Устройство для изготовления дымоходов

Полезная модель относится к изготовлению двухслойных дымоходов типа «сэндвич», преимущественно из нержавеющей стали.
Для производства дымовых труб используются производственные автоматизированные линии, в составе которых комплекс специализированных станков и роботов (https://www.youtube.com/watch?v=cWVwV6O6TZ4; http://www.alians-st.ru/reference/production/;  http://trubamaster.ru/dymovye/proizvodstvo-dymohodov.html). Достаточно распространено и самостоятельное изготовление двухслойных дымоходов типа «сэндвич» из комплекта стандартных материалов и комплектующих деталей (https://aqua-rmnt.com/otoplenie/dimohod/dyimohod-iz-stalnoy-trubyi-svoimi-rukami.html).
Двустенный стальной дымоход типа «сэндвич» представляет собой конструкцию, состоящую из двух труб разных диаметров, пространство между которыми наполняется теплоизоляционными материалами, например, вермикулитом (горная порода силикатного класса, группы гидрослюд, которая подвергается дроблению и обжигу) и запрессовывается с двух сторон теплоизоляционными цилиндрами на основе каменной ваты из базальтовых горных пород.
Недостатком известных технологий и оборудования является то, что пространство между трубами заполняется изоляционным материалом, как правило, вручную, что снижает качество изделия в целом и усложняет технологичность изделия.
Задачей полезной модели является создание устройства для изготовления двойного дымохода типа «сэндвич» обеспечивающего снижение времени на изготовление изделия и повышение качества его монтажа.
Технический результат достигается за счет обеспечения автоматизации сборки дымохода типа «сэндвич» с наполнением пространства между трубами прессованным изоляционным материалом.
Устройство для изготовления дымоходов содержит смонтированные на пространственной  раме рабочий стол с центральной стойкой, накопители для изоляционных цилиндров, расположенные между ними вертикальные манипуляторы, устройства для прессования изоляционных материалов, и, по меньшей мере, один дозатор для сыпучих материалов. На раме  расположена и закреплена система поворота рабочего стола, накопителей и манипуляторов. Рабочий стол выполнен в виде диска и снабжен по периметру устройствами для зажима труб дымохода. Накопители,  выполнены в виде дисков, на которых по периметру установлены вертикальные стойки для размещения изоляционных колец. Рабочий стол, манипуляторы и накопители связанны с системой поворота рабочего стола, накопителей и манипуляторов, а устройства для прессования изоляционных материалов и дозатор ориентированы с возможностью соединения с оболочками дымохода, установленными на рабочем столе, и закреплены на раме.
Рама устройства выполнена в виде нижних продольных и поперечных балок, а также вертикальных стоек, соединенных верхней горизонтальной опорной плитой с отверстиями, в которых закреплены устройства для прессования и дозатор. Отверстия, выполненные в опорной плите рамы, ориентированы над устройствами для зажима труб дымохода.
Система поворота рабочего стола, накопителей и манипуляторов состоит из опорных поворотных дисков для поворотного стола, каждого накопителя и манипулятора, рычагов, системы приводных пневмоцилиндров, обеспечивающих поворот дисков и упоров, при этом
поворотные диски и пневмоцилиндры шарнирно закреплены на балках рамы. Кроме того, система поворота рабочего стола, накопителей и манипуляторов дополнительно снабжена поддерживающими рабочий стол роликами, закрепленными на продольных балках, расположенных под углом друг к другу и связанных с нижними балками рамы.
Устройства для зажима труб рабочего стола выполнены в виде цилиндрических стоек с диаметром, соответствующим внутреннему диаметру внутренних труб дымохода и закреплены на рабочем столе с помощью винтовых соединений.
На центральной стойке рабочего стола закреплено устройство для фиксации наружных труб дымохода.
Устройство для прессования изоляционных колец выполнено в составе двух пневмоцилиндров, штоки которых скреплены с конусным кольцом резьбовым соединением.
Устройство для прессования сыпучего изоляционного материала содержит пневмоцилиндры, конусную втулку для центровки оболочек дымохода с пневмоцилиндрами для ее вертикального перемещения.
Дозатор содержит бункер пневмоцилиндры, штоки которых соединены с заслонками, перекрывающими бункер сверху и снизу, и центровочную втулку.
На фиг. 1 представлен общий вид устройства для изготовления дымоходов, на фиг. 2 – вид сверху на рабочий стол и накопители для изоляционных материалов; на фиг. 3 – центральная стойка рабочего стола; на фиг. 4 – система поворота рабочего стола, накопителей и манипуляторов; на фиг. 5– устройство для зажима труб дымохода; на фиг. 6– манипулятор; на фиг. 7 – каретка манипулятора для захвата элементов изоляционного материала (цилиндров эковера); на фиг. 8 – устройство для прессования изоляционного материала в виде цилиндров эковера; на фиг. 9 – устройство для прессования сыпучего изоляционного материала; на фиг. 10 – дозатор; на фиг. 11 – общий вид станка с установленными на рабочем столе трубами дымохода и установленными на стойках накопителей цилиндрами эковера; на фиг. 12 – представлена схема работы устройства для изготовления дымоходов.
Предлагаемое для патентования устройство предназначено для изготовления дымовой тубы, содержащей внешнюю и внутреннюю металлические оболочки, между которыми помещен послойно прессованный сыпучий изоляционный материал, изолированный с торцов цилиндрами эковера.
Устройство для изготовления дымоходов содержит пространственную раму 1 в виде замкнутого контура из нижних продольных балок и поперечных балок 2. На нижних продольных балках 2 установлены вертикальные балки 3, на которые опирается горизонтальная опорная плита 4.
Кроме того, устройство содержит рабочий стол 5 с центральной стойкой 6, расположенный между двух накопителей 7 для изоляционных материалов в виде колец эковера. Между накопителями 7 и рабочим столом 5 установлены два манипулятора 8. На горизонтальной опорной плите 4 рамы 1 установлены два дозатора 9 для сыпучего изоляционного материала.
Для обеспечения поворота рабочего стола 5, накопителей 7 и манипуляторов 8, на нижних балках 2 рамы 1 смонтирована система поворота рабочего стола, накопителей и манипуляторов. В состав элементов, обеспечивающих поворот рабочего стола 5, входят установленный на подшипнике поворотный диск (храповик) 10 рабочего стола 5, скрепленные с ним два рычага 11, связанные с пневмоцилиндрами 12, которые закреплены на нижних балках 2 рамы 1 посредством шарниров. В состав элементов, обеспечивающих поворот накопителей входят установленные на подшипниках два поворотных диска 13 с рычагами 14, соединенными со штоками пневмоцилиндров 15. Рычаги 14 снабжены собачками 16, взаимодействующими с дисками 13. В состав элементов, обеспечивающих поворот манипуляторов входят установленные на подшипниках два храповика 17 (зубчатые диски), соединенные со штоками двух пневмоцилиндров 18. В систему поворота рабочего стола, накопителей и манипуляторов также входят упор 19 рабочего стола 5, два упора 20 для накопителей 7, упоры 21 для манипуляторов 8 и ролики 22.
Рабочий стол 5 выполнен в виде диска, в центре которого установлена стойка 6, а по периметру закреплены с помощью винтового соединения шесть устройств для зажима 23 труб дымохода. Край диска рабочего стола 5 напротив каждого устройства для зажима 23 снабжен прорезью 24 для упора 19 рабочего стола. Центральная стойка 6 связана с горизонтальной опорной плитой 4 рамы 1 и снабжена устройством подачи воздуха 25. В средней части центральной стойки 6 установлено приспособление 26 для фиксации наружной трубы (вакуумные присоски).
Накопители 7 выполнены в виде дисков, по периметру которых установлены стойки 27 для изоляционного материала (колец эковера), а края диска снабжены углублениями 28 для упоров 20.
Манипуляторы 8 содержат стойку 29, установленную на диске 17, размещенный вдоль нее бесштоковый пневмоцилиндр 30, закрепленную не нем каретку 31, снабженную пневмоцилиндрами 32 для управления иголками 33, обеспечивающими захват цилиндров эковера. Верхний край манипулятора 8 соединен с горизонтальной опорной плитой 4 рамы 1 посредством шарнирного соединения.
Устройства для зажима 23 труб дымохода выполнено в виде стойки 34, установленной во втулке 35 для позиционирования труб дымохода. На стойке установлен пневмоцилиндр 36 для зажима труб дымохода и подвижный рычаг 37, связанный со штоком пневмоцилиндра 36 посредством кронштейна 38.
Устройство для изготовления труб дымохода снабжено устройством для прессования изоляционного материала 39 в виде колец эковера и двумя устройствами для прессования сыпучего изоляционного материала 40.
Устройство для прессования 39 состоит из пневмоцилиндров 41, штоки которых снабжены конусными кольцами 42, контактирующими с цилиндрами эковера.
Устройство для прессования сыпучего изоляционного материала 40 состоит из трех пневмоцилиндров 43, конусную втулку 44 для центровки внутренней и внешней оболочки дымохода и пневмоцилиндр 45 для подъема и опускания конусной втулки 44. Штоки пневмоцилиндров 43 снабжены кольцами 46, взаимодействующими с сыпучим изоляционным материалом.
Дозатор 10 состоит из пневмоцилиндров 47 и 50, штоки которых соединены с заслонками 48 и 51, установленными сверху и снизу бункера дозатора 49. При открытии заслонки 48 происходит заполнение бункера сыпучим изоляционным материалом (вермикулитом). Заполненный бункер закрывается заслонкой 48. При размещении металлических оболочек будущего дымохода под нижним отверстием дозатора, заслонка 51 открывается посредством пневмоцилиндра 50 и изоляционный материал перемещается из бункера 49 в пространство между оболочками дымохода через центровочную втулку 52, вертикальное перемещение которой осуществляется посредством пневмоцилиндров 53.
Устройство для изготовления дымоходов работает следующим образом.
Перед началом работы устройства для изготовления дымоходов все стойки 27 накопителей 7 заполняются изоляционными материалами в виде колец эковера. Заготовка дымохода в виде внешней и внутренней оболочки устанавливается на рабочий стол 5, при этом внутренняя оболочка фиксируются зажимами 23, а внешняя приспособлением 26 (позиция I, фиг. 12). При включении пневмопривода (на чертежах не показан) с помощью рычагов 11 и пневмоцилиндров 12 осуществляется поворот диска 10 и, установленного на нем, рабочего стола 5 (позиция II), после чего рабочий стол фиксируется упором 19, зацепленным в прорезях 24, одновременно манипулятор перемещает кольцо эковера с правого накопителя 7 также в позицию II при помощи каретки 31 с иголками 33.  В этой позиции кольцо эковера размещается в нижней части оболочек и запрессовывается кольцом 42, скрепленным со штоком пневмоцилиндра 41 устройства для прессования 39.  Далее осуществляется поворот рабочего стола 5 в позицию III и установка оболочек дымохода под одним из дозаторов для засыпки в пространство между ними сыпучего изоляционного материала (вермикулита). Для этого внутренняя оболочка центрируется и закрепляется устройствами для зажима 23. Центрирующая втулка 52 дозатора 10 опускается, закрепляется на оболочках дымохода, открывается нижняя заслонка 51 и пространство между оболочками заполняется сыпучим изоляционным материалом (вермикулитом). Со следующим поворотом рабочий стол устанавливается в позицию IV и осуществляется трамбовка вермикулита устройством для прессования 40, конусная втулка которого центрует оболочки дымохода, о кольца 46 штоков пневмоцилиндров 43 трамбуют начальную насыпку вермикулита. После трамбовки пневмоцилиндры 43 поднимают конусную втулку. После этого рабочий стол осуществляет еще один поворот и фиксируется в позиции V. В этом положении осуществляется окончательная досыпка сыпучего изоляционного материала (вермикулита) из второго дозатора 9 в пространство между оболочками дымохода. При перемещении рабочего стола 5 в позицию VI рабочий стол завершает полный поворот, а заготовка дымохода устанавливается и закрепляется под вторым устройством для прессования 40, с помощью которого осуществляется окончательная трамбовка вермикулита и последующая запрессовка верхнего кольца эковера, снятого со второго накопителя 7 и перемещенного вторым манипулятором 8.
На позиции VI завершен процесс изготовления дымохода и готовое изделие снимается с устройства.
Предложенная для патентования полезная модель представляет компактное устройство с высокой производительностью, обеспечивающее автоматическую сборку дымоходов с высокими качественными характеристиками.