Машины для очистки труб

Двигателем 42 может быть электродвигатель, такой как реверсивный двигатель мощностью 1/7 л.с., работающий на постоянном токе 90В, способный работать с частотой вращения от приблизительно 600 об/мин до приблизительно 1713 об/мин, или любой другой подходящий двигатель. Рабочая частота вращения двигателя 42 может варьироваться путем варьирования величины напряжения, подаваемого от устройства управления двигателем 46 на двигатель 42. В одном варианте реализации двигатель 42 приспособлен для работы с рабочей частотой вращения около 1713 об/мин в то время, когда двигатель работает без нагрузки и принимает питание постоянным током напряжением около 90В. В таком варианте реализации выход на шкиве, который получают путем сочетания ведущего шкива 48 и шкива привода двигателя 45 (и, соответственно, частота вращения троса 13) может составлять около 286 об/мин в то время, когда двигатель работает без нагрузки и принимает питание постоянным током напряжением около 90В. Конечно, двигатель 42, ведущий шкив 48 и шкив привода двигателя 45 могут быть приспособлены для работы при любой подходящей частоте вращения и при любом подходящем выходе на шкиве.

Скоба установки двигателя 44 крепится к задней поверхности рамной установочной плиты 32, как показано на иллюстрации, а двигатель 42 устанавливается на скобе установки двигателя 44. Скоба  установки двигателя 44 может быть прикреплена к рамной установочной плите 32 с помощью любого подходящего  способа или устройства. Аналогичным  образом двигатель 42 может быть установлен на скобу установки двигателя 44 с  использованием одного или более  крепежных изделий, таких как  винты и болты, или любым другим подходящим способом или устройством. В проиллюстрированном варианте реализации ведущий шкив 48 механически  связан с двигателем 42 посредством  приводного ремня 49, который охватывает ведущий шкив 48 - шкив привода двигателя 45.

Как показано на фиг.2 и 6, устройство управления двигателем 46 установлено поверх двигателя 42 на установочной пластине устройства управления двигателем 47. Устройство управления двигателем 46 может быть установлено в любом подходящем месте. Двигатель 42, установочная пластина 47 и устройство управления двигателем 46 могут быть присоединены один к другому с помощью одного или более крепежных изделий, таких как винты и болты, или любым другим подходящим способом или устройством. Устройство управления двигателем 46 может быть приспособлено для приема питания в форме переменного тока по шнуру питания 50 и для преобразования переменного тока в постоянный ток, который может затем передаваться и использоваться для питания двигателя 42. Устройство управления двигателем 46 может быть также приспособлено для того, чтобы допустить применение переменного потенциометра для варьирования частоты вращения двигателя 42. В частности, устройство контроля частоты вращения 70, которое может содержать переменный потенциометр или какое-либо другое подобное устройство, может использоваться для контроля и варьирования величины выходного напряжения, передающегося с устройства управления двигателем 46 на двигатель 42. Выходное напряжение, создаваемое устройством управления двигателем 46, может составлять от приблизительно 30В до приблизительно 90В, хотя такого конкретного диапазона и не требуется. Устройство управления двигателем может быть приспособлено для создания выходного напряжения в пределах нужного диапазона.

Устройство управления двигателем 46 может содержать полный волновой мост, или другое подходящее устройство. Кроме того, устройство управления двигателем 46 может содержать одну или более регулируемых уставок, приспособленных для контроля одного или более рабочих параметров. Исключительно в качестве примера можно указать, что одна из регулируемых уставок может определить предельное значение тока, что может помочь предотвратить перегрузку устройства путем ограничения количества тока, распределенного для двигателя 42. Устройство управления двигателем может также содержать уставки минимального выходного напряжения и максимального выходного напряжения. Уставка минимального выходного напряжения и уставка максимального выходного напряжения могут регулироваться и приспособлены для установления минимальной и максимальной величины выходного напряжения, передаваемого на двигатель, контролируя, таким образом, эффективную минимальную рабочую частоту вращения и эффективную максимальную рабочую частоту вращения двигателя 42. Термин «минимальная рабочая частота вращения» относится к частоте вращения, с которой двигатель работает, принимая минимальное выходное напряжение, а термин «максимальная рабочая частота вращения» относится к частоте вращения, с которой двигатель работает, принимая максимальное выходное напряжение. Путем контроля уставки минимального выходного напряжения и уставки максимального выходного напряжения устройство управления двигателем 46 может настраивать эффективную минимальную рабочую частоту вращения и эффективную максимальную рабочую частоту вращения двигателя 42. Устройство управления двигателем 46 может также быть приспособлено для того, чтобы допустить стабилизацию напряжения. В частности, устройство управления двигателем 46 может быть приспособлено для того, чтобы автоматически регулировать напряжение, поступающее на устройство управления двигателем тока, чтобы входное напряжение соответствовало заданному напряжению. Например, в случае, если входное напряжение, передающееся на устройство управления двигателем 46, равно 85В, это входное напряжение может быть повышено устройством управления двигателя до 120В, или до некоторого другого подходящего заданного напряжения. Аналогичным образом, в случае, если входное напряжение равно 135В, это входное напряжение может быть понижено до 120В, или до некоторого другого подходящего заданного напряжения. И, наконец, устройство управления двигателем 46 может быть приспособлено для получения от двигателя 42 варьируемой мощности.

Устройство контроля частоты вращения 70 может быть приспособлено для  контроля рабочей частоты вращения двигателя 42 и, следовательно, частоты  вращения троса 13. Как показано на фиг.8, устройство контроля частоты вращения 70 содержит маховик контроля частоты вращения 72, опору переключателя контроля частоты вращения 74 и переключатель контроля частоты вращения 76. В проиллюстрированной версии маховик контроля частоты вращения 72 присоединен с возможностью вращения к переключателю контроля частоты вращения 76, а опора переключателя частоты вращения 74 помещается между маховиком контроля частоты вращения 72 и переключателем контроля частоты вращения 76. Маховик контроля частоты вращения 72 может быть установлен на внешней стороне кожуха 22 для того, чтобы позволить пользователю получить доступ и настроить маховик контроля частоты вращения 72. Конечно, другие подходящие средства контроля, включающие, но не ограничивающиеся ползунами или цифровым контролем, могут использоваться вместо маховика контроля 72 для сообщения с переключателем контроля частоты вращения 76. В проиллюстрированном примере переключатель контроля частоты вращения 76 находится в электрической связи с устройством управления двигателем 46, так что выходное напряжение устройства управления двигателем 46 и, соответственно, рабочая частота вращения двигателя 42 могут регулироваться в ответ на манипулирование маховиком контроля частоты вращения 72. Переключатель контроля частоты вращения 76 может содержать переменный потенциометр, ножное управление с резистором с ползунком, любое другое подходящее устройство.

Устройство контроля частоты вращения 70 может быть приспособлено для  настройки выходного напряжения устройства управления двигателем 46 в  диапазоне выходных напряжений между  первой - «низкой» уставкой и второй - «высокой» уставкой. Соответственно, устройство контроля частоты вращения 70 может быть также приспособлено для настройки частоты вращения двигателя 42 в диапазоне частот вращения между первой - «низкой» уставкой и второй - «высокой» уставкой. Первая - «низкая» уставка может соответствовать уставке минимального выходного напряжения устройства управления двигателем 46 и/или номинальной минимальной рабочей частоте вращения двигателя 42, в то время как вторая - «высокая» уставка может соответствовать уставке максимального выходного напряжения устройства управления двигателем 46 и/или номинальной максимальной рабочей частоте вращения двигателя 42. В одном таком варианте реализации устройство контроля частоты вращения 70 может быть приспособлено для контроля частоты вращения двигателя 42 в диапазоне частот вращения, который заключает в себе частоты вращения между номинальной минимальной рабочей частотой вращения и номинальной максимальной рабочей частотой вращения и включает их. Применяемый здесь термин «номинальная минимальная рабочая частота вращения» относится к минимальной частоте вращения двигателя, на которой согласно проекту должен работать двигатель, а термин «номинальная максимальная рабочая частота вращения» относится к максимальной частоте вращения двигателя, на которой согласно проекту должен работать двигатель. Эффективная минимальная рабочая частота вращения может быть больше, или по существу равняться номинальной минимальной рабочей частоте вращения. Аналогичным образом, эффективная максимальная рабочая частота вращения может быть меньше, или по существу равняться номинальной максимальной рабочей частоте вращения. Исключительно в качестве примера можно указать, что если двигатель 42 приспособлен для работы при рабочих частотах вращения в диапазоне от номинальной минимальной рабочей частоты вращения около 600 об/мин до номинальной максимальной рабочей частоты вращения около 1731 об/мин и, включая их, величина постоянного крутящего момента, полученная при работе на приблизительно 600 об/мин, может быть по существу такой же, как величина постоянного крутящего момента, полученная при работе на приблизительно 1731 об/мин. Конечно, двигатель 42 может быть приспособлен для работы в любом подходящем диапазоне скоростей.

Как показано на фиг.9, узел переключателя направления 80 содержит переключатель направления 82 и предохранитель переключателя 84. Узел переключателя направления 80 сообщается с двигателем 42 так, что направление вращательного усилия, создаваемого двигателем 42, может контролироваться переключателем направления 82. В одном варианте реализации переключатель направления 82 может быть приспособлен для переключения двигателя 42 между уставкой «вперед» и уставкой «обратный ход». В альтернативном варианте реализации переключатель направления 82 может быть приспособлен для переключения двигателя между более чем двумя уставками. Исключительно в качестве примера переключатель направления 82 может быть приспособлен для переключения двигателя 42 между уставкой «вперед», уставкой «обратный ход» и третьей уставкой, включая, но не ограничиваясь уставкой «отключено» и уставкой «пауза». Исключительно в качестве примера двигатель 42 может быть приспособлен для вращения по часовой стрелке при уставке «вперед» и для вращения против часовой стрелки при уставке «обратный ход». Конечно, эти ориентации могут быть изменены на противоположные, а для обозначения уставок могут использоваться любые подходящие термины.

В варианте реализации, показанном на фиг.1-9, моторный блок 40 приспособлен для того, чтобы позволить пользователю варьировать рабочую частоту вращения двигателя 42 при одновременном получении по существу постоянного значения крутящего момента, остающегося одинаковым по всему диапазону рабочих частот вращения. Как упоминалось выше, крутящий момент на выходе двигателя PSC/AC может быстро снижаться при снижении частоты вращения двигателя под нагрузкой, как показано на графике А. И наоборот, в проиллюстрированном варианте реализации крутящий момент, создаваемый моторным блоком 40, может оставаться по существу постоянным при варьировании рабочей частоты вращения, подобно типичному семейству кривых взаимозависимости частоты вращения и крутящего момента, показанных на графике В. Как показано на графике В, двигатель с постоянными магнитами приспособлен для получения постоянного значения крутящего момента несмотря на получение меняющегося напряжения (V1, V2, V3, V4 и V5) и работу с разной частотой вращения.

Этот аспект моторного блока 40 может  повысить надежность и эффективность  по нескольким причинам. Во-первых, способность  регулировать рабочую частоту вращения двигателя 42 может позволить пользователю эксплуатировать двигатель при  высокой частоте вращения при  первоначальном вводе троса 13 в сток или в канализационную трубу. В результате, пользователь может  получить возможность подавать трос 13 в сток или канализационную  трубу гораздо быстрее, чем в  случае, когда двигатель 42 работает с одной частотой вращения. Во-вторых, в случае, если трос 13 вращается с  большой частотой вращения в то время, когда трос 13 сталкивается с препятствием, трос 13 может оказаться погруженным  в препятствие. В результате, пользователь может уменьшить частоту вращения двигателя 42 и частоту вращения троса 13 перед встречей с препятствием, что может предотвратить погружение троса 13 в препятствие. Кроме того, в случае, если двигатель 42 может  создавать крутящий момент по существу постоянной величины, даже при более  низкой частоте вращения, трос 13 может  быть способен более эффективно и  основательно удалить препятствие. В-третьих, после удаления препятствия  пользователь может повысить частоту  вращения двигателя 42 для того, чтобы  более быстро возвратить трос 13. В  заключение, перед выходом троса  из стока или канализационной  трубы пользователь может уменьшить  частоту вращения двигателя 42 и частоту  вращения троса 13 для того, чтобы  избежать биения троса и способствуя таким образом предотвращению повреждения тросом 13 участка, окружающего сток или канализационную трубу (т.е. ванну или раковину) и/или разбрызгивания массы по окружающему участку.

На фиг.10 изображен альтернативный вариант реализации механизированной машины для очистки дренажных труб 110. Этот вариант реализации по существу сходен с вариантом реализации, показанном на фиг.1-8 и описанном выше. Однако, как показано на фиг.9 [10], машина 110 содержит также в дополнение к компонентам, показанным на фиг.1-9 и описанным выше, механизм автоматической подачи 120 и направляющий шланг для троса 130. Конечно, механизм автоматической подачи 120 и направляющий шланг для троса 130 необязательны. Различные варианты реализации могут содержать и механизм автоматической подачи 120, и направляющий шланг для троса 130, только механизм автоматической подачи 120 или направляющий шланг для троса 130, или ни механизма автоматической подачи 120 и ни направляющего шланга для троса 130. Механизма автоматической подачи 120 приспособлен для автоматической подачи троса в барабан 12 и из него. Конструкция механизма автоматической подачи 120 хорошо известна в технике.

В проиллюстрированной версии механизм автоматической подачи 120 содержит исполнительный рычаг 122. Механизм автоматической подачи 120 может быть приспособлен для автоматической подачи троса 13 в барабан и из него через направляющий шланг для  троса 130 при нажатии на исполнительный рычаг 122. Например, когда машина 110 включена и переключатель направления 82 установлен в положение «вперед», пользователь может автоматически подавать трос 13 из барабана 12 и в сточную трубу  путем нажатия исполнительного  рычага 122. С другой стороны, когда  машина 110 включена, а переключатель  направления 82 находится в положении  «обратный ход», пользователь может  автоматически возвращать трос и  подавать трос 13 обратно в барабан 12 путем нажатия исполнительного  рычага 122. Конечно, эти ориентации могут  быть изменены на противоположные. Скорость, с которой трос 13 может подаваться в барабан и из него, может контролироваться путем регулирования частоты вращения двигателя 42 посредством устройства контроля частоты вращения 70.

В версии, показанной на фиг.10, направляющий шланг для троса 130 содержит гофрированную протяженную трубку. В этом примере направляющий шланг для троса 130 прикреплен к механизму автоматической подачи 120 и приспособлен для того, чтобы принимать трос 13, когда он проходит из барабана 12 и через механизм автоматической подачи 120. Как показано, направляющий шланг для троса 130 содержит открытый дальний конец 132, приспособленный для того, чтобы позволить тросу 13 выйти из направляющего шланга для троса 130 и войти в сточную трубу. Направляющий шланг для троса 130 может быть приспособлен для того, чтобы уменьшать возможности для биения троса 13 во время ввода или извлечения, будучи приспособлен также к уменьшению возможности для троса 13 разбрызгивать воду и другой материал на рабочей площадке во время извлечения из сточной трубы. Конечно, направляющий шланг троса 130 может иметь любую подходящую длину. Направляющий шланг троса 130 может состоять из пластика или любого другого подходящего материала. Направляющий шланг троса 130 может также быть гибким, растяжимым или иметь любые другие подходящие характеристики для того, чтобы облегчить применение машины.