Устройство для обработки поверхности цилиндрических изделий

Полезная модель относится к устройствам, предназначенным для обработки наружной поверхности цилиндрических изделий, например трубопроводов, и может быть использована для нанесения покрытия на поверхность цилиндрических изделий.
Известно устройство для окраски труб, содержащее емкость для красящей жидкости и разъемное кольцо с пористым элементом, охватывающим по окружности окрашиваемую трубу, оно снабжено вторым разъемным кольцом с пористым элементом, которое соединено с первым цилиндрической обечайкой, образующей с окрашиваемой трубой полость для красящей жидкости и соединенной с емкостью посредством патрубка, в котором установлен с возможностью вращения в процессе окраски ролик, выполненный с лопастями (патент RU № 902851, МПК В05С 1/06 (2000.01), опубл. 07.02.1982 г.).
Известное устройство обладает низкими эксплуатационными качествами.
Известно устройство для покраски цилиндрических изделий, содержащее губку, размещенную по окружности вокруг цилиндрического изделия; средство для содержания краски, расположенное по окружности и вплотную относительно губки, и содержащее, по меньшей мере, две сегментные секции, причем упомянутые секции определяют, по меньшей мере, одно пространство между ними, причем каждая секция включает в себя множество отверстий, контактирующих с указанной губкой, по которым краска попадает на губку. Устройство содержит средство натяжения пружины, приспособленное для поддержания соответствующего давления, прижимающего губку к цилиндрическому изделию независимо от диаметра цилиндрического изделия (патент US № 4095555, МПК В05С 1/02, опубл. 20.06.1978 г.).
Известное устройство имеет сложную конструкцию.
Известно устройство для нанесения праймера или другого покрытия на поверхность трубопровода, состоящее из передвижной по трубопроводу тележки с установленными на ней бачком для наносимой массы и щетками, вращающимися вокруг трубы, щетки укреплены внутри вращающегося цилиндра, охватывающего трубу и расположенного внутри кольцевого бачка, частично наполняемого праймером, с целью непрерывного захвата праймера щетками и равномерного нанесения его на поверхность трубы. Внутри вращающегося цилиндра между щетками укреплены ковши для дополнительного захвата и нанесения праймера на трубу (патент RU № 72457, МПК В05С 1/06, B05D 7/14 (2000.01), опубл. 1948 г.).
Известное устройство обладает низкими эксплуатационными качествами, обусловленными использованием ручного труда и невозможностью доступа к труднодоступным участкам трубопровода.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению по совокупности существенных признаков является устройство, содержащее привод вращения валиков, каретку и, по меньшей мере, два подвижно сопряженных с кареткой дугообразных кронштейна. Валики выполнены в виде легко изгибаемых в любом направлении гибких валов, обладающих большой жесткостью на кручение и малой на изгиб. Один конец каждого валика закреплен с возможностью вращения на каретке и посредством оси связан с приводом вращения. Другой конец закреплен с возможностью вращения в свободном конце дугообразного кронштейна. Кронштейны установлены на каретке на расстоянии, достаточном для размещения между ними поперечного сечения обрабатываемого цилиндрического изделия. Кронштейны выполнены с возможностью взаимно перпендикулярного поворота навстречу друг другу и полукольцевого поперечного обхвата цилиндрического изделия (патент RU № 2477183, МПК В05С 1/00 (2006.01), опубл. 10.03.2013 г.).
Известное устройство обладает низкими эксплуатационными качествами, в том числе использованием ручного труда.
Поставлена задача повысить эксплуатационные качества устройства для обработки поверхности цилиндрических изделий.
Технический результат совпадает с поставленной задачей и достигается за счет того, что устройство для обработки поверхности цилиндрических изделий, содержащее каретку, систему подачи материала покрытия, держатель с рабочими элементами, механизм разъема держателя с дистанционным управлением, оно снабжено тележкой с вертикальными стойками, а каретка состоит из вертикальных и горизонтальных рельсов, причем нижний горизонтальный рельс состоит из двух частей, при этом вертикальные рельсы каретки взаимодействуют с вертикальными стойками тележки с возможностью вертикального перемещения, образуя механизм подъема держателя, выполненный в виде разъемного кольца, кроме того, механизм разъема держателя выполнен в виде горизонтальных планок, взаимодействующих с горизонтальными рельсами каретки с возможностью горизонтального перемещения, и объединен с механизмом вращения держателя, выполненным в виде полукольцевых рельсов, по которым перемещается держатель, рабочие элементы прикреплены к держателю по окружности, система подачи материала покрытия размещена на подвесе, установленном на тележке, и снабжена дозирующим устройством, подающим материал покрытия на поверхность обрабатываемого изделия, кроме того, устройство снабжено приводами вращения держателя, перемещения тележки, подъемного и разъемного механизмов, управляемыми дистанционно посредством блока управления.
Перемещение вертикальных рельсов каретки и горизонтальных планок механизма разъема осуществляется посредством роликов, вращение держателя по полукольцевым рельсам осуществляется посредством роликов, расположенных на держателе по окружности, подвес закреплен на тележке с возможностью качания, тележка выполнена с колесами в виде усеченных конусов или по форме трубы для перемещения по обрабатываемому изделию, вертикальные и горизонтальные рельсы каретки жестко соединены между собой, рабочие элементы распределены на держателе равномерно и могут быть выполнены в виде щеток, кистей, валиков, размазывающих полотен или инструментов для очистки обрабатываемой поверхности, дозирующее устройство выполнено в виде насоса-дозатора, при этом устройство снабжено блоком питания.
Отличительные существенные признаки, заключающиеся в том, что устройство снабжено тележкой с вертикальными стойками, а каретка состоит из вертикальных и горизонтальных рельсов, причем нижний горизонтальный рельс состоит из двух частей, при этом вертикальные рельсы каретки взаимодействуют с вертикальными стойками тележки с возможностью вертикального перемещения, образуя механизм подъема держателя, выполненный в виде разъемного кольца, кроме того, механизм разъема держателя выполнен в виде горизонтальных планок, взаимодействующих с горизонтальными рельсами каретки с возможностью горизонтального перемещения, и объединен с механизмом вращения держателя, выполненным в виде полукольцевых рельсов, по которым перемещается держатель, рабочие элементы прикреплены к держателю по окружности, система подачи материала покрытия размещена на подвесе, установленном на тележке, и снабжена дозирующим устройством, подающим материал покрытия на поверхность обрабатываемого изделия, кроме того, устройство снабжено приводами вращения держателя, перемещения тележки, подъемного и разъемного механизмов, управляемыми дистанционно посредством блока управления, а также признаки зависимых пунктов формулы позволили повысить эксплуатационные качества устройства для обработки поверхности цилиндрических изделий.
Анализ известных технических решений в данной области техники показал, что заявляемое техническое решение имеет признаки, которые отсутствуют в аналогах, а их использование в заявляемой совокупности существенных признаков позволяет получить новый технический результат. Следовательно, заявляемое техническое решение соответствует условию патентоспособности полезной модели «новизна».
Устройство для обработки поверхности цилиндрических изделий иллюстрируется чертежами:
фиг. 1 - устройство для обработки поверхности цилиндрических изделий, общий вид;
фиг. 2 - то же со снятой половинкой держателя;
фиг. 3 - то же с держателем в разомкнутом состоянии.
Устройство для обработки поверхности цилиндрических изделий (труб) содержит каретку, тележку 1, систему подачи материала покрытия, держатель 2 с рабочими элементами 3.
Каретка состоит из жестко соединенных между собой двух вертикальных и двух горизонтальных рельсов 4 и 5 соответственно. Нижний горизонтальный рельс 5 состоит из двух частей, которые расположены на расстоянии. Расстояние между частями нижнего рельса 5 должно быть больше диаметра обрабатываемой трубы.
Тележка 1 представляет собой раму с установленными на ней колесами для перемещения по трубе и вертикальными стойками 6 с роликами. Вместо роликов могут быть выполнены полозья для уменьшения веса, по которым перемещается по вертикальной оси каретка. Тележка 1 перемещается по трубе при помощи привода, выполненного в виде двигателя 7, установленного на тележке 1. Колеса могут быть выполнены в виде усеченных конусов или по форме трубы, обеспечивая установку тележки 1 на трубы разного диаметра.
Вертикальные рельсы 4 каретки взаимодействуют с вертикальными стойками 6 тележки 1 посредством роликов, образуя механизм подъема держателя 2.
Система подачи материала покрытия состоит бачка 8 с материалом покрытия, снабженного дозирующим устройством, выполненным в виде насоса-дозатора 9. Бачок 8 закреплен на подвесе 10. Подвес 10 выполнен Г-образной конструкции, к вертикальной стойке которой приварена труба, устанавливаемая с возможностью качания на горизонтальную трубу, закрепленную на тележке 1. Подвес 10 может быть размещен как с левой, так и с правой стороны тележки 1.
Материал покрытия подается из бачка 8 через насос-дозатор 9 на поверхность обрабатываемой трубы.
Держатель 2 выполнен в виде разъемного кольца и состоит из двух идентичных половинок с прикрепленными к ним роликами, расположенными по окружности. Рабочие элементы выполнены в виде кистей 3, прикрепленных к держателю 2 равномерно по окружности. В качестве рабочих элементов 3 могут быть использованы щетки, валики, размазывающие полотна или инструмент для очистки обрабатываемой поверхности трубы в виде скребков и т.п.
Устройство снабжено механизмом разъема держателя 2, выполненным в виде горизонтальных планок 11, взаимодействующих с горизонтальными рельсами каретки с возможностью горизонтального перемещения. Горизонтальные планки 11 соединены вертикальной стойкой, имеющей проушину. На концах горизонтальных планок 11, обращенных внутрь, жестко закреплены вертикальные планки, к которым крепятся рельсы 12, обеспечивающие вращение держателя 2 вокруг окрашиваемой трубы и выполненные в виде полуколец с внутренним меньшего и наружным большего диаметрами. На кронштейнах, установленных на верхнем горизонтальном рельсе 5, закреплены с возможностью вращения ролики, которые охватывает тросик. Один из роликов соединен с валом двигателя 13, являющегося приводом механизма разъема. В вертикальные планки вставлены стержни разной высоты, которые зафиксированы на верхней и нижней частях тросика.
Подъемный механизм работает от привода, выполненного в виде двигателя 14, установленного на тележке 1
Вращение держателя 2 осуществляется приводом вращения держателя 2, выполненным в виде двигателей 15 за счет фрикционного сцепления вала двигателей 15 с боковой поверхностью держателя 2. Двигатели 15 жестко закреплены на проушинах механизма разъема с двух сторон от держателя 2.
Управление приводами устройства осуществляется от блока 16 управления с помощью пульта 17 дистанционного управления.
Устройство снабжено блоком питания, в частности автомобильной аккумуляторной батареей или бензогенератором.
Устройство для обработки поверхности цилиндрических изделий работает следующим образом.
На обрабатываемую трубу устанавливают тележку 1 с кареткой. В исходном положении половинки держателя 2 разомкнуты и подняты наверх. Посредством пульта 17 управления подается сигнал на двигатели 14 и 13 подъемного и разъемного механизмов соответственно, после чего вертикальные рельсы 4 каретки опускаются по стойкам 6 тележки 1, затем горизонтальные планки 11 перемещаются по горизонтальным рельсам 5 навстречу друг к другу при помощи тросика, смыкая половинки держателя 2, установленные на полукольцевых рельсах 12, обеспечивая кольцевой обхват трубы. Затем по сигналу от блока управления 16 из бачка 8 на поверхность трубы подается материал покрытия (краска). С помощью насоса-дозатора 9 регулируется поток материала покрытия. После чего подается сигнал на двигатели 15, начинается вращение держателя 2 с кистями 3, обеспечивая равномерное распределение материала покрытия по всей обрабатываемой поверхности трубы. По сигналу на двигатель 7 осуществляется перемещение тележки 1 вдоль трубы с одновременным ее окрашиванием.
При преодолении устройством препятствий в виде вертикальных стоек, держатель 2 разъединяется, его половинки расходятся при помощи тросика, двигаясь по горизонтальным рельсам 5 каретки. При преодолении устройством препятствий в виде горизонтальной врезки, каретка с разведенными половинками держателя 2 поднимается по роликам, закрепленным на стойках 6 тележки 1.
Наличие дистанционного управления обеспечило окрашивание трубы в труднодоступных участках, таких как овраги, реки, водные преграды, высокие арки через дорогу и т.п.
Кроме того, данное устройство можно применять для одновременной очистки и окраски трубы, для чего на тележку устанавливается сзади по ходу движения один вращающийся держатель инструмента для покраски, а спереди два вращающихся держателя с инструментом для очистки поверхности. Первый - с металлическими щетками. Второй - с полимерными щетками с подачей под них растворителя. Устройство за один проход может подготавливать поверхность для покраски и производить покраску. При этом для полного высыхания растворителя на поверхности для последующей покраски устройство должно двигаться очень медленно или это делать в два прохода, с временными паузами для высыхания растворителя.
Таким образом, заявляемое устройство включает в себя полный функционал подготовки поверхности трубы для покраски, с последующим нанесением грунтовки и защитного покрытия.
Заявляемое техническое решение позволяет повысить эксплуатационные качества устройства для обработки поверхности цилиндрических изделий.
Заявляемое техническое решение соответствует требованию промышленной применимости и возможно для реализаций на стандартном технологическом оборудовании.