УСТРОЙСТВО РЯБИКОВА ДЛЯ СНЯТИЯ ГИДРОИЗОЛЯЦИОННЫХ СЛОЕВ МЯГКОЙ КРОВЛИ

Полезная модель относится к строительной индустрии и может быть использована для снятия гидроизоляционных слоев мягкой кровли промышленных и гражданских строений.
В частности, полезная модель предназначена для снятия слоев различных типов мягкой кровли, которая за время длительной эксплуатации изменила техническое состояние, в результате совместного действия различных негативных факторов, таких как - солнечное излучение, агрессивная внешняя среда, атмосферные осадки, а также физическое разрушение и износ гидроизоляционных слоев, связанных с неравномерными линейными расширениями материалов, из-за значительного диапазона температурных колебаний, низкого качества применяемых материалов и т.д. Устройство может быть изготовлено на машиностроительном предприятии, которое производит строительное и электромеханическое оборудование.
Устройство предназначено для увеличения скорости разрушения слоев мягкой кровли, минимизации физического труда и нагрузок.
В зависимости от исполнения устройства, оно может быть реализовано с различными типами приводов, которые могут быть в виде двигателей внутреннего сгорания или с электроприводом, энергоснабжение которого осуществляется от общего источника питания или автономно от генератора.
Известно устройство для разрушения мягкой кровли, которое представляет собой подрезной нож, с помощью которого осуществляется процесс разрезания ковра мягкой кровли, непригодной для дальнейшей эксплуатации, так как разрушена негативными природными и техногенными факторами и потеряла изолирующие свойства (А.С. СССР №1446254)
С помощью известного устройства, толстая кровля разрезается на небольшие участки для минимизации физических нагрузок и усилий для отрыва их от нижнего основания.
Существенным недостатком устройства является то, что оно не позволяет выравнивать поверхность основания для дальнейших работ по формированию новых гидроизоляционных слоев мягкой кровли.
Недостатком устройства является то, что оно представляет собой оборудование для выполнения только одной технологической операции -разрезание слоев кровли, которая требует немалых навыков, особенно в период низких температур, когда кровля становится ломкой и хрупкой. Тогда нужна осторожность и значительная физических сила для устранения и преодоления сопротивления сцепления слоев в ходе дальнейшей послойной разборки толщи кровли.
Существенным недостатком является то, что производительность труда зависит от физического состояния работников. При эксплуатации устройства, необходимо дополнительное газовое оборудование, предназначенное для нагрева рабочего органа, что позволяет значительно снизить сопротивление режущему инструменту и соответствующим образом уменьшить количество дополнительного персонала.
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является устройство, содержащее раму, на которой закреплены рукоятки штурвала управления, привод, механизмы, связанные с режущим элементом (http://www.diam-instrument.ru/catalog/rezchiki-krovli.html).
Разрезание устройством обеспечивается фрезой в форме круга, армированной твердым сплавом или высокопрочной металлокерамикой.
Ширина полосы полного разрушения кровли, зависит от:
- величины сил сцепления слоев с бетонным основанием;
- вязкости кровли, которая прямым образом зависит от температуры воздуха окружающей среды.
Устройство не разрушает и не снимает мягкую кровлю с твердого основания, а лишь разрезает кровлю на нужную глубину.
С помощью устройства разрезают мягкую кровлю, после этого требуется значительный объем физической работы и усилий, с помощью которых на разрезанных отдельных малых участках выполняется процесс расщепления верхних слоев от нижележащих, или от основания к которой они приклеены различными мастиками.
Устройство позволяет выполнять работы в теплый период года и в условиях отрицательных температур, но для дальнейшей разборки толщи кровли необходимо специальное электрическое или пневматическое оборудование, а также значительные физические усилия, так как величина сил сцепления слоев с бетонным основанием, или нижерасположенными слоями очень значительна.
Недостатком оборудования является то, что с его помощью осуществляется выполнение только одной технологической операции - разрезание слоев кровли на нужную глубину.
Разрезание ковра кровли известным устройством требует значительных физических усилий и экономических затрат, так как ковер мягкой кровли нужно разрезать на узкие полосы. Ширина полос позволит с незначительными усилиями разъединять друг от друга слои ковра кровли, убирать разрушенную массу, и выравнивать нижерасположенные слои для наклеивания последующих слоев рубероида на подготовленную поверхность.
Устройство может выполняться в виде механизма, который способен действовать в течение длительного времени, но не в состоянии выполнять все предусмотренные технологические работы полного цикла снятия кровли, которые предусматривают - разрезание мягкой кровли с предварительным нагревом рабочего органа при низкой температуре окружающей среды, отрыв слоев на разрезанных участках рубероидной кровли или полное разрушение, выравнивание твердой поверхности и подготовка к формированию новой кровли.
Основным недостатком этих устройств является то, что они и предназначены для выполнения только одной технологической операции - разрезание слоев кровли, которая является лишь подготовительной операцией всего комплекса работ.
В частности, существенным недостатком устройств является то, что они разрезают ковер мягкой кровли на отдельные части (полосы, квадраты), где окончательной операцией является отрыв слоев рубероида на разрезанных участках, или их полное разрушение с помощью пневматических или электрических перфораторов.
Задачей полезной модели является усовершенствование конструкции устройства для снятия мягкой кровли, благодаря разрушающего органа, выполненного в виде горизонтальных шнеков.
Технический результат от использования полезной модели заключается в том, что обеспечивается:
- исключение значительного количества физического труда i усилий для нажима рабочего органа;
- разрушения кровли по всей плоскости захвата i выравнивания основания;
- перемещением разрушенной массы рубероида;
- маневрированием направления движения оборудования;
- возможностью реверса;
- удобством и простотой рабочего органа;
- вариативностью исполнением оборудования для разнообразных режимов работы;
- возможностью установки на раме газовых горелок и других устройств;
- привлечения к выполнению работ персонала низкой квалификации;
- простотой обслуживания и т.д.
Поставленная задача решается за счет того, что устройство для снятия гидроизоляционных слоев мягкой кровли включает несущую раму, на которой закреплены рукоятки управления, привод, передаточные механизмы, связанные с режущим элементом виде фрезы.
Согласно изобретению, главный рабочий орган выполнен в виде двух шнеков, вращающихся соосно и закреплены в опорах, при этом шнеки связаны с приводом с помощью редуктора, выполненным с возможностью взаимодействия одновременно с обоими шнеками или каждым шнеком отдельно, причем система привод - редуктор имеет управляемую муфту, позволяющей отключать привод, а редуктор связан со шкивом, взаимодействующим с передаточным механизмом, позволяющим вращаться приводным колесам, предназначенным для перемещения и напора устройства в процессе разрушения (срезание) мягкой кровли, причем для вращения колес или прекращения вращения служит механизм сцепления, имеющий электрический или механический привод.
Заявленное устройство иллюстрируется схемами, где фиг. 1 показана вертикальная проекция устройства с раздельным приводом шнеков; на фиг. 2 - вертикальная проекция устройства с общим приводом шнеков; на фиг. 3 - условный вид сбоку на устройство; на фиг. 4-6 - варианты сцепления.
Устройство состоит из главного рабочего органа, выполненного в виде двух шнеков 1, 2, которые вращаются независимо друг от друга и закреплены в опорах. Шнеки 1, 2 связаны с редуктором 3, который может быть выполнен в различных вариантах и обеспечивает связь с каждым одновременно, или с каждым отдельно.
Система привода двух механизмов сцепления 4 для нажима и перемещения функционирует от редуктора 3 и постоянно находится в сцеплении с ним и колесами 5, но в случае необходимости остановки устройства или изменение направления его движения, выключается поочередно дисками 6, которые позволяют включать и выключать непосредственно сцепление передаточного механизма 7 с колесами 5.
Редуктор 3 соединен со шкивом 8 с помощью клиноременной передачи 9, который в свою очередь взаимодействует с червячным приводом 14 передаточного механизма 7. Этим обеспечиваются обороты колесам 5, которые предназначены для перемещения устройства при срезания ковра мягкой кровли.
Для поступательного движения устройства и его остановки, служат приводные колеса 5, вращение которых обеспечивается механизмом сцепления 4, который может быть оборудован электрическим или механическим приводом.
Механизм сцепления 4 обеспечивает не только поступательное движение устройства и его остановку, но и перемещения в право или в лево, в зависимости от необходимости, благодаря поочередному его включению или выключению с помощью механической системы - рукоятками и рычагами 10 или с помощью электромагнитных катушек 11.
Указанные узлы смонтированы на мобильной раме, которая имеет штурвал 12 связанный с приводом 16 передаточного механизма 7 и соответственно с колесами перемещения 5, которые обеспечивают напор и движение оборудования в процессе разрушения мягкой кровли.
Каждый штурвал 12 отдельно связан со своим механизмом сцепления 4 и соответственно приводным колесом 5.
Основная функция механизма сцепления 4 является обеспечение взаимосвязи и взаимодействия приводных колес 5 с приводом и валом передаточного механизма.
Кроме этого, диск сцепления 6 должен, при необходимости быстро разъединять связь между этими узлами во время работы устройства.
Работоспособность сцепления 4 может быть обеспечена за счет взаимодействия узлов с помощью механического или электрического привода.
Сцепление представляет собой комбинированное устройство, состоящее из приводного вала 13, на который неподвижно на подшипнике посажено приводное колесо 5 для напора и перемещения, а также с из червячной пары 14 передаточного механизма 7, для вращения этого вала от редуктора 3.
На приводном валу 13 расположен диск сцепления 6, который может передвигаться по шлицам, относительно продольной оси, но неподвижен относительно поперечной. Диск 6 взаимодействует с нажимной пружиной 15, которая разжата в нормальном положении и воздействует на диск сцепления 6 и обеспечивает связь приводного колеса 5 с валом.
Устройство работает следующим образом.
Главный рабочий орган представляет собой элемент в виде двух независимых вращающихся шнеков 1, 2, различного или одинакового исполнения. Вариативность зависит от типа редуктора 3 и расположения шнеков 12. Причем шнеки 1, 2 должны быть выполнены таким образом, чтобы была возможность взаимозаменяемого использования, то есть конечные части должна иметь одинаковые диаметры валов, шлицов, шпоночных пазов для соединения с коническими шестернями, и на противоположных концах валов, должны быть одинаковые параметры для закрепления их в подшипниковых опорах.
Главная цель использования того или иного варианта является то, что во время обороты шнеков 1, 2 необходимо образование противоположно направленных продольных горизонтальных сил, которые появляются при разрушения ковра мягкой кровли.
Работа шнеков 1, 2 во взаимопротивоположных направлениях обеспечивает максимальный эффект при разрушении мягкой кровли, исключая моменты вибрационного характера или сдвига в сторону от оси во время движения. Можно также использовать различные балансиры и балласты.
Общим принципом является то, что спиральный элемент шнека 1, 2 превращает вертикальную составляющую внешней силы притяжения, которая входит в общий состав всех сил, на горизонтальную продольную составляющую, вдоль оси шнека 1, 2. Срезанные и разрушенные слои ковра под действием сил спирали смещаются в противоположном направлении.
Устройство может работать в реверсивном режиме, с изменением местами левого или правого шнеков 1, 2.
Во время срезки мягкой кровли, и в зависимости от различных факторов, могут быть предусмотрены несколько вариантов подготовительных операций:
- шнек 1, 2 предварительно нагревается, чтобы обеспечить разрезание материала кровли и исключить налипание.
- с помощью газовой горелки, или мощного электрического нагревательного элемента, поверхность кровли разогревается для облегчения резки (разрушения).
- верхние слои кровли охлаждают жидкостью низкотемпературного азота до нужной температуры, тогда ее можно легко разрушать режущим элементом, благодаря значительному увеличению хрупкости и ломкости рубероида в охлажденном состоянии.
Уборка и свертывание разрушенной кровли на крыше здания или сооружения осуществляется оборудованием во время его работы.
Сначала запускается в действие двигатель 16 привода, вращение которого передается через муфту на редуктор 3. При вращении редуктора 3 начинают вращаться его приводные шестерни 18. Количество приводных шестерен 18 может быть от одного до двух. При варианте с одной шестерней 18 обеспечивается одновременное вращение двух режущих шнеков 1, 2 в взаимопротивоположных направлениях. При использовании варианта с двумя шестернями 18 шнеки 1, 2 могут вращаться как в одном, так и разных направлениях.
Обороты шнеков 1, 2 обеспечивается опорами 19, закрепленных к раме оборудования.
Одновременно, с оборотами шнеков 1, 2, осуществляются вращение проводных колес 5, за счет которых установка движется в нужном направлении.
Скорость вращения шнеков 1, 2 и колес 5, зависит от скорости вращения вала двигателя привода 16 и связанного с ним редуктора 3, выходной вал которого должен вращаться с определенной (заданной) скоростью, чтобы обеспечить эффективное разрушение мягкой кровли и перемещение всего устройства.
Оптимальность скорости обеспечивается передачей оборотов выходного вала редуктора 3 на шкив 8 заданного диаметра.
От вала шкива 8, вращение передается на передаточный механизм 7, который позволяет вращать вал, и на котором расположены приводные колеса 5 и другие элементы.
На валу раздаточного механизма 7 размещены узлы с дисками сцепления 6, благодаря которым включают и выключают вращение колес 5 для осуществления нажима и перемещения.
Сцепление 4 обеспечивает соединение или разъединение системы редуктор 3 - приводное колесо 5.
Соединение приводного вала с колесом 5 осуществляется с помощью дисков сцепления 6, перемещение которых на приводном валу происходит механически.
Отключение и включение колес 5 с приводным валом, производится системой управления, которая воздействует на эти диски 6, перемещая их по приводному валу 13 на нужное расстояние. При этом, шлицы, которые выполнены отдельно на диске 6, и на валу 13 - разъединяются. Этим исключается передача момента вращения на приводное колесо 5. В этом случае поступательное движение устройства прекращается.
Приведение оборудования в исходное работоспособное состояние выполняется с помощью механической или электрической системы сцепления 4, которую в начале нужно отключить. При этом диски сцепления 6 перемещаются с помощью давления (нажимной) пружины 15 и входят в зацепление со шлицами приводного вала 13. В этом случае обороты передаются от приводного вала 13 к приводному колесу 5, к тому же шнеки 1, 2 постоянно вращаются, обеспечивая срезание и одновременное выравнивание поверхности мягкой кровли и передвижения разрушенной массы.
Глубина срезки мягкой кровли регулируется разницей высоты между нижним уровнем образующих шнеков 1, 2 и колес 5, которые перемещают оборудование.
Во время перемещения оборудования, шнеки 1, 2 постоянно вращаются и разрушают мягкую кровлю на необходимую глубину. Разрушенная масса мягкой кровли, благодаря действию шнеков 1, 2, перемещается к периферии, и при перемещении оборудования вперед, формируются продольные насыпи, которые параллельны оси заходки.
Опытно-промышленные испытания показали высокую эффективность работы устройства в любых условиях.