устройство для ограничения и удаления вредных выделений

Формула изобретения

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОГРАНИЧЕНИЯ И УДАЛЕНИЯ ВРЕДНЫХ ВЫДЕЛЕНИЙ, содержащее ванну с бортовыми вентиляционными отсосами, крышку, выполненную в виде гармошки, размещенные с торцевых сторон ванны и жестко соединенные с крышкой гибкие элементы, установленные с возможностью перемещения по установленным по горизонтали блокам, и исполнительный механизм для закрывания-открывания крышки, отличающееся тем, что соответствующие блоки противоположных торцевых сторон ванны соединены посредством валов, вентиляционные отсосы выполнены с поворотной заслонкой, соединенной непосредственно или кинематически через элементы связи с соответствующим валом, соединяющим блоки, крышка выполнена на одном конце с П-образной направляющей с упругим элементом из коррозионновлаготермостойкого материала, например резины или фторопласта, а исполнительный механизм для закрепления-открывания крышки выполнен в виде электропривода, выходной исполнительный орган которого непосредственно или кинематически соединен с одним из валов, соединяющих блоки.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что на торцевых сторонах ванны выполнены направляющие в виде пазов, а соединение крышки с гибкими элементами осуществляется посредством жестко соединенных с П-образной направляющей и гибкими элементами консолей, установленных с возможностью перемещения по направляющим.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что гибкие элементы выполнены в виде бесконечных цепей, а блоки - в виде зубчатых колес.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что элементы связи, установленные на осях поворотных заслонок и валах соответственно, выполнены в виде зубчатых колес с соответствующими передаточными числами зубьев.

5. Устройство по п.3, отличающееся тем, что по крайней мере бесконечные цепи выполнены из инертного материала, например из резинотканого материала с кордом или полиуретана.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области электрохимической обработки деталей, в частности к оборудованию для ограничения и удаления образующихся при обработке аэрозолей, газов и испарений, и может быть использовано в гальваническом и химическом производствах, на автоматических (автоматизированных) и механизированных линиях гальванопокрытий и очистки, оснащаемых АСУТП.

Известно устройство для ограничения и удаления вредных выделений, содержащее ванну с пазами в торцовых стенках и бортовыми вентиляционными отсосами, оснащенную крышкой, выполненной в виде шарнирно сочлененных створок, снабженных цилиндрическими поплавками [1].

Недостатком известного устройства являются его сравнительно ограниченные функциональные возможности, обусловленные размером приспособления с деталями, необходимыми для обеспечения функционирования шарнирно сочлененных створок крышки.

Другим недостатком данного устройства является то обстоятельство, что при открывании створок крышки экранируются щели бортовых вентиляционных отсосов, что увеличивает количество вредных выделений, попадающих в атмосферу цеха.

Кроме того, в данном устройстве отсутствует возможность регулирования количества отсасываемых вредных выделений в зависимости от состояния ванны (загрузка-выгрузка деталей, например), что увеличивает количество отсасываемой (вместе с воздухом) жидкости ванны.

Наиболее близким к заявляемому по технической сущности и достигаемому результату известным решением является устройство для ограничения и удаления вредных выделений, содержащее ванну с бортовыми вентиляционными отсосами, оснащенную крышкой, выполненной в виде гармошки, размещенные с торцовых сторон ванны и жестко соединенные с крышкой гибкие элементы, перемещающиеся по блокам, и исполнительный механизм для закрывания-открывания крышки, выполненный в виде сильфонов, жестко закрепленных одними своими концами к торцовым сторонам ванны, трубок для соединения внутренних полостей сильфонов с бортовыми отсосами с установленными в последних двухпозиционными клапанами и системы вытяжной вентиляции, при этом гибкие элементы размещены по оси внутри сильфонов и закреплены у других их концов, а блоки установлены на одной вертикали над и под сильфонами и по горизонтали с блоками, установленными над сильфонами [2].

Недостатком известного устройства, выбранного в качестве прототипа, является то, что оно не обеспечивает рациональный режим ограничения и удаления вредных выделений, поскольку положение его защитной панели (крышки) жестко связано с включением системы вентиляции, что, в свою очередь, приводит к повышенному выносу жидкой среды ванны бортовыми отсосами и необходимости искусственного увеличения мощности вентиляционной системы для предотвращения попадания вредных выделений в атмосферу цеха. Тем более, что положение крышки известного устройства связано не с необходимостью загрузки-выгрузки деталей, а с необходимостью включения ванны в работу (суть на этапе разогрева-остывания обрабатывающей среды ванны).

Кроме того, недостатком известного устройства является значительная трудность или невозможность размещения с торцовой стороны ванны необходимых трубопроводов, запорно-регулирующей арматуры, линий связи датчиковой и контрольно-измерительной аппаратуры, например ванн для проведения в них большинства процессов гальванохимической обработки (анодирования в хромовой и серной кислоте, никелирования и многих других).

Наконец, недостатками устройства являются относительная сложность реализации исполнительного механизма для закрывания-открывания крышки и необходимость значительного искусственного увеличения габаритов (в частности, по длине) ванн.

Новый технический результат заключается в повышении эффективности процессов ограничения и удаления вредных выделений на различных этапах работы ванны, расширении технологических и функциональных возможностей, упрощении конструкции устройства и снижении габаритных размеров (в частности, по длине) последнего.

Новый технический результат достигается тем, что в устройстве для ограничения и удаления вредных выделений, содержащем ванну с бортовыми вентиляционными отсосами, оснащенную крышкой, выполненной в виде гармошки, размещенные с торцовых сторон ванны и жестко соединенные с крышкой гибкие элементы, перемещающиеся по установленным по горизонтали блокам, и исполнительный механизм для закрывания-открывания крышки, согласно изобретению, соответствующие блоки противоположных торцовых сторон ванны соединены посредством валов, каждый из бортовых вентиляционных отсосов оснащен поворотной заслонкой (шибером), соединенной(ым) непосредственно или кинематически, через соответствующие элементы связи, установленные на осях поворотных заслонок (шиберов) и валах, с соответствующим валом, соединяющим блоки, причем один перемещаемый конец гармошки жестко соединен с __ -образной направляющей, оснащенной упругим элементом, выполненным из коррозионно-влаготермостойкого материала, например, кислотостойкой резины или фторопласта, а в качестве исполнительного механизма для закрывания-открывания крышки используется электропривод, выходной исполнительный орган которого непосредственно или кинематически соединен с одним из валом, соединяющим блоки.

Причем соединение крышки с гибкими элементами осуществляется посредством консолей, жестко соединенных с __ -образной направляющей и гибкими элементами и перемещаемых по направляющим, выполненным в виде пазов на торцовых сторонах ванны.

В качестве гибких элементов используются бесконечные цепи, а блоки выполнены в виде зубчатых колес.

В качестве элементов связи, установленных на осях поворотных заслонок (шиберов) и валах соответственно используются зубчатые колеса с соответствующими передаточными числами зубьев. Причем, по крайней мере, бесконечные цепи выполнены из инертного материала, например из резинотканого материала с кордом или полиуретана. Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемое устройство для ограничения и удаления вредных выделений отличается тем, что соответствующие блоки противоположных торцовых сторон ванны соединены посредством валов, каждый из бортовых вентиляционных отсосов оснащен поворотной заслонкой (шибером), соединенной(ым) непосредственно или кинематически, через элементы связи, с соответствующим валом, соединяющим блоки, один перемещаемый конец крышки жестко соединен с __ -образной направляющей, оснащенной упругим элементом, в качестве исполнительного механизма для закрывания-открывания крышки используется электропривод, а также выполнением соединения крышки с гибкими элементами, выполнением последних, блоков и элементов связи и их расположением.

Таким образом, заявляемое устройство для ограничения и удаления вредных выделений соответствует критерию изобретения "новизна".

Сравнение заявляемого решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники, показывает, что известны устройства для ограничения вредных выделений, содержащие ванну с гибкой крышкой, цепной привод, управление которым осуществляется от электропривода, выходной исполнительный орган которого кинематически соединен с крышкой. Однако их использование без указанных в заявляемом решении дополнительных технических средств и связей не позволяет обеспечить им ранее неизвестные свойства - эффективность процесса ограничения и удаления вредных выделений, расширенные технологические и функциональных возможности, простоту конструкции и снижение габаритных размеров. Это позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого решения критерию изобретения "существенные отличия".

На чертеже представлено устройство для ограничения и удаления вредных выделений с локальным вырезом, положение крышки и поворотных заслонок максимально закрытое.

Устройство для ограничения и удаления вредных выделений содержит ванну 1 с бортовыми вентиляционными отсосами 2, 3, оснащенную крышкой, выполненной в виде гармошки 4, размещенные с торцовых сторон ванны 1 гибкие элементы, выполненные в виде бесконечных цепей 5, 6, перемещающихся по установленным по горизонтали блокам, выполненным в виде зубчатых колес 7, 8 и 9, 10, соединенных посредством валов 11 и 12 соответственно, исполнительный механизм для закрывания-открывания крышки, в качестве которого используется реверсивный (например) электропривод 13, выходной исполнительный орган которого соединен с валом 11, причем бортовые вентиляционные отсосы 2, 3 оснащены поворотными заслонками (шиберами) 14, соединенными через элементы связи, выполненные в виде зубчатых колес 15, 16, 17, 18 и 19, 20, 21, 22 с соответствующими передаточными числами зубьев, установленные на осях 23 поворотных заслонок (шиберов) 14 и валах 11, 12 соответственно.

Причем один перемещаемый конец гармошки 4 жестко соединен с __ -образной направляющей 24, оснащенной упругим элементом, выполненным из коррозионно-влаготермостойкого материала, например кислотостойкой резины или фторопласта.

Соединение гармошки 4 с цепями 5, 6 осуществляется посредством консолей 25, жестко соединенных с __ -образной направляющей 24, и перемещаемых по направляющим, выполненным в виде пазов 26 на торцовых сторонах ванны 1.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии, крышка ванны 1 находится в закрытом положении, а шиберы 14 в бортовых отсосах 2, 3 находятся в максимально закрытом (показанном сплошной линией) положении. Причем верхние кромки отсосов 2 и 3 совпадают с верхними краями боковых стенок ванны 1 (в данном случае). При необходимости загрузки деталей в ванну 1 для их последующей обработки включают электропривод 13, вращение (в данном случае против часовой стрелки) выходного исполнительного органа которого приводит к вращению (также против часовой стрелки) вала 11 и жестко соединенных с ним зубчатых колес 7, 8 и 19 и 20.

При этом это вращение передается также через цепи 5, 6, на зубчатые колеса 9, 10 и 21, 22, соединенные с валом 12.

Происходит перемещение цепей 5, 6 по зубчатым колесам 7, 8 и 9, 10 также против часовой стрелки. Одновременно перемещаются в этом направлении (в данном случае вправо) и жестко соединенные с цепями 5, 6 консоли 25 (в пазах 26), в свою очередь, жестко соединенные с __ -образной направляющей 24 гармошки 4, заставляя, тем самым, сжиматься последнюю и обеспечивая открывание зеркала ванны 1 для загрузки в последнюю деталей. Синхронно с процессом открывания (в данном случае) крышки ванны 1, за счет кинематической связи (в данном случае зубчатой передачи) колес 19, 20 и 21, 22 с колесами 15, 16 и 17, 18 соответственно, происходит поворот последних (но уже по часовой стрелке) и жестко соединенных с ними осей с шиберами 14 в положение, соответствующее максимально открытому состоянию шиберов 14 (показанному пунктиром). Этим обеспечивается максимальное количество отсасываемого от ванны 1 воздуха при открытой крышке.

После полного открывания крышки отключают электропривод 13, производят загрузку деталей в ванну 1 и обработку последних.

При необходимости закрывания крышки (например, после выгрузки последних из ванны 1 после обработки) включают электропривод 13 для вращения его выходного исполнительного органа в обратном направлении (реверс). При этом вращение (в данном случае по часовой стрелке) выходного исполнительного органа электропривода 13 приводит к вращению (по часовой стрелке) вала 11 и жестко соединенных с ним зубчатых колес 7, 8 и 19, 20.

Это вращение передается через цепи 5, 6 на зубчатые колеса 9, 10 и 21, 22, соединенные с валом 12. Происходит синхронное перемещение цепей 5, 6 по зубчатым колесам 7, 8 и 9, 10 также по часовой стрелке (показанное пунктирной стрелкой). Одновременно перемещаются в этом направлении (в данном случае влево) и жестко соединенные с цепями 5, 6 консоли 25 (в пазах 26), в свою очередь, жестко соединенные с __ -образной направляющей 24 гармошки 4, заставляя, тем самым, растягиваться последнюю и обеспечивая закрывание зеркала ванны 1.

Синхронно с процессом закрывания (в данном случае) крышки ванны 1 за счет зубчатой передачи (с соответствующим передаточным числом зубьев) колес 19, 20 и 21, 22 с колесами 15, 16 и 17, 18 соответственно происходит поворот последних (против часовой стрелки) и жестко соединенных с ними осей с шиберами 14 в положение, соответствующее максимально закрытому состоянию шиберов 14 (показанному сплошной линией).

Этим обеспечивается максимально необходимое (по технологии) количество отсасываемого от ванны 1 воздуха при закрытой крышке.

После полного закрывания крышки отключают электропривод 14, после чего устройство готово для проведения процесса обработки новой партии деталей.

При этом, учитывая то, что цепной привод по высоте занимает столько же, сколько и сама крышка и горизонтальная часть бортовых отсосов, а уровень жидкой обрабатывающей среды ванны располагается ниже нижней кромки последних на 100-150 (200) мм, становится возможным размещение с торцовых сторон ванны необходимых трубопроводов, запорно-регулирующей арматуры, линий связи датчиковой аппаратуры, контрольно-измерительной техники и др.

Таким образом, заявляемое устройство по сравнению с известным, позволяет:

- повысить (не менее чем на 50-70%) эффективность процессов ограничения и удаления вредных выделений на различных этапах работы ванны;

- расширить технологические и функциональные возможности;

- упростить конструкцию как механизма открывания-закрывания крышки, так и всего устройства;

- снизить габаритные (в частности, по длине) размеры.

Реализация заявляемого решения довольно проста, не встречает принципиальных затруднений и может быть осуществлена силами большинства предприятий приборо- и машиностроения.

При этом управление работой электропривода может осуществляться бесконтактными датчиками положения пластин, укрепленных на перемещаемых консолях, и блоками автоматики стандартного исполнения, а возможный люфт закрытого положения крышки может быть скомпенсирован наличием упругого элемента, соединенного с направляющей перемещаемого конца крышки.