устройство для чистки поверхности движущихся предметов

Формула изобретения

1. Устройство для чистки поверхности движущихся предметов, содержащее трубу подачи обрабатывающей жидкости, соединенную с форсункой для подачи обрабатывающей жидкости под давлением, расположенной в камере, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит по меньшей мере одну головку сопла, включающего корпус, образующий удлиненное всасывающее сопло, оканчивающееся кромкой, окружающей отверстие сопла, выходящее в камеру, содержащую отверстие и расположенную на расстоянии от очищаемой поверхности с образованием кольцевого зазора между очищаемой поверхностью и кромкой всасывающего сопла, головка всасывающего сопла включает по меньшей мере одну форсунку, расположенную в камере на расстоянии от отверстия, предназначенную для выбрасывания струи отрабатывающей жидкости на обрабатываемую поверхность, выводную трубу, соединенную с камерой всасывающего сопла, источник вакуума, обеспечивающий создание низкого давления в камере, и рабочий орган, предназначенный для перемещения головки сопла перпендикулярно движению очищаемой поверхности, причем головка сопла расположена так, чтобы при движении вдоль обрабатываемой поверхности сохранять постоянный зазор, форсунка, подающая обрабатывающую жидкость, расположена на расстоянии от внутренней стороны всасывающего сопла в центре или вблизи центра всасывающего сопла с образованием свободного кольцевого прохода в камере между внутренней стороной сопла и форсункой, при этом проход сообщен с выводной трубой, головка сопла содержит средство подачи сжатого воздуха в камеру через зазор, используемый для удаления отраженной от обрабатываемой поверхности жидкости с отделившимися от поверхности частицами в направлении прохода и затем в выводную трубу.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что всасывающее сопло имеет круглое поперечное сечение.

3. Устройство по пп. 1 или 2, отличающееся тем, что всасывающее сопло выполнено так, что давление жидкости в нем составляет 50 - 500 бар.

4. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что всасывающее сопло выполнено так, что давление жидкости в нем составляет 150 - 300 бар.

5. Устройство по любому из пп.1 - 4, отличающееся тем, что средство подачи сжатого воздуха расположено так, чтобы сжатый воздух поступал в камеру только через нижнюю часть зазора относительно направления движения очищаемого предмета.

6. Устройство по любому из пп.1 - 5, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит узел обслуживания, включающий источник вакуума, насос высокого давления, подающий обрабатывающую жидкость через трубу подачи в форсунку, резервуар для чистой обрабатывающей жидкости и оборудование для очистки загрязненной жидкости, возвращаемой через выводную трубу, от загрязнений и воздуха.

7. Устройство по любому из пп.1 - 6, отличающееся тем, что корпус сопла выполнен цилиндрической формы с установленной внутри корпуса на расстоянии от его кромки обоймой, причем форсунка расположена в центре обоймы, обойма имеет центральный проход для соединения трубы подачи с форсункой, а также множество периферийных осевых сквозных отверстий, соединяющих выводную трубу с камерой всасывающего сопла.

8. Устройство по п.7, отличающееся тем, что обойма расположена относительно корпуса неподвижно с возможностью регулирования положения форсунки относительно кромки корпуса.

9. Устройство по п.7 или 8, отличающееся тем, что форсунка установлена относительно обоймы неподвижно с возможностью регулирования ее положения относительно кромки корпуса.

10. Устройство по любому из пп.1 - 9, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит узел управления движением головки сопла относительно движения обрабатываемого предмета.

11. Устройство по любому из пп.1 - 10, отличающееся тем, что форсунка выполнена так, что расход жидкости через форсунку составляет 0,12 - 5 л/мин.

12. Устройство по любому из пп.1 - 10, отличающееся тем, что форсунка выполнена так, что расход жидкости через форсунку составляет 0,5 - 1,5 л/мин.

13. Устройство по любому из пп.1 - 12, отличающееся тем, что размер зазора между кромкой и обрабатываемой поверхностью составляет 1 - 5 мм.

14. Устройство по любому из пп.1 - 12, отличающееся тем, что размер зазора между кромкой и обрабатываемой поверхностью составляет 1,5 - 3 мм.

15. Устройство по любому из пп.1 - 14, отличающееся тем, что расстояние между форсункой и обрабатываемой поверхностью составляет 2 - 20 мм и в любом случае превышает величину зазора между кромкой и обрабатываемой поверхностью.

16. Устройство по любому из пп.1 - 14, отличающееся тем, что расстояние между форсункой и обрабатываемой поверхностью составляет 2 - 5 мм и в любом случае превышает величину зазора между кромкой и обрабатываемой поверхностью.

17. Устройство по любому из пп.1 - 16, отличающееся тем, что площадь обработки на движущейся поверхности удалена от зазора не менее чем на 10 мм.

18. Устройство по любому из пп.1 - 17, отличающееся тем, что средство подачи сжатого воздуха одержит распределитель, расположенный по меньшей мере вокруг части кромки и имеющий отверстия или прорези, обращенные к зазору.

19. Устройство по п.18, отличающееся тем, что распределитель выполнен в виде трубы.

20. Устройство по любому из пп.1 - 19, отличающееся тем, что форсунка выполнена так, что подаваемая на очищаемую поверхность жидкость имеет форму расходящейся под углом 5 - 50^o струи.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области устройств для чистки движущихся, преимущественно вращающихся предметов и может быть использовано, в частности, при очистке валиков трафаретной печати.

Традиционно для очистки валик останавливали и очищали различными средствами. Однако простои в производстве не желательны. Для очистки вращающихся валиков использовали также различные стационарные устройства, в частности скребки и щетки. Со временем скребки и щетки изнашиваются, в них скапливается грязь с валиков, которую необходимо вычищать. Следовательно, оба традиционных способа не обеспечивают непрерывность производственного цикла.

Известно устройство для очистки движущейся поверхности непосредственно в движении (JP, заявка 63 - 004949). Известное устройство реализует способ очистки поверхности воздушной струей, подаваемой под давлением из сопла. Сопло, подающее сжатый воздух, установлено в стенке сопла, всасывающего воздух с загрязнениями, что приводит к неравномерному распределению подаваемого воздуха. Кроме того, действие воздушной струи малоэффективно. Все это приводит к низкой эффективности очистки.

Известно также техническое решение (US ,патент 3737940), характеризующее устройство механической очистки движущихся поверхностей посредством вращающейся щетки и мягкого валика, шарнирно закрепленных на корпусе, расположенном продольно в осевом направлении относительно валика. Поверхность валика опрыскивают жидкостью под небольшим давлением как до, так и после щетки. Данное устройство имеет сложную конструкцию, достаточно объемно и неудобно в работе. Кроме того, его очищающая способность не велика особенно при наличии твердых слоев загрязнения.

Наиболее близким аналогом изобретения можно признать устройство для чистки поверхности движущихся предметов (US, патент, 4474111), содержащее трубу подачи обрабатывающей жидкости, соединенную с форсункой для подачи обрабатывающей жидкости под давлением, причем форсунка расположена в камере. Недостатком известного устройства следует признать его недостаточную эффективность, а также остаточную жидкость на очищаемой поверхности.

Целью изобретения является разработка усовершенствованного устройства, позволяющего очищать предмет, находящийся в работе, без остановки предмета, которое эффективно удаляет обрабатывающей жидкостью даже твердые слои загрязнения с поверхности предмета, оставляя при этом сухую движущуюся поверхность.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для чистки поверхности движущихся предметов, содержащее трубу для подачи обрабатывающей жидкости, соединенную с форсункой для подачи обрабатывающей жидкости под давлением на очищаемую поверхность, причем форсунка расположена в камере, дополнительно введено по меньшей мере одно всасывающее сопло с корпусом удлиненной формы, оканчивающимся кромкой вокруг отверстия сопла, выходящее в камеру, причем сопло расположено на расстоянии от очищаемой поверхности с образованием кольцевого зазора. Головка всасывающего сопла включает по меньшей мере одну форсунку для подачи струн обрабатывающей жидкости на очищаемую поверхность. Сопло соединено с выводной трубой, предназначенной для выведения загрязненной обрабатывающей жидкости из камеры. Для создания низкого давления в камере устройство оснащено источником вакуума. Головка сопла установлена на рабочем органе, предназначенном для перемещения головки сопла перпендикулярно движению очищаемой поверхности. Головка сопла установлена так, чтобы при движении сохранять постоянный зазор между головкой и очищаемой поверхностью. Форсунка, подающая обрабатывающую жидкость, расположена на расстоянии от внутренней стороны всасывающего сопла в его центре или вблизи центра с образованием свободного кольцевого прохода в камере между внутренней стороной сопла и форсункой, при этом проход сообщен с выводной трубой. Головка сопла содержит средство подачи сжатого воздуха в камеру через зазор между форсункой и внутренней стороной сопла. Преимущественно всасывающее сопло имеет круглое поперечное сечение. Всасывающее сопло преимущественно выполнено таким образом, что давление жидкости в нем составляет от 50 до 500 бар, предпочтительно от 150 до 300 бар. Обычно средство подачи сжатого воздуха располагают так, чтобы сжатый воздух поступал в камеру только через нижнюю часть зазора. Устройство может дополнительно содержать узел обслуживания, включающий источник вакуума, насос высокого давления, подающий обрабатывающую жидкость через форсунку, резервуар для чистой обрабатывающей жидкости и оборудование для очистки загрязненной жидкости, возвращаемой через выводную трубу, от загрязнений и воздуха. Предпочтительно выполнять корпус сопла цилиндрической формы с установленной внутри корпуса на расстоянии от его кромки обоймой, причем в этом случае форсунку размещают в центре обоймы, обойма имеет центральный проход для соединения трубы подачи с форсункой, а также множество расположенных по периферии обоймы сквозных отверстий, соосных центральному проходу и соединяющих выводную трубу с камерой. Обычно обойму закрепляют с возможностью регулировки положения форсунки относительно кромки корпуса. При этом форсунку фиксируют в обойме неподвижно, но с возможностью регулировки ее положения относительно кромки корпуса. Устройство может также содержать узел управления движением головки сопла относительно движения обрабатываемого предмета. Форсунку преимущественно выполняют так, чтобы расход составлял от 0,12 до 5 л/мин, предпочтительно, от 0,5 до 1,5 л/мин. Предпочтительно величина зазора между кромкой и обрабатываемой поверхностью составляет от 1 до 5 мм, а наиболее предпочтительно от 1,5 до 3 мм. Предпочтительно, расстояние между форсункой и обрабатываемой поверхностью составляет от 2 до 20 мм, наиболее предпочтительно от 2 до 5 мм, но в любом случае превышает величину зазора между кромкой и обрабатываемой поверхностью. Площадь обработки на движущейся поверхности удалена от зазора практически не менее чем на 10 мм. Средство подачи сжатого воздуха содержит обычно распределитель, расположенный по меньшей мере вокруг части кромки и имеющий отверстия или прорези, обращенные к зазору. Чаще всего распределитель выполнен в виде трубы. Форсунку обычно выполняют так, чтобы подаваемая на поверхность жидкость имела форму расходящейся под углом от 5 до 50^o струи.

В дальнейшем изобретение будет более подробно охарактеризовано со ссылками на чертежи. На фиг. 1 приведен вид сбоку чистящего узла с головкой сопла, смещенной от центра трафаретного валика, на фиг.2 приведен вид с торца по фиг. 1, на фиг. 3 приведен узел обслуживания узла чистки, на фиг. 4 приведен вид в перспективе головки сопла, направленной к центру валика, на фиг. 5 приведен вид с торца головки сопла и трафаретный валик, на фиг. 6 приведен вид в перспективе головки, применительно к чистке плоского участка предмета.

На фиг. 1 и 2 схематично показан чистящий узел 1 устройства, применяемый для чистки поверхности 2, находящейся в движении; на фиг. 3 схематично показан узел 3 обслуживания чистящего узла 1. Чистящий узел 1 содержит головку сопла 4 соединенную с узлом обслуживания посредством труб 5. Изобретение будет рассмотрено применительно к очистке поверхности вращающегося трафаретного валика б, образующего зазор с опорным валиком 7, причем бумажная лента 8 проходит через этот зазор и входит в контакт с трафаретным валиком. Краску подают на трафаретный валик 6 посредством красочного валика 9, поверхность которого проходит через красящий раствор в ванне 10.

Комплект труб 5 содержит трубу 11 подачи свежей обрабатывающей жидкости и выводную трубу 12 для отработанной жидкости, содержащей отделившиеся загрязнения. Выводная труба 12 содержит промежуточный гибкий участок 13 и жесткие концевые участки 14 и 15 в двух узлах 1 и 3, изогнутые соответствующим образом. Труба 11 проходит внутри трубы 12 и может быть выполнено в виде шланга.

Узел обслуживания 3 включает резервуар 16 для свежей обрабатывающей жидкости и оборудование для очистки отработанной жидкости, над резервуаром 16 расположен вакуумный насос 17, к которому подсоединена выводная труба 12 концевым участком 15, причем вакуумный насос 17 совмещен с очистным оборудованием посредством обратной трубы 18. Воздушный фильтр 19 соединен с очистным оборудованием для удаления воздуха из отработанной жидкости, подаваемой в узел очистки. Насос 20 высокого давления установлен над резервуаром 16 и соединен с чистой обрабатывающей жидкостью в резервуаре 16. Шланг 11 соединен с насосом 20, что обеспечивает подачу обрабатывающей жидкости в головку сопла 4. Головка сопла 4 выполнена с возможностью передвижения параллельно оси трафаретного валика 6 посредством рабочего органа 21 в виде пневматического или гидравлического цилиндра, жестко установленного на основании 22. Шток в цилиндре 21 жестко соединен с изогнутым жестким концом участка 14 выводной трубы 12 посредством соединительного отрезка 23. Головка сопла 4 жестко соединена с концевым участком 14 таким образом, что головка сопла 4 перемещается вдоль поверхности корпуса 2 на постоянном расстоянии от него для обеспечения зазора 34. На фиг. 1 и 2 центральная линия головки сопла смещена от центра трафаретного валика 6, а на фиг. 4 и 5 направлена точно в направлении центра.

Головка сопла 4 (фиг. 4 и 5) содержит корпус 25 с круговым поперечным сечением и форсунку 24, расположенную в корпусе 25 в непосредственной близости к центральной линии корпуса. Корпус 25, предпочтительно цилиндрический, сам по себе образует удлиненное всасывающее сопло 26, которое оканчивается кромкой 29, окружающей отверстие 39 и не имеющей механических деталей. Всасывающее сопло 26 содержит камеру 32, в которой выполнено отверстие 39, и расположено на расстоянии от поверхности корпуса 2 с образованием кругового зазора 34 между поверхностью корпуса 2 и кромкой 29. Форсунка 24 расположена в камере 32 корпуса со смещением от оси отверстия 39, при этом выбрасываемая струя 40 обрабатывающей жидкости образует площадь обработки 41 па поверхности 2. Внутри корпуса 25 расположена обойма 27, которая установлена неподвижно, но с возможностью перемещения внутри корпуса. Обойма 27 содержит форсунку 24 и проход 28, выполненный в центре корпуса 25. Положение форсунки 24 относительно обоймы 27 может быть неподвижным и регулируемым. Шланг 11 соединен с центральным осевым отверстием 30 в обойме 27, которое сообщено с форсункой 24. Обойма содержит множество периферийно расположенных аксиальных сквозных отверстий 31, посредством которых выводная труба 12 сообщена с камерой 32 всасывающего сопла. Передний конец всасывающего сопла 26 выполнен с контуром, отвечающим кривизне трафаретного валика 6 для образования зазора 34. контур может менять конфигурацию в зависимости от положения всасывающего сопла 26 относительно трафаретного валика 6, как показано на фиг. 2 и 5.

При линейном перемещении головки сопла 4 направление перемещения задается ее подвеской в цилиндре 21 таким образом, чтобы величина зазора 34 оставалась постоянной.

Форсунка 24 расположена на расстоянии от цилиндрической внутренней стороны 42 всасывающего сопла 26 с образованием свободного кольцевого прохода 43 камеры 32 между внутренней стенкой 42 и форсункой 24. Проход 43 сообщен с выводной трубой 12 через отверстия 31 в обойме 27.

Головка сопла 4 также включает средства 44 для контролируемой подачи сжатого воздуха через указанный зазор 34, причем сжатый воздух вместе с отработанной жидкостью и материалами, отделенными от обрабатываемой поверхности удаляется из камеры через проход 43. Средство подачи 44 содержит трубу 35 и распределитель, сообщенный с трубой 35, для принудительной подачи сжатого воздуха на всасывающее сопло 26 вблизи кромки 29 таким образом, что сильный поток воздуха поступает в камеру 32 через зазор 34. Сжатый воздух подают или по всей поверхности зазора 34, или только в определенные ее части при условии, что обрабатываемый предмет вращается с такой скоростью, что захватывает поток воздуха в камеру 32 через зазор 34 перед кромкой 29 за счет эжекторного эффекта. Следовательно, струи воздуха попадают на поверхность 2 проходя через зазор 34. Распределительное устройство не показано на фиг. 4, хотя стрелками 33 показано распределение сжатого воздуха за кромкой 29. На фиг. 5 распределитель показан в виде замкнутой трубы 376 проходящей вокруг всего всасывающего сопла 26 вблизи кромки 29, причем труба снабжена множеством отверстий 38, обращенных в сторону зазора 34 так, что струи 45 сжатого воздуха под давлением направляются в камеру 32 через зазор 34, одновременно просушивая поверхность 2.

На фиг. 6 приведена конструкция головки сопла 4, модифицированная для обработки или плоских движущихся поверхностей или проволоки или войлока 36. Модификация заключается в выполнении кромки 29 плоской, лежащей в плоскости, перпендикулярной центральной оси головки. При чистке подобных изделий может быть использована и обычная головка сопла, если ее устанавливать вблизи очищаемой проволоки или войлока.

Для обработки поверхности может использована любая подходящая жидкость, не содержащая твердых частиц, имеющая температуру окружающей среды или несколько выше ее. В большинстве случаев может быть использована свежая вода.

При необходимости устройство может содержать более одной головки сопла.

Форма обрабатываемой площади может быть продолговатой, небольшой ширины, предпочтительно овальный или круглой. Наиболее целесообразно использовать область обработки, большая диагональ которой ориентирована перпендикулярно направлению движения предмета и составляет от 1 до 50 мм, предпочтительно, 5 - 10 мм. Расширяющаяся форма струи имеет угол от 5 до 50^o. При угле 45^o расстояние от площади обработки 41 до зазора 34 составляет не менее 15 - 20 мм.

Давление обрабатывающей жидкости в форсунке 24 составляет от 50 до 500 бар, предпочтительно 150 - 300 бар.

Расход жидкости составляет от 0,12 до 5 л/мин, предпочтительно от 0,5 до 1,5 л/мин для каждой головки сопла 4. Размер зазора 34 составляет от 1 до 5 мм, предпочтительно от 1,5 до 3,0 мм.

Расстояние форсунки 24 до поверхности 2 составляет 2 - 20 мм, предпочтительно 2-5 мм, но не менее размера зазора 34.

Для обеспечения равномерности потока жидкости, воздуха и загрязнений мимо форсунки 24 важно, чтобы форсунка 24 была расположена в центре или вблизи центра корпуса 25.

Таким образом изобретение обеспечивает эффективное удаление загрязнений с поверхности движущихся предметов без использования механических элементов с получением чистой и сухой поверхности.