FI64829B - Issmaeltningsdon - Google Patents

Description

μ -w τ] r , KUULUTUSJULKAISU / il O O n jjgHA ™ 11 UTLÄGG NI NGSSKRI FT 64 829 C Patentti v.j.....> ly 10 01 1934

Patc-nt fLedci-jlnt ^ T ^ (51) Kv.lk 1/lnt.CI.3 E 03 B 7/3^· SUOMI —FINLAND (21) hMittlhikMW-Pitnilam«knlnf 791021+ (22) H*k«mitpilvi — AiwSknlnfadag 2 7 · 0 3 · 7 9 ^ ^ (23) Alkuptlvi — Giltlfhtudaf 07.05.79 (41) Tullut luikituksi — Blivit offuntllj 08.11.80

Patentti· la rekisterihallitus .... ...... , Λ _ * , (44) Nlhtivlkslpsnon |t kuuLJulkaltun pvm. — -3n 09.83 Pätene- och registerstyreisen ' ' Aniftkan utltfd och utl.*kr»f»n publlcend (32)(33)(31) Pyydetty ttuolktu»—Begird prlorltet (71)(72) Toivo Pohjalainen, Purotie 2, 02300 Espoo 30, Suomi-Finland(Fl) (7^) Uho Burmeister (5I+) Jäänsulatin - Issmältningsdon

Keksintö kohdistuu jäänsulattimeen, ja on erikoisesti tarkoitettu käytettäväksi putkijäätymien eulattamiseen. Ennestään tunnetaan laitteita· jotka sulattavat putkijäätymiä, joko lämmittämällä putken seinämiä sen kautta kulkevalla sähkövirralla tai putkeen johdetulla kuumalla vedellä tai höyryllä.

Mainituilla sähköisillä sulattimilla on epäkohtana se, että ne eivät sovi sähköä johtamattomien putkien jäätymiä varten. Kuumavesi- ja höyrysulattimien puutteellisuutena on taas se, että niitten sulatuspäätä on vaikea työntää tarpeeksi pitkälle putken sisään. Lisäksi sulatusenergian siirto putken ulkopuolella olevasta lämmönkehittimeetä on epäedullinen, koska matkalla tapahtuu lämmönhukkaa.

Ennestään tunnetaan myöskin laitteita (patenttijulkaisu SE 94 081 (85 d 10)), jotka sulattavat putkijääätymiä lämmittämällä niitä ulkopuolelta esim. kuumailma-puhaltimilla. On selvää että tällaiset eivät ole sopivia sulattamaan maan tai rakenteen sisällä olevia putkijäätymiä.

Muoviputkien sulattamiseksi tunnetaan myöskin menetelmiä (patenttijulkaisu CH 359 664 (85 d 10)), joissa putkea asennettaessa sijoitetaan sen si sälle metallijohto, jonka voi lämmittää sähkövirralla jäätymisen tapahduttua. Epäkohtana on tietysti se, että käytännössä pitäisi voida sulattaa jäätymiä putkissa, joihin ei ole etukäteen metallijohtoa asennettu.

2 64829 Pääkeksinnön tuntomerkit on määritelty patenttivaatimuksessa 1. Sähköinen sulatuspää työnnetään putken sisälle, joten lämpö kehittyy nimenomaan siinä paikassa, missä sitä tarvitaan. Lisäksi sulatuspää voidaan työntää paljon pitemmälle putken sisään kuin kuumavesilaitteilla. Tämä johtuu siitä, että työn-tövarsi voidaan muovailla paljon tehokkaammaksi kun sen ei tarvitse toimia kuu-mavesijohtona. Ollakseen tehokas tulee työntövarren olla tarpeeksi jäykkä, mutta samalla mutkissa myötäilevä ja kitkavoiman tulee olla mahdollisimman pieni. Kitkavoiman suuruus riippuu varren liukkuudesta mutta myöskin sen painosta.

Sulatuspään työntäminen putken sisälle voidaan myöskin täysin tai osittain automatisoida koneistolla tai mekanismilla, joka työntää sulatuspään eteenpäin sitä mukaa kun jää sulaa edestä pois.

Kokeissa on keksinnön mukaisella laitteella sulatettu kauttaaltaan 60 metrin pituudelta jäätynyt maahan kaivettu putki, jonka kaukaisessa päässä oli 90 asteen mutka.

Oheistetuissa piirustuksissa on havainnollistettu eräitä keksinnön mukaisia toteuttamismuotoja seuraavasti.

Kuvio 1 Sähköisellä lämpöelementillä ja suojusholkilla varustettu sulatuspää työntyy putkimutkan kautta, niveltyvän työntövarren avulla.

Kuvio 2 Puoliautomaattinen työntölaitejärjestelmä.

Kuvio 3 Edellisen poikkileikkaus vipumekanismin kohdalla.

Kuvio 1 esittää avorakenteista sulatuspäätä, jossa lämmitysvastus 1 makaa suoraan sulavedessä, joten lämmönsiirto ja samalla vastuksen jäähdytys on mahdollisimman tehokas.

Lämpövastusta 1 ympäröi suojusholkki 2, jonka jäänpuoleinen etupää 0 on tässä esimerkissä avoin ja hammastettu. Hoikin takapää 3 on sen sijaan umpinainen ja vastuksen ympärille muodostuu siten höyrystymiskammio. Näistä osista koostuu sulatuspää 7. Tämäntapainen suojusholkkijärjestely on patenttivaatimuksena 2. Sulatuksen alettua täyttyy hoikin sisäpuoli sulavedellä jolloin syntyy voimakas vesivirtaus ja höyrystyrnistäkin, joka edistää lämmönsiirtoa.

Työntölaitteenä 19 käytetään tässä eovellutusmuodossa erillisiä putkenpätkiä 4, jotka ovat samalla jäykkiä, kevyitä ja liukkaita, esim. sähköasennusputkia.

Varsiputkien läpimitta valitaan mieluummin niin että se on runsaasti yli puolet sulatettavan putken sisäläpimitasta. Silloin varsiputket eivät voi työnnettäessä mennä lomittain, vaan seuraava pätkä työntää aina tehokkaasti edessä olevaa 3 64829 eteenpäin. Samalla pätkien yhtymäkohdat toimivat nivelinä» joten yhdistelmä voi helposti myötäillä sulatettavan putken mahdollisia mutkia. Tämäntapainen työntö-laitejärjestely on patenttivaatimuksena 3.

Kuvio 1 osoittaa myöskin miten varren osat asettuvat putken mutkassa. Varsipätkät voidaan tarvittaessa liittää joustavasti yhteen jousilla 5.

Sähköjohdot 6 viedään kuvatussa sovellutusmuodossa erillisinä varsiputken sisällä. Ne mitoitetaan sähköisesti niin että niissäkin syntyy sopivasti lämpöä uudelleen jäätymisen estämiseksi.

Kuvio 2 esittää puoliautomaattista työntölaitetta ja on sovellutusesimerkki patenttivaatimuksista 4 ja 5. 7 on sulatuspää. Työntölaitteen pääosat ovat etupää 8, takapää 9 ja työntöjousi 10. Jousen pituus mitoitetaan halutun kertatyönnön pituuden mukaan. Sekä etu- että takapäähän on kiinnitetty vipumekanismi akseleilla 11. Apujouset 12 työntävät pitkien vipujen 16 välityksellä akseleilla 20 niveltyvät tartuntakappaleet 17 putken sisäpintaa vastaan. Kuviosta selviää että etupää ja takapää eivät kumpikaan voi normaalisti liikkua taaksepäin mutta kylläkin eteenpäin, koska vipujen aiheuttama lukitus silloin heltiää. Vetonarun 13 alkupää on kiinnitetty takapäähän ja kulkee siitä etupäässä olevan taljapyörän 14 ympäri.

Kun vetonarusta vedetään niin etupää pysyy paikoillaan mutta takapää liikkuu eteenpäin puristaen työntöjousta 10 kokoon. Kun jää sulaa sulatuspään edestä pois, niin työntöjousi työntää etu- ja sulatuspään eteenpäin.

Laukaisunaru 13 on kiinnitetty sekä taka- että etupäässä sellaiseen vipumekanismin kohtaan että tartunta laukeaa.

Kuvio 3 esittää kuvion 2 poikkileikkausta vipumekanismin kohdalla. Tässä esitetään kuinka sähköjohdot 6 ohjataan suojuksella 18 vipumekanismin ohitse.

Keksintö ei kuitenkaan rajoitu esitettyihin toteuttamismuotoihin. Piirustuksissa esitetyn avorakenteisen sulatuspään asemesta voidaan käyttää suljettua, esim. sähköisen juotoskolvin tapaista sulatuspäätä ja erillisen työntövarren sijasta voidaan itse sähköjohto muovailla samalla jäykäksi ja mutkia myötäileväksi niin että se voidaan tehokkaasti työntää putken sisälle. Puoliautomaattisen työntömekanismin sijasta voidaan käyttää pitemmälle automatisoitua, esim. magnetismiin, sähkömoottoriin tai hydrauliikkaan perustuvaa työntölaitetta.

Järjestelmää syötetään sähkövarmuusmääräysten mukaisesta pienjännitelähteestä.

4 64829

Upp£inningen gäller issmältningsdon och är speciellt avsedd att användas för upptining av frusna rör. Man känner tidigare apparater, som upptinar rör, an-tingen genom att uppvärma rÖrets väggar raedelst genom röret ledd elektrisk Ström eller medelst hett vatten eller Inga som införes i röret.

Ovannämnda elektriska upptiningsdon har den olägenheten att de ej lämpar sig för upptining av elektriskt oledande rör. Hetvatten- och angupptiningsdons olä-genhet bestir ater däri, att deras smälthuvud är svirt att skjuta tillräckligt llngt in i röret. Dessutom är transporten av smältenergi fran en yttre värme-alstrare oförmanlig, eftersom värmeförluster inträffar pä vägen.

Man känner ocksl tidigare apparater (patentskrift SE 94 081 (85 d 10)), som upptinar frusna rör genom att uppvärma dem inifrln t. ex. med varmluftsfläktar. Oet är klart att sldana ej lämpar sig för att upptina rör som befinner sig inuti mark eller byggnadselement.

För upptining av plaströr känner man ocksl förfaranden (patentskrift CH 359 664 (85 d 10)), vid vilka man vid montage av röret invändigt förser det med en metallisk ledare, vilken kan uppvärmas med elström när frysning inträtt. Olägenheten ligger naturligtvis däri, att man i praktiken borde kunna upptina rör, som ej i förväg försetts med metallisk ledare.

5 64829 Föreliggande huvuduppfinnings kännetecken definieras i patentanspräk 1. Ett elektriskt smälthuvud inskjutes i röret, sS att värme alstras uttryckligen pä den plats, där den behövs. Dessuton kan smälthuvudet skjutas mycket längre in i röret än vid hetvattensapparater. Detta beror därpS att skjutskaftet kan utfor-raas mycket effektivare när det inte behöver fungera sora hetvattenledning. För att vara effektivt bör skjutskaftet vara tillräckligt styvt, men santidigt srai-digt i krökar och friktionskraften bör vara tillräckligt liten. Friktionskraf-tens storlek beror av skaftets glatthet men även av dess vikt.

Inskjutningen av sraälthuvudet i röret kan även helt eller delvis automatiseras med ett raaskineri eller en raekanisra, som skjuter sraälthuvudet framät alltefter-sora isen framför smälter bort.

Vid prov har med en apparat enligt uppfinningen alltigenom upptinats ett tili 60 meters längd fruset, i mark nedgrävt rör, i vars bortre ända fanns en 90 graders krök.

1 bifogade ritningar har askädliggjorts nägra tillämpningsformer av uppfin-ningen, som följer.

Figur 1 Smälthuvud, försett med elektriskt värme-element och skyddsholk, skjutes genom en rörkrök, med hjälp av ett ledat skjutskaft.

Figur 2 Halvautomatisk framskjutningsraekanism.

Figur 3 Genomskärning av föregäende vid stället för vippraekanisraen.

Figur 1 visar ett öppenbyggt smälthuvud, där värmemotstandet 1 ligger direkt i smältvattnet, sa att värmetransporten och samtidigt motständets kylning är möj-ligast effektiv.

Värmemotstandet 1 omges av skyddsholken 2, vars raot isen vettande framända (0) i detta exempel är öppen och tandad. Holkens bakända 3 är däremot sluten och om-kring motstandet bildas salunda en för&ngningskammare. Av dessa delar bestär sraälthuvudet 7, Ett sädant skyddsholksarrangemang utgör patentkravet 2. Ef-ter pabörjad smältning fylls holkens inre med smältvatten varvid uppstär en kraftig vattenströmning och t.o.m. förängning, vilket gynnar värmetransporten,

Som framskjutningsdon (19) används i denna tillämpningsform separata rörstycken 4, sora samtidigt är styva, lätta och glatta, t, ex. elektriska installationsrör.

Skaftrörens diameter väljs heist sä att den är drygt över hälften av inre dia-metern hos det rör som skall upptinas. Da kan skaftrören ej vid framskjutningen gä om varandra, utan följande rörstycke skjuter alltid effektivt 6 64829 det framförvarande främät. Samtidigt tjänar rörstyckenas kontaktställen som le-der, sä att skaf tkorabinationen lätt kan anpaesa eig efter eventuella krökar i röret. En framskjutningsanordning av detta elag utgör patentkravet 3.

Figur 1 visar ockeä hur skaftete delar lägger eig i en rörkrök. Skaftstyckena kan vid behov elastiskt hopfogas medelst fjädrar 5.

Elledningarna 6 dras i den avbildade tillämpningsformen separata inuti skaftröret. De dimensioneras elektriskt sä att de utvecklar lagom värme för att för-hindra äterfrysning.

Figur 2 visar en halvautomatisk framskjutningsanordning och utgör ett tillämp-ningsexempel pä patentanepräken 4 och 5. 7 är smälthuvudet. Framskjutningsanord-ningens huvuddelar är framstycket 8, bakstycket 9 och skjutfjädern 10. Fjäderns längd dimensioneras efter önskad steglängd för framskjutningen. Vid säväl frara-som bakstycket är fäst en vippraekaniam medelst axlarna 11. Hjälpfjädrarna 12 trycker genom formedling av de länga vipparmarna 16 de medelst axlarna 20 leda-de häftklossarna 17 mot rörets inre yta. Av figuren framgar att varken fram-eller bakstycket normalt kan röra sig bakät men väl främät, eftersom den av vipparmarna framkallade läsningen dl upphäves. Dragvajerns ända 13 är fäst vid bakstycket och gär därifrän kring det pä framstycket befintliga taljehjulet 14.

När man drar i dragvajern sä stannar framstycket pä plats men bakstycket rör sig framät och pressar ihop skjutfjädern 10. Mär isen sraälter framför smälthuvudet, sä skjuter fjädern framstycket och smälthuvudet framät.

Utlösningsrepet IS är fäst i säväl bak- som framstycket vid sadan punkt pä vipp-armsmekanismen att häftningen upphäves.

Figur 3 visar ett tvärsnitt av figur 2 vid platsen för vippmekanismen. Här visas hur elledningarna 6 styres förbi vipparmsmekanismen medelst skyddet 18.

Uppfinningen begränsar sig likväl ej tili de visade utfÖringsformerna. I stäl-let för det i ritningarna visade öppna smälthuvudet kan man använda ett slutet, t. ex. liknande som vid ellödkolv, och i stället för separat skjutskaft kan själva elledningen utforas sä att den samtidigt är styv, men kan gä genom krökar sä att den effektivt kan skjutas in i röret. I stället för den halvautomatiska framskjutningsmekanismen kan man använda en mer automatiserad framskjutningsap-parat som baserar sig pä t. ex. magnetism, elmotor eller hydraulik.

Systemet mätäs frän lagspänningskälla enligt gällande elektriska säkerhetsfö-reskrifter.

Claims (5)

64829 7

1. Jäänsulatin, johon kuuluu sulatuspää (7) ja työntölaite (19), tunnettu siitä, että sulatuspää on varustettu sähkölämpöelementillä (1) ja voidaan työn-tölaitteen avulla työntää sulatettavan tilan, esim. putken sisälle.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen jäänsulatin, tunnettu siitä, että lämpöelementtinä (1) toimiva sähkövastus on sijoitettu paljaana onttoon suojusholkkiin (2), johon vedellä on vapaa pääsy lämmönsiirron edistä·* miseksi.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen jäänsulatin, tunnettu siitä, että työntölaitteena toimivat ontot putkenpätkät (4) joiden sisällä sähköjohto (6) kulkee ja joiden pätkien mahdollinen keskinäinen liitäntä (5) sallii yhdistelmän vapaasti niveltyä liitoskohdissa.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen jäänsulatin, tunnettu siitä, että työntölaitteena toimii täysi- tai puoliautomaattinen mekanismi, johon kuuluu etuosa (8) ja takaosa (9), kumpikin varustettuna sellaisella tartuntamekanismilla (11,12,16,17,20), joka normaalisti sallii liikkumisen eteenpäin mutta ei taaksepäin ja joiden välille kehitetään vuorotellen työntövoima, jolloin takaosa työntää etuosaa eteenpäin ja vuorotellen vetovoima, jolloin etuosa vetää takaosaa eteenpäin.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen jäänsulatin, tunnettu siitä, että vetovoima aikaansaadaan etu- ja takaosan väliin asetetulla veto-taljalla (13-14), jota voidaan vetää putken päästä vetovaijerilla (13) tai vastaavalla ja työntövoima etu- ja takaosan välisellä työntöjousella (10), joka jännittyy vetovaiheen aikana.