УСТАНОВКА ДЛЯ ОЧИСТКИ ИЗДЕЛИЙ Российский патент 1995 года по МПК B08B3/04 

Изобретение относится к очистке изделий, а именно к установкам для жидкостной обработки изделий с использованием явления кавитации.

Известна установка для очистки изделий, содержащая моечную камеру, заполненную моющей жидкостью с образованием свободного пространства, вакуумный насос, связанный всасывающей линией со свободным пространством моечной камеры, клапан для периодической подачи в свободное пространство сжатого воздуха и клапан для сбора давления из свободного пространства камеры.

Недостаток этой установки заключается в том, что при подаче сжатого воздуха в свободное пространство камеры он подается также в вакуумный насос. Проходя через вакуумный насос, сжатый воздух выдувает из него масло, уплотняющее насос, что приводит к выходу из строя вакуумного насоса и снижению надежности установки.

Известна установка для очистки изделий, содержащая моечную камеру, заполненную моющей жидкостью с образованием свободного пространства, вакуумный насос, связанный всасывающей линией со свободным пространством моечной камеры, клапан для периодической подачи в свободное пространство сжатого воздуха, имеющий запорный элемент с подвижным относительно него штоком, и клапан выпуска воздуха.

Недостаток этой установки заключается в подаче сжатого воздуха в вакуумный насос, что приводит к выходу его из строя и снижению надежности установки.

Целью изобретения является повышение надежности установки за счет защиты вакуумного насоса от давления сжатого воздуха.

Поставленная цель достигается тем, что в установке для очистки изделий, содержащей моечную камеру, заполненную моющей жидкостью с образованием свободного пространства, вакуумный насос, связанный всасывающей линией со свободным пространством моечной камеры, клапан для периодической подачи в свободное пространство сжатого воздуха, имеющий запорный элемент с подвижным относительно него штоком, клапан выпуска воздуха во всасывающей линии вакуумного насоса установлен электромагнитный клапан, а клапан выпуска воздуха выполнен идентичным клапану подачи воздуха, причем электромагнитный клапан снабжен электрической системой управления, которая включает конечные выключатели, взаимодействующие со штоками клапанов подачи и выпуска воздуха, управляемые конечными выключателями реле управления электромагнитным клапаном в исходном положении - начале цикла для его открытия, реле блокировки, срабатывающее на закрытие электромагнитного клапана при подаче сжатого воздуха, реле блокировки, срабатывающее на закрытие электромагнитного клапана при выпуске сжатого воздуха, реле выдержки времени после выпуска воздуха, отключающее блокировки посредством исполнительного реле окончания цикла после истечения времени, необходимого для закрытия клапана выброса воздуха, и включающее подачу напряжения на электромагнитный клапан для его открытия.

С целью снижения затрат для обеспечения мощности насоса за счет использования его для создания вакуума во время подачи сжатого воздуха в линии всасывания вакуумного насоса между насосом и клапаном может быть установлен аккумулятор вакуума.

Благодаря отличительным признакам, при работе установки периодически повторяется цикл работы камеры, включающий следующие cтадии: вакуумирование камеры, подача в нее сжатого воздуха и выпуск сжатого воздуха.

При вакуумировании электромагнитный клапан открыт, а клапаны подачи сжатого воздуха и выпуска воздуха закрыты. Камера соединена с аккумулятором вакуума. В камере создается вакуум, при котором из жидкости выделяются кавитационные пузырьки.

При подаче сжатого воздуха в камере происходит схлопывание кавитационных пузырьков и разрушение загрязнений, при этом электромагнитный клапан и клапан выпуска сжатого воздуха должны быть закрыты, благодаря чему в камере достигается нужное повышение давления, аккумулятор вакуума становится изолированным от подачи сжатого воздуха и в нем накапливается повышенный вакуум.

В процессе выпуска воздуха из камеры клапан подачи сжатого воздуха закрыт, благодаря чему устраняется непосредственное соединение воздушной магистрали с атмосферой, и электромагнитный клапан тоже закрыт и, следовательно, в аккумуляторе продолжает создаваться повышенный вакуум.

Последовательность работы клапанов на различных стадиях цикла видна из таблицы.

Благодаря устройству клапанов подачи и выпуска воздуха воздействие на электромагнитный клапан осуществляется всегда с опережением по отношению к открытию клапанов подачи и выпуска воздуха.

Таким образом, закрытие электромагнитного клапана осуществляется с опережением по отношению к открытию клапана подачи сжатого воздуха, а опережение закрытия клапана выпуска воздуха перед открытием электромагнитного клапана осуществляется за счет реле выдержки времени, которое срабатывает после закрытия клапана выпуска воздуха.

Отличительные особенности изобретения обеспечивают непрерывное создание вакуума насосом, мгновенное создание в свободном пространстве моечной камеры требуемого вакуума при соединении его с аккумулятором, предохранение вакуумного насоса от подачи в него сжатого воздуха, что повышает надежность установки, и предохранение от соединения магистрали сжатого воздуха непосредственно с атмосферой.

При сравнении заявляемого решения с другими техническими решениями в данной области техники признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, не выявлены. Это позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого решения критерию "существенные отличия".

На фиг.1 изображена предлагаемая установка со всеми закрытыми клапанами, т.е. до начала работы установки; на фиг.2 - электрическая схема управления электромагнитным клапаном до начала работы установки.

Установка содержит моечную камеру 1, заполненную моющей жидкостью 2 с образованием свободного пространства 3, вакуумный насос 4, во всасывающей линии 5 которого расположены аккумулятор 6 и электромагнитный клапан 7, клапан 8 подачи сжатого воздуха в свободное пространство 3 камеры, клапан 9 выпуска сжатого воздуха из свободного пространства камеры и магистраль 10 подачи сжатого воздуха на установку.

Клапан 8 подачи сжатого воздуха содержит приемную полость 11, сообщенную с выходным отверстием 12 через трубопровод 13 со свободным пространством 3 камеры и магистралью 10 с источником сжатого воздуха, поршневую полость 14, соединенную с полостью 11 трубопроводом 15, включающим дроссель 16, уплотнительный диск 17, снабженный стаканом 18, подпружиненный поршень 19 с внутренним штоком 20 диска, конец которого расположен в стакане диска, а наружным штоком 21, который взаимодействует с конечным выключателем 22, пружину 23 поршня и пружину 24 стакана. Клапан 8 снабжен устройством (не показано) для резкого сброса давления из поршневой полости 14 для быстрой посадки клапана после подачи сжатого воздуха в камеру.

Клапан 9 выпуска сжатого воздуха имеет аналогичное устройство и содержит приемную полость 25 и поршневую полость 26, сообщенные между собой трубопроводом 27, уплотнительный диск 28 со стаканом 29, расположенный в полости 26 поршень 30, имеющий внутренний шток 31, конец которого 32 расположен в стакане 29, наружный шток 33, взаимодействующий с конечным выключателем 34, пружину 35 поршня, поджимающую шток к уплотнительному диску 28, пружину 35 стакана уплотнительного диска. Приемная полость 25 сообщена трубопроводом 37 со свободным пространством 3 камеры, а выходным отверстием 38 через трубопровод 39 - с атмосферой.

Электромагнитный клапан 7 содержит поджатый к выходному отверстию 40 пружиной 41 уплотнительный диск 42 и электромагнит 43, сердечник 44 которого через шток 45 связан с уплотнительным диском 42. Входным отверстием 46 полость 47 клапана сообщена трубопроводом 48 со свободным пространством 3 моечной камеры, а выходным отверстием 40 - трубопроводом 49 с аккумулятором 6 вакуума, который трубопроводом 51 соединен со всасывающим патрубком вакуумного насоса 4.

Дроссель 16 установлен в трубопроводе 15 подачи сжатого воздуха в поршневую полость 14 клапана 8 и предназначен для регулирования времени достижения требуемого давления в поршневой полости 14 для срабатывания клапана подачи сжатого воздуха.

Электрическая система управления электромагнитным клапаном (фиг.2) обеспечивает срабатывание электромагнитного клапана 7 в зависимости от положений клапанов подачи 8 и выпуска 9 сжатого воздуха и с обеспечение требуемого опережения их.

Электрическая система управления электромагнитным клапаном содержит конечный выключатель 22, взаимодействующий со штоком 21 клапана 8 подачи сжатого воздуха, конечный выключатель 34, взаимодействующий со штоком 33 клапана 9 выпуска воздуха, реле 52 управления электромагнитным клапаном 7 в начале цикла - исходное положение, реле 53 блокировки, срабатывающее при подаче сжатого воздуха, реле 54 блокировки, срабатывающее при выбросе сжатого воздуха, реле 55 выдержки времени после выброса воздуха и исполнительное реле 56.

Катушки электромагнита 43, реле 52 начала цикла, реле 53 блокировки при подаче сжатого воздуха, реле 54 блокировки при выпуске сжатого воздуха, реле 55 выдержки времени, реле 56 окончания цикла расположены соответственно в следующих параллельных цепях 57, 58, 59, 60, 61 и 62, подсоединенных к электрической сети 63-64 через выключатель 65.

В цепь 57 катушки электромагнитного клапана включено два параллельных контакта: нормально разомкнутый контакт 52.1 реле управления электромагнитным клапаном в начале цикла и нормально разомкнутый контакт 56.1 реле окончания цикла.

В цепь 58 катушки реле 52 начала цикла последовательно включены нормально замкнутые контакты 22.1 конечного выключателя 22, нормально замкнутые контакты 53.1 реле 53 блокировки, нормально замкнутые контакты 54.1 реле 54 блокировки.

В цепь 59 катушки реле 53 блокировки последовательно включены нормально разомкнутый контакт 22.2 выключателя 22, нормально замкнутый контакт 52.2 реле 52 управления электромагнитным клапаном в начале цикла и нормально замкнутый контакт 56.2 реле окончания цикла; параллельно с контактом 22.2 соединен нормально разомкнутый контакт 53.2 реле 53 блокировки.

В цепь 60 катушки реле 54 блокировки последовательно соединены нормально разомкнутый контакт 54.2 реле 54 и нормально замкнутый контакт 55.1 реле 55 времени.

В цепи 61 катушки реле 55 времени находится нормально разомкнутый контакт 34.1 выключателя 34, причем контакт 54.2 подсоединен параллельно к контакту 34.1.

В цепи 62 катушки реле 56 окончания цикла расположен нормально разомкнутый контакт 55.2 реле времени.

Установка работает следующим образом.

В исходном положении под действием пружин клапан 8 подачи сжатого воздуха, клапан 9 выпуска воздуха и электромагнитный клапан 7 закрыты. При включении вакуумного насоса 4 в этом положении вакуум создается в аккумуляторе 6.

Для запуска установки, кроме вакуумного насоса, включается тумблер выключателя 65 и открывается кран (не показан) подачи сжатого воздуха по магистрали 10. При включении тумблера выключателя 65 напряжение подается на катушку реле 52 начала цикла по цепи 58. При срабатывании реле 52 замыкаются его контакты 52.1 в цепи 57 катушки электромагнитного клапана и размыкаются контакты 52.2 в цепи 59 реле блокировки при подаче сжатого воздуха. При замыкании контактов 52.1 срабатывает катушка электромагнитного клапана, электромагнитный клапан откpывается, аккумулятор соединяется со свободным пространством камеры. В камере создается необходимый вакуум. Одновременно в приемной полости 11 клапана 8 подачи сжатого воздуха создается необходимое давление сжатого воздуха, по достижении которого клапан 8 подачи сжатого воздуха открывается для впуска сжатого воздуха в свободное пространство 3 камеры.

Перед подачей сжатого воздуха шток 21 клапана подачи сжатого воздуха, перемещаясь, воздействует на рычажок конечного выключателя 22, при этом контакт 22.1 размыкается, а контакт 22.2 замыкается. При обесточивании катушки реле 52 размыкаются контакты 52.1 и замыкаются контакты 52.2. Вследствие размыкания контакта 52.1 прерывается подача тока через катушку электромагнитного клапана. Он закрывается.

При дальнейшем перемещении штока клапана под действием сжатого воздуха отодвигается от посадочной поверхности запорный диск 17 и сжатый воздух поступает в свободное пространство 3, при этом клапан выпуска воздуха закрыт и электромагнитный клапан закрыт. При замыкании контакта 52.2 срабатывает реле 53. Это реле замыкает контакты 53.2, катушка реле 53 становится на самопитание, а контакт 53.1 размыкается, что приводит к удержанию закрытым электромагнитного клапана 7 и при закрытом клапане подачи сжатого воздуха не происходит до окончания процесса выпуска воздуха.

При открывании клапана 9 выпуска воздуха перемещается шток 33 клапана, который нажимает на рычажок конечного выключателя 34 и замыкает контакт 34.1. При этом ток проходит по цепи 61 реле 55 времени и по цепи 60 реле 54 через нормально замкнутый контакт 55.1, который выключается реле 55 с выдержкой времени, регулируемой в пределах 0,1-2 с. При прохождении тока через реле 54 замыкается нормально разомкнутый контакт 54.2, обеспечивающий самопитание цепей 60 и 61 реле 54 и 55 после отпускания рычажка конечного выключателя 34, т.е. после закрытия клапана выпуска воздуха, и размыкается контакт 54.1 в цепи 58 реле 52.

После выпуска воздуха и закрытия клапана 9 выпуска осуществляется выдержка времени при помощи реле 55. По истечении отрегулированного времени выдержки срабатывает реле 55, замыкается контакт 55.2 и идет ток по цепи реле 56. Это реле замыкает контакт 56.1 в цепи электромагнитного клапана и открывает электромагнитный клапан, в результате опять происходит вакуумирование моечной камеры. Одновременно с замыканием контакта 55.2 размыкается контакт 55.1, обесточивается реле 54, размыкается контакт 54.2, обесточиваются реле 55, 54 и 56, контакт 56.1 размыкается, а контакт 54.1 замыкается, вследствие чего реле 52 получает питание и его контакт 52.1 замыкает цепь питания электромагнитного клапана. Значит, он опять удерживается открытым, пока опять не начнется открывание клапана подачи сжатого воздуха. После открытия клапана 8 подачи сжатого воздуха описанный цикл повторяется.

Таким образом, в предложенной установке для очистки изделий осуществляется защита вакуумного насоса от подачи сжатого воздуха путем переключения электромагнитного клапана в зависимости от положений клапанов подачи и выпуска воздуха с обеспечением требуемых опережений.

Использование изобретения позволяет осуществить защиту вакуумного насоса от давления сжатого воздуха, что обеспечивает повышение надежности установки.

Сущность изобретения: установка содержит моечную камеру 1, вакуумный насос 4, всасывающую линию 5, электромагнитный клапан, клапан 8 подачи сжатого воздуха в моечную камеру, клапан 9 выпуска сжатого воздуха в атмосферу, магистраль 10 подачи сжатого воздуха, реле управления электромагнитным клапаном, реле блокировки подачи сжатого воздуха, реле блокировки выпуска сжатого воздуха, реле времени и реле окончания цикла очистки изделия. 2 ил.

УСТАНОВКА ДЛЯ ОЧИСТКИ ИЗДЕЛИЙ, содержащая моечную камеру, вакуумный насос, связанный всасывающей линией со свободным пространством моечной камеры, клапан подачи сжатого воздуха в моечную камеру, имеющий запорный элемент с подвижным относительно него штоком, и клапан выпуска сжатого воздуха в атмосферу, отличающаяся тем, что, с целью расширения технологических возможностей, она снабжена установленным на всасывающей линии вакуумного насоса электромагнитным клапаном, конечными выключателями, соединенными между собой первыми выводами, реле управления электромагнитным клапаном, реле блокировки подачи и выпуска сжатого воздуха, реле времени и реле окончания цикла очистки изделия, а клапан выпуска сжатого воздуха выполнен идентичным клапану подачи сжатого воздуха, при этом конечные выключатели установлены с возможностью взаимодействия с штоками клапанов подачи и выпуска сжатого воздуха, последовательно включенные размыкающие контакты первого конечного выключателя, реле блокировки подачи и выпуска сжатого воздуха связаны с вторым выводом реле управления электромагнитным клапаном, параллельно соединенные замыкающие контакты первого конечного выключателя и реле блокировки подачи сжатого воздуха связаны через последовательно включенные размыкающие контакты реле окончания цикла очистки изделия и управления электромагнитным клапаном с вторым выводом реле блокировки подачи сжатого воздуха, параллельно соединенные замыкающие контакты второго конечного выключателя и реле блокировки выпуска сжатого воздуха подключены непосредственно к второму выводу реле времени и через его размыкающий контакт к второму выводу реле блокировки выпуска сжатого воздуха, а через его замыкающий контакт к второму выводу реле окончания цикла очистки изделия, которое замыкающим контактом включено параллельно замыкающему контакту реле управления электромагнитным клапаном, связанным через электромагнитный клапан с первым выводом реле окончания цикла очистки изделия, причем вторые выводы размыкающего и замыкающего контактов первого конечного выключателя, замыкающих контактов второго конечного выключателя, реле блокировки подачи сжатого воздуха, реле блокировки выпуска сжатого воздуха, реле времени, реле управления электромагнитным клапаном и реле окончания цикла очистки изделия связаны между собой.