Opublikowano: 28.11.1973 67433 KI. 13e,3/03 MKP F28g 3/D8 Wspóltwórcy wynalazku: Boleslaw Poznanski, Aleksander Kawecki Wlasciciel patentu: Miejskie Przedsiebiorstwo Gospodarki Komunalnej, Chodziez (Polska) Urzadzenie turbinowe do czyszczenia rurociagów Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie turbi¬ nowe do usuwania twardego osadu z wnetrza prze¬ wodów wodociagowych i tym podobnych.Znane jest urzadzenie turbinowe zlozone z uda¬ rowego kola wodnego o osi obrotu pokrywajacej sie z podluzna osia rurociagu, zaopatrzonego w lopatki, a takze z polaczonego z nim narzedzia roboczego o postaci freza, które jest napedzane strumieniem wody przeplywajacej przez rurociag.To znane urzadzenie turbinowe posuwajace sie samodzielnie w kierunku przeplywu strumienia wody i pozostawiajace za soba rurociag oczysz¬ czony posiada te niedogodnosc, ze nie pozwala skutecznie oczyszczac z twardego osadu wnetrza rurociagów o róznych srednicach, a takze ze po¬ siada stosunkowo niewielka wydajnosc. Technicz¬ nymi przyczynami podanych niedogodnosci jest przede wszystkim niewlasciwie uksztaltowana czesc walka przed wirnikiem, kierujaca na je¬ go lopatki — w zaleznosci od srednicy czysz¬ czonego rurociagu — rózne ilosci strumienia wo¬ dy, a takze niewlasciwie uksztaltowane narze¬ dzie robocze.Celem wynalazku jest usuniecie wad i niedo¬ godnosci znanego urzadzenia turbinowego do czyszczenia rurociagów przez uksztaltowanie i polaczenie znanych jego elementów w nowy, ce¬ lowy sposób oraz przez skojarzenie z nimi w jeden funkcjonalny zestaw nowych elementów u- rzadzenia tak, aby mozliwe bylo usuwanie twar¬ dego osadu z wnetrza rurociagów o dowolnej sred¬ nicy, przy równoczesnym zapewnieniu znacznej wydajnosci procesu oczyszczania.Zgodnie z wynalazkiem cel ten osiagnieto przez 5 skonstruowanie urzadzenia turbinowego zlozone¬ go z dwóch liniowo polozonych walków, polaczo¬ nych przegubowo wolnymi koncami, korzystnie za pomoca lacznika, z których jeden jest zaopatrzo¬ ny w polaczony z nim obrotowo wirnik z lopat- io kami i roboczym nozem, drugi zas w polaczona z nim sztywno przegrode z przelotowymi otwo¬ rami, a takze w linowy zacisk polaczony prze¬ gubowo z jego wolnym koncem za pomoca uchwytu. 15 Takie funkcjonalne skojarzenie podanych wyzej srodków technicznych pozwala w pelni osiagnac cel techniczny. Strumien wody pod cisnieniem, plynac oczyszczona czescia rurociagu, osiaga przegro¬ de urzadzenia zaopatrzona w otwory przelotowe. Par- 20 cie strumienia wody na przegrode z otworami powo¬ duje wciskanie urzadzenia w nieoczyszczona czesc rurociagu, a takze wyplyw otworami w przegro¬ dzie mikrostrumieni wody pod znacznym cisnie¬ niem i ze znaczna szybkoscia, które uderzajac 25 w powierzchnie robocze lopatek ustawionych do kierunku przeplywu pod ostrym katem, powodu - ja wprawianie w ruch obrotowy wirnika oraz sprzezonego z nim roboczego noza, a takze posuw urzadzenia do przodu. Twardy osad, usuniety z 30 wnetrza rurociagu, przeplywa razem ze strumie- 67 4333 niem zuzytej wody w kierunku przesuwu urza - dzenia, gdzie jest nastepnie wylapywany.Wynalazek jest dokladniej wyjasniony na pod • stawie uzytecznego przykladu jego wykonania zi¬ lustrowanego na zalaczonych rysunkach, na któ¬ rych w szczególnosci fig. 1 przedstawia przykla - dowe urzadzenie w widoku z boku, czesciowo w pólprzekroju podluznym, fig. 2 — to samo urzadze¬ nie w widoku z góry od strony roboczego noza, fig 3 — roboczy nóz w rozwinieciu, zas fig. 4 i 5 przedstawiaja przykladowe urzadzenie w prze¬ krojach poprzecznych wzdluz linii 4—4 i 5—5 oznaczonych na fig. 1.Jak uwidoczniono na zalaczonych rysunkach na fig. 1, 2, 3, 4 i 5 przykladowe urzadzenie turbi - nowe zlozone jest z dwóch liniowo polozonych wal¬ ków 1 i 2, zaopatrzonych na zwróconych ku so - bie koncach w widelki 3 i 4 i polaczonych mie - dzy soba przegubowo za pomoca lacznika 5 o po¬ staci plaskownika, którego konce sa skrecone wzgledem siebie ,o .9CL. stopni i sa sprzezone z o- mawianymi widelkami 3 i 4 za pomca nitów 6 i 7. Na zwazonej czesci walka 1 jest polaczo¬ na z nim obrotowo tulejka 8 za pomoca lozysk kulkowych 9 i 10 i wspólpracujacych z nacie¬ tymi na jej wewnetrznej powierzchni gwintami mocujacych nakretek 11 i 12, przy czym przed wTsunieciem tego obrotowego ukladu z walka 1 zabezpiecza go podkladka 13 i nakretka 14 osa¬ dzona na koncu walka 1. Mocujaca nakretka 11 jest zaopatrzona w pokrywe 15 i kolnierz 16, wystajacy ponad tulejke 8 oraz posiada wew¬ natrz wydrazenie 17, dla pomieszczenia konca walka 1 z podkladka 13 i nakretka 14. Mocujaca nakretka 12, obejmujaca walek 1 jest wyposazo¬ na w kolnierz 18 wystajacy ponad' tulejke 8 oraz w polaczone z nim dwa oporowe elementy 19 polo¬ zone na przeciwleglych jego stronach nad tulej¬ ka 8. Mieclzy krawedziami tulejki 8 a kolnie¬ rzami 16 ii 18 osadzone sa uszczelki, których nie uwidoczniono na rysunkach. Na tulejke 8 jest wsu¬ nieta wieksza tulejka stanowiaca wirnik 20 urza¬ dzenia turbinowego, przy czym na jego zewnetrznej powierzchni sa osadzone w równych odleglosciach od siebie lopatki 21, z których kazda o równej wysokosci i dlugosci jest nachylona do stycznych do wirnika 20 w punktach polaczenia z wirnikiem 20, pod katem mniejszym od 90 stopni, a takze jest nachylona do kierunku przeplywu strumie¬ nia wody pod katem ostrym, wiekszym w czesci srodkowej niz na koncach kazdej lopatki 21. Przed zsunieciem sie wirnika 20 z tulejki 8 zabezpie¬ czaja go kolnierze 16 i 18 nakretek 11 i 12, zas przed jego obrotem wzgledem tulejki 8 zabezpie¬ czaja go odpowiednie, otwarte na zewnatrz, wy¬ ciecia 22 w tulejce wirnika 20, wspólpracujace z oporowymi elementami 19. Na powierzchni czolo¬ wej pokrywy 15 jest polaczony z nia sztywno za pomoca srub 23 i 24 roboczy nóz 25 o postaci li¬ tery „s", którego robocze ramiona wyposazone w tnace krawedzie 26 i 27 sa zgiete w ten sposób, ze te tnace krawedzie 26 i 27 polozone sa na po¬ wierzchni tworzacej elipsoidy, której podluzna os pokrywa sie z osia 28 obrotu wirnika 20, a wierz- 433 f 4 ¦' ¦ cholek jest skierowany w kierunku drazonego ot¬ woru rurociagu.Na rysunku na fig. 3 przedstawiono przykla¬ dowy nóz 25 w rozwinieciu oraz oznaczono na 5 nim przerywanymi liniami miejsce giecia jego roboczych ramion, zaopatrzonych w tnace krawe¬ dzie 26 i 27, a takze przedstawiono dwa przykla¬ dy uksztaltowania tych roboczych;ramion noza 25 w przekrojach, poprzecznych. W -osi 28, miedzy 10 roboczymi ramionami noza 25, znajduje sie pro¬ wadzacy sworzen 29 osadzony na wsporniku 30 polaczonym ze srodkowa czescia tego noza 25, który zakonczony jest kulka 31 wystajaca poza ramiona noza 25. Ponadto urzadzenie jest wypo- 15 sazone w przegrode 32 w ksztalcie kola z po¬ laczona z nia w srodku symetrii tulejka 33. Prze¬ groda 32 posiada w srodku symetrii przelotowy otwór i jest osadzona suwliwie na walku 2, mniej wiecej w srodkowej jego czesci. Sztywne pola- 20 czenie przegrody 32 z walkiem 2 zapewnia wkret 34 osadzony w7 tulejce 33, oznaczony na rysunku schematycznie. Od strony naporu strumienia wody przegroda 32 jest wyposazona w uszczelniajaca tarcze 35, z która jest polaczona rozlacznie za po- 25 moca srub 36, oznaczonych na rysunku schema¬ tycznie. Przegroda 32, a takze polozona za nia tarcza 35 sa zaopatrzone w przelotowe otwory 37, polozone w równej odleglosci miedzy soba oraz od osi symetrii przegrody 32 i tarczy 35. Wolny 30 koniec 38 walka 2 posiada ksztalt plaskownika i jest polaczony obrotowo z widelkami uchwytu 39 za pomoca nitu 40, oznaczonego na rysunku sche¬ matycznie. Uchwyt 39 jest sprzezony ze znanym zaciskiem linowym 41. 35 Po zdemontowaniu elementów zasuwy osadzo¬ nej na rurociagu, który ma byc oczyszczony, oraz po polaczeniu z przegroda 32 urzadzenia tur¬ binowego uszczelniajacej tarczy 35, minimalnie mniejszej od przekroju poprzecznego rurociagu, 40 oraz po zdemontowaniu wirnika 20 z lopatkami 21 i roboczego noza 25 polaczonego z pokrywa 15 mocujacej nakretki 11 urzadzenia turbinowego, wsuwa sie to urzadzenie koncem zaopatrzonym w zacisk linowy 41 do czesci rurociagu polozonego 45 naprzeciw rurociagu, który ma byc oczyszczony.Nastepnie po umieszczeniu w podluznej osi ruro¬ ciagu w korpusie zasuwy, kolejno wirnika 2t) z lopatkami 21 oraz mocujacej nakretki 11 z po¬ krywa 15 i roboczym nozem 25, nastepuje montaz 50 urzadzenia turbinowego, polegajacy na wysunieciu zdemontowanej czesci urzadzenia do polozenia kie¬ dy wirnik 20 z lopatkami 21 osadzony zostaje na tu¬ lejce 8, a oporowe elementy 19 wsuwaja sie w wy¬ ciecia 22 tulejki wirnika 20, a nastepnie na do- 55 kreceniu mocujacej nakretki 11 z pokrywa 15 i roboczym nozem 25, wspólpracujacej z gwintem tulejki 8. Na koniec urzadzenie przepycha sie do czesci rurociagu, który ma byc oczyszczony, la¬ czac przed tym uchwyt 39 za pomoca zacisku 41 6o z koncem liny stalowej, przechodzacej na zewnatrz zasuwy przez otwór w elastycznej uszczelce, za¬ krywajacej gardziel zdemontowanej zasuwy.Jak juz wspomniano, strumien wody pod cisnie¬ niem plynac rurociagiem osiaga za zasuwa prze- 65 grode 32 z uszczelniajaca tarcza 35 zaopatrzona5 67 433 6 w przelotowe otwory 37. Parcie strumienia wody na przegrode 32 z uszczelniajaca tarcza 35 po¬ woduje wciskanie urzadzenia turbinowego w nie- oczyszczona czesc rurociagu, a takze wyplyw ot¬ worami 37 mikrostrumieni wody pod znacznym cisnieniem i ze znaczna szybkoscia, które uderza¬ jac w powierzchnie robocze lopatek 21, ustawio¬ nych pod ostrym katem, powoduja wprawianie w ruch obrotowy wirnika 20, oraz sprzezonego z nim za pomoca pokrywy 15 i nakretki 11 robo¬ czego noza 25, a takze posuw urzadzenia do przo¬ du. W trakcie wykonywania tych ruchów roboczy: nóz 25, a takze wirnik 20 oraz pozostale elemen¬ ty urzadzenia osadzone na walku 1 wykonuja rów¬ niez ruchy poprzeczne w czyszczonym przewo¬ dzie, a to dzieki przegubowemu "polaczeniu wal¬ ka 1 z walkiem 2. W ten sposób roboczy nóz 25, o srednicy mniejszej od czyszczonego rurociagu, po¬ zwala dokladnie usunac twardy osad, polozony na jego wewnetrznych sciankach.Oczywiscie wynalazek nie jest ograniczony tyl¬ ko do opisanych i przedstawionych na rysunkach przykladów jego wykonania lub ich kombinacji, al¬ bo do stosowania razem wszystkich jego cech czast¬ kowych, lecz obejmuje takze stosowanie oddziel¬ ne pojedynczych cech i dalsze odmiany opisanych i przedstawionych na rysunkach propozycji, bez Koniecznosci wykraczania poza zakres istoty wy¬ nalazku.Zgodnie z jednym z mozliwych dalszych przy¬ kladów tnace krawedzie roboczych ramion noza moga miec ksztalt nie tylko wycinka elipsy, ale i dowolnej krzywej drugiego stopnia lub wresz¬ cie odcinka prostej i byc polozone nie tylko na powierzchni tworzacej elipsoidy, ale takze para- boloidy, stozka lub tym podobnej powierzchni. Po¬ dobnie przegroda, albo uklad przegrody z tarcza uszczelniajaca zaopatrzone moga byc nie tylko w przelotowe otwory o ksztalcie cylindrycznym, ale korzystnie moga miec postac konfuzorów,, dla u- zyskania wyplywu mikrostrumieni wody o znacz¬ nej energii. Równiez liniowo polozone walki po¬ laczone moga byc przegubowo nie tylko za pomo¬ ca lacznika, ale równiez elastycznym przegubem na przyklad sprzeglem podatnym osadzonym w gumie.Pozostawiajac dalsze szczególowe adaptacje przed- stawionego na rysunkach i w opisie wynalazku uznaniu i zyczeniu uzytkowników, wypada na ko¬ niec podkreslic jego wysokie walory eksploata¬ cyjne, zwlaszcza zas latwosc obslugi i uzytkowa¬ nia, co obok prostoty uzytych srodków technicz¬ nych sprawia, ze przedstawiony tu wynalazek wprowadza znaczny postep w dziedzinie urzadzen turbinowych do czyszczenia rurociagów i to polo¬ zonych nie tylko poziomo. PL