СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОГО КОЛЛЕКТОРА ИЗ ТЕРМОПЛАСТИЧНЫХ КОМПЛЕКТУЮЩИХ И МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ УСТАНОВКИ ЭЛЕМЕНТОВ ФОРМИРОВАНИЯ СТРУЙНЫХ ПОТОКОВ
METHOD OF FABRICATING DISTRIBUTION MANIFOLD FROM THERMOPLASTIC COMPONENTS AND MATERIALS FOR JET FLOW FORMING ELEMENTS

Изобретение относится к струйной очистке различных поверхностей от загрязнений, в частности к струйно-динамической промывке деталей, перемещаемых относительно элементов формирования струй (ЭФС) или наоборот, и применимо в гальваническом и химическом производствах для промывки деталей на подвесках и печатных плат после их обработки в основных ваннах, а также в санитарно-технической промышленности, в частности для проведения лечебных или оздоровительных процедур при создании вращающихся струйных потоков воды, формируемых соответствующими коллекторами с элементами формирования струй (ЭФС), в душевых кабинах как бытового, так и коммерческого назначения.
Широко известны способы формирования структуры распределительных коллекторов, включающие изготовление системы параллельных разъемных или неразъемных трубопроводов с ЭФС, подключенных к источнику давления и установленных с двух противоположных сторон ванны для подачи конусных «факелов» моющей жидкости на поверхность статично расположенных в ванне деталей [1, 2].
Недостатками известных способов, в частности, являются сравнительно большие расход промывной воды и массогабаритные характеристики распределительных коллекторов с ЭФС, обусловленные необходимостью подачи промывной воды на всю поверхность обрабатываемых деталей, находящихся в статике.
Наиболее близким к заявляемому по технической сущности и достигаемому результату известным решением, выбранным в качестве прототипа, является способ изготовления распределительного коллектора из термопластичных комплектующих и материалов для установки в шахматном порядке протяженной формы элементов формирования струйных потоков, включающий сочленение между собой (путем сварки или склеивания) отдельных комплектующих, в частности переходных тройников и соответствующих участков трубы из термопластичных материалов (например, полипропилена и поливинилхлорида соответственно), причем вертикальные участки переходных тройников используют для сочленения, через уплотнительные кольца, с ними и между собой, устанавливаемых в шахматном порядке корпусов элементов формирования струй, имеющих по краям (сверху и снизу) входные отверстия и патрубки соответственно, а фиксацию этого положения осуществляют с помощью изготовленных из соответствующих материалов установочных, крепежных и уплотняющих элементов, а также соединительных шпилек, размещаемых через соответствующие отверстия в переходных тройниках и корпусах элементов формирования струй, при этом каждый из последних выполнен с ложементом прямоугольной формы для сочленения с ним, через крепежные элементы, струеформирующей панели с сопловыми отверстиями соответствующих профиля, количества и расположения [3].
Недостатками известного способа являются относительно большие массогабаритные характеристики и сложность изготовления распределительного коллектора, обусловленные необходимостью наличия сравнительно большого количества комплектующих, связанных с этим больших трудозатрат, снижением надежности изделий при их эксплуатации (за счет увеличения вероятности протечек, выхода из строя уплотнительных элементов и т.п.) и увеличением вероятности получения непрямолинейного распределительного коллектора.
Новый технический результат заключается в упрощении способа изготовления распределительного коллектора, снижении связанных с этим трудозатрат, повышении надежности конструкции и прямолинейности получаемых трубопроводов распределительного коллектора, при сокращении массогабаритных характеристик последнего.
Это достигается тем, что в способе изготовления распределительного коллектора из термопластичных комплектующих и материалов для установки элементов формирования струйных потоков, включающем сочленение между собой (путем сварки или склеивания) отдельных комплектующих, в частности соответствующих участков трубы из термопластичных материалов (например, полипропилена и поливинилхлорида соответственно), и соответствующее их соединение, через переходные патрубки, с соответствующими элементами формирования струйных потоков, включающими ложементы для сочленения, непосредственно или через уплотнительные прокладки, со струеформирующими панелями с сопловыми отверстиями соответствующих профиля, количества и расположения, согласно изобретению распределительный коллектор формируют в виде набора соединяемых между собой, через муфты или непосредственно, пассивных и активных участков трубы, каждый из последних в свою очередь выполняют, по крайней мере с одним ложементом соответствующей формы для размещения и разъемного или неразъемного соединения струеформирующей панели с сопловыми отверстиями соответствующих профиля, количества и расположения, соединенным по крайней мере одним переходным патрубком с соответствующей частью активного участка трубы, а пассивные участки трубы используют для сочленения (непосредственно или через муфты) с вспомогательными комплектующими (уголок, тройник, заглушка и др.) и/или активных участков трубопровода между собой, при этом активные участки трубы с ложементами изготавливают путем литья соответствующего термопластичного материала под давлением в пресс-форму.
Причем, при реализации способа в качестве элементов формирования струйных потоков используют элементы формирования «пакетов» параллельных струй с соответствующими струеформирующими панелями, сочленяемыми с соответствующими ложементами прямоугольной формы, соединенными переходными патрубками прямоугольного сечения с соответствующими частями активных участков трубы, а всю структуру распределительного коллектора формируют в виде, по крайней мере, двух, содержащих пассивные и активные участки, трубопроводов, с шахматным порядком размещения струеформирующих панелей, который получают путем смещения соответствующих ложементов параллельных трубопроводов относительно друг друга, когда конец зоны струйной обработки, формируемой соответствующей панелью с сопловыми отверстиями первого распределительного коллектора, является началом зоны струйной обработки, формируемой соответствующей панелью с сопловыми отверстиями второго трубопровода распределительного коллектора, а конец зоны струйной обработки, формируемой последней, является началом зоны струйной обработки, формируемой соответствующей панелью с сопловыми отверстиями первого трубопровода распределительного коллектора, и т.д., а пассивные участки трубы используют и для обеспечения одинаковой длины образующихся при таком формировании трубопроводов распределительного коллектора.
min
А струйный поток, получаемый на выходе соответствующей струеформирующей панели, образуют с помощью соответствующего расположения сопел последних в виде «пакета» параллельных струй субмиллиметрового сечения, при этом величину минимального расстояния между центрами соседних сопел в струеформирующей панели (l), определяют из условия:
min
5 мм ≤l≤16 мм.
При этом длину зоны струйной обработки, формируемой каждой из панелей, выбирают равной 200 и/или 250 мм.
Кроме того, по крайней мере, активный участок трубы с ложементом изготавливают с соединительной муфтой, расположенной, по крайней мере, с одной из сторон активного участка трубы и используемой для сочленения (путем сварки или склеивания) с другими активными и/или пассивными участками трубы или для сочленения (непосредственно или через муфты) со вспомогательными комплектующими (уголок, тройник, заглушка и др.).
Сами струеформирующие панели получают методом литья в пресс-форму термопластичного материала, используемого при изготовлении активных участков трубы с ложементами (полистирол, АВС - пластик, поликарбонат, полипропилен или поливинилхлорид).
При этом струеформирующие панели выполняют с Т-образным профилем, с соответствующими количествами сопловых отверстий коноидального или коноидально-конического профиля и рядов последних, а также с расположенными по периметру горизонтальной части Т-образного профиля крепежными отверстиями.
Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемый способ позволяет значительно упростить процесс изготовления распределительного коллектора, снизить связанные с этим трудозатраты и повысить надежность конструкции и прямолинейность получаемых трубопроводов распределительного коллектора, при сокращении массогабаритных характеристик последнего.
Таким образом, заявляемый способ соответствует критерию изобретения «новизна».
Признаки, отличающие заявляемое техническое решение от прототипа, не выявлены в других технических решениях при изучении данной и смежной областей техники и, следовательно, обеспечивают соответствие заявляемого технического решения критерию «существенные отличия».
На фиг.1 представлена конструкция, получаемого путем литья соответствующего термопластичного материала (в частности, полипропилена) под давлением в пресс-форму, активного участка трубы с ложементом прямоугольной (в данном случае) формы для размещения и крепления струеформирующей панели, вид сбоку.
На фиг.2 представлена конструкция на фиг.1, вид сверху.
На фиг.3 представлена конструкция на фиг.1, 2, разрез.
На фиг.4 представлен вариант реализации структуры распределительного коллектора по предлагаемому способу для использования при промывке деталей, например в гальваническом и химическом производствах.
На фиг.5 представлен вариант реализации структуры распределительного коллектора по предлагаемому способу для использования, например в санитарно-технической промышленности, при создании вращающихся струйных потоков воды, формируемых соответствующими коллекторами с элементами формирования струй, в душевых кабинах.
На фиг.6 представлена конструкция, получаемого путем литья соответствующего термопластичного материала (в частности, полипропилена) под давлением в пресс-форму, активного участка трубы с ложементом прямоугольной формы для размещения и крепления струеобразующей панели, с разновеликими по длине сторонами трубы и соединительной муфтой, расположенной с одной из сторон активного участка трубы и используемой для сочленения (путем сварки или склеивания) с другими активными и/или пассивными участками трубы, вид сбоку.
зсо
На фиг.7, в качестве примера, приведена конструкция распределительного коллектора, реализованного по предлагаемому способу для использования при промывке деталей в гальваническом и химическом производствах, при длине зоны струйной обработки, формируемой соответствующей панелью (L), равной 200 мм и общей длине струйной обработки, равной 800 мм.
Распределительный коллектор, реализованный по предлагаемому способу, содержит необходимое количество соединенных (в зависимости от материала, путем сварки или склеивания) через стандартные (в данном случае) муфты 1 активные участки 2 трубы с ложементами 3 прямоугольной формы для размещения и разъемного крепления струеформирующих панелей 4 Т-образного профиля с сопловыми отверстиями и крепежными отверстиями (на фиг.2, 3, 4 и 7 показаны условно).
Каждый из ложементов 3 соединен переходным патрубком 5 прямоугольного (в данном случае) сечения с соответствующей частью трубы активного участка 2.
А пассивные участки 6, 7 трубы используются для обеспечения одинаковой длины образующихся при таком формировании трубопроводов распределительного коллектора и/или для сочленения, с помощью муфт 1, активных участков 2 трубы между собой, а также для сочленения со вспомогательными комплектующими распределительного коллектора: уголок, тройник, заглушка и др. (на фиг. 4, 5 и 7 не обозначены).
Причем каждый из ложементов 3 содержит (в данном случае) отверстия (на фиг.2, 3 не обозначены) для размещения крепежных элементов (винтов) из термопластичного материала (например, армамида) для разъемного соединения с выполненными из этого же материала гайками, используемыми для крепления, через уплотнительную прокладку -образной (в данном случае) формы, струеформирующей панели 4 с сопловыми отверстиями.
Порядок формирования структуры распределительного коллектора из термопластичных комплектующих и материалов может быть следующим.
Вначале, изготавливают, путем литья соответствующего термопластичного материала (в частности, полипропилена) под давлением в соответствующие пресс-формы, необходимые количества активных участков трубы с ложементами прямоугольной (в данном случае) формы и струеформирующих панелей.
Затем с помощью крепежных элементов (например, винтов) из термопластичного материала (например, армамида) производят сборку для разъемного (в данном случае) соединения с выполненными из этого же материала гайками, используемыми для крепления, через уплотнительную прокладку -образной (в данном случае) формы, струеформирующей панели 4 с ложементами 3.
Далее производят сварку (в данном случае, материал - полипропилен) необходимого количества пассивных участков 6, 7 с муфтами 1.
С помощью полученных таким образом пассивных участков 6 производят сварку (в данном случае) активных участков 2 трубы между собой.
А с помощью сварки пассивных участков 7 с муфтами 1 обеспечивают одинаковую длину полученных таким образом параллельных трубопроводов распределительного коллектора.
При этом, в частности, при использовании трубы диаметром 32 мм и имеющихся в рекламно-информационных материалах фирмы AQUART размерах комплектующих (тройник, уголок, тройник переходной), высота полученного таким образом распределительного коллектора составит порядка 115 мм, а по способу, выбранному в качестве прототипа - порядка 140-150 мм (включая высоту уплотнительных прокладок, гаек и проходных втулок).
Таким образом, предлагаемый способ изготовления распределительного коллектора для установки элементов формирования струй обрабатывающей среды, в том числе и в шахматном порядке, и протяженной формы, по сравнению с известным, выбранным в качестве прототипа, отличается существенно более простым процессом изготовления распределительного коллектора, при одновременном снижении связанных с этим трудозатрат, повышении надежности конструкции и прямолинейности получаемых трубопроводов распределительного коллектора, при сокращении массогабаритных характеристик последнего.
При этом заявляемый способ позволяет устанавливать различные по форме и количеству струеформирующие панели, что достигается соответствующим изменением формы и количества ложементов и переходных патрубков, приходящихся на один активный участок трубы.
Реализация предлагаемого способа не встречает затруднений.
Так, активные участки трубопровода с ложементами прямоугольной формы для размещения и крепления струеобразующей панели можно изготовить, используя соответствующие термопластичный материал (полистирол, АВС - пластик, поликарбонат, полипропилен и др.), пресс-форму и оборудование, например термопластавтомат типа ARBURG или KuASY с соответствующим объемом впрыска и наличием блоков автоматического управления работой гидроцилиндров, обеспечивающих формирование цилиндрических каналов активных участков.
А струеобразующие панели можно изготавливать таким же образом и на том же оборудовании по патенту РФ №2046685 со структурой сопловых отверстий, формируемой, например, в соответствии с патентом РФ №2296672.
В качестве остальных комплектующих распределительного коллектора для подвода воды можно использовать стандартные комплектующие из полипропилена фирмы AQUART: тройники, уголки, муфты, заглушки и трубы.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ
1. УДК 621.3.035 Дасоян М.А., Пальмская И.Я. Оборудование цехов электрохимических покрытий. Л., Машиностроение, 1979, с.61, рис.2.15 д.
2. УДК 621. 793 Инженерная гальванотехника в приборостроении./ Под ред. A.M.Гринберга. М.: Машиностроение, 1977, с.374.
3. УДК 621. 357 Алексеев А.Н. Формализация конструктивно-технологических параметров устройств и ванн струйной промывки операционных модулей гальванохимической обработки. Ж. «Новые промышленные технологии», 2003, № 5, с.23-27, рис.2 - прототип.