УСТАНОВКА ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ЗАЩИТНОГО ПОКРЫТИЯ НА ПОВЕРХНОСТЬ ПАТРОННЫХ ГИЛЬЗ

Полезная модель относится к области производства гильз патронов стрелкового оружия и может быть использована для нанесения антикоррозионного защитного покрытия на поверхность стальных гильз боевых, спортивно-охотничьих, строительно-монтажных и служебного назначения патронов стрелкового оружия. Данная полезная модель может быть использована как в машиностроении, так и в других отраслях промышленности, в т.ч. в производстве товаров народного потребления и изделий культурно-бытового назначения.
Известен агрегат для нанесения защитного полимерного покрытия на поверхность патронной гильзы описанный в патенте РФ №2412424, МПК F42B 5/28, F42B 5/295.
Агрегат состоит из вращающегося барабана, смонтированного на роликах, и привода. Барабан выполнен в виде нескольких последовательно расположенных секций, соответствующих осуществляемым в процессе нанесения полимерного покрытия операциям.
Подача гильз в первую секцию барабана для обработки гильзы в смеси защитного полимерного покрытия осуществляется при помощи питателя. Секция частично погружена в ванну с полимерной смесью. В следующей секции барабана осуществляют сепарацию гильз при помощи перфорированных стенок секции от излишков полимерной смеси. Термообработку гильз осуществляют в двух секциях. Все секции барабана выполнены перфорированными. Перемещение гильз по секциям барабана осуществляется при помощи спиралеобразного шнека, смонтированного на внутренней перфорированной поверхности соответствующих секций. В течение заданного времени, зависящего от скорости вращения барабана и длины перфорированной секции, осуществляется та или иная технологическая операция.
В качестве ближайшего аналога (прототипа) к заявленной установке для нанесения защитного покрытия на поверхность патронной гильзы выбран патент РФ 2420609, опубл. 10.06.2011 г., МПК B21D 51/54, C23C 28/00, в котором описана установка шнекового типа для осуществления процесса нанесения защитного фосфатно-полимерного покрытия на поверхность гильзы. Операции формирования слоев защитного покрытия согласно патента, осуществляют при помощи установки, включающей вращающийся барабан с последовательно расположенными соответствующими проводимым операциям секциями. Вращающийся барабан, смонтирован на роликах и снабжен приводом. Барабан выполнен в виде нескольких последовательно расположенных секций, соответствующих осуществляемым в процессе нанесения фосфатно-полимерного покрытия операциям. Загрузка обрабатываемых гильз в барабан осуществляется при помощи лотка через горловину первой секции нанесения фосфатного покрытия на поверхность гильз. При этом данная секция разделена на несколько дополнительных секций, в которых осуществляется нанесение фосфатного покрытия на поверхность гильз в растворе цинкофосфатного концентрата с возрастающей кислотностью. В последующей секции осуществляют обработку гильз в водном растворе смеси полимера. При этом полимерную смесь с использованием насоса и вращающегося барабана активно перемешивают и при помощи насоса и фильтра непрерывно фильтруют, удаляя из водного раствора смеси образовавшиеся сгустки и взвеси. В последующих секциях осуществляют сепарацию гильз от полимерной смеси и их термообработку. Все секции барабана выполнены перфорированными. Перемещение гильз по секциям барабана осуществляется при помощи шнека.
Существующее оборудование для нанесения защитного покрытия обладает существенными недостатками:
- имеет значительные габаритные размеры;
- повышенные энерго- и металлоемкость;
Технический результат, полученный от полезной модели, заключается в сокращении циклов нанесения защитного покрытия, понижении энергопотребления на проведение непрерывных технологических операций, осуществляемых в едином комплексном оборудовании.
Заявленный технический результат достигается тем, что установка для реализации нанесения защитного покрытия на поверхность патронных гильз шнекового типа содержит станину, на которой установлены ванны с технологическими жидкостями и опорные ролики, горизонтальный вал, снабженный опорными плечиками, установленными на опорных роликах, привод горизонтального вала. На горизонтальном валу последовательно расположены соединенные между собой барабаны с перфорированными стенками. Нижняя часть барабанов технологических операций связанных с жидкостями размещена в ванне соответствующей операции технологического процесса нанесения фосфатно-полимерного покрытия. На внутренней поверхности стенок барабанов закреплены перегородки в виде шнека. Каждый барабан снабжен горловиной с сужением ориентированным к выходному окну, соединенным с входным окном последующего барабана. На внутренней поверхности горловины закреплен шнек, являющийся продолжением шнека барабана. Установка снабжена также лотком загрузки, установленным у входного окна первого барабана.
Новым в установке является последовательное расположение технологического оборудования, соответствующее технологическим операциям реализуемого нового способа нанесения защитного фосфатно-полимерного покрытия на поверхность стальных гильз патронов стрелкового оружия. На горизонтальном валу установлены следующие барабаны для непрерывной последовательной обработки патронных гильз: барабан, размещенный в ванне с жидкостями для совмещенного обезжиривания и травления, барабан, размещенный в ванне для первичной промывки в воде, барабан, размещенный в ванне с раствором для нанесения цинкофосфатного грунтового слоя, барабан, размещенный в ванне для вторичной промывки в воде, барабан для сепарирования от излишков воды, барабан, размещенный в ванне для нанесение защитного полимерного покрытия, барабан для сепарирования от излишков полимерной смеси, барабан для термосушки нанесенного покрытия, снабженный нагревательными элементами. Причем соотношение рабочих поверхностей шнеков в барабанах между собой равно соотношению времен соответствующих технологических операций, осуществляемых в этих барабанах.
Для регулирования температуры раствора для нанесения цинкофосфатного грунтового слоя, соответствующая ванна может быть снабжена элементами для терморегулирования, например нагревательными или охлаждающими элементами, в качестве теплоносителей которых может использоваться вода или пар.
Для повышения эффективности промывки гильз патронов после совмещенного обезжиривания и травления методом противотока, барабан, размещенный в ванне для первичной промывки в воде, разделен на две с различным направлением подачи проточной воды.
После барабана термосушки нанесенного фосфатно-полимерного покрытия на горизонтальном валу может быть установлен барабан охлаждения гильз патронов.
На Фиг. 1 представлена установка для нанесения защитного фосфатно-полимерного покрытия на стальную поверхность гильз патронов стрелкового оружия.
Установка содержит станину 1, на которой установлены технологические ванны 2 и опорные ролики 3. На опорных роликах 3 посредством опорных плечиков 4 установлен горизонтальный вал 5. Горизонтальный вал 5 вращается от привода 6, например, посредством цепной передачи 7. Установка снабжена также лотком загрузки 8.
На вращающемся горизонтальном валу 5 для непрерывной последовательной обработки патронных гильз последовательно расположены и соединены между собой барабаны 9-17 с перфорированными стенками.
Первым на горизонтальном валу 5 расположен барабан 9, нижняя часть которого размещена в ванне 2 с жидкостями для совмещенного обезжиривания и травления. У входного окна барабана 9 установлен лоток загрузки 8.
Далее последовательно размещены следующие барабаны: барабан 10, нижняя часть которого размещена в ванне для первичной промывки в воде; барабан 11, нижняя часть которого размещена в ванне с раствором для нанесения цинкофосфатного грунтового слоя; барабан 12, нижняя часть которого размещена в ванне для вторичной промывки в воде; барабан 13, для сепарирования гильз от излишков воды; барабан 14, нижняя часть которого размещена в ванне для нанесение защитного полимерного покрытия; барабан 15 для сепарирования гильз от излишков полимерной смеси и барабан 16 для сушки нанесенного фосфатно-полимерного покрытия, снабженный нагревательными элементами. После барабана 16 термосушки нанесенного фосфатно-полимерного покрытия на горизонтальном валу 5 может быть установлен барабан 17 для охлаждения гильз патронов.
На внутренней поверхности стенок всех барабанов 9-17 закреплены перегородки в виде шнека 18. Винтовая поверхность шнека вдоль оси барабанов при вращении горизонтального вала 5, обеспечивает транспортировку гильз вдоль вращающейся винтовой поверхности шнеков. Каждый барабан 9-17 снабжен горловиной 19 с сужением ориентированным к выходному окну, соединенным с входным окном последующего барабана. На внутренней поверхности горловин 19 закреплен шнек 20, являющийся продолжением шнека 18 соответствующего барабана. Шнеки 20 обеспечивают передачу гильз из барабана в загрузочное окно последующего барабана.
Винтовые поверхности шнеков 18 барабанов и шнеков 20 горловин обеспечивают транспортировку гильз от загрузочного лотка 8 через все барабаны 9-17 с горловинами к выходному окну установки.
Ванна с раствором для нанесения цинкофосфатного грунтового слоя снабжена элементами 21 для регулирования температуры раствора.
Барабан 10, размещенный в ванне для первичной промывки в воде, разделен на две секции 10 (1) и 10 (2) с различным направлением подачи проточной воды.
Заявленная установка для нанесения фосфатно-полимерного защитного покрытия на стальную поверхность гильз патронов стрелкового оружия работает следующим образом.
Горизонтальному валу 5 посредством привода 6 и, например, цепной передачи 7 придают вращение по направлению совпадающему с направлением витков шнеков.
Необходимое для обработки количество гильз подают посредством загрузочного лотка 8 в первый вращающийся барабан 9, нижняя часть которого размещена в ванне 2 с технологическим раствором для совмещенного обезжиривания и травления очищающим составом Фоскон 684-2, марки А ТУ 2149-305-10964029-2009 с концентрацией, например, 190 г/л и температурой 40-50°C. Во время обработки гильз в указанном растворе в течение 1-3 минут происходит очистка их поверхности от загрязнений и образование центров кристаллизации нерастворимых фосфатных солей.
Затем с помощью шнека горловины 20 при вращении барабана 9 гильзы перемещают в следующий барабан 10, состоящий из двух секций 10 (1) и 10 (2) для двухкаскадной промывки в холодной воде в течение 2 минут методом противотока.
После промывки гильзы поступают в следующий барабан 11, нижняя часть которого погружена в ванну 2 с раствором цинкофосфатного концентрата Фоскон 28 ТУ 2149-137-10964029-2001 с концентрацией 40-70 г/л с условно-общей кислотностью 13-19 «точек», свободной кислотностью 0,6-1,0 «точек». На данной технологической операции происходит полное формирование слоя фосфатного грунта методом «холодного» фосфатирования. Процесс фосфатирования осуществляют в одной ванне в течение 8 минут при комнатной температуре.
В следующем барабане 12, нижняя часть которого размещена в ванне с холодной проточной водой, гильзы с нанесенным на них цинкофосфатным покрытием, не подвергнутым пассивированию, промывают в течение 1 минуты.
После промывки гильзы сепарируют от воды на воздухе в течение 1,5 минут в барабане 13.
После сепарирования без промежуточной сушки гильзы с цинкофосфатным грунтовым слоем передаются для нанесения полимерного покрытия методом «мокрый по мокрому» в барабан 14, нижняя часть которого помещена в ванну с водным раствором полимерного состава ФПСМ-51 ТУ 2149-054-10964029-2005 концентрацией 35-40 г/л с модифицирующей добавкой Э-МД-5а ТУ 2251-01-34875572-2006 концентрацией 50-100 г/л. Процесс нанесения полимерного слоя проводят в течение 3 минут при температуре 18-25°C.
В целях удаления избытка полимерного раствора и снижения загрязнения полимером барабана сушки 16, гильзы перед сушкой подвергают сепарированию от излишков полимерной смеси на воздухе в течение 1,5 минуты в барабане 15.
Отверждение фосфатно-полимерного покрытия проводят в сушильном барабане 16 обдувом горячим воздухом в течение 7 минут при температуре (190±5)°C.
Время проведения последовательных технологических операций по предложенному способу составляет:
- совмещенное обезжиривание и травление 3 мин.;
- первая холодная промывка в воде 2 мин.;
- нанесение цинкофосфатного слоя (грунта) 8 мин.;
- вторая холодная промывка в воде 1 мин.;
- сепарирование от воды 1,5 мин.;
- нанесение полимерного слоя 3 мин.;
- сепарирование от излишков полимерной смеси 1,5 мин.;
- отверждение фосфатно-полимерного покрытия 7 мин.
Соотношение длин рабочей поверхности шнеков барабанов 9-16 по соответствующим операциям составляет: 3:2:8:1:1,5:3:1,5:7.
Таким образом, при непрерывном вращении горизонтального вала 5 с заданной скоростью, гильзы непрерывно перемещаются по последовательно расположенным барабанам 9-16 с точным соблюдением временных режимов проведения той или иной технологической операции.
Технологический цикл нанесения защитного фосфатно-полимерного покрытия на заявленной установке по сравнению с прототипом сокращен в 1,5-2,0 раза, а энергопотребление и использование теплоносителей (пара) снижено соответственно в 1,5 и в 4,0 раза.