ВСАСЫВАЮЩАЯ ВОЗДУХ СТЕНКА ДЛЯ ОСНАЩЕНИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ РАБОЧИХ ЗОН, ТАКИХ КАК ЗОНЫ СВАРКИ Российский патент 2018 года по МПК B08B15/00 F24F7/06 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Данное изобретение относится в целом к области систем всасывания для промышленной обработки, например, но не исключительно, сварочной обработки.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

В соответствии с известными техническими решениями, так называемые всасывающие стенки состоят из конструкции стеночного типа, большая поверхность которой снабжена средствами всасывания с целью всасывания и фильтрации газообразных загрязняющих веществ, которые образуются из-за влияния определенной обработки, проводимой около самой стенки. По сравнению с более сложными конструкциями, такими, как по-настоящему жесткие кабины, всасывающие стенки придают повышенную универсальность использования, в частности - благодаря конкретно преимущественным вариантам осуществления, которые делают возможной транспортабельность посредством вилочных автопогрузчиков и в которых можно предусмотреть раздвижные туннели, которые, выступая из стенки, ограничивают и физически изолируют зону обработки по бокам и наверху, уменьшая рассеивания загрязняющих веществ и увеличивая эффективность всасывания. Более того, всасывающие стенки гарантируют значительно лучшие результаты, чем простые всасывающие трубы или консоли.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

С помощью данного изобретения теперь обеспечивается новая конфигурация всасывающей стенки, благодаря которой можно достичь еще большей эффективности всасывания и фильтрации, в частности - для ситуаций, в которых одна и та же обработка приводит (или даже две одновременно проводимые обработки приводят) к высвобождению загрязняющих веществ разных типов, и при этом не будет увеличения сложности, веса и объема конструкции, а скорее будет достигнуто решение, являющееся, в частности, простым, обеспечивающим удобство транспортировки и монтажа, а также являющееся экономичным.

Такой результат достигается посредством всасывающей стенки для промышленных работ, в частности, таких - но не исключительно, - как сварочные работы, в соответствии с данным изобретением, существенные отличительные признаки которой охарактеризованы посредством п.1 формулы изобретения. Дополнительные важные отличительные признаки приведены в зависимых пунктах формулы изобретения.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Теперь изобретение будет проиллюстрировано подробнее с помощью нижеследующего описания вариантов его осуществления, приводимых в качестве неограничительных примеров со ссылками на прилагаемые чертежи, при этом:

- на фиг. 1 представлено аксонометрическое изображение всасывающей стенки в соответствии с первым вариантом осуществления изобретения;

- на фиг. 2 представлен вид спереди стенки согласно фиг. 1;

- на фиг. 3, 4 и 5 представлены схематические сечения и виды с вырезами, выполненные, по существу, на высоте плоскостей III-III, IV-IV и V-V, соответственно обозначенных стрелками на фиг. 2;

- на фиг. 6 представлен - с аксонометрической точки зрения - вид сверху стенки в варианте осуществления, отличающемся от показанного на предыдущих чертежах, при этом части стенки не показаны или показаны с разрывами для ясности изображения;

- фиг. 7a, 7b, 7c, по существу, соответствуют фиг. 2, 3 и 4, чтобы дать функциональное представление о воздушных потоках в стенке;

- на фиг. 8 представлено аксонометрическое изображение стенки вместе с конструкцией раздвижного туннеля, которая представляет собой принадлежность стенки; и

- на фиг. 9 представлено сечение на виде спереди (без передней решетки) согласно другому варианту осуществления стенки в соответствии с изобретением.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Обращаясь к фиг. 1-8, отмечаем, что всасывающая стенка в соответствии с изобретением содержит - в типовом решении - каркас 1, имеющий форму параллелепипеда, который возведен от основания 1a, предназначенного для расположения на грунте. Поэтому стенка простирается в высоту в соответствии с направлением Z, тогда как плоскость XY завершающая декартову систему координат, является той, по которой проходит основание 1a и которая, по существу, соответствует плоскости грунта в конфигурации, характерной для эксплуатации. Размеры в плоскости существенно больше вдоль направления Y по сравнению с направлением X; первым является размер ширины, который ограничивает две основные (по протяженности) грани 1b, 1c параллелепипеда, тогда как вторым является размер глубины, который ограничивает две боковые стороны 1d стенки. Основные грани соответственно ограничены непрерывно простирающейся задней панелью 2 и решеткой 3 или другой аналогичной системой, использующей проницаемую предварительно фильтрующую диафрагму, посредством которой воплощается существенная часть всасывающего воздействия.

Поэтому передняя грань 1c является гранью, которая должна быть обращена к рабочей зоне решеткой 3, которая простирается от основания 1a на определенную высоту. В самом деле, решетка 3 вместе с разделяющей перегородкой 4, параллельной основанию 1а и отстоящей от него, с самим основанием и с нижней частью задней панели 2 охватывает внутренний отсек 5, который будет рассмотрен позже. Над разделяющей перегородкой 4 передняя грань прерывается, а стенка во взаимодействии с боковыми сторонами 1d ограничивает нишу 6, открывающуюся в рабочую зону.

Ниша 6 закрыта сзади задней панелью 2, а на участке, примыкающем к одной из боковых сторон 1d имеется перегородка 7, которая, в свою очередь, возведена над плоскостью YX, параллельна панели 2 и отстоит от нее, образуя зазор 8, сообщающийся с внутренним отсеком 5 рядом с основанием. Перегородка 7 имеет, например - вплоть до половины своей высоты, по меньшей мере, один всасывающий проем 72, который сообщается наверху с наружным пространством через всасывающие устья 10, тоже обращенные к рабочей зоне и ограниченные фермой 9, которая простирается по всему верхнему краю панели, выступающему спереди.

Снаружи от боковых сторон 1d, как и в проиллюстрированных вариантах, преимущественно предусмотрены соответствующие платформы 11, на которые должны опираться опорные колеса конструкции S раздвижного туннеля (типа гармошки), предназначенной для охвата рабочей зоны по бокам и наверху и представленной на фиг. 8 своим остовом. Между боковой стороной и связанной с ней платформой 11 также может быть камера 12, возможно - занимаемая полками, подобными присутствующим в примере или варианте согласно фиг. 6, для организованного заключения и хранения на них аппаратов, инструментов и/или технологических принадлежностей того вида, которые очевидно зависят типа обработки, имеющей место, чтобы сделать их транспортируемыми вместе со стенкой. Камера 12 на практике ограничена боковой стороной 1d и боковой диафрагмой 13, параллельной этой боковой стороне и отстоящей от нее, а также крышкой 14. Конечно, в этом случае задняя панель простирается в направлении Y, также закрывая камеру 12 (как и зону платформы 11, если она присутствует).

Основание 1a предпочтительно имеет листообразную коробчатую конструкцию, делая проходы 15 доступными для вставления подъемных вил вилочных подъемников. Это позволяет легко транспортировать стенку, возможно - оснащенную туннелем в складной конфигурации, поддерживаемым платформами 11, из одной зоны рабочего пространства в другую, с очевидными преимуществами в контексте логистической универсальности. Основание также может быть оснащено колесами. Более того, непосредственно над основанием 1a могут быть выдвижные ящики для сбора и утилизации пыли или технологических отходов из внутреннего отсека 5.

Обращаясь, в частности, к фиг. 5 и 6 и возвращаясь к внутреннему отсеку 5 у основания стенки, который отражает суть описываемой здесь новой конфигурации, отмечаем, что он разделен на три соседних последовательных сектора, следующие в направлении Y и обозначенные позициями 51, 52, 53, в результате наличия внутренних поперечных септ (лежащих в плоскостях XZ), обозначенных позициями 55, 56. Центральный сектор 52 занят средствами 16 всасывания (вентилятором, несколькими вентиляторами, связанными друг с другом, или простым соединением с внешним вентилятором), тогда как два концевых сектора 51, 53 заняты соответствующими средствами 17, 18 фильтрации того типа, которые можно изменять для загрязняющих веществ разных типов. В более типичном варианте осуществления, на одной стороне будут выделены фильтры, например, для тяжелой пыли, а на другой стороне - для легкой пыли или - в любом случае - для газообразных загрязняющих веществ. Такая взаимно различная природа находится в родстве с пневматическим сообщением, в которое вовлечены такие два концевых сектора и которое делает их подходящими для сбора, с одной стороны, потока всасывания из зоны, близкой к грунту, а с другой стороны - потока всасывания, который поступает из зоны вверху всасывающей стенки.

В этой связи отметим, что центральный сектор 52 сообщается с нишей 6 через проем 4a, образованный, например, в разделяющей перегородке 4 (или в задней панели 2), и через такой проем очищенный воздух AP (см. фиг. 7a) выпускается наружу после того, как его собирают и транспортируют по каналам, которые не представлены, и не может выходить в нишу. Этот же сектор сообщается через проемы 55a, 56a, образованные в разделительных септах 55, 56, с боковыми секторами для получения из них воздуха, который подвергся действию средств фильтрации (снова см. стрелки AP на фиг. 7a). Точнее, такие проемы преимущественно образованы в области, близкой к верхней горизонтальной перегородке 4.

Никакое другое пневматическое сообщение не затрагивает центральный сектор, который закрыт на передней стороне (рядом с решеткой 3) вертикальной переборкой 19 (плоскость YZ), которая перекрывает проемы решетки не только в зоне вышеупомянутого центрального сектора 52, но и в зоне бокового сектора 53, в котором заключены фильтры для «легких» загрязняющих веществ; именно этот боковой сектор соответствует перегородке 7 и зазору 8. Такой боковой сектор 53, закрытый спереди переборкой 19, открывается к зазору 8 посредством прохода 20, который образован в нижней области между основанием 1a и нижней торцевой стороной перегородки 7 (или - конкретнее - ее продолжения 71, которое простирается за пределы верхней горизонтальной перегородки 4). Поэтому потоки «легких» загрязняющих веществ, таких, как сварочный дым (микрочастицы и газообразные вещества при высокой температуре), который склонен подниматься, обозначен стрелками AL на фиг. 7b и собирается всасывающими устьями 10 верхней фермы 9, а также возможными другими окнами в перегородке 7, подобными тому, которое обозначено позицией 21 на чертежах, причем подобные загрязняющие вещества всасываются в боковой сектор 53 для фильтрации находящимися в нем надлежащими средствами фильтрации.

Рассматривая теперь другой боковой сектор 51, отмечаем, что он открыт на передней стороне (не перекрытой переборкой 19), сквозь которую улавливаются «тяжелые» загрязняющие вещества, склонные оставаться поближе к грунту (такие, как шлифовальные порошки, обозначенные символом Ae). Можно также заметить, что в такое улавливание вовлечена вся поверхность решетки 3, поскольку она немного отстоит от переборки 19, а пространство, ограниченное сзади между такими компонентами и обозначенное позицией 22, в любом случае оказывается в состоянии разрежения в результате всасывания, создаваемого в секторе 51. Кроме того, в этом случае фильтрованный воздух всасывается упомянутыми средствами всасывания через проход 56a вертикальной септы 56. В этой связи следует отметить то, как в обоих боковых секторах поддерживаются фильтры, а именно - крепежными пластинами 23, 24, которые отстоят от горизонтальной перегородки 4, вследствие чего фильтрованный воздух собирается в пространствах 25, 26, у которых открываются проходы 55a, 56a.

Благодаря этой конкретной конфигурации, можно проводить очистку от загрязняющих веществ двух весьма разных типов (или - скорее - воздух, нагруженный загрязняющими веществами разного веса и/или разной температуры), очищая при этом потоки с удивительной эффективностью и с помощью одной-единственной системы принудительной вентиляции и достигая тем самым существенных преимуществ в контексте компактности конструкции и экономической эффективности работы (а также в контексте энергопотребления) наряду с фильтрующим действием, которое оптимизируется для каждого загрязняющего вещества, возникающего вследствие проводимой обработки. Например - и конкретно при сварочной обработке - загрязняющие вещества двух типов являются результатом не только самих сварочных работ, но и, как уже упоминалось, процессов шлифования, связанных со сваркой, которые дают более тяжелые материалы отходов. Такие разные операции обычно нужно проводить в одной и той же рабочей зоне, что - очевидно - не мешает, а скорее увеличивает преимущество возможностей вышеописанной стенки.

Гарантируется эффективный отсос 100 % загрязняющих веществ из рабочей зоны и поддержание остальной окружающей среды полностью чистой при более быстром обмене воздухом, что дает воздуху возможность самому выбирать предпочтительный путь и обеспечивает надлежащую фильтрацию для каждого пути. Дифференцированная фильтрация гарантирует, что каждое средство фильтрации оптимизируется для типа очищаемого потока, так что фильтры работают оптимальным образом, имеют более длительный срок службы, предотвращая неправильные срабатывания, засорения или поломки и гарантируя возможность своевременной утилизации или - если это возможно - многократного использования (сопровождаемого благоприятным воздействием на окружающую среду).

Аналогичные соображения применимы для другой обработки, проводимой за несколько этапов, подобной, например, подготовке к малярным работам, что делает полезным наличие дифференцированного всасывания и дифференцированной фильтрации пыли и остатков или выбросов, возникающих вследствие нанесения грунтовок и/или шпатлевок для собственно малярных работ. В этом случае, стенка, конфигурация которой соответствует изобретению, тоже гарантирует оптимальный результат с однородным потоком и с постоянной скоростью, без мертвых зон и/или вихрей и, конечно, с той конструктивной простотой, о которой речь уже шла.

Более того, новую конфигурацию, отражающую суть стенки, т.е., внутреннюю конфигурацию отсека 5 основания, можно использовать, за исключением минимальных адаптаций, для вариантов, которые являются абсолютно разными и предназначены для очистки от загрязняющих веществ, поступающих с операций разных обработок.

В этой связи, рассмотрим теперь пример согласно фиг. 9, в котором простая конструкция рабочего стола в самом деле имеет часть, для которой опять предложена уже описанная конфигурация (обозначенная позициями, соответствующими тем, которые употреблялись выше), за исключением того, что всей верхней части с нишей больше нет, а в дополнение к каналам всасывания, ограничиваемым решеткой, предусмотрен второй канал всасывания, причем не выше, а ниже той же решетки. Эту систему можно использовать с целью оптимизации потоков всасывания для операций обработки, в результате которых получаются загрязняющие вещества, являющиеся и, по существу, «тяжелыми», и по-прежнему склонные по-разному подниматься в воздухе. Более того, в соответствии с тем же принципом, можно прогнозировать появление решений, которые позволят улавливать потоки даже на трех или более разных высотах.

Можно избежать сложностей и логистических трудностей известных систем со всасывающими консолями, мобильных аспираторов с консолью и/или гибкой трубкой, сохраняя при этом конструкцию, которая допускает транспортировку и с которой легче обращаться по сравнению с жесткой кабиной.

Стенку с внутренним отсеком получают, применяя материалы (панелей, разделяющих перегородок, диафрагм), имеющиеся в широкой продаже, а значит - обеспечивающие низкие производственные затраты. Очевидно, что раздвижная конструкция, являющая принадлежностью и позволяющая получить технологический туннель, представляет собой весьма полезное нововведение, уменьшающее объем воздуха, подлежащего очистке, и позволяющее организовать рабочую зону с оздоровительным воздухообменом; кроме того, можно предвидеть применение листа пластика, который, являясь прозрачным для прохождения света, обладает свойствами оптической фильтрации, что защищает глаза тех, мимо кого летят искры при сварке, и сохраняет возможность безопасного визуального контроля рабочей зоны снаружи.

Можно предусмотреть дополнительные переборки, возможно - оснащенные заслонками, дросселирующими потоки, чтобы стала возможной как можно более длительная эксплуатация при заданном расходе (при определенном и низком энергопотреблении) по одному-единственному предпочтительному каналу, выбранному на основании типа работ. На практике, два канала всасывания-фильтрации смогут поэтому работать раздельно. Например, во время этапа шлифования можно деактивировать «высокий» канал, перегораживая проход 55a мобильной перегородкой, чтобы максимизировать эффективность «низкого» канала и соответствующего прохода с помощью средств фильтрации, выделенных для пыли. И наоборот, канал 56a можно блокировать в случае, если требуется всасывание только сварочного дыма, так что всасывание проводится только в «высоком» канале с последующим исключительным прохождение сквозь средства фильтрации, предназначенные для частиц дыма.

Один из секторов отсека 5, например - сектор 51, который используется для всасывания самых тяжелых загрязняющих веществ, можно с выгодой оснастить специальными фильтрами для пыли, а также автоматической системой очистки, совместимой с ограничениями пространства, доступного в соответствии с обстоятельствами монтажа.

Канал (или каналы) для прохождения потока в дополнительных - по отношению к первому и главному впуску, образованному решеткой или аналогичной проницаемой диафрагмой 3, - улавливающих средствах, которые в вышеописанном примере принимает форму зазора 3, могут также работать снаружи от задней панели 2, делая переднюю грань такой панели легче доступной для расположения полок, крепежа для инструментов, и т.д. Аналогичным образом, как уже упоминалось, выхлопной поток, ранее обозначенный символом AP, можно пропускать непосредственно сквозь заднюю панель - сквозь подходящий проем, проделанный в ней.

Данное изобретение описано со ссылками на возможные варианты его осуществления. Должно быть ясно, что возможны другие варианты осуществления, основанные на том же самом изобретательском замысле и находящиеся в рамках объема защиты, обуславливаемого прилагаемой формулой изобретения.

Изобретение относится к области систем всасывания для промышленных работ, например, процессов сварки. Всасывающая стенка содержит коробчатый каркас с плоским основанием, внутренний отсек между задней панелью и передней проницаемой диафрагмой каркаса, возведенного перпендикулярно от основания. В отсеке расположены средства всасывания и по меньшей мере один выпуск очищенного воздуха наружу. Стенка содержит первый впуск загрязненного воздуха, всасываемого за счет эффекта разрежения, обуславливаемого средствами всасывания, образованный через проницаемую диафрагму. Средства фильтрации выполнены с возможностью перехватывания потока воздуха между проницаемой диафрагмой и выпуском. Средства фильтрации содержат по меньшей мере два блока фильтрации, расположенные в отсеке, для фильтрации более легких и более тяжелых загрязняющих веществ соответственно, по меньшей мере один второй впуск для воздуха, проходящего в отсек из улавливающих средств и находящийся на высоте, отличной от высоты первого впуска, и канализирующие средства, сформированные по меньшей мере частично внутри отсека. Канализирующие средства разделяют потоки, выходящие из впусков, для транспортировки их к соответствующим средствам фильтрации и вынуждения протекания этих потоков к по меньшей мере одному выпуску. Технический результат: универсальность использования, эффективность всасывания и фильтрации. 12 з.п. ф-лы, 11 ил.

1. Всасывающая стенка, содержащая: коробчатый каркас, содержащий плоское основание, предназначенное для размещения на грунте; внутренний отсек между задней панелью и передней проницаемой диафрагмой упомянутого каркаса, возведенного от упомянутого основания в соответствии с направлением высоты перпендикулярно упомянутому основанию; средства всасывания в упомянутом отсеке; первый впуск загрязненного воздуха, всасываемого за счет эффекта разрежения, обуславливаемого упомянутыми средствами всасывания, образованный через проницаемую диафрагму; упомянутый отсек дополнительно обеспечен по меньшей мере одним выпуском очищенного воздуха наружу; средства фильтрации выполненные с возможностью перехватывания потока воздуха между проницаемой диафрагмой и упомянутым выпуском, причем средства фильтрации содержат: по меньшей мере, два блока фильтрации, расположенные в упомянутом отсеке и предназначенные для фильтрации более легких и более тяжелых загрязняющих веществ соответственно; по меньшей мере, один второй впуск, предназначенный для воздуха, проходящего в отсек из улавливающих средств и находящийся на высоте, отличающейся от той, на которой находится первый впуск; и канализирующие средства, сформированные по меньшей мере частично внутри упомянутого отсека, предназначенные для разделения потоков, выходящих из упомянутых впусков, для транспортировки их к соответствующим средствам фильтрации и вынуждения протекания этих потоков к упомянутому, по меньшей мере, одному выпуску.

2. Стенка по п. 1, отличающаяся тем, что улавливающие средства содержат одно или несколько впускных устьев, расположенных ниже основания (1a).

3. Стенка по п. 1, отличающаяся тем, что улавливающие средства содержат одно или несколько впускных устьев, расположенных в ферме (9) вдоль верхнего края задней панели (2) стенки, поднимаясь параллельно проницаемой диафрагме (3) и противоположно ей.

4. Стенка по п. 3, отличающаяся тем, что внутренний отсек (5) закрыт сверху горизонтальной первой перегородкой (4), параллельной основанию, причем перегородка (4) имеет образованный в ней упомянутый, по меньшей мере, один выпуск (4a) и ограничивает вместе с задней панелью (2) и двумя боковыми стенками (1d) нишу (6), ограниченную сверху фермой.

5. Стенка по п. 4, отличающаяся тем, что улавливающие средства содержат зазор (8), образованный между задней панелью (2) и второй перегородкой (7), расположенной в нише, причем зазор (8) сообщен наверху с устьями, а внизу - с отсеком (5) посредством прохода, образованного в первой перегородке (4).

6. Стенка по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что канализирующие средства содержат две вертикальные септы (55, 56), которые разделяют внутренний отсек (5) на три соседних последовательных сектора, причем средства всасывания расположены в центральном секторе (52), и два блока (17, 18) фильтрации в соответствующих боковых секторах (51, 53), причем вертикальные септы содержат проходы (55a, 56a), которые обеспечивают сообщение боковых секторов с центральным сектором, при этом канализирующие средства дополнительно содержат заслоняющие средства (19) для заслонения первого впуска сквозь заслоняющую диафрагму (3) у одного из двух боковых секторов, с которым улавливающие средства поддерживают исключительное сообщение.

7. Стенка по п. 6, отличающаяся тем, что заслоняющие средства (19) содержат переборку (19), отстоящую от проницаемой диафрагмы (3) и простирающуюся так, что занимает центральный сектор и боковой сектор, сообщающийся с улавливающими средствами, причем между решеткой и переборкой ограничено пространство (22), по которому другой боковой сектор открыт для создания разрежения, по существу, на всем протяжении проницаемой диафрагмы (3).

8. Стенка по п. 6, отличающаяся тем, что блоки (17, 18) фильтрации поддерживаются пластинами (23, 24), которые ограничивают пространства (25, 26) вверху и в которых образованы проходы (55a, 56a) упомянутых септ.

9. Стенка по п. 6, отличающаяся тем, что сектор, сообщающийся с улавливающими средствами, сообщен с последними через проход (20), образованный около основания (1a).

10. Стенка по п.1, отличающаяся тем, что содержит снаружи от каркаса на соответствующих боковых сторонах платформы (11), выполненные с возможностью опоры на них колес конструкции (S) раздвижного туннеля, охватывающей рабочую зону по бокам и наверху.

11. Стенка по п. 6, отличающаяся тем, что конструкция туннеля содержит лист прозрачного пластика для пропускания света, обладающий свойствами оптической фильтрации для защиты глаз тех, мимо кого летят искры при сварке, но - с сохранением возможности визуального контроля рабочей зоны снаружи.

12. Стенка по п. 10, отличающаяся тем, что между боковой стеной и связанной с ней платформой (11) расположена камера (12), возможно, занимаемая полками для заключения и хранения на них предметов, предназначенных для транспортировки вместе со стенкой.

13. Стенка по п.1, отличающаяся тем, что основание (1a), которое тоже выполнено с возможностью оснащения его колесами, имеет листообразную коробчатую конструкцию, делая проходы (15) доступными для вставления подъемных вил вилочных подъемников.