УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОКРЫТИЯ ПОВЕРХНОСТИ
DEVICE FOR SURFACE COATING

Область настоящего изобретения
Настоящее изобретение относится к покрывающему устройству для покрытия поверхности, которое является удобным в использовании и наилучшим образом отвечает требованиям связанного с ним применения.
Уровень техники настоящего изобретения
Защитные покровы наносят на поверхности по причинам, зависящим от их свойств.
Следовательно, в случае бассейна, например плавательного бассейна, защитный покров может предотвратить загрязнение листвой или попадание животных, может сэкономить энергию, воду и реагенты, и может или должен обеспечивать безопасность людей, в частности детей. В резервуаре для деминерализации или другой обработки жидкости, защитный покров делает возможным предотвращение разбавления жидкости дождем или излишнего испарения из-за нагрева.
В случае спортивного поля, такого как теннисный корт с травяным или глиняным покрытием, защитный покров позволяет защитить поле от неблагоприятной погоды и, в частности, от кратковременного дождя.
Более того, корпус транспортного средства покрывают в особенности для обеспечения устойчивости груза в результате разряжения, вызванного перемещением транспортного средства и для защиты этого груза от неблагоприятной погоды.
Защитные покровы также используются в качестве штор для теплиц, зимних садов или окон транспортных средств для предотвращения чрезмерного нагрева внутреннего пространства, и в качестве защиты от солнца для внутренних двориков.
Во всех этих случаях, как правило, искомым является экономичное покрывающее устройство, позволяющее осуществлять покрытие и раскрытие легко, надежно, многократно и быстро, с необходимостью минимального вмешательства человека.
Первое особенно простое устройство, используемое в случае плавательного бассейна, содержит защитный покров, который может быть или может не быть надувным, который разматывают, вытягивают и прикрепляют вручную к концам плавательного бассейна. Устройство этого типа раскрыто, например, в документах US 6691334, GB 2379163 и FR 2652373. Очевидно, что в этом случае требуются правила обращения и хранения, при этом только очень маленькие плавательные бассейны могут быть покрыты.
Для поверхностей с большими размерами можно использовать покрывающие устройства, содержащие также барабан, закрепленный на одном из поперечных концов защищаемой поверхности. Защитный покров размещают вручную посредством вытягивания и разматывания его из барабана для покрытия поверхности. Вес и размеры защитного покрова требуют участия нескольких человек для его правильной установки. Защитный покров удаляют наматыванием его на барабан посредством вращения, вследствие чего защитный покров при удалении скользит по поверхности. Вращение барабана для удаления защитного покрова осуществляют вручную или посредством электродвигателя, обладающего достаточной мощностью для того, чтобы тянуть полностью развернутый защитный покров. Следует подчеркнуть, что легкое размещение защитного покрова, в частности в случае плавательного бассейна, является способствующим фактором его безопасности, поскольку любые трудоемкие манипуляции могут препятствовать его использованию.
Для того чтобы исключить вмешательство человека, предложены (полностью) автоматические устройства; защитный покров намотан на барабан с приводом, который может быть использован для его удаления, при этом барабан прикреплен к одному из поперечных краев защищаемой поверхности. Защитный покров размещают посредством вытягивания его со стороны его видимого конца автоматическими вытягивающими устройствами типа зубчатой рейки или цепи, или тягового троса с натяжным шкивом или без него, причем защитный покров может быть направлен посредством направляющих, размещенных на продольных концах покрываемой поверхности; затем защитный покров скользит по поверхности при ее покрытии. Аналогично, когда защитный покров убирают, он скользит по раскрываемой поверхности при наматывании на барабан. Эти автоматические покрывающие устройства раскрыты в частности в следующих документах: US 3574979, GB 2199741, US 2005/0097834, CA 2115113, US 2001/0023506, US 5930848, US 4001900 и на веб-сайте www.aquatop.be.
Два типа упомянутых выше покрывающих устройств с барабаном имеют главный недостаток, а именно скольжение защитного покрова, который тянется по защищаемой поверхности при его размещении и уборке, что вызывает преждевременный износ и дополнительную работу из-за образуемого в результате трения.
Для уменьшения этого недостатка существует альтернативный тип покрывающего устройства с барабаном, в котором барабан с приводом установлен на механизм продольного перемещения. Этот механизм перемещает барабан над покрываемой поверхностью, что позволяет буквально “положить” защитный покров на поверхность при его размещении разматыванием его одновременно из барабана при продольном движении последнего, и затем, позволяет поднять защитный покров при его уборке наматыванием его одновременно на барабан. Таким образом, защитный покров не скользит по поверхности при его размещении или при его уборке. Покрывающее устройство также содержит систему для прикрепления защитного покрова к поперечному краю покрываемой поверхности так, что перемещение и вращение барабана вызывает разматывание или сматывание защитного покрова над покрываемой поверхностью.
В этой заявке термин «продольный», «поперечный» и производные от них слова относятся соответственно к направлению движения барабана и к направлению его оси вращения.
Примеры автоматических или полуавтоматических устройств этого типа приведены в качестве примера в следующих документах: WO 2005/026473, FR 2900951, DE 2257231, FR 2893651, FR 2789425, FR 2803769, FR 2743502, ЕР 1719858, FR 2908402 и BE 2008/0417/0418/0419. Более того, альтернативная форма барабана с полностью ручным приводом, установленного на устройстве продольного перемещения, раскрыта в документах WO 2007/036625 и US 4195370.
В проиллюстрированных выше покрывающих устройствах с подвижным барабаном, механизм продольного перемещения может быть приведен в движения или полностью вручную, или полуавтоматически, или автоматически, в частности при помощи захватывающего элемента, троса или зубчатой рейки, с которой зацепляется шестерня.
Зубчатые рейки являются предпочтительными, поскольку не требуют натяжных шкивов, которые всегда трудно скрыть, и которые легко могут заклинить. Пример системы продольного перемещения типа зубчатой рейки описан в заявках BE 2008/0417/0418/0419, поданных тем же заявителем, в которых приводимые зубчатые колеса зацепляются с прямыми зубчатыми рейками, уложенными на земле. Однако контакт между ведущими колесами и зубчатыми рейками приходится всего лишь на несколько зубьев, и по-прежнему существует риск соскальзывания шестерни с зубчатой рейки, с которой она зацепляется, а это скольжение приводит к отклонению перемещения барабана.
Поэтому все еще существует необходимость в автоматизированной системе для покрытия поверхностей, оснащенной механизмом продольного перемещения барабана с существенно сниженным риском возникновения проскальзывания между шестерней и зубчатой рейкой, с которой оно сцепляется, и, следовательно, отклонения перемещения барабана.
Суть изобретения
Целью настоящего изобретения является создание устройства для покрытия поверхностей, которое легко выполнить, и которое оснащено механизмом продольного перемещения, способным перемещаться без отклонения от своего пути перемещения.
Настоящее изобретение, как определено в независимом пункте формулы, содержит устройство для покрытия главным образом прямоугольной поверхности, содержащее барабан установленный для вращения и способный наматывать или разматывать защитный покров. Указанный барабан установлен на механизм продольного перемещения, содержащий:
(a) два гибких ремня, прикрепленные только на каждом из своих концов к четырем углам покрываемой поверхности, и размещенные вдоль двух участков периметра покрываемой поверхности (3); и
(b) тележку, проходящую над покрываемой поверхностью в поперечном направлении и поддерживающую барабан, при этом указанная тележка содержит на каждом из своих концов:
(i) ведущее колесо, ось вращения которого параллельна оси указанного барабана;
(ii) по меньшей мере, два ролика, опирающиеся на поверхность, непосредственно прилегающую к покрываемой поверхности, и обеспечивающие продольное прямолинейное движение тележки, при этом они установлены по обе стороны ведущего колеса и образуют с последним треугольник, в котором ведущее колесо образует его вершину;
так что отрезки каждого гибкого ремня, заключенные между их местами крепления и роликами, прижаты к периферийному участку покрываемой поверхности, и что отрезок каждого ремня, заключенный между, по меньшей мере, двумя роликами, проходит по ведущему колесу без проскальзывания.
Преимуществом настоящего изобретения является то, что гибкие ремни, которые перемещают тележку при помощи ведущих колес, посредством перемещения по ним, охватывают колеса под достаточно большим углом, чтобы гарантировать прочное удержание, иначе говоря, без какого-либо проскальзывания ремня на периферии ведущего колеса.
Согласно предпочтительному варианту осуществления, отсутствие проскальзывания между ведущими колесами и ремнями обеспечивается при помощи одной из следующих комбинаций: шестерня с ремнем,, который имеет зазубрины с одной стороны; зубчатая звездочка с цепью; колесо с шероховатым краем и ремень, который имеет шероховатости с одной стороны; колесо, содержащее выемки на краю периферии, с ремнем, который имеет выступы, способные входить в указанные выемки.
Преимущественно устройство согласно настоящему изобретению содержит рейки, размещенные вдоль двух участков периметра покрываемой поверхности, при этом рейки соприкасаются с отрезками ремней, расположенными между их местами крепления и роликами. Такие меры позволяют защитить эти отрезки ремня и также позволяют должным образом направлять ролики.
Если устройство содержит рейки, то они предпочтительно имеют главным образом П-образный профиль или G-образный профиль, то есть содержат полку, частично закрывающую одну сторону отверстия профильной детали, или С-образный профиль, то есть содержат две полки, частично закрывающие обе стороны отверстия профильной детали.
Преимущественно, устройство согласно настоящему изобретению содержит механизм непрерывной вставки продольных краев защитного покрова в каждую из реек при его постепенном разматывании с барабана так, что так, что указанные края реверсивно зажаты в рейках вследствие действия ремней. Такие конструкции позволяют, при разматывании защитного покрова, одновременно укладывать (и, таким образом, без осуществления его скольжения) и прикреплять его прочно и непрерывно на протяжении всей его длины. В частности, в случае плавательного бассейна, любой, кто попадет на поверхность защитного покрова, будет затем удерживаться его продольными краями и, таким образом, не сможет упасть в воду. Кроме того, уплотнение защитного покрова вдоль продольных краев предотвращает попадание в плавательный бассейн маленьких животных, таких как мыши или змеи.
Согласно предпочтительному варианту осуществлению настоящего изобретения, каждая рейка выполнена из G-образного профиля с полкой, выполненной на стороне рейки, прилегающей к покрываемой поверхности, и каждый из продольных краев защитного покрова оснащен буртиком, который, при комбинированном действии ремня, входящего в рейку, и полки профильной детали, реверсивно зажимает защитный покров в каждой рейке при постепенном разматывании защитного покрова. Такие меры улучшают устойчивость защитного покрова сразу же после укладки, поскольку такой защитный покров затем более эффективно удерживается в рейках.
Преимущественно, устройство согласно настоящему изобретению содержит ролики, направляющие выступ, образованный каждым из продольных краев защитного покрова, в отверстие профильной детали, которая образует каждую рейку. Эти ролики могут прикладывать поперечное растягивающее напряжение к защитному покрову при его разматывании, что во многих вариантах применения, таких как плавательный бассейн или брезентовый тент грузового автомобиля, дает преимущества в отношении эстетики, безопасности, теплоизоляции, дренажа, или обслуживания.
Несмотря на то, что механизм продольного перемещения может приводится в действие вручную, согласно другому варианту осуществления он содержит, по меньшей мере, один двигатель для вращения ведущих колес. Это значит, что устройство согласно настоящему изобретению может быть, по меньшей мере, частично автоматическим, что является особенно предпочтительным в отношении защитного покрова, имеющего относительно большой размер. Когда речь идет, например, о плавательных бассейнах, от этого зависит безопасность, поскольку трудоемкие манипуляции через некоторое время могут заставить пользователей отказаться от использования защитного покрова каждый раз, когда это необходимо.
Согласно другому варианту осуществления, устройство согласно настоящему изобретению содержит механизм, изменяющий относительную скорость вращения барабана и ведущих колес. В частности, в самом простом случае, двигатель вращается с постоянной скоростью, совершая продольное перемещение барабана с постоянной скоростью. Как правило, предпочтительно использовать всего лишь один двигатель, совершающий, с одной стороны, продольное движение тележки и, с другой стороны, вращение барабана, по меньшей мере, в направлении наматывания (то есть при удалении защитного покрова с покрываемой поверхности). Однако, диаметр барабана меняется в зависимости от длины защитного покрова, который на нем собирается. Указанный механизм включает, например, свободное вращение барабана вокруг оси вращения в направлении разматывания защитного покрова. В частности, при разматывании, вращение барабана, осуществляется тянущим усилием, приложенным отрезком уже уложенного защитного покрова, который покрывает часть покрываемой поверхности, и, следовательно, для осуществления указанного вращения двигатель не нужен. Таким образом, свободный вращение является особенно предпочтительным решением для автоматической подгонки скорости вращения барабана к уменьшению диаметра указанного барабана для постоянной или непостоянной скорости продольного прямолинейного движения.
Указанные изменяющие механизмы могут также содержать механизмы передачи вращательного движения ведущих колес барабану посредством приложения силы трения так, чтобы вращение барабана и ведущих колес было синхронно, когда сопротивление вращению барабана, осуществляемое посредством защитного покрова при наматывании его на барабан, является ниже данного значения, и было различным, когда сопротивление превышает указанное значение, при этом скорость вращения барабана будет ниже скорости вращения ведущих колес. Такие механизмы передачи, таким образом, позволяют синхронизировать скорость передвижения тележки и скорость наматывания защитного покрова.
Согласно другому варианту осуществления, указанная сила трения прикладывается к барабану через ремень или посредством контакта по периметру окружности двух вращающихся роликов.
Преимущественно, ось вращения барабана соосна с осью вращения ведущих колес. Это придает покрывающему устройству согласно настоящему изобретению компактную конструкцию.
Конечно, ось вращения барабана может быть отличной от оси вращения ведущих колес.
Согласно другому предпочтительному варианту осуществления, ролики тележки, находящиеся в зацеплении с рейками и установленные на тележке таким образом, что они могут свободно двигаться в поперечном направлении на определенное расстояние вдоль их оси, чтобы компенсировать расхождение в параллельности реек. Эти расхождения неизбежны в течение длительного времени, если, например, в случае спортивных площадок или плавательных бассейнов, рейки уложены на землю (траву, гравий) или на деревянный окаймляющий настил, которые смещаются по прошествии времени.
Устройство согласно настоящему изобретению может содержать механизм для постоянной очистки каждой рейки, при этом указанный механизм размещен между роликами. Эта мера предотвращает любое накопление грязи в рейках и таким образом гарантирует, в течение времени, возможность вставки продольных краев защитного покрова при его разматывании и возможность зацепления ремней в этих рейках.
Краткое описание графического материала
Эти и другие аспекты настоящего изобретения будут более понятны из подробного описания конкретных вариантов осуществления изобретения со ссылками на изображения на фигурах, где:
Фиг.1 представляет собой общий вид в перспективе поверхности с барабаном, установленным на тележку;
Фиг.2 представляет собой вид в перспективе ремня с зазубринами, зажимающего защитный покров в соответствующей рейке;
Фиг.3 представляет собой вид в перспективе покрывающего устройства, в котором ось вращения барабана отделена от оси вращения ведущих колес.
Подробное описание некоторых конкретных вариантов осуществления
Как изображено на фиг.1, автоматическое устройство (1) для покрытия поверхности (3) в соответствии с изобретением содержит защитный покров (10), предназначенный для защиты указанной поверхности (3). Устройство (1) позволяет покрыть главным образом прямоугольные поверхности, имеющие контур бассейна с водой, такие как плавательный бассейн, резервуар для обработки воды, станция очистки сточных вод, резервуар-накопитель, станция деминерализации и др. Однако, настоящее изобретение может быть использовано в любой области, где требуется покрытие поверхности, такой как, например, теннисный корт с глиняным или травяным покрытием, корпус транспортного средства, остекленная поверхность теплицы, окно транспортного средства, такого как поезд или автобус, или зимний сад и др. В целом в настоящей заявке, таким образом, “поверхность” означает любую ограниченную периметром зону. “Главным образом прямоугольная поверхность” в данном контексте включает любые четырехугольники, по меньшей мере, с двумя параллельными противоположными сторонами (обозначенные, как “участки” или “продольные края”) и, таким образом, может в равной степени иметь форму ромба, параллелограмма или трапеции. Предпочтительно, поверхность (3) представляет собой прямоугольник, у которого все противоположные стороны параллельны и образуют прямые углы.
Устройство (1) содержит барабан (2), имеющий длину, по меньшей мере, равную ширине защитного покрова (10), причем последний имеет достаточную ширину и длину для покрытия всей защищаемой поверхности (3), когда он развернут.Барабан (2) устанавливают на механизм продольного перемещения, содержащий тележку (21), проходящую над покрываемой поверхностью (3) в поперечном направлении, и содержащую на каждом его конце ведущее колесо (9), ось вращения которого параллельна оси указанного барабана (2), и, по меньшей мере, два ролика (33), опирающихся на поверхность, непосредственно прилегающую к покрываемой поверхности (3), и обеспечивающих продольное движение тележки (21); ролики (33) установлены по обе стороны ведущего колеса (9) и образуют совместно с последним треугольник, в котором ведущее колесо образует вершину. Механизм продольного перемещения также содержит два гибких ремня (31), размещенных вдоль двух участков периметра покрываемой поверхности (3) и прикрепленных только на каждом из их концов (35) к четырем углам покрываемой поверхности.
Каждый ремень (31) прижат к соответствующему продольному краю покрываемой поверхности вдоль его отрезков (31а), расположенных по обе стороны от тележки между местами крепления (35) и роликами (33), в то время как отрезок (31b), расположенный между, по меньшей мере, двумя роликами (33) тележки (21), проходит по ведущему колесу (9) без проскальзывания.
Когда ведущие колеса (9) вращаются под воздействием двигателя или пусковой рукоятки, они без проскальзывания перемещаются вдоль ремней (31), которые двигаются в форме волны вдоль продольных краев поверхности (3), таким образом, вызывая продольное движение тележки. Важно обеспечить контакт без проскальзывания между ремнями (31) и соответствующими ведущими колесами (9) для того, чтобы, с одной стороны, избежать неэффективного использования энергии двигателя и, с другой стороны, избежать отклонения тележки от ее курса. Для этого существует множество возможных решений, таких как сочетание шестеренки или зубчатой звездочки (9), зацепляющейся с ремнем (31), который имеет зазубрины с одной стороны, или с цепью (31); или колеса (9) с шероховатым краем и ремня (31), который имеет шероховатости с одной стороны; или колеса (9), содержащего выемки на краю периферии, в которые могут входить выступы, расположенные по всей длине ремня (31). Любые другие способы, известные специалистам в данной области, позволяющие контакт без скольжения между ремнем и ведущим колесом, могут быть использованы в настоящем изобретении. Пример ремня (31), имеющего зазубрины, изображен на фиг.2. Ремни могут быть сделаны из любого материала, подходящего для применения по параметрам: металла, натуральных или синтетических текстильных материалов, натуральных или синтетических полимеров. Ремни также могут иметь форму металлических или синтетических цепей.
Барабан (2) имеет два направления вращения: первое направление вращения позволяет размотать защитный покров (10) для его размещения и покрытия защищаемой поверхности (3), а второе направление вращения, противоположное первому, позволяет намотать защитный покров (10) для того, чтобы удалить его и обеспечить доступ к указанной поверхности (3).
На фиг.2 изображен ремень (31), зацепленный с направляющей рейкой (6) под воздействием ролика (33) и, таким образом, прижимающий образующий выступ продольный край (13) защитного покрова (10) при его разматывании. Использование направляющих реек (6) может быть предпочтительно, поскольку оно обеспечивает прямолинейное перемещение тележки во время движения и, с другой стороны, поскольку оно позволяет выполнить вставку отрезков (31а) ремней, расположенных по обе стороны тележки. Это особенно предпочтительно в случаях, когда поверхности доступны для людей, как в случае плавательных бассейнов, поскольку тогда отсутствует риск попасть ногой под ремень, который плотно прижат к земле, с риском повреждения системы или, что хуже, нанесением травмы кому-нибудь. Вариант, изображенный на фигуре 2, особенно предпочтительный, поскольку не только отрезки (31а) ремня входят в рейки (6), но и продольные края защитного покрова (10) зажимаются в рейках при его постепенном размещении. Указанный продольный край (13) снабжен буртиком (16), который посредством комбинированных действий ремня, входящего в рейку (6), и полки G-образного профиля реверсивно зажимает защитный покров (10) в каждой рейке (6) при постепенном его разматывании. Очевидно, что возможны и другие профили рейки, такие как С-образный профиль или П-образный профиль, однако G-образный профиль особенно предпочтительный, корда необходимо зажать на месте продольные края (13) защитного покрова (10) при покрытии поверхности. Рейки могут быть видимыми, просто уложенные вдоль края покрываемой поверхности или, для лучшего эстетического вида, могут быть встроенными (например, в случае плавательных бассейнов, рейки могут быть встроены в край настила, при этом их верхний край будет находиться на одном уровне с поверхностью настила).
В отличие от фиг.1, на которой ось барабана (2) совпадает с осью ведущих колес (9), фиг.3 относится к покрывающему устройству (1), в котором ось барабана (2) параллельна оси ведущих колес (9), но не совпадает с ней. Хотя этот вариант более громоздкий, чем вариант, проиллюстрированный на фигуре 1, на которой можно увидеть только один барабан, тем не менее, он имеет более простую конструкцию. В этой конфигурации, радиальная скорость вращения барабана (2) может быть очень легко изменена для синхронизации скорости вращения ведущего колеса с касательной скоростью барабана в зависимости от его размера, который зависит от длины защитного покрова, намотанного на барабан. Все это в особенности необходимо для размещения барабана (2) между ведущим колесом (9) и одним из роликов (33), а также для движения ремня (31) по окружности колеса, которое вращается вместе с барабаном. В отличие от ведущего колеса, которое взаимодействует с ремнем без какого-либо проскальзывания, важно обеспечить контакт между ремнем и колесом барабана, позволяющий некоторое проскальзывание. Таким образом, при наматывании защитного покрова на барабан (другими словами защитный покров удаляют с поверхности), трение между ремнем и колесом барабана, заставляет последний двигаться, позволяя наматывать защитный покров при постепенном движении тележки под воздействием ведущего колеса и ремня. Однако при наматывании защитного покрова на барабан диаметр барабана увеличивается и, для постоянной радиальной скорости вращения, увеличивается его касательная скорость вращения, прикладывая тянущее усилие к защитному покрову, скорость сматывания которого зависит от скорости движения тележки. Когда тянущее усилие, приложенное к защитному покрову, превышает силу трения между ремнем и колесом барабана, ремень будет проскальзывать на краю колеса, что может уменьшить радиальную скорость вращения и таким образом синхронизировать касательную скорость вращения барабана с радиальной скоростью вращения ведущего колеса. Это имеет эффект высвобождения напряжений в защитном покрове ниже силы трения между ремнем и колесом барабана, которое затем снова выполняет вращение. Эта крайне простая система для регулирования скоростей валов барабана и двигателя является чрезвычайно эффективной и надежной.
Также возможны и другие системы синхронизации скоростей вращения барабана и двигателя, например, при помощи периферического контакта двух вращающихся роликов или использования любых других систем, известных специалистам в данной области, таких, например, которые описаны в документах FR 2893651, DE 2257231 или FR 2908402. Так же возможно использование двух двигателей, при этом один вращается с постоянной скоростью и приводит в движение тележку в продольном направлении, а второй оснащен микропроцессором, контролирующим скорость вращения барабана в зависимости от его диаметра. Конечно, это решение значительно дороже по сравнению с вариантом, описанным на фигуре 3.
Кроме того, если устройство содержит рейки (6), предпочтительной может быть установка на тележку (21) роликов (33) таким образом, чтобы они могли свободно двигаться в поперечном направлении на заданное расстояние вдоль своих осей так, чтобы компенсировать расхождения в параллельности реек (6). Также предпочтительно оборудовать устройство механизмами, постоянно очищающими каждую рейку, при этом указанные механизмы размещают между роликами (33).