专利名称：固定屋顶护膜用的屋顶压板的制作方法
一般说来，本发明涉及一种固定屋顶平台防水护膜用的屋顶压板，特别是涉及一种屋顶压板的构造形状，使其可适合于防止该屋顶护膜从屋顶压板下面滑出来。
一些现代化的商业和工厂建筑物的屋顶设施通常设计为平屋顶，在钢质波形板所铺设的屋顶平台上一般先放置一层绝缘材料，然后再覆盖上单层的热塑塑料屋顶护膜以防风雨。把屋顶护膜固定到屋顶上的一般方法，是用一些紧固件穿过绝缘层而使长片的护膜的边缘附着到屋顶平台上。最常见的紧固件是穿过屋顶压板或垫板的加长螺钉。这些紧固组件(螺钉加屋顶压板)沿着护膜边缘以一定的间距安置。一旦一片屋顶护膜如此固定下来，另一片护膜就平行铺设，而且它的边缘与前一片相重叠。这样，已紧固的屋顶压板就被第二片护膜的边缘在重叠区覆盖。然后用热风枪将上、下重叠的两片护膜加热至熔点，它们就被压拢到一起。当护膜片冷却，它们就相互粘接起来。此过程一直持续至整个屋顶全部覆盖上屋顶护膜为止。
已经发现，由于护膜暴露在风雨中，它时常会受到吹过屋顶的高速风的作用，该高速风将引起向上的升力。这些向上的力使得护膜强烈地朝上隆起。在这种情况下，护膜被向上拉起，并在屋顶压板的边缘上作用有向上的力，使得屋顶压板沿着离开力的方向移动或朝后摇晃。这种摇晃可缓和作用在护膜边缘上的力，从而防止紧固件被拉出屋顶，但这种摇晃还会使护膜在屋顶压板下面滑动，到了一定程度就会使护膜围着紧固件的四周被撕裂。
作为本发明的对比，此处摘引授予拉逊(Larson)的美国专利US.5,797,232所公开的内容。该专利公开了屋顶压板及紧固件，例如螺钉，可适用于在护膜边缘相平行的纵向边缘上作“摇晃”，当护膜强烈地朝上隆起时，可缓和紧固件头部的受力。拉逊式屋顶压板也具有大体长方形的形状，当该屋顶压板的一侧压入护膜而又摇晃时，它可使载荷分布在较宽的面积上，从而防止护膜被撕裂。而且该屋顶压板较宽的两条边还提供了夹紧结构，例如一系列凹口，当屋顶压板摇晃时夹紧护膜，以防止护膜相对于压板作滑动，并防止护膜沿紧固件四周被撕裂。
虽然拉逊式屋顶压板的长方形形状可使应力沿着它的两条较长的边分布，防止屋顶压板的那些边切入和撕裂护膜，但当护膜向上升起时，该压板的那些角隅仍会使得应力集中于一小部分护膜上，从而减弱屋顶护膜的强度并把屋顶护膜撕裂。而且，拉逊式屋顶压板的较长的边虽能使屋顶压板与屋顶护膜的边缘对齐平行，以将载荷分布在较宽的面积上，而且当护膜向上升起时也能使那些夹紧构件抓住护膜。可是，当屋顶压板正在安装或者被安装工不当心踢了一下，这些屋顶压板常会转动而离开与屋顶护膜的边缘平行对齐所要求的位置。另外，由于它的尺寸，拉逊式屋顶压板的制造费用相对较为昂贵，因此就商业远景而论也是不利的。
因此本发明的第一个目的，在于提供一种改进的屋顶压板，用来使屋顶护膜附着于屋顶上，其制造费用相对较为低廉，并仍具有足够的强度来抵抗永久性弯曲和变形。
本发明的另一个目的，在于提供这样一种改进的的屋顶压板，它具有加长的边，而仍具有的角隅也不会撕裂屋顶护膜。
本发明还有一个目的，在于提供这样一种改进的屋顶压板，其构造形状能保持屋顶压板与屋顶护膜的边缘按要求对齐。
本发明的用来将护膜固定到屋顶上的屋顶压板可满足甚至超过上述种种目的要求。在本发明的优选实施例中，屋顶压板的宽度相对地较为狭窄以降低材料成本。为了补偿屋顶压板的狭窄，屋顶压板上具有肋条部分，其形状做得可增加屋顶压板的纵向强度。屋顶压板的那些角隅也做得向上张开以避免切入屋顶护膜。本发明的屋顶压板还包括一对凹坑，在安装时可保持压板的两条较长的边不至发生转动而离开与屋顶护膜边缘平行对齐的位置。
尤其是，将屋顶护膜附着到屋顶上用的屋顶压板具有一个顶面、一个底面、以及一个具有两条长边和两条短边的大体长方形形状的周边。在屋顶压板的大致中央部分的中心处设有一个开口，以便接纳把屋顶压板固定到屋顶上用的紧固件，并在压板的周边上还形成有若干夹紧结构以防止屋顶护膜相对于屋顶压板发生滑动。还包括一对第一肋条部分和一对横向肋条，第一肋条部分分别沿着周边和中心开口之间两条长边中的至少一条从顶面凸出来，横向肋条从顶面凸出，以提高屋顶压板的抗扭稳定性和增加屋顶压板中央部分的强度。
此外，本发明的屋顶压板还包括向上张开的角隅，以防止屋顶压板角隅处的周围边缘切入屋顶护膜。第一肋条部分继续沿着周边伸展，在介于周边和中心开口之间的短边而可相互连接。这些相连的第一肋条部分包括一个第二肋条部分，该第二肋条部分沿着屋顶压板的中央部分从第一肋条部分向上凸出，以协助第一肋条部分防止在屋顶压板的中央部分发生弯曲。
本发明的上述和其它的一些特点将参考以下的说明并与附图相联系，使其更为明显并得到充分的理解。
图1为本发明的屋顶压板将其置于屋顶护膜顶面时的顶视图；图2为沿图12-2剖面线的剖视图，朝剖面线箭头所指方向，但未表示屋顶护膜；图3为沿图1中剖面线3-3的剖视图，朝剖面线箭头所指方向；图4为本发明屋顶压板的另一个实施例的顶视图；图5为沿图4中剖面线5-5的剖视图，朝剖面线箭头所指方向；图6为沿图4中剖面线6-6的剖视图，朝剖面线箭头所指方向；图7为已有技术的屋顶压板的顶视图；以及图8为沿图7中剖面线8-8的剖视图，朝剖面线箭头所指方向。
参阅图1～3，本发明的屋顶压板一般用号码10来表示。屋顶压板一般最好用偏平金属片压制而成，并具有长方形的周边12(在图1中看得最为清楚)。它具有一个顶面14和一个底面16，该底面朝向常规的单层屋顶护膜18，并直接地置于护膜18上(在图3中看得最为清楚)。在优选实施例中，屋顶压板10的长度约3.75英寸，宽度为约1.5寸。应予指出的是屋顶压板10的最佳的长度至少应能盖住12根加强丝20，该加强丝埋在屋顶护膜18内、其间距约为0.25英寸，以便获得必要的抗风强度。
沿着周边12的两条较长的边22，在以开口26为中心、长约3英寸的长度上形成有一系列相互隔开的夹紧结构或凹口24，开口26则位于屋顶压板10的中心处(在图1中看得最为清楚)。凹口24的间距最好为0.25英寸。这些凹口24被设计成能增加屋顶压板10的两条长边22与护膜18之间的摩擦，以防止护膜从屋顶压板下面滑出来。为此，这些凹口24所具有深度应足以产生足够的摩擦以防止护膜滑动，但也不能深得使护膜18破裂。在本优选实施例中凹口的深度约为0.015英寸。但应仔细考虑凹口的取向、数目、形状、深度及间距等随应用情况的变化，包括像锉刀上那样平行布置的凹槽或格子形花纹式样。
开口26应适用于接纳紧固件例如一只螺钉或一只螺栓(图中均未示出)。紧固件的杆部最好比开口的直径稍微小些，以容许屋顶压板10可随着护膜18的强烈起伏而摇晃，从而缓和护膜在对风起反作用时作用在紧固件端部下面的某些扭力。在本优选实施例中，开口的直径为0.25英寸。
在开口26和周边12之间形成的是主肋条28，从顶部看过去，它分别划定一个外周界30和一个内周界32。主肋条28一般和周边12相对应(在图1中看得最为清楚)，并且从顶面14向上凸出来，所以从顶部看，它是宽阔的凸起部分，从底部看过去则为宽阔的凹入部分(在图3中看最为清楚)。当向上隆起的护膜18(对顶层压板)施加作用力时，主肋条28为屋顶压板10额外增加了强度以防止屋顶压板发生弯曲或变形。
主肋条28的外周界30上有凸缘34，它由外周界延伸至屋顶压板10的周边12。根据本发明的一个重要发明点，凸缘34在屋顶压板10的角隅36处，亦即在两条较长边22和两条短边37相交的地方，要向上弯起，向上弯的角度最好约为5度。这样，角隅36切入和撕裂护膜的可能性将被有效地被减小。虽然5度是最佳的上弯角度，但角隅36可向上弯至4度到16度。在该范围内，角隅36既不会平坦得导致切入护膜，也不会向上弯至与护膜的接触有所损失，或是向上弯得足以切入置于屋顶压板顶部上面的护膜。
根据本发明的另一个重要发明点，在一个实施例中，主肋条28还含有一对第二肋条38，它们在开口26的两侧沿着纵向伸展。第二肋条38的长度最好约为0.75英寸，并在主肋条28上加工或冲压成形(在图2和3中看得最为清楚)。这样，第二肋条38从主肋条28上凸出、并与主肋条28部分重叠，但与主肋条分享相同的外周界30和内周界32(在图1中看得最为清楚)。由于这样的构造，第二肋条38可提供额外的纵向强度，特别是沿着屋顶压板10的中央部分，从而沿着屋顶压板整个长度上的强度都有所提高。第二肋条38有助于避免屋顶压板在承受高风力载荷时，发生“蝴蝶抬翅飞舞”现象或发生永久变形而呈“V”字形状。“V”字形状会在屋顶压板10的中央产生较高的应力集中，结果使得护膜过早地损坏。
除了第二肋条38之外，屋顶压板10还包括一对横肋条40(在图1和图3中看得最为清楚)，这对横肋条40位于开口26的各侧，并横向延伸而与主肋条28相连接。与主肋条28相类似，横肋条40也是从屋顶压板的顶面14上凸出，但其高度通常比主肋条28的高度小，主肋条28离屋顶压板顶面约为0.125英寸。横肋条40为屋顶压板10提供了抗扭稳定性。它们也加强了屋顶压板的中央部分的强度，以保持中央部分平坦，这样该部分在受到螺钉头下面的载荷作用时也不致发生变形。
本发明的另一个特征是有一对凹坑42，这对凹坑在开口27的纵向相反的两侧、分别位于由主肋条28和两条横肋条40所围成的两块面积内(在图1和3中看得最为清楚)。这对凹坑42从屋顶压板底面16向下凸出而呈圆锥形，因此从顶部看它们像凹坑，从底部或侧面看则像圆锥。在优选实施例中，凹坑向下凸出的高度小于0.0625英寸，其基部的直径约为0.125英寸。必须注意的是，这对凹坑24的锥顶应做成圆形，从而使这对凹坑可轻轻地夹住屋顶护膜18而又不致将其扎破(在图3中看得最为清楚)。这样，在将紧固件钻入护膜，当紧固件头部的下表面与屋顶压板的顶面相接触而要带动屋顶压板旋转时，或当屋顶压板被安装工不当心踢了一下时，凹坑24可以避免屋顶压板10发生转动。
现在参阅图4到6，图中表示了本发明屋顶压板的另一个实施例。其中与上述第一个实施例相类似的特征，仍采用与第一实施例相同的号码，并不再作进一步描述，因理解该另一个实施例而需要说明的除外。另一实施例的屋顶压板10包括一对主肋条28’，用来为屋顶压板增加纵向强度，以防止屋顶压板发生弯曲或变形。与第一实施例的主肋条28不一样的是，一般说来主肋条28与周边12的长方形形状相对应，而主肋条28’则仅仅沿着两条长边22伸展，而且大致和长边22一样长。另外，主肋条28’也没有像第一实施例中那样的、沿着屋顶压板10的中央部分设置的、用来提供额外的纵向强度以避免屋顶压板发生“蝴蝶抬翅飞舞”现象的第二肋条38(在图1到3中看得最为清楚)。作为替代，每一根主肋条28’逐渐增高，从其在角隅36附近的两个端部43向屋顶压板10的中心开口26附近的主肋条28’的中间部分44逐渐增加。这种结构形式实际上是在屋顶压板10的承受较高应力的中央部分建起一条较高的肋条，并相应地也可有效地防止屋顶压板10在受到高的风力载荷时产生“蝴蝶抬翅飞舞”现象。
参阅图7和8，在授予拉逊的美国专利US.5,797,232中所公开的、已有技术的夹紧元件，一般用参考号码45来表示。拉逊式夹紧元件45一般为具有长方形周边的平板，沿着两条长边50具有多个相互隔有一定间距的凹口48(在图4中看得最为清楚)。如此构造的凹口48增加了两条长边50与护膜18之间的摩擦，以防止护膜相对于夹紧元件45发生滑动。开口52位于夹紧元件的中心处，用于接纳紧固件(图7和8中均未示出)，而在周边46和开口之间则形成向上凸出的肋条54。肋条54用来支撑夹紧元件45，以防止其发生弯曲。夹紧元件45设有凸缘56，该凸缘从肋条54延伸至周边46。
与宽度为2英寸、重约45.7克的拉逊式夹紧元件45相比较，本发明的屋顶压板10明显地较为狭窄，宽度约为1.5英寸，而且重量也较轻，只有36.3克。换句话说，即生产本发明的屋顶压板10，材料要比生产拉逊式夹紧元件45节省约21％。夹紧元件45也没有上述的可为屋顶压板10提供额外纵向加强的第二肋条38。或者也没有像本发明的屋顶压板中的那些向上张开的、可防止凸缘34切入护膜18的角隅36。而且，夹紧元件45也不含有在安装期间可保持长边22与屋顶护膜18的边缘相平行对齐的那些凹坑42，这样长边上所形成的凹口24，当屋顶压板被摇晃到其长边上时，仍可夹住护膜18。
可以理解到，本发明的屋顶压板的显著优点是，在不牺牲强度的条件下本发明屋顶压板的用料要比某些已有技术的屋顶压板少。本发明的另一优点是，它的那些角隅是向上张开的，可防止护膜撕裂。本发明的另一个优点是，它设置有一对凹坑，它们可保持屋顶压板的两条长边与屋顶护膜的边缘相平行。
虽然本发明的屋顶压板的不同实施例均已表示和说明如上，但是本领域的普通技术人员对屋顶压板作出的变化或修改，仍属于本发明的下述保护范围之内。
权利要求
1.一种将屋顶护膜固定到屋顶上用的屋顶压板，包括一个顶面，一个底面以及一个具有两条长边和两条短边的大体长方形形状的周边；一个开口，它通常位于所述的屋顶压板中央部分的中心处，用来接纳紧固件以将所述的屋顶压板固定到屋顶上；多个夹紧结构，位于所述的周边上，用于防止屋顶护膜相对于所述的屋顶压板发生滑动；一对第一肋条部分，它们分别沿着所述的周边和所述的中心开口之间的两条长边中的至少一条从顶面向上凸出；以及一对横肋条，从所述的顶面凸出来，以提高所述的屋顶压板的抗扭稳定性和加强所述的屋顶压板的中央部分。
2.如权利要求1所述的屋顶压板，其特征在于其中所述的多个夹紧结构，它们沿着所述的周边的两条长边中的至少一部分被加工成形。
3.如权利要求2所述的屋顶压板，其特征在于其中所述的夹紧结构是多个刻入所述的周边内的凹口。
4.如权利要求1所述的屋顶压板，其特征在于其中所述的一对第一肋条部分，在所述的中心开口附近的凸出高度大于在所述的角隅附近凸出的高度。
5.如权利要求1所述的屋顶压板，其特征在于其中所述的一对第一肋条部分，它们沿着所述的周边和中心开孔之间的两条短边互相连接，并沿着周边连续伸展。
6.如权利要求5所述的屋顶压板，还包括一对第二肋条部分，它们沿着所述的中央部分从第一肋条部分向上凸出，以协助所述的第一肋条部分防止所述的屋顶压板在所述的中央部分发生弯曲。
7.如权利要求1所述的屋顶压板，其特征在于其中所述的横肋条，在所述的第一肋条部分中间开口的每一侧作横向伸展。
8.如权利要求1所述的屋顶压板，其特征在于所述的屋顶压板具有角隅，该角隅向上张开，以防止所述的角隅撕裂屋顶护膜。
9.如权利要求8所述的屋顶压板，其特征在于其中所述的角隅，向上张开的角度范围约为4度到16度。
10.如权利要求9所述的屋顶压板，其特征在于其中所述的角隅，向上张开的角度约为5度。
11.如权利要求1所述的屋顶压板，还包括一对凹坑，在所述的开口的每一侧，从所述的底面凸出。
12.如权利要求11所述的屋顶压板，其特征在于其中所述的凹坑的形状大体为圆锥形。
13.一种将屋顶护膜固定到屋顶上用的屋顶压板，包括一个顶面，一个底面，以及一个具有两条长边和两条短边的大体长方形形状的周边；一个开口，它通常位于所述的屋顶压板的中心处，用来接纳一个紧固件以把所述的屋顶压板固定到屋顶上；一对第一肋条部分，它们分别沿着所述的周边和所述的开口之间的长边从所述的顶面突出；以及向上张开的角隅，用以防止所述的周边在角隅处切入屋顶护膜。
14.如权利要求13所述的屋顶压板，其特征在于其中所述的第一肋条部分在所述的中心开口附近凸出的高度大于在所述的角隅附近凸出的高度。
15.如权利要求13所述的屋顶压板，其特征在于其中所述的一对第一肋条部分，沿着所述的周边与所述的中心开口之间的短边互相连接，并沿着所述的周边连续地伸展。
16.如权利要求15所述的屋顶压板，其特征在于还包括一对第二肋条部分，它们沿着所述的屋顶压板从所述的第一肋条部分向上凸出，用以协助所述的第一肋条部分，防止所述的屋顶压板在所述的中央部分发生弯曲。
17.如权利要求13所述的屋顶压板，其特征在于其中所述的角隅向上张开，张开的角度范围为4度到16度。
18.如权利要求17所述的屋顶压板，其特征在于其中所述的角隅张开的角度约为5度。
19.如权利要求13所述的屋顶压板，还包括一对横肋条，在所述的开口的每一侧，从顶面向上凸出，以提高所述的屋顶压板的抗扭稳定性以及加强中央部分的强度。
20.如权利要求13所述的屋顶压板，还包括多个夹紧结构，它们沿着所述的周边的两条长边的至少一部分被加工成形，用以防止屋顶护膜相对所述的屋顶压板滑动。
21.如权利要求13所述的屋顶压板，还包括一对凹坑，它们位于所述的开口的每一侧从所述的底面凸出来。
22.如权利要求21所述的屋顶压板，其特征在于其中所述的凹坑的形状大体为圆锥形。
23.将屋顶护膜固定到屋顶上用的屋顶压板，包括一个顶面、一个底面以及一个具有两条长边和两条短边的大体长方形形状的周边；一个开口，它大体上位于所述的屋顶压板的中心处，用以接纳一个紧固件，以将所述的屋顶压板固定在屋顶上；一个第一肋条部分，从所述的周边和所述的开口之间的顶面凸出，其形状大体与所述的周边相对应；以及至少一个第二肋条部分，沿着所述的屋顶压板的中央部分，在所述的第一肋条部分上成形，用以协助所述的第一肋条部分防止所述的屋顶压板在中央部分发生弯曲。
24.如权利要求23所述的屋顶压板，其特征在于其中所述的第二肋条部分，在所述的中心开口的每一侧，从所述的第一肋条部分凸出来。
25.如权利要求23所述的屋顶压板，还包括多个夹紧结构，它们沿着所述的周边两条长边上的至少一部分成形，用以防止屋顶护膜相对于所述的屋顶压板作滑动。
26.如权利23所述的屋顶压板，还包括一对横肋条，它们在所述的开口的每一侧，从所述的顶面凸出来，以提高所述的屋顶压板的抗扭稳定性，以及加强中央部分的强度。
27.如权利要求23所述的屋顶压板，其特征在于还包括凸缘，该凸缘在所述的第一肋条部分和所述的周边之间伸展，所述的凸缘在所述的屋顶压板的每个角隅处向上张开，以防止所述的周边在所述的角隅处切入屋顶护膜。
28.如权利要求23所述的屋顶压板，其特征在于还包括一对凹坑，它们在所述的开口的每一侧，从底面凸出来。
全文摘要
把屋顶护膜固定到屋顶上用的屋顶压板,包括一个顶面,一个底面以及一个具有两条长边和两条短边的一般长方形形状的周边。位于屋顶压板中央部分的中心处有一个开口,用来接纳一个紧固件以把屋顶压板固定在屋顶上。在周边上还形成有多个夹紧结构,用来防止屋顶护膜相对于屋顶压板作滑动。屋顶压板还具有一对第一肋条部分,它们分别沿着周边和中央开口之间的两条长边的至少每一条从顶面凸出来。屋顶压板还具有一对横肋条。这一对横肋条从顶面凸出来,用以提高屋顶压板的抗扭稳定性和加强屋顶压板中央部分的强度。
文档编号E04D5/14GK1260431SQ99126270
公开日2000年7月19日 申请日期1999年12月22日 优先权日1999年1月13日
发明者R·汉森, P·M·拉逊, G·A·华莱士 申请人:伊利诺斯器械工程公司