Труба для транспортировки объекта - RU2638592C2
Код документа: RU2638592C2
Чертежи
Описание
РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ
Настоящая заявка является частично продолжающей заявкой США, находящейся на рассмотрении, № 12/758,653, зарегистрированной 12 апреля 2010 года, которая является частично продолжающей заявкой США, находящейся на рассмотрении, № 12/055,209, зарегистрированной 25 марта 2008 г., в настоящее время патент США 7,695,220 B2, опубликованный 13 апреля 2010 г. Заявка США на полезную модель 12/055,209 испрашивает внутренний приоритет предварительной заявки США S.N. 60/920,069, зарегистрированной 26 марта 2007 г., и предварительной заявки США S.N. 60/949,630, зарегистрированной 13 июля 2007 г. Каждая из этих заявок и патентов тем самым включена в данный документ согласно ссылке.
Эта заявка испрашивает внутренний приоритет предварительной заявки США S.N. 61/472,267, зарегистрированной 6 апреля 2011 г., и предварительной заявки США S.N. 61/472,285, зарегистрированной 6 апреля 2011 г.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение относится в целом к пневматическим или подобным трубам и трубопроводным системам для транспортирования объекта, и более конкретно относится к радиально расширяемым трубам, выполненным с возможностью приема объекта, подлежащего транспортированию. Труба выполнена с возможностью образования уплотнения за счет перепада давления между внешней поверхностью транспортируемого объекта и внутренней поверхностью трубы.
Ловля и обработка рыбы приобретает все более возрастающую важность по мере роста населения мира. Соответственно, оборудование для транспортирования и обработки отловленной рыбы становится важным. Это оборудование должно быть относительно недорогим, надежным и легким в обслуживании. Оборудование также должно быть легким для уборки и санитарной обработки.
Задачей настоящего изобретения является создание недорогой, надежной и легкой для уборки, легкой в обслуживании и легкой для санитарной обработки трубопроводной транспортной системы для транспортирования живой или мертвой рыбы и других объектов от входного положения до удаленного выпускного положения.
Сопутствующей задачей является создание системы, в которой образуется уплотнение между внешней поверхностью транспортируемого объекта и внутренней поверхностью трубы таким образом, чтобы могла быть создана разность давлений между участком выше по потоку и участком ниже по потоку транспортируемого объекта с возможностью тем самым проталкивания объекта вдоль трубы.
Другой задачей является создание такой трубы, спроектированной, изготовленной и размещенной таким образом, чтобы уплотнение между расширяемой трубой и транспортируемым объектом представляло собой непрерывное уплотнение; то есть уплотнительное действие и результирующий перепад давлений вдоль уплотнения является непрерывным по мере того, как объект перемещается по трубе.
Другие задачи и преимущества настоящего изобретения станут очевидными при прочтении следующего подробного описания и со ссылкой на чертежи. На всех чертежах одинаковые ссылочные позиции относятся к одинаковым элементам.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг.1 представляет собой вид в разрезе, изображающий в несколько схематичной форме пневматическую трубу, имеющую ряд дискообразных перегородок, ориентированных перпендикулярно оси трубы и выполненных с возможностью взаимодействия с внешней поверхностью транспортируемого объекта, при этом изображенным здесь объектом является рыба, такая как горбуша.
Фиг.2 представляет собой вид в разрезе, подобный фиг.1, но изображающий трубопроводную систему, имеющую две коаксиальных трубы, при этом внутренняя труба выполнена с возможностью радиального расширения с тем, чтобы образовать непрерывное уплотнение между внешней поверхностью транспортируемого объекта и внутренней поверхностью внутренней трубы.
Фиг.3 представляет собой вид в разрезе трубы, выполненной из радиально расширяемого материала, и объекта, транспортируемого по трубе, в которой внешняя поверхность транспортируемого объекта непрерывно взаимодействует с внутренней поверхностью трубы, по меньшей мере, с частичным прилеганием, не проницаемым под давлением.
Фиг.4 представляет собой схематичный вид в разрезе, подобный фиг.3, изображающий систему, имеющую две аксиально совпадающих трубы и в которой транспортируемым объектом является рыба или подобный продукт.
Фиг.5-14 представляют собой виды в разрезе, выполненные по существу в плане по линии 5-13 на фиг.3 и показывающие различные гибкие конструкции перемычек, которые соединяют внешнюю поддерживающую трубу и внутреннюю радиально расширяемую трубу для транспортирования.
Фиг.15 представляет собой изометрический вид в частичном разрезе, изображающий более подробно внешнюю трубу, коаксиальную внутреннюю трубу и соединение перемычек внешней и внутренней труб.
Фиг.16, 17 и 18 представляют собой изометрические виды конических перегородок или перегородок в форме ветроуказателя, которые могут использоваться в трубе на месте дискообразных перегородок, показанных на фиг.1.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
Несмотря на то что настоящее изобретение будет описано применительно к предпочтительному варианту осуществления и процедуре, следует понимать, что это не предназначено для ограничения настоящего изобретения этим вариантом осуществления и процедурой. Наоборот, это предназначено охватывать все альтернативы, модификации и эквиваленты, которые могут входить в рамки сущности и объема настоящего изобретения и определены приложенной формулой изобретения.
Обращаясь сначала к фиг.1, здесь показана труба 20 для транспортирования, внутри которой размещен ряд тороидальных дискообразных перегородок 33 с интервалами по оси А трубы 20. Здесь транспортируемым объектом является рыба F, которая может быть или живой или мертвой. Как объяснено более подробно в вышеуказанных заявках на патенты и патентах, которые включены в данный документ согласно ссылке, известный источник вакуума (здесь не показан) может создавать частичный вакуум перед транспортируемым объектом F и/или известное нагнетающее устройство (здесь не показано), размещенное позади объекта F, может создавать положительное давление за объектом F. Разность давлений вдоль объекта поддерживается уплотнением, образованным путем последовательного взаимодействия (зацепления) поверхности объекта F с одной или несколькими перегородками 22 с возможностью создания разности давлений вдоль объекта F. Эта разность давлений обеспечивает протаскивание объекта вдоль трубы 20.
Как показано на фиг.2, транспортная система может включать в себя внешнюю поддерживающую трубу 30 и коаксиально выровненную внутреннюю трубу 33 для транспортирования, внутри которой транспортируется рыба или другой объект F. Внешние трубы 30 могут быть выполнены из стали, алюминия, прозрачного или непрозрачного пластика или любого другого подходящего материала. Внутренняя труба 33 для транспортирования может быть выполнена из любого подходящего гибкого или растяжимого материала, который будет радиально увеличиваться с возможностью точного соответствия и контакта с внешней поверхностью транспортируемого объекта F и, следовательно, образовывать, по меньшей мере, частично непроницаемое под давлением уплотнение 35 между внешней поверхностью 36 транспортируемого объекта и внутренней поверхностью 37 поддерживающей и окружающей трубы 33 для транспортирования.
В каждом их этих вариантов осуществления настоящего изобретения разность давлений может непрерывно поддерживаться во время всей продолжительности перемещения объекта вдоль трубы. В настоящий момент предполагается, что текучей средой, обеспечивающей эту разность давлений, будет воздух, и для создания разности давлений вдоль объекта будут использоваться известные пневматические генераторы давления и источники вакуума. Однако также предполагается, что может быть использована вода или любая другая подходящая или желательная текучая среда.
Материал, из которого выполнена внутренняя труба 33, может быть эластомером, таким как Bayer Desmopan 6065A, предложенный Bayer Material Science LLC, Питтсбург, Пенсильвания. Другими пригодными эластомерами являются Elastosil® R plus 4305/40 или Elastosil® LR 3003/30 A/B, предложенный корпорацией Wacker Chemical Corp., 3301 Sutton Road, Адриан, Мичиган; и Santprene 201-55, предложенный Exxon mobile Chemical, 13501 Katy Freeway, Хьюстон, Техас. Эти эластичные и растяжимые материалы могут быть использованы для образования радиально расширяемой трубы и позволения ввода объекта в трубу и прохождения объекта и выхода из трубы. Эластичность трубы должна также обеспечивать непрерывное взаимодействие (зацепление) поверхности объекта и последовательное непроницаемое под давлением уплотнение 35. Здесь, как предложено на фиг.2, 3 и 4, контакт стационарной поверхности трубы/подвижной поверхности объекта является по существу непрерывным вдоль кольцевого замкнутого контура в воображаемой плоскости в общем перпендикулярной оси А трубы 33. Жидкостное уплотнение 35, образованное на границе контакта поверхности трубы/поверхности объекта, является достаточно эффективным для обеспечения создания разности давлений текучей среды между участками 43 выше по потоку и участками 44 ниже по потоку трубы 33. Если поверхность перемещающегося объекта F представляет собой внутреннюю или внешнюю поверхность животного или растения, т.е. если поверхностью перемещающегося объекта, например, является чешуйчатый эпидермис рыбы, конструктивное исполнение и отделка внутренней поверхности трубы может быть гладкой, но эластичной с возможностью обеспечения компрессионного взаимодействия (зацепления) поверхности трубы / поверхности объекта при сжатии с максимальным уплотняющим эффектом.
Другие варианты осуществления настоящего изобретения показаны на фиг.5-14. Здесь система 20 трубопроводной транспортировки объекта содержит внешнюю поддерживающую трубу 30, внутреннюю радиально растяжимую трубу 33 для транспортировки объекта и гибкую перемычку 40, соединяющую внешнюю трубу 30 и внутреннюю трубу 33. Труба 33 здесь имеет внутреннюю поверхность 37, выполненную с возможностью гибкого и по существу непрерывного взаимодействия (зацепления) с поверхностью объекта F (фиг.4), подлежащего транспортированию по трубе. Взаимодействие 35 поверхности внутренней трубы/поверхности объекта (фиг.4) обеспечивает создание разности давлений текучей среды вдоль объекта F, достаточной для проталкивания объекта F вдоль трубы 33. Следует отметить, что расширенная форма сечения внутренней трубы 33 по существу находится в соответствии по форме, но является меньшей в своем нерастянутом размере, чем форма сечения и размер объекта F, подлежащего транспортированию по трубе. Здесь на фиг.5-14 эта форма сечения внутренней трубы 33 является, по существу, овальной.
Внутренняя труба 33 может иметь одну или несколько складок 42 для позволения внутренней поверхности 37 внутренней трубы 33 соответствовать размеру и форме сечения объекта, транспортируемого по трубе. Складки 42 позволяют внутренней трубе 33 расширяться без порождения касательных сил, поддерживая на низком уровне силы трения поверхности трубы/поверхности объекта. Труба без складок может иметь большие силы трения. Как показано, в частности, на фиг.5, складки 42 продолжаются наружу относительно центра внутренней трубы 33. Внешняя труба 30 имеет противостоящие, конформные поверхности 45 для взаимодействия складок 42 и тем самым ограничивающие нежелательное перемещение трубы 33. Здесь эта противостоящая поверхность 45 принимает форму квадратного углубления, имеющего U-образную форму. Для обеспечения взаимодействия складки/углубления в соответствующем месте поверхность 45 размещена на утолщенном основании 46.
Как показано, в частности, на фиг.6, альтернативная форма системы трубопроводной транспортировки объекта имеет внутреннюю трубу 33 волнистой овальной формы сечения. Внутренняя труба 33 присоединена к внешней поддерживающей трубе 30 с помощью гибкой соединительной перемычки 40, содержащего стенки неполной овальной формы 48 и неполной круглой формы 49. Эти криволинейные соединительные стеновые образования поддерживают трубу в центральном положении. Важно, что они также позволяют внутренней трубе 33 расширяться с возможностью соответствия форме объекта, проходящего через трубу 33, и затем уменьшения до нерасширенного состояния. Сжимающие силы, действующие на объект, проходящий через внутреннюю трубу 33, сводятся к минимуму, но являются достаточными для обеспечения взаимодействия с поверхностью внутренней трубки/поверхностью объекта для позволения создания разности давлений текучей среды вдоль объекта с возможностью проталкивания объекта вдоль трубы. Стенки также предотвращают сжатие трубы 33, когда участки трубы подвергаются действию отрицательного давления. Эти криволинейные формы позволяют конструкции быть прочной и относительно слабо деформироваться под действием отрицательного давления, но быть относительно непрочной и деформироваться более интенсивно под действием положительного давления или когда объект проходит через трубу.
Как показано на фиг.7, внутренняя труба 33 может иметь множество складок 42 и соединительных поддерживающих стенок, имеющих полые ромбовидные формы 52 с точки зрения их сечений.
Как показано на фиг.8, соединительные полотнообразные стенки 49 перемычки могут иметь по существу круглую форму, с точки зрения их сечения, и продолжаться, по меньшей мере, от некоторых из вершин складок 42 до внешней трубы 30.
Как показано на фиг.9 и 10, внутренняя труба 33 может быть установлена на соединительных криволинейных стенках 51. Здесь противоположные стенки 51 могут обеспечивать овальные образования с точки зрения сечения.
Для обеспечения конструктивной прочности и устойчивости к скручиванию, изгибу и другим разновидностям деформации стенка 30 внешней трубы может быть прямолинейной по форме, как показано на фиг.11. Здесь внешняя труба 30 является прямоугольной. Внутренняя овальная труба 33 снабжена поддерживающими продолжениями 60, заканчивающимися в основании 62, размещенном в пазах 63. Эта конструкция надежно закрепляет внутреннюю трубу 33 внутри внешней защитной трубы 30, хотя позволяет ограниченное расширение, сжатие и иное перемещение трубы 33 по мере того, как транспортируемый объект перемещается по трубе 33.
Если желательно, внешняя труба 30 может быть выполнена с возможностью приспосабливания расширения, сжатия и иной деформации внутренней трубы 33 и позволения ограниченного восприятия внешних сил, действующих на трубопроводную систему 20. Как показано на фиг.12, труба 30 может быть выполнена в виде противоположных секций 30а и 30b и соединительные стенки 51 могут быть снабжены продолжениями 71 для взаимодействия пазов 72 трубы. В этом варианте осуществления настоящего изобретения складки 42 продолжаются до дистального основания 75, находящегося в воспринимающих перемещение пазах 76.
На фиг.13 контролируемое и ограниченное перемещение внутренней трубы 33 внутри внешней трубы 30 обеспечивается с помощью прикрепления криволинейных соединительных стенок 49 перемычки к основаниям 80, которые свободно установлены в сопрягаемых направляющих 82 скольжения.
Фиг.14 изображает транспортную трубопроводную систему, выполненную с возможностью транспортирования относительно тяжелых объектов, таких как крупная рыба, на относительно длинные неподдерживаемые горизонтально расстояния. Для этой цели вертикальные стенки 90 придают жесткость наподобие коробчатой балки конструкции в вертикальном направлении. Труба 33 для транспортировки может быть подвешена со стороны горизонтально продолжающегося навесного основания 92, свободно установленного в сопрягаемых направляющих 94, 95 скольжения.
Фиг.15 иллюстрирует трубопроводную конструкцию с использованием деталей различной геометрической формы, примеры которой представлены в вариантах осуществления, показанных на фиг.5, 9, 12 и где-либо еще в другом месте. Эти модификации и конструкции могут быть предусмотрены по желанию или необходимости приспособления прохождения объектов специфических размеров, форм и веса по специфично продолжающимся горизонтальным участкам и с учетом других конструктивных параметров.
Фиг.16, 17 и 18 иллюстрируют несколько вариантов осуществления дискообразной перегородки, которая может быть установлена внутри внутренней трубы 33, как предложено на фиг.1. Здесь перегородка 22 имеет, в общем, усеченную коническую форму для позволения легкого сжатия и расширения по мере того, как транспортируемый объект проходит через перегородку 22. Гибкий пластичный материал перегородки может быть выполнен с возможностью иметь конус 97, принимающий объекты, образованный из складок или сгибов 98 или криволинейного сечения, как показано на фиг.16 и 17, или прямоугольной формы 99 сечения, как предложено на фиг.18. В качестве альтернативы, перегородки могут иметь плоскую дискоидальную форму, как показано в патентах или заявках на патенты, включенные в данный документ согласно ссылке. В каждом варианте осуществления результирующее уплотнение между перегородками 22 и транспортируемым объектом может быть не строго замкнутым или непрерывным, но может прерываться складчатыми углублениями. Тем не менее, уплотнение будет достаточно функционально завершенным и достаточно эффективным для обеспечения требуемой разности давлений вдоль перегородки и транспортируемого объекта для позволения транспортируемому объекту перемещаться через перегородки и трубу 33 желательным образом.
Перегородки могут быть установлены внутри трубы 33 с помощью прокладковидного края 100 (фиг.16 и 18) или может быть предусмотрен кольцевой установочный край или кромка 101, как показано на фиг.17.
Реферат
Система включает в себя внешнюю поддерживающую и внутреннюю трубы. Внутренняя труба выполнена с возможностью радиального расширения и сжатия с тем, чтобы накапливать и по существу непрерывно взаимодействовать с поверхностью объекта, подлежащего транспортированию по внутренней трубе. Внутренняя труба имеет по меньшей мере одну складку, а внешняя труба имеет утолщенное основание с углублением для взаимодействия со складкой. Взаимодействие поверхности внутренней трубы с поверхностью объекта обеспечивает уплотнение, находящееся под давлением вдоль объекта. Когда давление текучей среды уменьшается впереди объекта и/или когда давление увеличивается позади объекта, перепад давлений вдоль объекта обеспечивает проталкивание объекта по трубе. Способ транспортирования объекта включает упомянутую систему. Объектом транспортирования является рыба. Изобретения обеспечивают надежность транспортирования. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 18 ил.
