УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ ИНСТРУМЕНТА Российский патент 2000 года по МПК F25B9/00 B23Q11/10 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к устройствам безжидкостного охлаждения в механообработке или медтехнике для обработки плохо заживающих участков органов.

Имеются технические решения для охлаждения воздуха, подаваемого в зону резания посредством пропускания через высоковольтный разрядный промежуток, например патент США 3938345, кл. 62-3, 1976 г.

Учитывая то, что концентрация озона и частиц катионов или анионов, участвующих в химических процессах охлаждения мала, а сближение искры с инструментов или деталью портит их, необходимо отводить разрядник на технологически приемлемое расстояние. Поэтому недостатком этого устройства является низкая концентрация озона и других активных ингредиентов для более эффективного процесса охлаждения.

Целью изобретения является увеличение концентрации озона и заряженных частиц на режущей кромке. Поставленная цель достигается тем, что устройство для охлаждения инструмента содержит регулируемые блоки питания, нагруженные на электрические разрядники с воздуховодом в зазорах разрядных промежутков, широкополосный генератор, напорно-скоростное сопло и корпус, рабочий торец которого выполнен с перфорированным конусовидным съемным конденсатором, расположенным отверстиями вблизи кромки инструмента и подключенным к широкополосному генератору, при этом электрические разрядники снабжены электродами с возможностью запитки разнополярными напряжениями и укреплены вокруг воздуховода, на который надето напорно-скоростное сопло, причем обрабатываемая деталь подключена к общей точке относительно "земли" нужной полярности. Устройство может быть снабжено дополнительным широкополосным генератором и дополнительным конденсатором, выполненным внутри с камерами-нишами, герметично скрепленным с перфорированным конденсатором и охватывающим его с образованием конденсаторной камеры, при этом перфорированный конденсатор направлен на зону резания, и оба конденсатора подключены к широкополосным генераторам, выходные сигналы от которых настроены на максимальный уровень ионизации объемного заряда внутри конденсаторной камеры, а камеры-ниши выполнены с чередующимися слоями фольги и диэлектрика.

Сформулированная формула изобретения, пути ее решения, а также средства, с помощью которых осуществляется решение - ранее неизвестны, следовательно, совокупность существенных признаков соответствует критерию "существенные отличия".

На чертеже представлена схема устройства.

Устройство содержит бестрансформаторные блоки питания 1, 2 и 3, которые питают блоки строчной развертки 4, 5 и 6 с встроенными разнополярными умножителями переключателями тумблерами 7, 8 и 9. Напряжения с блоков питания 90-135 В подают через p-n переходы мощных полевых транзисторов 10, 11 и 12 в режиме регулируемых резисторов.

Резисторами 13, 14 и 15, подключенными в затворы транзисторов 10, 11 и 12, устанавливают нужные выходные напряжения на высоковольтных зажимах 16, 17 и 18. Обратная связь для поддержания стабильного установленного вручную (или от ЭВМ) режима подается из строчных блоков 4, 5 и 6 на затворы полевых транзисторов. Патрубок воздуховода 19 укреплен в корпусе 20. Вокруг патрубка эквидистантно внутри корпуса укреплены высоковольтные проводники 21, 22 и 24, заканчивающиеся разрядниками 24, 25 и 26 в изоляторах 27, 28 и 29.

Вольфрамовые электроды 24, 25 и 26 на несколько миллиметров выступают за рабочий срез корпуса 20. На таком же расстоянии надето на патрубок съемное напорно-скоростное сопло 30 или 31 соответственно скорости или давления потока.

Съемный конденсатор 32 укреплен в корпусе 20 вблизи электродов 24, 25 и 26 посредством изолирующей шайбы 33. Конденсатор 32 имеет на конце форму усеченного конуса с отверстиями (перфорацией) 34. Перемежающиеся слои фольги и фторопласта 35, 36 и 37 составляют емкость конденсатора 32.

Вариант включения комбинированного конденсатора-камеры накопления объемного заряда показан на фиг. 2, где конденсатор 32', формирующий камеру накопления объемного заряда дополняет конденсатор 42, собранный герметично с конденсатором 32'. В стенках конденсатора 42, в камере объемного заряда вырезаны ниши 43 и 44 с чередующимися фольгой и диэлектриком, создающим заряд в камере 45, формируемый подачей напряжения от генератора 46 и 38 обоими генераторами одновременно. Генераторы 38 и 46 подключаются к конденсаторам 32' и 42 тумблерами 47, 48 или через 49 на "землю". К выводам конденсатора 32 подключен широкополосный генератор 38 с возможностью выдавать напряжение выше, чем на электродах. Заземление конденсатора 32 возможно через тумблер 39, а также через нагрузку - обрабатываемую деталь 41 разной полярности через клемму 40.

Для реализации второго варианта - комбинированный насадок 50 формирования камеры накопления заряда в конденсаторах 32' и 42 - на обкладки обоих подают потенциалы различной полярности подключением генераторов 38 и 46. В камере 45 заряд накапливается и интенсифицируются процессы ионизации на низких уровнях напряжений, в том числе и посредством ниш 43 и 44, выводящих заряд конденсатора непосредственно в камеру 45. Отверстия 51 в патрубке 20' добавляют ток ионизации.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом обработки подключают общую точку нужной полярности к обрабатываемой детали 41 с учетом того, что катионы и анионы имеют разные полярности. Возможно простое заземление тумблером 39 конденсатора 32. Направляют корпус 20 на кромку резания отверстиями 34, надевают сопло 30 и 31. Включают воздух по патрубку 19. Затем включают блоки питания 1, 2 и 3 с высоковольтными блоками 4, 5 и 6. Далее резисторами 13, 14 и 15 устанавливают ток ионизации в разрядных промежутках между разрядниками 24, 25 и 26 и деталью 41, причем для лучшего вывода объемного заряда из конденсатора 32 подают от генератора 38 напряжение противоположной полярности на конденсатор 32 или подают переменное высокочастотное напряжение на него для интенсификации заряда, т. к. заряд через отверстия уже проводящего конденсатора приходит на кромку детали 41, запитанной потенциалом знака, притягивающего заряд. При необходимости увеличения скорости потока на патрубок надевают сопла 30 или 31.

Сменный патрубок 20' используют во втором варианте ионизации двойной конденсаторной камерой с отверстиями 51 в патрубке 20'.

Таким образом, осуществляется интенсификация заряда озона и других ингредиентов и частиц, участвующих в процессе охлаждения.

Низковольтная ионизация (менее 1000 В), получаемая в предлагаемом устройстве, аналогична процессу наладки антенны в передатчиках посредством эквивалентна антенны. В пучностях токи, вокруг антенного провода образуется ионизированная среда от тлеющего разряда до дугового. Формирование объемного заряда и концентрация ионизации значительно упрощается предложенным устройством.

Устройство содержит несколько (три) бестрансформаторных источников питания, например от телевизоров 3-, 4-го поколений. Этими источниками запитаны три блока строчной развертки (в качестве высоковольтных источников напряжения) с возможностью регулирования напряжения на выходных умножителях разной полярности. Регуляторы высокого напряжения включены посредством мощных полевых транзисторов в режиме регулируемого резистора между источником и блоком строчной развертки с регулированием от руки и поддержанием стабильного выходного напряжения посредством напряжения обратной связи от блока строчной развертки на затвор полевого транзистора. Высоковольтные проводники введены в корпус и подключены к электродам, расположенным вокруг воздуховодного патрубка, на рабочий торец надет перфорированный конусовидный конденсатор, расположенный отверстиями вблизи кромки резания, запитанный широкополюсным генератором, деталь соединяют с общей точкой относительно "земли" выбранной полярности. Использование изобретения позволит увеличить концентрацию озона и заряженных частиц на режущей кромке. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Устройство для охлаждения инструмента, содержащее регулируемые блоки питания, нагруженные на электрические разрядники с воздуховодом в зазорах разрядных промежутков, отличающееся тем, что устройство снабжено широкополосным генератором, напорно-скоростным соплом и корпусом, рабочий торец которого выполнен с перфорированным конусовидным съемным конденсатором, расположенным отверстиями вблизи кромки инструмента и подключенным к широкополосному генератору, при этом электрические разрядники снабжены электродами с возможностью запитки разнополярными напряжениями и укреплены вокруг воздуховода, на который надето напорно-скоростное сопло, причем обрабатываемая деталь подключена к общей точке относительно "земли" нужной полярности. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что снабжено дополнительным широкополосным генератором и дополнительным конденсатором, выполненным внутри с камерами-нишами, герметично скрепленным с перфорированным конденсатором и охватывающим его, при этом перфорированный конденсатор направлен на зону резания, и оба конденсатора подключены к широкополосным генераторам, выходные сигналы от которых настроены на максимальный уровень ионизации объемного заряда внутри конденсаторной камеры, а камеры-ниши выполнены с чередующимися слоями фольги и диэлектрика.