устройство для очистки внутренней поверхности емкости

Формула изобретения

Устройство для очистки внутренней поверхности емкости, содержащее смонтированную на горизонтальной оси с возможностью вращения пространственную раму для укладки емкости с зажимом для ее крепления и привод вращения, отличающееся тем, что одна из сторон рамы расположена под углом 30 45° к горизонтальной плоскости, на ней перпендикулярно закреплен ложемент для укладки в ряд емкостей типа баллонов, выполненный с пазами, имеющими форму горловин емкости, при этом зажим выполнен откидным и охватывающим горловины емкостей, внутри рама снабжена упорами с расположением одного из упоров для последнего ряда емкостей параллельно наклонной стороне рамы, а ось вращения рамы расположена в плоскости, проходящей через центры тяжести емкостей.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к очистке внутренней и наружной поверхностей баллонов, преимущественно с узкой горловиной.

В процессе производства баллонов высокого давления с узкой горловиной на внутренней поверхности емкости после термообработки образуется окалина и нагар, который необходимо удалить. Внутренняя поверхность трудно доступна для чистки обычным инструментом (резцами, щетками и т.п.).

Известно устройство для очистки внутренней поверхности труб, содержащее раму с установленным на ней узлом очистки, выполненным в виде подвижного в осевом направлении штока (а.с. N 1556774, кл. B 08 B 9/38, 1985).

Использовать данное устройство для очистки баллонов с узким горлом невозможно, так как нельзя ввести внутрь баллона шток с очистной головкой из-за малого диаметра отверстия в горловине баллона.

Очистку внутренней поверхности можно осуществить с помощью мелкого сыпучего абразивного материала, засыпаемого внутрь баллона с возможностью его быстрого перемещения.

Известна система очистки емкости (а. с. N 1574290, кл. В 08 В 9/38, 1987), состоящая из основания, емкости, средства для его крепления и установленного между ними генератора колебаний.

Использовать эту систему для очистки баллонов с узкой горловиной не представляется возможным, так как будет осуществляться очистка только одного участка внутренней поверхности (например, дна баллона).

Известен способ очистки во вращающемся барабане (З.И.Юсипов, Ю.И.Каплан "Обработка металлов давлением и конструкции штампов", изд. "Машиностроение", 1981 г. с. 120). В барабане вместе с поковками находится абразивный бой и металлические острые предметы. При вращении барабана поковки перекатываются, удаляются друг о друга, об абразивный бой и острые предметы и очищаются от окалины.

Однако, для очистки внутренней поверхности сосудов и баллонов с узкой горловиной этот способ также не пригоден и может быть использован лишь для обработки наружной поверхности.

Для полной очистки внутренней поверхности баллона с абразивом необходимо его вращение вдоль продольной оси с одновременной переориентацией баллона относительно поперечной оси.

Ближайшим аналогом заявляемому объекту является устройство для мойки бочек, по а.с. СССР N 189379, кл. B 08 B 9/38, 1967, поскольку оно является устройством того же назначения и характеризуется совокупностью существенных признаков, сходных с совокупностью существенных признаков заявленного технического решения.

Известное устройство для мойки внутренней поверхности бочек, как и заявленное, содержит пространственную раму, смонтированную на горизонтальной оси с возможностью вращения, зажим для крепления емкости и привод вращения. Однако, данное устройство малопроизводительно, так как необходимо закреплять и вращать каждую бочку по отдельности.

Задачей предлагаемого технического решения является повышение качества очистки внутренней поверхности баллонов с узкой горловиной, упрощение конструкции установки и повышение производительности труда при обработке баллонов.

Решение поставленной задачи достигается тем, что в отличие от прототипа емкость выполнена в виде пространственной рамы, имеющей расположенные соосно хвостовики. На ней установлен зажим, который выполнен откидным и контактирующим с горловиной баллонов. Одна из сторон пространственной рамы расположена под углом 35-45^o, а перпендикулярно к ней закреплен ложемент с пазами, имеющими форму горловины изделия. Внутри рамы закреплены упоры, причем упор последнего ряда установлен параллельно наклонной стороне пространственной рамы, ось вращения которой совмещена с центром тяжести изделий.

Расположение баллонов в установке под углом 35-45^o необходимо для обеспечения наибольшей производительности очистки при относительно небольшой скорости вращения, при которой не возникают большие динамические нагрузки на установку. Если угол наклона баллонов будет меньше 35^o, то есть возможность, что за один оборот не весь абразивный материал внутри баллона пересыпется из одного конца в другой, т. е. будет не полностью очищен баллон. Если угол наклона баллонов выполнить больше 45^o, то будет, таким образом, увеличен радиус окружностей, описываемых при вращении обоими концами баллонов, а, следовательно, возрастет линейная скорость абразивных частиц, находящихся у дна баллона, что вызывает возрастание центробежной силы, прижимающей абразивные частицы к доньям баллонов, и не будет пересыпания, что влияет на снижение качества обрабатываемой поверхности. Если при этом уменьшить число оборотов рамы, то снизится производительность, т.е. произойдет слишком медленное пересыпание абразива и слабая очистка.

Упор последнего ряда баллонов, расположенный параллельно образующей, позволяет избегать замков или других запоров для закрепления противоположных концов баллонов, увеличивающих время закрепления баллонов на установке.

Для уменьшения динамических нагрузок при вращении, которые могут быть вызваны дебалансом, ось вращения рамы расположена в плоскости, проходящей через центры тяжести баллонов.

Все перечисленные выше признаки позволяют решить поставленную задачу. Очистка баллонов происходит изнутри абразивными материалами равномерно по всей внутренней поверхности, т.к. происходит вращение баллонов, установленных под углом относительно поперечной оси. Кроме того, установка проста, состоит из одной рамы и не требуется основания для опоры рамы, а вращение баллонов осуществляется от одного привода. На предлагаемом устройстве могут одновременно обрабатываться несколько баллонов, что в несколько раз повышает ее производительность.

Это позволяет сделать вывод о наличии причинно-следственной связи между совокупностью существенных признаков заявляемого технического решения и достигаемым техническим результатом.

Наличием всех существенных признаков позволило повысить качество очистки внутренней поверхности, преимущественно, в зоне перехода к узкой горловине, упростить конструкцию и одновременно повысить производительность.

Перечисленные признаки, отличающие заявляемое техническое решение от прототипа, не выявлены в других технических решениях и не известны из уровня техники в процессе проведения патентных исследований, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого изобретения критерию "новизна".

Анализ уровня техники по всем видам необходимых и доступных источников информации показал, что заявляемое техническое решение явным образом не следует из известного на сегодня уровня техники и, следовательно, можно сделать вывод о соответствии его критерию "изобретательский уровень".

Промышленная применимость подтверждена изготовлением опытного образца устройства, который испытан с положительными результатами и в настоящее время применяется в производстве.

На фиг. 1 изображена установка для чистки (вид сбоку); на фиг.2 вид на установку с торца; на фиг.3 установка горловин баллонов на ложементе.

Установка для чистки содержит емкость, выполненную в виде пространственной рамы 1, на которой соосно укреплены хвостовик 2, контактирующий с патрона 3 и хвостовик 4, поджимаемый центром 5.

На раме 1 установлен зажим 5, поворачивающийся на оси 7 и имеющий резьбовой конец с навинчиваемым на него маховиком 8. На днище пространственной рамы 1 установлен упор 10, а на вертикальных стойках 11 пространственной рамы 1 упор 12. Сторона 13 пространственной рамы 1 расположена наклонно под углом 35-45^o, а на ней закреплен ложемент 14. В пространственную раму 1 устанавливают баллоны 15 с завинчивающимися резьбовыми крышками 16, в которые засыпан абразивный сыпучий материал 17.

Установка работает следующим образом.

Перед началом работы хвостовик 2 пространственной рамы 1 зажимается в патрон 3, а через хвостовик 4 пространственная рама 1 поджимается центром 5. Баллоны 15 с засыпанным в них абразивным материалом 17 укладывают в пространственную раму 1 при откинутом зажиме 6. При установке первого ряда горловины баллонов 15 упираются в ложемент 14, а противоположный конец в упор 10, а их фиксация от смещения производится зажимом 6, опирающимся на горловину баллонов 15. При вращении маховика 7 происходит окончательное поджатие баллонов 15 к пространственной раме 1. Затем, начинают вращать пространственную раму 1. От высыпания абразива 17 из баллонов 15 при вращении предохраняет резьбовая крышка 16.

Очистка внутренней поверхности баллонов 15 производится следующим образом. При включении привода вращения (на чертеже не указан) пространственная рама 1 получает вращение через патрон 3 и хвостовик 2. При этом вместе с рамой происходит вращение баллонов 15. В процессе вращения абразивный материал 17 пересыпается от днища баллона 15 к горловине и очищает внутреннюю поверхность. При окончании очистки привод вращения выключается, маховик 8 свинчивается с зажима 6 на необходимую величину, поворачивается на оси 7, освобождая баллоны 15, которые вынимают из пространственной рамы 1. Абразив 17 и окалина высыпается из баллона. Установка позволяет одновременно очищать несколько изделий, что невозможно на известных установках.

Установка применяется как технологическое оборудование в массовом и серийном производстве баллонов и аналогичных емкостей.