УСТАНОВКА ДЛЯ ПОВЕРХНОСТНОЙ ОБРАБОТКИ ШТУЧНЫХ ИЗДЕЛИЙ ГАЗООБРАЗНЫМИ И ЖИДКИМИ СРЕДАМИ Советский патент 1995 года по МПК B29C71/00 B05C3/109 

Изобретение относится к установкам для поверхностной обработки штучных изделий и может быть использовано на предприятиях химической промышленности и заводах резинотехнических изделий для обработки, например, резиновых уплотнений типа манжет, сальников, колец и т.п.

Известна установка для обработки штучных изделий, содержащая связанные между собой камеры газовой и жидкостной обработки и механизм отвода обработанных изделий. В такой установке камеры выполнены в виде горизонтально установленных емкостей с размещенными в них роторами с ячейками для изделий, выполненными по периферии, и имеют установленные на торцовых крышках приемопередающие штуцеры с перегрузочными и отсечными клапанами.

Недостатком такой установки является низкая надежность ее работы из-за необходимости производить перемещение обрабатываемых изделий из одной камеры обработки в другую, а также трудность ее обслуживания.

Наиболее близким техническим решением является установка для поверхностной обработки штучных изделий газообразными и жидкими средами, содержащая герметичную камеру для обработки, контейнеры в зоны обработки камеры и устройство для подвода и отвода обрабатывающих сред к контейнерам.

В такой установке камера образует туннель, выполнена с подвижными изолирующими заслонками и снабжена штуцерами для подачи и отвода сред, расположенными по зонам обработки, контейнеры выполнены герметичными с отверстиями, взаимодействующими со штуцерами.

Недостатком известной установки является невысокая надежность из-за наличия большого числа элементов, нуждающихся в герметизации, таких, например, как патрубки контейнеров, взаимодействующие со штуцерами непрерывной подачи и отвода сред, а также подвижные изолирующие заслонки, отделяющие одну камеру технологической обработки от другой. Кроме того, поскольку все контейнеры в камере перемещаются синхронно, все подвижные изолирующие заслонки должны быть открыты одновременно во время движения контейнеров, что приводит к загрязнению окружающей среды ядовитыми обрабатывающими средами.

Целью изобретения является повышение надежности работы установки и улучшение санитарно-гигиенических условий работы при использовании ядовитых обрабатывающих сред.

Данная цель достигается тем, что в установке содержащей герметичную камеру для обработки, контейнеры для обрабатываемых изделий, устройство для перемещения контейнеров в зоны обработки камеры и устройство для подвода и отвода обрабатывающих сред к контейнерам, согласно изобретению, устройство для перемещения контейнеров в зоны обработки камеры выполнено в виде установленных в последней двух многопозиционных горизонтальных роторов с приводом для их прерывистого поворота и смонтированного в камере на центрально расположенном приводном валу средства для переноса контейнеров с одного ротора на другой, а устройство для подвода и отвода обрабатывающих сред к контейнерам выполнено в виде коллекторов для распределения сред по зонам обработки, установленных на приводных валах роторов, и органов для подачи и отвода сред к контейнерам, связанных посредством системы гибких трубопроводов с коллекторами и смонтированных на роторах в зонах обработки.

При этом средство для переноса контейнеров с одного ротора на другой выполнено в виде смонтированных на центрально расположенном приводном валу поворотных вилок.

Каждый из коллекторов выполнен в виде притертых друг к другу по их торцам дисков с соединенными с трубопроводами сквозными каналами для подачи и отвода сред, причем верхний из дисков установлен неподвижно, а нижний - с возможностью поворота в горизонтальной плоскости.

Каждый из органов для подачи и отвода сред выполнен в виде противоположно расположенных относительно друг другу крышек с клапанами, взаимодействующих с торцами контейнеров, причем одна из крышек выполнена вертикально подвижной.

На фиг. 1 изображен общий вид установки; на фиг.2 - то же, в плане; на фиг.3 - продольный разрез ротора и контейнера с изделиями; на фиг.4 - кинематическая схема привода прерывистого поворота ротора.

Установка содержит камеру 1 для обработки изделий. В последней помещено устройство для перемещения контейнеров 2 в камере 1 в зоны обработки, которое выполнено в виде двух горизонтальных роторов 3 и 4, каждый из которых имеет одиннадцать позиций (фиг.2).

Роторы имеют привод для их прерывистого поворота, выполненный в виде механизма типа мальтийской передачи, ведущее звено 5 (фиг.4) которого закреплено на центрально расположенном приводном валу 6, связанном с приводом 7 для его поворота.

Установка включает средство для переноса контейнеров 2 с одного ротора на другой, которое выполнено в виде двух вилок 8, 9, шарнирно смонтированных с возможностью поворота в горизонтальной плоскости и закрепленных на верхних концах двух соосных полых валов 10, 11, сквозь которые пропущен вал 6. На нижних концах полых валов 10, 11 закреплены соответственно кривошипы 12 и 13 для поворота этих валов, а вместе с ними и вилок 8, 9.

В камере 1 помещено также устройство для подвода и отвода обрабатывающих сред к контейнерам.

Данное устройство включает установленные на приводных валах 14 и 15 коллекторы 17 для распределения сред по зонам обработки и органов для подачи и отвода сред к контейнерам. Приводные валы 14, 15, соединены (не показано) с приводом 7 их вращения. Каждый из коллекторов выполнен в виде притертых друг к другу по их торцам горизонтальных дисков 18, 19 со сквозными каналами а в каждом из них для подачи и отвода сред. Причем верхние диски 18 каждого коллектора установлены неподвижно, а нижние диски 19 закреплены с возможностью поворота на валах 14, 15.

Каналы а верхних дисков 18 соединены с парами стационарных трубопроводов 20, соединяющими устройство с системой для подачи и отвода сред.

Каналы а нижней плиты каждого коллектора соединены с помощью пар гибких трубопроводов 21 и 22 соответственно с органами для подачи и отвода сред к контейнерам, расположенными в зонах обработки и выполненными в виде противоположно расположенных относительно друг друга нижних 23 и верхних 24 крышек, взаимодействующих с контейнерами 2 и имеющих клапаны 25. Крышки 23 и 24 установлены на роторах 3 и 4 по их периферии. Причем в каждой паре гибких трубопроводов, один, например, 21 предназначен для подачи среды к контейнеру, а другой, например, 22 - для ее отвода. Число пар трубопроводов 20, 21 и 22 соответствует числу зон обработки каждого ротора.

Одна из крышек каждого органа, например, нижняя крышка 24 выполнена вертикально подвижной с помощью механизма 26. Камера 1 имеет также люк 27 для ввода и вывода из нее контейнеров, а также штуцер 28 для создания внутри камеры некоторого разрежения.

Работа установки описана для процесса фторирования резинотехнических изделий и осуществляется следующим образом.

В исходном положении оба ротора 3, 4 неподвижны, привод 7 отключен, а по стационарным трубопроводам 20 непрерывно подводятся и отводятся обрабатывающие среды. Таких трубопроводов в данном случае к каждому ротору подключено по семь пар. При этом к ротору 3 подведены: одна пара трубопроводов греющего азота, три пары - паров пятифтористой сурьмы, три пары - отдувочного азота. К ротору 4 подведены: одна пара - трубопроводов первой промывочной воды, одна пара - содового раствора, одна пара - воды для второй отмывки, одна пара - чистой воды и три пары - горячего воздуха для сушки изделий.

Каналы а верхнего диска 18 устройства 17 совмещены с каналами а нижнего диска 19 этого устройства, к которым присоединены пары трубопроводов 21, 22, связывающих эти каналы с крышками 23 и 24 для подачи и отвода сред, находящимися в начальный момент на позициях I-VII левого ротора 3 таким образом, что к позиции I подводится и отводится греющий азот, к позициям II, III и IV - пары пятифтористой сурьмы, к позициям V, VI и VII - азот для отдувки непрореагировавших продуктов. Каналы а, соединенные с крышками 23, 24, расположенными на VIII, IX, X и XI позициях ротора, не имеют соответствующих себе каналов а в верхнем диске 18, вследствие этого по ним не транспортируется никакая среда.

Аналогичным образом совмещены каналы верхнего 18 и нижнего 19 дисков устройства 17 правого ротора 4. При этом через крышки 23 и 24, расположенные на позиции I, проходит вода первой промывки, на позицию II - содовый раствор, на позиции III и IV - вода второй и третьей промывки изделий и, наконец, на позиции V, VI и VII - горячий воздух для сушки изделий.

В начальный момент работы вручную, или механическим способом, открывается люк 27, через который с вилки 9 снимается и выводится из камеры 1 контейнер 2 с изделиями, прошедшими все операции обработки в камере. Затем на его место, на вилку 9 устанавливается новый контейнер 2 с изделиями, подготовленными к фторированию. Люк 27 закрывается. Затем средствами автоматики включается привод 7, вал 6 которого совершает один оборот в течение 20-30 с и вновь отключается. Элементы установки, связанные с приводом и между собой кинематически, совершают в течение одного оборота вала 6 следующие действия.

1. Вилки 8 и 9 поворачиваются к левому ротору 3. При этом вилка 9 вводит контейнер 2 с изделиями в свободное место между крышками 23 и 24 на поз. XI левого ротора 3, а вилка 8 пустая входит на свободное от контейнеров место между крышками 23 и 24 на поз. VIII. В этом положении вилки останавливаются.

2. Левый ротор 3 поворачивается по часовой стрелке на 1/2 оборота. За время этого поворота контейнер 2, введенный на поз. XI, выводится из вилки 9. При этом срабатывает механизм 26, в результате чего крышка 24 входит в контакт с торцом контейнера 2 и прижимает его к крышке 23 и, после того, как зажатый между крышками контейнер переместится на позицию I, ротор 3 останавливается. За это же время остальные контейнеры 2, также зажатые между крышками 23 и 24, перемещаются с позиций I, II, III, IV, V и VI соответственно на следующую позицию, а контейнер с поз. VII перемещается на поз. VIII с одновременным срабатыванием соответствующего механизма 26, который отводит вертикально вниз крышку 24 данной позиции. Контейнер на данной позиции, выведенный из взаимодействия с крышками, вводится в вилку 8. В течение этого же поворота ротора 3 происходит поворот нижнего диска 19 устройства 17. Его каналы а выходят из взаимодействия с одними каналами а верхней плиты и входят во взаимодействие с другими каналами, что обеспечивает для контейнеров, перешедших с поз. I-IV, смену среды, а для контейнера, перешедшего с поз. VII на поз. VIII, - отключение подачи и отвода сред.

3. После остановки ротора 3 начинается движение вилок 8 и 9 к правому ротору 4, причем вилка 8 переносит контейнер с изделиями, прошедшими газовую обработку, с поз. VIII левого ротора 3 на поз. XI правого ротора 4, а пустая вилка 9 с поз. XI левого ротора 3 переводится на поз. VIII правого ротора 4. В этом положении вилки останавливаются.

4. Начинается вращение правого ротора. Во время его поворота по часовой стрелке на 1/2 оборота контейнер 2, поступивший только что на поз. XI, выводится из вилки 8 и перемещается на поз. I с одновременным вводом во взаимодействие с крышками 23 и 24 по аналогии с эволюциями элементов левого ротора 3 (см. п.2). Все остальные контейнеры перемещаются на следующие позиции аналогично контейнерам левого ротора 3, а контейнер с поз. VII вводится в вилку 9, находящуюся на поз. VIII, с одновременным выводом его из взаимодействия с крышками 23 и 24. В этом положении правый ротор 4 останавливается.

5. Вилки 8 и 9 отводятся от правого ротора 4 и останавливаются в исходном положении, т.е. на равных расстояниях от обоих роторов, при этом контейнер с прошедшими обработку изделиями, находящийся на вилке 9, останавливается напротив люка 27.

Следующий пуск привода 7 осуществляется автоматически через необходимый промежуток времени (в нашем примере равный продолжительности нагрева изделий, или 1/3 продолжительности фторирования). Частично этот промежуток времени используется на вентиляцию герметичной камеры 1 через штуцер 28 от токсичных продуктов, попадающих в него в момент переноса контейнера с изделиями с левого ротора на правый, а в оставшееся время через люк 27 производится замена контейнера с обработанными изделиями, находящегося на вилке 9, контейнером с изделиями, подготовленными к обработке.

В случае, если по какой-либо причине контейнер на вилку 9 не установили, а люк 27 закрыли, т.е. установка продолжает работать в автоматическом режиме без контейнера, взаимодействующего с определенной парой крышек 23, 24, клапаны 25, которыми снабжены указанные крышки, блокируют попадание обрабатывающих сред в атмосферу внутри камеры 1.

Таким образом, при работе установки после каждого очередного срабатывания привода, каждый из контейнеров находится в определенной точке установки и через него будет проходить определенная обрабатывающая среда. При этом собственно обработка изделий осуществляется в тот момент, когда все элементы установки неподвижны.

Продолжительность операций в процессе фторирования имеет общую кратную величину: нагрев азотом - 10 мин; фторирование - 30 мин; отдувка - 30 мин; первая отмывка - 10 мин; нейтрализация - 10 мин; вторая отмывка - 10 мин; третья отмывка - 10 мин; сушка горячим воздухом - 30 мин.

Выполнение средства для перемещения контейнеров с обрабатываемыми изделиями в виде двух многопозиционных роторов, помещенных в герметичную камеру, позволяет ликвидировать выбросы в окружающую среду обрабатывающих сред и повысить надежность работы установки, а использование двух роторов позволяет проводить обработку жидкостными средами с использованием одного ротора, а газообразными средами - другого ротора, что исключает перемешивание этих сред, возможные нежелательные реакции между ними и способствует безопасности эксплуатации при использовании ядовитых обрабатывающих сред.

Выполнение устройства для подачи обрабатывающих сред в контейнеры и отвода их обеспечивает возможность раздельной подачи жидких и газообразных сред к роторам и отключение этой подачи при перемещении контейнеров с одной позиции на другую, что исключает необходимость непрерывной подачи обрабатывающих сред, приводящую к их накоплению в камере при перемещении контейнеров с одной позиции на другую и последующему выбросу этих сред в атмосферу. Кроме того, замена уплотнителей в установке не требует ее остановки, поскольку уплотнители размещены на контейнерах, выводимых с устройства, и на крышке люка, которая по ходу технологического процесса в течение 5-7 минут может быть открыта, что позволит сократить время простоев на ремонт и повысить производительность процесса обработки.

1. УСТАНОВКА ДЛЯ ПОВЕРХНОСТНОЙ ОБРАБОТКИ ШТУЧНЫХ ИЗДЕЛИЙ ГАЗООБРАЗНЫМИ И ЖИДКИМИ СРЕДАМИ, содержащая герметичную камеру для обработки, контейнеры для обрабатываемых изделий, устройство для перемещения контейнеров в зоны обработки камеры и устройство для подвода и отвода обрабатывающих сред к контейнерам, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности работы установки и улучшения санитарно-гигиенических условий работы при использовании ядовитых обрабатывающих сред, устройство для перемещения контейнеров в зоны обработки камеры выполнено в виде установленных в последней двух многопозиционных горизонтальных роторов с приводом для их прерывистого поворота и смонтированного в камере на центрально расположенном приводном валу средства для переноса контейнеров с одного ротора на другой, а устройство для подвода и отвода обрабатывающих сред к контейнерам выполнено в виде коллекторов для распределения сред по зонам обработки, установленных на приводных валах роторов, и органов для подачи и отвода сред к контейнерам, связанных посредством системы гибких трубопроводов с коллекторами и смонтированных на роторах в зонах обработки. 2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что средство для переноса контейнеров с одного ротора на другой выполнено в виде смонтированных на центрально расположенном приводном валу поворотных вилок. 3. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что каждый из коллекторов выполнен в виде притертых друг к другу по их торцам дисков с соединенными с трубопроводами сквозными каналами для подачи и отвода сред, причем верхний из дисков установлен неподвижно, а нижний - с возможностью поворота в горизонтальной плоскости. 4. Установка по п.1, отличающаяся тем, что каждый из органов для подачи и отвода сред выполнен в виде противоположно расположенных относительно друг друга крышек с клапанами, взаимодействующих с торцами контейнеров, причем одна из крышек выполнена вертикально подвижной.