Устройство для очистки труб круглого сечения
APPARATUS FOR CLEANING CIRCULAR-SECTION PIPES

Изобретение относится к устройствам для механической очистки внутренних поверхностей труб круглого сечения, преимущественно для удаления твердых остатков из дымоходов печей и каминов.
Использование печей и каминов приводит к накоплению на внутренних поверхностях каминных и печных дымоходов продуктов сгорания, таких как зола, сажа, смола и креозот, которые следует периодически удалять.
Наиболее распространенными конструкциями для удаления таких твердых остатков  являются устройства с чистящим головками в виде щеток, например, по патентам CA 1200954, US 4353143 или CN 106705086. Множество скрепленных гибких проволочных элементов щеток вполне пригодны для снятия рыхлых составляющих отложений, таких как зола и сажа, но не эффективны в случае отвердевших или спекшихся материалов. Увеличение жесткости проволочных элементов щеток не решает проблему, поскольку приводит в блокированию чистящей головки в сужениях трубы.
Известен способ очистки дымохода по патенту US4528040A, использующий прием поперечного ударного воздействия острых металлических стержней на очищаемую поверхность, который, однако, может приводить к разрушению трубы.
Известны конструкции (патенты US 4873739, US 4823425, US 5426812), содержащие пластинчатые или ленточные упругие элементы чистящих головок,  закрепленные в ступице одним концом и которые соскабливают внутреннюю поверхность трубы другим концом. Недостатком таких решений является низкая очищающая способность при твердых отложениях из-за слабого прижимного усилия.
Известен инструмент (US 5257435) для чистки дымохода с петлеобразными рабочими элементами в виде изогнутого троса, имеющий, однако низкую эффективность из-за короткой и сглаженной рабочей поверхности.
Наиболее близким к предлагаемому в заявке решению является устройство для очистки труб и дымоходов по патенту US 4841593 (наиболее близкий аналог), которое, в частности, содержит центральный корпус с элементами крепления для присоединения средств управления устройством, на центральном корпусе закреплено множество упругих ленточных элементов так, что каждый ленточный элемент образует упругую петлю, на внешней поверхности которой установлен один или несколько скребковых элементов.  Использование упругих свойств ленточных элементов, которые создают дополнительно прижимное воздействие в поперечном направлении, следует рассматривать как существенное улучшение по сравнению с другими известными решениями, однако эффективность соскабливающего действия скребковых элементов в условиях застаревших твердых отложений остается недостаточной. Другим недостатком является усложнённость конструкции с элементами, которые при сборке устройства помимо операций множественного сгибания и вырезания пазов, требует сварки, которая обычно приводит к утрате упругих свойств ленточных элементов.
Целью изобретения является относительно несложное в сборке устройство, позволяющее эффективно очищать внутреннюю поверхность труб круглого сечения в условиях наличия отложений повышенной твердости.
Для этого устройство для очистки труб круглого сечения содержит центральный корпус с элементами крепления для присоединения средств управления устройством, на центральном корпусе закреплены по крайней мере два упругих ленточных элемента так, что каждый ленточный элемент образует спиральную петлю, при этом торцевые поверхности ленточных элементов являются режущими кромками устройства.
Благодаря наличию этих признаков достигается технический результат, заключающийся в увеличении эффективности удаления твердых отложений за счет использования режущих свойств кромки ленточных элементов при обеспечении возможности применения как возвратно-поступательных рабочих перемещений устройства, так и его осевого вращения.
В частном случае, ленточный элемент представляет собой металлическую ленту, образующую плоскую пружину с упругими свойствами.
В другом частном случае, элементами крепления для присоединения средств управления устройством являются первый элемент крепления и второй элемент крепления, размещенные на противоположных концах центрального корпуса.
Пример осуществления изобретения иллюстрируется чертежами.
Фиг. 1 - общий вид устройства для очистки труб круглого сечения с присоединенной рым-гайкой.
Фиг. 2 - изображение отрезка трубы центрального цилиндрического корпуса с пропилами.
Фиг. 3 - схема укладки упругих ленточных элементов.
Фиг. 4 - схема монтажа устройства.
Фиг. 5 - иллюстрация положения спиральных петель в очищаемой трубе для устройств с двумя, тремя и четырьмя ленточными элементами.
Фиг. 6 - схема взаимодействия спиральной петли с внутренней поверхностью трубы при возвратно-поступательном движении устройства.
Фиг. 7 - схема взаимодействия спиральной петли с внутренней поверхностью трубы при вращательном движении устройства.
Устройство для очистки содержит центральный цилиндрический корпус 1, на котором закреплены четыре упругих ленточных элемента 2, которые соответственно образуют четыре спиральные петли 3. При этом торцевые поверхности ленточных элементов 2 являются режущими кромками устройства. Для присоединения средств управления устройством центральный цилиндрический корпус 1 снабжен первым элементом 4 крепления и вторым элементом 5 крепления в виде осевой резьбовой шпильки 6 на противоположных концах устройства.
В данном примере осуществления изобретения центральный цилиндрический корпус 1 изготовлен из отрезка 7 трубы, внутри которого находится монтажная пробка 8 с резьбовой шпилькой 6. На торцах отрезка 7 трубы выполнены пропилы 9, в которые при монтаже устройства вставляются упругие ленточные элементы 2, которые после укладки фиксируются на центральном цилиндрическом корпусе 2 с помощью шайбы 10 и гайки 11 (Фиг. 4).
В других вариантах выполнения устройство может содержать, например, две или три спиральные петли, как показано на Фиг. 5.
Применение устройства предполагает присоединение средств управления (привода), выбор которых зависит от расположения очищаемой трубы относительно пользователя - сверху, снизу или горизонтально, а также ее свойств - с прямыми или изгибающимися участками. Такими средствами могут быть веревка, груз, сантехнический трос, удлиняющаяся (наращиваемая) штанга или электроинструмент, такой, как ручная электрическая дрель.
Например, в случае использования веревки, она может прикрепляться к первому элементу 4 крепления или второму элементу 5 крепления при помощи монтажного кольца рым-гайки 12.
Также применение устройства предполагает, что поперечный размер устройства несколько превышает внутренний диаметр очищаемой трубы, поэтому при взаимодействии со стенками очищаемой трубы за счет упругих свойств ленточных элементов 2 в поперечном направлении создается дополнительно прижимное воздействие, при этом режущие кромки спиральных петель 3 выполняют функцию ножа и срезают твердые трубные отложения при передвижении устройства. В местах 13 контакта образуется вертикальная полоса 14 очистки при возвратно-поступательном движении устройства (Фиг. 6) и горизонтальная полоса 15 очистки - при вращательном (Фиг. 7) движении устройства.