屋頂壓板，其特征在于其中所述的橫肋條，在所述的第一肋條部分中間開口的每一側作橫向伸展。
8.如權利要求1所述的屋頂壓板，其特征在于所述的屋頂壓板具有角隅，該角隅向上張開，以防止所述的角隅撕裂屋頂護膜。
9.如權利要求8所述的屋頂壓板，其特征在于其中所述的角隅，向上張開的角度范圍約為4度到16度。
10.如權利要求9所述的屋頂壓板，其特征在于其中所述的角隅，向上張開的角度約為5度。
11.如權利要求1所述的屋頂壓板，還包括一對凹坑，在所述的開口的每一側，從所述的底面凸出。
12.如權利要求11所述的屋頂壓板，其特征在于其中所述的凹坑的形狀大體為圓錐形。
13.一種將屋頂護膜固定到屋頂上用的屋頂壓板，包括一個頂面，一個底面，以及一個具有兩條長邊和兩條短邊的大體長方形形狀的周邊；一個開口，它通常位于所述的屋頂壓板的中心處，用來接納一個緊固件以把所述的屋頂壓板固定到屋頂上；一對第一肋條部分，它們分別沿著所述的周邊和所述的開口之間的長邊從所述的頂面突出；以及向上張開的角隅，用以防止所述的周邊在角隅處切入屋頂護膜。
14.如權利要求13所述的屋頂壓板，其特征在于其中所述的第一肋條部分在所述的中心開口附近凸出的高度大于在所述的角隅附近凸出的高度。
15.如權利要求13所述的屋頂壓板，其特征在于其中所述的一對第一肋條部分，沿著所述的周邊與所述的中心開口之間的短邊互相連接，并沿著所述的周邊連續地伸展。
16.如權利要求15所述的屋頂壓板，其特征在于還包括一對第二肋條部分，它們沿著所述的屋頂壓板從所述的第一肋條部分向上凸出，用以協助所述的第一肋條部分，防止所述的屋頂壓板在所述的中央部分發生彎曲。
17.如權利要求13所述的屋頂壓板，其特征在于其中所述的角隅向上張開，張開的角度范圍為4度到16度。
18.如權利要求17所述的屋頂壓板，其特征在于其中所述的角隅張開的角度約為5度。
19.如權利要求13所述的屋頂壓板，還包括一對橫肋條，在所述的開口的每一側，從頂面向上凸出，以提高所述的屋頂壓板的抗扭穩定性以及加強中央部分的強度。
20.如權利要求13所述的屋頂壓板，還包括多個夾緊結構，它們沿著所述的周邊的兩條長邊的至少一部分被加工成形，用以防止屋頂護膜相對所述的屋頂壓板滑動。
21.如權利要求13所述的屋頂壓板，還包括一對凹坑，它們位于所述的開口的每一側從所述的底面凸出來。
22.如權利要求21所述的屋頂壓板，其特征在于其中所述的凹坑的形狀大體為圓錐形。
23.將屋頂護膜固定到屋頂上用的屋頂壓板，包括一個頂面、一個底面以及一個具有兩條長邊和兩條短邊的大體長方形形狀的周邊；一個開口，它大體上位于所述的屋頂壓板的中心處，用以接納一個緊固件，以將所述的屋頂壓板固定在屋頂上；一個第一肋條部分，從所述的周邊和所述的開口之間的頂面凸出，其形狀大體與所述的周邊相對應；以及至少一個第二肋條部分，沿著所述的屋頂壓板的中央部分，在所述的第一肋條部分上成形，用以協助所述的第一肋條部分防止所述的屋頂壓板在中央部分發生彎曲。
24.如權利要求23所述的屋頂壓板，其特征在于其中所述的第二肋條部分，在所述的中心開口的每一側，從所述的第一肋條部分凸出來。
25.如權利要求23所述的屋頂壓板，還包括多個夾緊結構，它們沿著所述的周邊兩條長邊上的至少一部分成形，用以防止屋頂護膜相對于所述的屋頂壓板作滑動。
26.如權利23所述的屋頂壓板，還包括一對橫肋條，它們在所述的開口的每一側，從所述的頂面凸出來，以提高所述的屋頂壓板的抗扭穩定性，以及加強中央部分的強度。
27.如權利要求23所述的屋頂壓板，其特征在于還包括凸緣，該凸緣在所述的第一肋條部分和所述的周邊之間伸展，所述的凸緣在所述的屋頂壓板的每個角隅處向上張開，以防止所述的周邊在所述的角隅處切入屋頂護膜。
28.如權利要求23所述的屋頂壓板，其特征在于還包括一對凹坑，它們在所述的開口的每一側，從底面凸出來。
全文摘要
把屋頂護膜固定到屋頂上用的屋頂壓板,包括一個頂面,一個底面以及一個具有兩條長邊和兩條短邊的一般長方形形狀的周邊。位于屋頂壓板中央部分的中心處有一個開口,用來接納一個緊固件以把屋頂壓板固定在屋頂上。在周邊上還形成有多個夾緊結構,用來防止屋頂護膜相對于屋頂壓板作滑動。屋頂壓板還具有一對第一肋條部分,它們分別沿著周邊和中央開口之間的兩條長邊的至少每一條從頂面凸出來。屋頂壓板還具有一對橫肋條。這一對橫肋條從頂面凸出來,用以提高屋頂壓板的抗扭穩定性和加強屋頂壓板中央部分的強度。
文檔編號E04D5/14GK1260431SQ99126270
公開日2000年7月19日 申請日期1999年12月22日 優先權日1999年1月13日
發明者R·漢森, P·M·拉遜, G·A·華萊士 申請人:伊利諾斯器械工程公司