УСТРОЙСТВО ПОЗИЦИОНИРОВАНИЯ И СПОСОБ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ДЕЛИТЕЛЬНО-ПОВОРОТНОГО СТОЛА ДЛЯ АВТОМОБИЛЬНЫХ И ХИМИЧЕСКИХ КАТАЛИЗАТОРОВ НА МОНОЛИТНОЙ ОСНОВЕ
DEVICE AND METHOD OF POSITIONING USING ROTARY INDEXING TABLE FOR AUTOMOTIVE AND CHEMICAL CATALYSTS ON MONOLITHIC BASE

Область техники
Изобретение относится к области производства автомобильных и химических катализаторов на монолитной основе и, в особенности, к обработке и позиционированию блоков носителя катализатора с целью покрытия их каталитическим материалом. Блоки носителя катализатора, используемые в качестве блоков носителя, являются монолитными, т.е. состоящими из единой детали, при этом они составляют единое целое с кожухом, и в таком виде они поступают для дальнейшего использования. В основном, изобретение относится к позиционированию между различными положениями обработки.
Предшествующий уровень техники
Известна технология индивидуальной обработки блоков носителя при прохождении ими различных рабочих этапов, на которых блоки носителя катализатора подвергаются различной обработке. Эти этапы обработки блока носителя катализатора заключаются в покрытии посредством введения каталитического материала, который подается на блок носителя катализатора, например, в виде гидросмеси (взвеси), выдувании, при котором блок носителя катализатора подвергается перепадам давления для выдувания излишков каталитического материала с поверхности блока носителя катализатора после покрытия, при этом предусмотрена станция для взвешивания, с помощью которой блок носителя может быть взвешен (до или) после нанесения покрытия с целью проверки качества покрытия. Далее, известны также этапы сушки, разгрузки и погрузки.
Также известно, что для осуществления этих этапов посредством автономных станций блоки носителя транспортируются для этих целей по прямой линии с помощью продольного конвейерного устройства. В соответствии с существующим уровнем техники конвейерные ленты, а это в основном конвейерные ленты, содержащие цепные соединения, используются в качестве конвейерного устройства для обеспечения возможности определенного передвижения даже тяжелых отформованных корпусов. Конвейерные ленты формируются в виде бесконечной петли и устанавливаются на двух находящихся на расстоянии друг от друга изогнутых валах таким образом, чтобы получить прямой транспортировочный путь. Механизмы таких транспортерных лент относительно сложны, в особенности в отношении технического обслуживания, и при наличии отклоняющихся осей возможна загрузка только с одной стороны, поскольку отклоняющиеся оси оказывают внешне направленное давление на конвейерную ленту.
Для того чтобы обеспечить внешний доступ станции обработки располагают, главным образом, в пределах циркулирующей транспортерной ленты. Поскольку непрерывное соединение с конвейерной лентой невозможно, в связи с принципом движения последней, для захвата/поворачивания блоков носителя должны быть использованы сложные механизмы. Более того, пневматическое, гидравлическое и электрическое взаимодействие инструментальной оснастки, прикрепленной к ленте, затруднено из-за отклоненного прямолинейного движения. В конечном итоге, по определенным соображениям сложного взаимодействия, транспортирующий путь в точках отклонения остается неиспользованным, что также является причиной механической устойчивости транспортерных средств. В частности, отсутствие возможности связи между станцией управления и движущимися несущими платформами снижает гибкость конструкции и затрудняет перемещение блоков носителя.
В результате установки между отклоняющимися осями конвейерная лента, движущаяся в горизонтальной плоскости, не стабильна в вертикальном направлении, в особенности, в середине между изогнутыми осями. Вследствие этого, необходимо либо отказаться от вертикального движения инструментов, либо принять особые меры для обеспечения стабильности конвейерной ленты во время вертикального движения инструментов, закрепленных на ней. В частности, адаптация высоты грузовой платформы по отношению к различным размерам блока носителя или высоты обработки станций, следовательно, возможна не во всех случаях.
В принципе, активация и мониторинг конвейерной лены предусматривает большое число сенсорных устройств и исполнительных механизмов, поскольку циркулирующая конвейерная лента имеет отличающиеся типы движения и отличающиеся характеристики механической стабильности на отклоняющих валиках, чем между отклоняющими валиками, и соответствующие исполнительные механизмы и сенсорные устройства регулируются под соответствующий тип движения.
В целом, необходимость использования механизмов, известных из предыдущего уровня техники, для обработки и позиционирования блоков носителя влечет за собой повышение сложности, а также задает целый ряд ограничений.
Именно поэтому задачей изобретения является обеспечение упрощения обработки и механизмов позиционирования для блоков носителя катализатора.
Вышеуказанная задача решена концепцией, на которой базируется изобретение, в соответствии с которой блок носителя, подвергаемый обработке, транспортируется между различными положениями обработки средствами полного цикла вращательного движения или вращательное движение распространяется только на один кольцевой участок. Транспортирующее движение, продолжающееся по круговому кольцу, между зафиксированными положениями обработки может осуществляться простым механизмом. В соответствии с настоящим изобретением транспортирующее движение между положениями обработки осуществляется с целью транспортировки блока носителя от одного положения обработки к другому. Следовательно, позиционное движение блока носителя базируется на вращении поворотной платформы вокруг своей оси, симметричной/продольной оси вращения, при этом блок носителя размещается с внешней стороны по отношению к оси вращения поворотной платформы, или по меньшей мере продольная ось блока носителя находится на расстоянии от оси вращения при перемещении блока носителя из одной позиции в другую. Вращающийся блок, следовательно, транспортируется вдоль окружности, т.е. по замкнутой кривой, которая находится в круговом кольце или которая сама является круговой.
Хотя, в принципе, позиционное движение блока носителя может также предусматривать движение в радиальном направлении (по отношению к поворотной платформе), например для того чтобы передвинуть блок носителя по направлению к поворотной платформе или от нее, для того, чтобы сделать возможным различные расстояния между осью вращения и станцией обработки, основное движение, на котором базируется позиционирование, включает в себя вращение, которое осуществляется поворотной платформой, блок носителя, передвигаемый на расстоянии (предпочтительно, зафиксированный или изменяемый посредством осуществляемого движения в радиальном направлении). С целью создания возможности адаптации в радиальном направлении, в соответствии с данным изобретением блок носителя передвигается по круговому кольцу, что создает возможность использовать движение в радиальном направлении, т.е. от внутреннего диаметра кругового кольца к внешнему диаметру кругового кольца или наоборот, с целью подгонки расстояния, на котором находится блок носителя от оси вращения, до расстояния положения обработки от оси вращения. Однако существует очень простая конфигурация, при которой вращающийся корпус просто осуществляет вращательное движение без расстояния погрузочной платформы или блока носителя от оси вращения, что обеспечивается изменением поворотной платформы. Постоянное радиальное расстояние создает эффект, например, отказа от необходимости в радиальном исполнительном механизме, который бы передвигал блок носителя в радиальном направлении, дополнительно к вращению, выполняемому поворотной платформой. Такой радиальный исполнительный механизм может, если необходимо, быть прикреплен к поворотной платформе и соединять зажимное приспособление, предназначенное для блока носителя, с поворотной платформой.
В соответствии с изобретением по меньшей мере две, а предпочтительно все позиции обработки располагаются вокруг поворотной платформы в различных угловых положениях, при этом блок носителя принимается, по прохождении позиций обработки, вращательным движением, которое осуществляется поворотной платформой. Другими словами, позиции обработки, которые осуществляются станциями обработки, находятся в круговом кольце или, с фиксированным расстоянием между блоком носителя и осью поворотной платформы, на круге, который соответствует траектории движения блока носителя. В принципе, блок носителя может быть перемещен в направлении, параллельном оси вращения, например, при помощи подъемного устройства, хотя описанное движение блока носителя (т.е. круговое или по замкнутому пути в круговом кольце) относится к плоскости проекции, которая перпендикулярна оси вращения поворотной платформы. Общее движение, т.е. пространственное движение блока носителя достигается посредством кругового движения или движения в круговом кольце, описанного выше в сочетании с подъемным движением, перпендикулярным вращательному движению. Концепция, на которой базируется настоящее изобретение рассматривает, в основном, только составляющую движения блока носителя, которая осуществляется вращением поворотной платформы и неполным трехмерным пространственным движением, которое достигается сочетанием вращательных движений с возможными подъемными движениями в направлении оси вращения поворотной платформы.
Концепция, на которой основано настоящее изобретение, рассматривает передвижение блока носителя посредством вращения между позициями обработки вокруг оси вращения вдали от блока носителя, реализуется при помощи обрабатывающего и позиционного устройства, которое, в основном, включает в себя делительно-поворотный стол с поворотной платформой, погрузочную платформу, прикрепленную к поворотной платформе отдаленно от оси вращения поворотной платформы, и погрузочную платформу, предназначенную для погрузки блока носителя. Для этой цели погрузочная платформа, предпочтительно, снабжена зажимным устройством, которое может удерживать блок носителя с внешней стороны, т.е. на внешней поверхности блока носителя. Зажимное устройство, следовательно, устанавливается для захвата блока носителя, удерживания его (в особенности, во время движения) и продолжения его движения (в новую позицию), и посредством зажимного устройства освобождается блок носителя. Это в основном реализует основную концепцию посредством того, что погрузочная платформа оказывается с внешней стороны оси вращения поворотной платформы, и в результате того, что вращение поворотной платформы перемещает погрузочную платформу вместе с ней по кругу или по круговому пути внутри кругового кольца. В результате, блок носителя может быть перемещен из одной позиции к последующей позиции вращением, при этом соответствующие позиции располагаются в различных угловых положениях вокруг поворотной платформы. Сама поворотная платформа, преимущественно, вращается вокруг своей продольной оси, которая проходит через центр тяжести поворотной платформы и соответствует оси вращения. Поворотная платформа, по существу, вращается вокруг своей оси вращательной симметрии. Предпочтительной поворотной платформой является вращательно симметричная платформа, выполненная, например, в форме круга, правильного многоугольника или овала. Зажимное устройство прикрепляется к внешнему краю или в непосредственной близости от внешнего края поворотной платформы и, следовательно, автоматически располагается с радиальным расстоянием от продольной оси поворотной платформы, вокруг которой поворотная платформа вращается.
Индивидуальные позиции обработки соответственно обеспечиваются станциями обработки, каждая станция обработки обеспечивает по меньшей мере одну позицию обработки (например, станция для взвешивания, которая обеспечивает только одну функцию, а именно взвешивание блока носителя). Станции обработки могут обеспечивать более чем одну, например две, позиции обработки, например это может быть погрузо-разгрузочная станция, которая обеспечивает, с одной стороны, загрузочную позицию обработки, а с другой стороны, разгрузочную позицию обработки в одном и том же месте. В основном, станции обработки обеспечивают позиции обработки, которые находятся на высоте удерживающей платформы или поворотной платформы или которые смещены на некоторое расстояние в направлении оси вращения в соответствии с плоскостью, в которой поворотная платформа или взаимодействующее зажимное устройство располагается. Адаптация по высоте, при необходимости, может быть осуществлена посредством подъемного устройства (например, шпиндельного привода), которое передвигает погрузочную платформу по направлению оси вращения. Станции обработки располагаются вокруг поворотной платформы, например, на одинаковом расстоянии по отношению к оси вращения поворотной платформы, этим обеспечивается то, что станции обработки находятся в тех местах, где могут располагаться зажимные устройства. Другими словами, блоки носителя располагаются в области обработки обрабатывающих станций при помощи зажимного устройства и поворотной платформы.
Станции обработки включают в себя емкость, в которой блок носителя может быть расположен при помощи зажимного устройства для последующей обработки. Емкость обеспечивает позицию обработки. Поэтому станция обработки, предпочтительно, открыта по направлению к поворотной платформе и аналогичным образом в обоих тангенциальных направлениях, которые зажимное устройство осуществляет во время вращения поворотной платформы. Станция обработки также содержит устройства, необходимые для обработки блока носителя, как это будет описано более детально на базовых примерах. Однако далее в первую очередь будут описаны дальнейшие признаки изобретения, которые касаются расположения блока носителя.
В соответствии с дальнейшей структурой изобретения позиционное устройство, выполненное в соответствии с настоящим изобретением, включает в себя подъемное устройство, с помощью которого блок носителя может перемещаться в направлении оси вращения поворотной платформы. Если делительно-поворотный стол и поворотная платформа ориентированы горизонтально со своими продольными осями, то подъем, осуществляемый подъемным устройством, соответствует перемещению в вертикальном направлении. Подъемное устройство, преимущественно, присоединено к поворотной платформе и перемещает погрузочную платформу в направлении продольной оси. Следовательно, поворотная платформа присоединена к погрузочной платформе посредством подъемного устройства. В альтернативной конструкции погрузочная платформа присоединена к поворотной платформе, подъемное устройство перемещает блок носителя в направлении продольной оси, подъемное устройство включает в себя зажимное устройство для вращающегося корпуса. Однако предпочтительным является такой вариант, в котором подъемное устройство движется совместно с поворотной платформой, при этом оно присоединено к поворотной платформе и удерживает блок носителя посредством погрузочной платформы и зажимного устройства, установленного на погрузочной платформе.
В дальнейшем, в особенно предпочтительном варианте, позиционное устройство включает в себя вращательное устройство, при помощи которого блок носителя может вращаться вокруг оси вращения. Ось вращения является, преимущественно, перпендикулярной к оси вращения или продольной оси поворотной платформы, т.е она располагается параллельно плоскости, в которой движется блок носителя (в случае, когда вертикальные подъемные перемещения не предполагаются или не выполняются). Ось вращения может также быть наклонена к этой плоскости, при этом величина угла наклона, предпочтительно, составляет менее чем 45°, менее чем 30°, менее чем 10° или менее чем 5°. По отношению к продольной оси угол наклона составляет в основном 90°, 85°-95°, 80°-90°, 60°-120° или 45°-135°.
Вращательное устройство позволяет изменять положение блока носителя катализатора и таким образом адаптировать к соответствующей станции обработки, которая обрабатывает блок носителя в определенном положении.
Вращательное устройство, преимущественно, прикреплено к поворотной платформе и к погрузочной платформе с целью соединить последнюю вращательно одну с другой и для того чтобы вращать/поворачивать погрузочную платформу относительно поворотной платформы таким образом, как это было описано выше. Альтернативно, вращательное устройство может также быть прикреплено к погрузочной платформе, которая присоединена к поворотной платформе, для того чтобы таким образом поворачивать зажимное устройство относительно погрузочной платформы и поворотной платформы. Однако предпочтительным является расположение вращательного устройства между поворотной платформой и погрузочной платформой, это позволяет вращать погрузочную платформу относительно поворотной платформы.
Вращательное устройство, описанное выше, может быть скомбинировано с подъемным устройством, описанным выше, т.е. подъемное устройство может быть соединено с поворотной платформой посредством вращательного устройства и вращательное устройство может быть соединено с поворотной платформой посредством подъемного устройства. Если подъемное устройство соединено с поворотной платформой посредством вращательного устройства, то погрузочная платформа может быть соединена с упомянутым подъемным устройством или погрузочная платформа может быть установлена на вращательном устройстве, которое соединено с поворотной платформой посредством подъемного устройства. Соединения, которые соединяют эти элементы один к другому, являются разъединяемыми / с возможностью повторного соединения или неразъединяемыми; разъединяемое механическое соединение также, предпочтительно, предусмотрено между поворотной платформой и зажимным устройством.
Погрузочная платформа, предпочтительно, соединена с поворотной платформой посредством разъединяемого или неразъединяемого механического соединения, что дает возможность погрузочной платформе быть напрямую соединенной с поворотной платформой посредством разъединяемого соединения или, предпочтительно, соединенной с поворотной платформой посредством подъемного устройства и/или вращательного устройства, а сама погрузочная платформа вместе с зажимным устройством может быть отделена от остального устройства позиционирования посредством разъединяемого механического соединения. В наиболее предпочтительной конструкции вращательное устройство жестко соединено с поворотной платформой, и вращательное устройство соединено с возможностью разъединения с зажимным устройством. Подходящими видами соединения являются, как правило, силовые механические соединения или механические соединения передачи крутящего момента, например позитивные, интегральные или непозитивные соединения, такие как фланцы, винтовые соединения, штекерные соединения или штекерные соединения с разъединяемыми фиксирующими элементами, которые могут быть отделены друг от друга разъединением блокировочного (запорного) устройства, снабженного пружиной и могут быть закрыты простым вставлением и зацеплением. Следовательно, погрузочная платформа может перемещаться отдельно от поворотной платформы и соединяться затвором быстрого действия (например, штекерного соединения с замком) непосредственно с поворотной платформой или посредством вращательного устройства, например, для целей обслуживания.
Устройство позиционирования может включать в себя одну, две или более погрузочные платформы (предпочтительно, четное число), которые соединены с поворотной платформой напрямую или ненапрямую, например погрузочные платформы расположены попарно, при этом они располагаются одна напротив другой, и в то же время они расположены у станций обработки, которые выполняют те же функции. При использовании более чем одной погрузочной платформы они, предпочтительно, имеют одинаковое угловое расстояние одна от другой.
Погрузочная платформа содержит зажимное устройство, которое выполнено, например, в виде зажимного элемента. Зажимное устройство, предпочтительно, содержит разъемный держатель, который контролируемо удерживает, поднимает или высвобождает объект. Зажимное устройство, например разъемный держатель, содержит по меньшей мере одну контактную поверхность, которая предназначена для взаимодействия с объектом, а именно для того, чтобы захватывать или удерживать объект. Кроме того, зажимное устройство, предпочтительно, содержит анкерный элемент, который передвигает удерживающую (несущую) поверхность, и, следовательно, может изменять фиксирующее состояние объекта. Погрузочная платформа содержит для этой цели положение объекта, предпочтительно в зажимном устройстве, на котором располагается контактная поверхность, что позволяет контактной поверхности передвигаться по направлению к положению объекта или от него. Движение контактной поверхности, преимущественно, осуществляется при помощи приводного элемента погрузочной платформы (или зажимного устройства). Приводной элемент, в принципе, может быть приведен в движение гидравлически, пневматически или электрически, при этом соответствующая форма энергии преобразуется в движение или давление. Контактная поверхность может фиксировать объект, при помощи контактной поверхности, перемещаемой по направлению к противоположной неподвижной поверхности, надежно удерживается объект, т.е. блок носителя катализатора посредством давления по направлению к неподвижной поверхности. Дальнейший вариант предусматривает две контактные поверхности, которые располагаются противоположно одна другой, и, преимущественно, они движутся одновременно по направлению к позиции объекта, или одновременно от него, для того чтобы таким образом удерживать объект между ними или высвободить его. Контактная поверхность, преимущественно, имеет форму узкой, бесконечной полосы, которая проходит по форме окружности, овала, многоугольника или по любому желаемому бесконечному пути, определяемому кольцевой формой отформованного блока. Контактная поверхность может быть изготовлена таким образом, чтобы проходить, практически, как это необходимо, например, в форме прямой линии или аркообразной линии, при этом прямая или аркообразная линия имеет определенную ширину для того, чтобы оказывать давление на объект, по меньшей мере частично равномерно. В соответствии с дальнейшим вариантом поверхность объекта окружает положение объекта полностью или значительно больше, чем на половину кольца, для того чтобы таким образом захватить объект, когда он движется по направлению к центру объекта.
В качестве приводного элемента преимущественно используется сильфон, т.е. непрерывно сформированный кожух с проходом к внутреннему пространству кожуха, при этом кожух представлен гибким или эластичным. Посредством подачи текучей среды в сильфон через проход он растягивается, когда контактная поверхность движется по направлению к положению объекта и объект, т.е. блок носителя, приостанавливается или захватывается. Желателен захват блока носителя на внешней поверхности, предпочтительно, на цилиндрически идущей внешней поверхности блока носителя, при этом, в основном, только сила удержания предотвращает выпадение блока носителя из захватывающего устройства. Кроме того, могут быть применены зажимные элементы, имеющие особую пространственную форму контактной поверхности, которые вступают во взаимодействие с дополнительными поверхностями захвата блока носителя и, следовательно, создают позитивный контакт на по меньшей мере одной поверхности.
В дальнейшем варианте зажимное приспособление или элемент привода включает в себя зажимное устройство с зажимной поверхностью, которое создает контактную поверхность, которая используется для захвата блока носителя.
Зажимное устройство может, следовательно, преимущественно двигать соответствующую захватывающую поверхность или контактную поверхность по направлению к позиции объекта и в противоположном от нее направлении, при этом зажимное устройство, преимущественно, создает две противоположные контактные поверхности, или зажимное устройство используется в качестве неподвижной поверхности зажимного приспособления и зажимное устройство создает контактную поверхность, которая может двигаться по направлению к неподвижной поверхности при помощи зажимного устройства. В принципе, зажимное устройство может работать электрически, гидравлически или пневматически.
В особенно предпочтительном варианте, в котором элемент привода включает в себя сильфон, при этом сильфон имеет проход, который может быть переходить в соответствующее углубление, выполненное в погрузочной платформе. Захватывающее приспособление, преимущественно, формируется из неэластичного материала, например из пластика, и, в частности, из алюминия или из стали. Сильфон располагается в непрерывно сформированной раме, которая формируется погрузочной платформой и имеет в одной точке отверстие, которое создано проходом. Проход, преимущественно, герметично соединен с углублением, которым снабжено захватывающее приспособление, таким образом вещество может быть подано в сильфон посредством герметичного соединения и в проход с внешней стороны погрузочной платформы. Таким же образом давление внутри сильфона может контролироваться или вещество выпускаться из сильфона посредством этого соединения. Сильфон, преимущественно, изготавливается в форме трубы, которая имеет непрерывную форму и во внутреннюю область которой может поступать вещество через проход. Как уже было отмечено, текучая среда, в частности воздух или жидкость, например масло или вода, приемлемы в качестве такого вещества. Рама в погрузочной платформе, преимущественно, сформирована непрерывной, т.е. она формирует внешнюю периферию выемки в зажимном приспособлении, в которую может быть вставлен блок носителя и в которой располагается позиция объекта. Внутренняя поверхность рамы служит для сильфона как противодействующая опора, и, если часть внутреннего пространства не покрывается сильфоном, она может быть использована в качестве противодействующей опоры для противоположной контактной поверхности. В этом случае участок части рамы, который не покрыт сильфоном, содержит опорный элемент, который прикреплен к раме, при этом он является эластичным и формирует противоположную опору с контактной поверхностью. Рама, преимущественно, обеспечивает текучее соединение, которое может быть соединено с проходом, при этом текучее соединение, преимущественно, соединяется с каналом, который проходит, например, по или внутри погрузочной платформы, и посредством этого канала вещество может быть подано к сильфону или удалено из него. Было бы предпочтительно, чтобы канал погрузочной платформы был бы герметично соединен, предпочтительно посредством канала, проходящего через поворотное устройство, с каналом поворотной платформы или делительно-поворотного стола, таким образом, что, например, расположенный с внешней стороны неподвижный источник сжатого воздуха мог быть индивидуально соединен с сильфоном посредством каналов, для индивидуального контроля давления на сильфоне в соответствии с положением вентиля (клапана) для каждой погрузочной платформы всей погрузочной платформы. Таким же образом могут быть обеспечены дальнейшие каналы, которые проходят индивидуально и создают индивидуальную активизацию всех поворотных устройств возможных приспособлений.
Предпочтительный вариант осуществления изобретения предусматривает наличие быстро захватывающего или быстро разъединяемого соединения, которое с возможностью разъединения соединяет захватывающее приспособление с поворотной платформой и, в частности, разъединяемо соединяет несущую платформу с несущей платформой, в которую устанавливается захватывающее приспособление. Преимущественно, захватывающее приспособление состоит из описанного здесь сильфона. Быстро разъединяемое соединение содержит раздвижной рабочий элемент, который соединяет в замок несущую платформу и поворотную платформу в первом положении и разъединяет несущую платформу и поворотную платформу во втором положении. Подвижной рабочий элемент приспособлен для работы посредством передвижения рабочего элемента между первым и вторым положением. Это движение может быть вращательным или поступательным, в частности поступательным движением в направлении, перпендикулярном радиальному направлению поворотной платформы, или в направлении движения поворотной платформы.
Предпочтительно, быстро разъединяемое соединение сочетает как механическое быстро разъединяемое соединение между поворотной платформой и несущей платформой/захватывающим приспособлением, так и пневматическое, гидравлическое или электрическое быстро разъединяемое соединение между поворотной платформой и несущей платформой/захватывающим приспособлением. Пневматическое, гидравлическое или электрическое быстро разъединяемое соединение также обозначается как контрольное соединение, которое контролирует срабатывание захватывающего приспособления. В частном варианте контрольное соединение включает в себя трубчатый элемент, обеспечивающий проход, или он сам соединен с проходом, при этом трубчатый элемент соединен с несущей платформой и находится в соединении по текучей среде с захватывающим приспособлением (или проходом), при этом захватывающее приспособление представлено в виде пневматического или гидравлического привода, например сильфона. Трубчатый элемент соединен с несущей платформой сварным соединением, посредством монтажа методом прессования или, более предпочтительно, винтовым соединением. Такое соединение располагается в соответствующем углублении, выполненном в несущей платформе. Далее, трубчатый элемент частично вмещается в соответствующее углубление в несущей платформе. Оставшаяся часть трубчатого элемента проходит от несущей платформы по направлению к поворотной платформе. В положении, в котором несущая платформа соединена в замок с поворотной платформой, оставшаяся часть проходит через быстро разъединяемый запорный элемент, соединенный и приводимый в рабочее состояние рабочим элементом. Таким образом, при движении рабочего элемента запорный элемент, соединенный с ним, запирает или разъединяет быстро разъединяемое соединение, только механическое быстро разъединяемое соединение или только контрольное соединение. В положении, в котором несущая платформа соединена в замок с поворотной платформой, остальная часть также соединяется с элементом соединения поворотной платформы, смонтированным на поворотной платформе.
В случае пневматического или гидравлического соединения элемент соединения поворотной платформы представлен в виде трубки, способной вмещать, по меньшей мере, конец остальной части. В случае электрического соединения элемент соединения поворотной платформы представлен в виде элемента скользящего контакта, дополнительного к скользящему контакту, соединенному с несущей платформой. Преимущественно, компоненты контрольного соединения проходят коаксиально в механическом соединении. В случае пневматического или гидравлического соединения запорный элемент определяет секцию соединительного элемента поворотной платформы (например, в форме трубки), который проходит по направлению (и частично проходит внутри) погрузочной платформы, по направлению к, по меньшей мере, концу секции остальной части трубчатого элемента (который, по меньшей мере, частично проходит внутри соответствующего углубления (выемки) поворотной платформы). В частности, в запертом положении, конец остальной части вставляется в соединительный элемент поворотной платформы, создавая соединение по текучей жидкости, при этом запорный элемент зажимает конец остальной части в (или на) соединительном элементе поворотной платформы. При введении в действие быстро разъединяемого соединения (в частности, контрольного соединения) посредством передвижения рабочего элемента, запорный элемент уменьшает (снимает) или увеличивает (создает) давление, соединяя соединительный элемент поворотной платформы и остальную часть. Запорный элемент может включать в себя отверстие, сужающееся по направлению к рабочему элементу. Местоположение, в котором остальная часть соединяется с соединительным элементом поворотной платформы, находится внутри этого отверстия. Таким образом, когда рабочий элемент движется в противоположную сторону от быстро разъединяемого соединения, то секция отверстия в этом случае большая и не создает давления на контрольное соединение. Однако при движении рабочего элемента по направлению к быстро разъединяемому соединению отверстие узкое и создает давление на контрольное соединение. В варианте осуществления настоящего изобретения, взятом в качестве примера, отверстие имеет V-образную форму. В другом варианте осуществления настоящего изобретения, взятом в качестве примера, отверстие определяется двумя окружностями, имеющими несовпадающие размеры и перекрывающимися, например большая окружность, в которой располагается центр другой, меньшей окружности. Размер меньшей окружности приводится в соответствие с показателями давления, приложенного к контрольному соединению (обеспечивая герметичное жидкостное соединение между остальной частью и соединительным элементом поворотной платформы). Размер большей окружности не приводится в соответствие с показателями достаточного давления, приложенного к контрольному соединению (позволяя разделение остальной части и соединительного элемента поворотной платформы с применением рациональной силы).
Предпочтительно, контрольное соединение и механическое соединение приводятся в действие одним рабочим элементом.
Далее, в случае пневматического и гидравлического быстро разъединяемого соединения, это соединение включает в себя кольцевое уплотнение или нечто подобное, которое позволяет осуществлять вращение несущей платформы относительно поворотной платформы, не нарушая или не влияя на текучее соединение между захватывающим приспособлением и поворотной платформой. Однако, также и без кольцевого уплотнения, вращение может быть осуществлено без влияния на текучее соединение за счет эластичности контрольного соединения, трубчатого элемента и соединительного элемента поворотной платформы, поскольку по меньшей мере один из этих компонентов изготовлен из эластичного материала, например резины или силикона, способного выдерживать деформации, подобные скручиванию. Внешний контрольный элемент, например переключаемый источник сжатого воздуха, может быть соединен с соединительным элементом поворотной платформы, например посредством дополнительных трубчатых соединений или штифтов (штырей). Соединительный элемент поворотной платформы приспособлен для соединения с таким внешним контрольным элементом, например, будучи снабженным соединительным штифтовым элементом. Предпочтительно, чтобы все несущие платформы заявляемого устройства были снабжены таким быстро разъединяемым соединением, при этом каждая платформа была бы соединена посредством индивидуального контрольного соединения.
В случае быстро разъединяемого электрического соединения контрольное соединение включает в себя проводное соединение, имеющее скользящий контакт, проводное соединение соединяет контрольное устройство, внешнее по отношению к несущей платформе, с удерживающим приспособлением, при этом удерживающее приспособление представлено в виде электромеханического привода.
Устройство обработки и позиционирования, выполненное в соответствии с изобретением, преимущественно, включает в себя позиционное расстояние (или устройство позиционирования), как описано выше, на базе поворотной платформы, погрузочной платформы, несущей платформы и далее связанных с ними элементов. Дополнительно, устройство, выполненное в соответствии с изобретением, включает в себя участки обработки, которые представлены в виде станций обработки. В качестве станции обработки может быть принято следующее: станция взвешивания, на которой определяется вес блока носителя, камера нанесения покрытий, в которой каталитический материал вводится в блок носителя, станция выдува, на которой излишки каталитического материала могут быть удалены с блока носителя, и погрузочно-разгрузочная станция, где устройство позиционирования может быть загружено или где обработанный блок носителя может быть выгружен в тару. Детальные примеры таких станций раскрыты более детально в описании, со ссылками на чертежи, и в сопутствующих чертежах.
Станция взвешивания, преимущественно, включает в себя силовой датчик, с которым блок носителя может быть соединен для определения веса блока носителя. Для этой цели, силовой датчик, преимущественно, соединяется с блоком носителя посредством фиксатора, например упомянутый блок носителя может быть подвешен к фиксатору. Кроме того, станция взвешивания может включать в себя весовую чашу или весовую плоскость, на которую устанавливается блок носителя, при этом желательно отсутствие других механических рассеивающих силу соединений между блоком носителя и станцией обработки или устройством позиционирования.
Станция нанесения покрытий, преимущественно, включает в себя две (или более) части, это возможно в случае конфигурации из двух частей для создания кожуха из двух частей, посредством которого может быть сформирована закрываемая камера. Блок носителя может быть установлен в камеру, когда две части кожуха не соединены друг с другом, после чего части кожуха, преимущественно, соединяются друг с другом посредством соединения частей кожуха или одной части кожуха и запорного элемента вместе, например сжатием, таким образом станция нанесения покрытий закрывается от воздействия окружающей среды. Кожух, используемый для нанесения покрытий, преимущественно, также включает в себя подающее устройство (а также выпуск), подающее устройство подает текучий каталитический материал (например, преимущественно, гидросмесь с частицами катализатора или жидкость) и в то же время вводит его в блок носителя путем абсорбции. Введение осуществляется при помощи создающего давление устройства, которое создает отрицательное давление в блоке носителя и абсорбирует каталитический материал, который содержится в лотке, находящемся в блоке носителя, или подвергает каталитический материал давлению и нагнетает его в камеру. Следовательно, осуществляется выравнивание давления, в соответствии с чем возникает перепад давления и, следовательно, поток каталитического материала в блок носителя. Устройство, создающее давление, может также оказывать давление непосредственно на каталитический материал для нагнетания последнего в камеру, создавать отрицательное давление для того, чтобы абсорбировать каталитический материал в отформованный корпус, или непрямо нагнетать каталитический материал в камеру посредством создания давления газа. Предпочтительно, конструкция из двух частей включает в себя верхний вакуумный колпак и нижний иммерсионный резервуар, который создает лоток для каталитического материала. Погрузочная платформа включает в себя внешний уплотнительный (эластичный) слой, к которому прижимается вакуумный колпак. Камера создается вакуумным колпаком и погрузочной платформой. Лоток размещается у нижнего конца блока носителя.
Соответствующая станция выдува включает в себя камеру выдува, которая может быть выполнена тем же способом, что и камера нанесения покрытий. Камера выдува, следовательно, включает в себя отверстие для ввода блока носителя катализатора, при этом ее кожух выполнен, преимущественно, в виде двух частей, при этом создается возможность отделить две части кожуха одну от другой для ввода блока носителя и закрыть их для формирования закрытой камеры выдува. Камера выдува может также быть выполнена таким образом, чтобы она была открыта у одного конца, для расположения там конца блока носителя, у которого осуществляется выпуск излишков каталитического материала. Преимущественно, устройство создания давления аналогичным образом устанавливается у закрытого конца камеры выдува, например, для создания положительного давления газа, когда получен перепад давления газа, посредством которого блок носителя, соединенный с устройством создания давления, может быть освобожден от излишков каталитического материала. Получающийся в результате поток каталитического материала, преимущественно, выводится в коллектор. Камера выдува, преимущественно, включает в себя соединительные устройства, например эластичную юбочку, для соединения части кожуха и устройства создания давления с блоком носителя или с верхним внешним уплотнительным слоем (как описано выше) захватывающего приспособления. Положительное давление прикладывается к верхнему концу блока носителя, который выступает в камеру, и излишки каталитического материала выпускаются у нижнего конца блока носителя в коллектор, который создается дальнейшей частью кожуха.
Станция выдува, а также станция нанесения покрытий, может также включать в себя подъемный и опускной элементы, которые могут быть использованы для открывания камеры, закрывания камеры, соединения устройств создания давления с блоком носителя и отделения устройства создания давления от блока носителя. Эти элементы могут, при необходимости, с одной стороны, передвигать блок носителя или, преимущественно, часть кожуха камеры нанесения покрытий или камеры выдува для создания или разделения требуемого контакта, например, с блоком носителя или погрузочной платформой.
Погрузочная станция, преимущественно, включает в себя площадь для складирования, объем для складирования или соединение для подающей конвейерной ленты, для осуществления подачи блоков носителя, и, при необходимости, устройства позиционирования, для расположения еще не обработанного блока носителя таким образом, чтобы захватывающее приспособление могло захватить его. Предпочтительно, создание таким же образом разгрузочной станции, которая включает в себя хранилище (преимущественно, снабженное конвейерной лентой, подобно той, которая имеется на погрузочной станции) для удаления обработанного блока носителя из устройства позиционирования. Погрузочная станция, преимущественно, формируется совместно с разгрузочной станцией, таким образом, чтобы один и тот же позиционный элемент комбинированной погрузочно-разгрузочной станции мог доставлять необработанный блок носителя от места доставки до позиции обработки и в позицию обработки, так, чтобы на погрузочную платформу можно было погрузить блок носителя, и то же самое устройство позиционирования погрузочно-разгрузочной платформы удаляет обработанный блок носителя с погрузочной платформы, чтобы транспортировать блок носителя к месту выгрузки.
В принципе, отдельно от устройства обработки и позиционирования, концепция, на которой основано изобретение, может быть обеспечена посредством способа обработки и позиционирования, который выполняет функцию в виде этапов способа, который уже был обсужден выше в отношении устройства обработки и позиционирования. Способ обработки и позиционирования, осуществляемый в соответствии с настоящим изобретением, служит для обработки блока носителя, осуществляемой по меньшей мере в двух позициях обработки (в местах, где располагаются станции обработки), передвижение блока носителя осуществляется в соответствии с настоящим изобретением по кругу или по замкнутой кривой внутри кругового кольца. Другими словами, блоки носителя транспортируются посредством вращательного движения, ось вращения которого располагается с внешней стороны блоков носителя, как это было описано выше на основании расположения погрузочной платформы или блоков носителя по отношению к поворотной платформе. Позиции обработки, следовательно, располагаются вокруг этой оси вращения и в различных угловых позициях, таким образом, чтобы блок носителя мог транспортироваться от одной позиции обработки к следующей позиции обработки вращательным движением. Далее, по сравнению с предыдущим уровнем техники, должно осуществляться только вращательное движение, при этом применяются несомненно простые действия, поскольку расположение позиций обработки в ряд по прямой линии сопровождается недостатками, уже изложенными в соответствующем разделе описания. Расположение позиций обработки в ряд по кругу или по круговому кольцу создает возможность того, что позиции обработки могут быть изменены простым вращением, без продольного движения. Поскольку блок носителя располагается вдали от оси вращения, то применяется эксцентриковое движение, т.е вращательное движение с радиусом более 0, которое используется для транспортировки блоков носителя. Этот простой вид движения создает возможность использования простых механизмов для позиционирования блоков носителя, например пневматического соединения относительно удерживающего приспособления или относительно поворотного устройства, которое проходит через поворотную платформу.
Кроме вращательного движения, блок носителя может также выполнять подъемное движение, будучи установленным параллельно оси, которая проходит перпендикулярно плоскости, в которой осуществляется вращательное движение. В результате, блок носителя может быть адаптирован к различной высоте позиций обработки (соответствующая высота измеряется как расстояние по оси вращения). Кроме того, блок носителя может быть повернут для того, чтобы адаптировать положение по отношению к соответствующей позиции обработки, поворотом блока носителя вокруг оси вращения, которая проходит в основном в плоскости, в которой осуществляется вращательной движение. Альтернативно, ось вращения (поворота) может быть наклонена по отношению к плоскости вращательного движения, например, под углом, составляющим не более чем 45°, не более чем 30°, не более чем 10° или не более чем 5°. Блок носителя, преимущественно, удерживается с возможностью высвобождения посредством погрузочной платформы, которая соединена с поворотной платформой (преимущественно с возможностью высвобождения), удерживающей блок носителя зажимным устройством. Удерживание с возможностью высвобождения здесь включает в себя: удерживание, прием или высвобождение блока носителя посредством удерживающего приспособления, прием, осуществляемый посредством сдвига контактной поверхности из позиции объекта и удерживания, посредством прижатия контактной поверхности к поверхности блока носителя. Блок носителя располагается в позиции объекта и вступает во взаимодействие с контактной поверхностью, хотя контактная поверхность также отделяется от блока носителя, для высвобождения контакта. Как описано выше, сильфон находится в углублении погрузочной платформы, указанный сильфон проходит по периферии углубления, или группа, или множество сильфонов, который обеспечивает или обеспечивают взаимодействие контактной поверхности или участков контактной поверхности, могут быть использованы для фиксации, высвобождения и удерживания блока носителя. Сильфон приводится в действие посредством текучего вещества, вводимого в сильфон или группу сильфонов, например посредством создания давления или давления в сильфоне, снижаемого опорожнением сильфона. Для удержания блока носителя, в сильфоне поддерживается положительное давление, при помощи которого внешняя сторона сильфона обеспечивает продолжительное прижатие контактной поверхности к блоку носителя. Давление внутри сильфона или объем вещества в сильфоне контролируется, например посредством насоса или вентиля (клапана), давление внутри сильфона, преимущественно, регулируется или контролируется. В принципе, сильфон может работать гидравлически, пневматически при помощи соответствующего текучего вещества или электрически при помощи соответствующего элемента управления. Вместо заполнения или опорожнения сильфона, для создания контактной поверхности может также быть использовано зажимное устройство, при этом зажимное устройство передвигает контактную поверхность по направлению к позиции объекта или от нее или удерживает контактную поверхность прижатой к блоку носителя в соответствии с желаемым действием (запиранием, открыванием, удерживанием).
В предпочтительном варианте внешний поддерживающий элемент создается на станциях или, по крайней мере, на станции(ях) нанесения покрытий. В этом варианте удерживающая платформа включает в себя дополнительный элемент зацепления, где дополнительный элемент зацепления и поддерживающий элемент приспособлены сцепляться друг с другом. Дополнительный элемент зацепления проходит от удерживающей платформы по внешнему направлению и располагается на удерживающей платформе на поверхности удерживающей платформы со стороны, противоположной поворотной платформе. Предпочтительно, чтобы поддерживающий элемент включал в себя выемку (желобок), проходящую в направлении движения поворотной платформы и удерживающей платформы, т.е в тангенциальном направлении с учетом вращательного движения удерживающей платформы. Желобок открыт в сторону поворотной платформы и удерживающей платформы и способен, по крайней мере, частично принимать дополнительный элемент зацепления, а также способен механически поддерживать дополнительный элемент зацепления, равно как и удерживающую платформу. В предпочтительном варианте желобок имеет вариативную ширину. Ширина, в основном, соответствует толщине дополнительного элемента зацепления в точке поддержания и увеличивается по направлению к обоим концам желобка. Точка поддержания может располагаться посередине между обоими концами, и направление ширины может быть симметричным относительно точки поддержания. Точка поддержания сообщается с местоположением удерживающего приспособления на одной из станций, где удерживающая станция располагается в этих местоположениях во время эксплуатации станции. Дополнительный элемент зацепления, предпочтительно, в форме стержня, предпочтительно, с круглым сечением, ось стержня сообщается с осью вращения погрузочной платформы, когда погрузочная платформа в рабочем состоянии располагается на станции. Диаметр стержня соответствует минимальной ширине желобка, предпочтительно, минимальной ширине желобка, включая небольшой зазор. Желобок постепенно и непрерывно сужается от своих концов по направлению к точке поддержания, преимущественно, в соответствии с функцией, с наклоном, уменьшающимся по направлению к точке поддержания. Таким образом, стержень может входить в желобок без дальнейшей погрешности, поддерживаться на точно определенной высоте в соответствии с нижней поверхностью желобка в точке поддержания и может быть повернут/ выровнен во время движения по направлению к точке поддержания. Поддерживающий элемент прочно устанавливается относительно устройства обработки и позиционирования и не повторяет движение поворотной платформы. Далее, поддерживающий элемент устанавливается таким образом, чтобы не повторять никакие движения или, в частности, вращательные движения удерживающей платформы.
В соответствии с выгодным вариантом поддерживающий элемент соединен с регулируемой подставкой (штативом), которая проходит параллельно оси вращения поворотной платформы. Поддерживающий элемент, соединенный с регулируемой подставкой (штативом), может быть расположен с возможностью передвижения по линии параллельной оси вращения поворотной платформы. В соответствии с первым вариантом длина подставки (штатива) регулируема, и поддерживающий элемент соединен с подставкой (штативом). В соответствии со вторым вариантом поддерживающий элемент может быть соединен с подставкой (штативом) на регулируемой высоте. Предпочтительно, чтобы поддерживающий элемент устанавливался таким образом, чтобы удерживающая платформа удерживала блок наполнения в горизонтальном положении, продольная ось блока наполнения была параллельна направлению силы гравитации. Поскольку на станции нанесений покрытий используется в качестве жидкости гидросмесь с горизонтальной поверхностью, это создает возможность ориентации блока наполнения относительно гидросмеси.
Устройство обработки и позиционирования, преимущественно, включает в себя поддерживающий элемент для каждой станции. В частности, устройство обработки и позиционирования включает в себя индивидуальный поддерживающий элемент для каждой станции нанесения покрытий устройства, каждый из индивидуальных поддерживающих элементов устанавливается на соответствующей станции нанесения покрытий. Преимущественно, поддерживающие элементы непрямо соединены друг с другом, и желобок проходит под углом 0,5°-30°, 1°-20°, 2°-10° или более предпочтительно 2°-5°, угол относится к вращательному движению поворотной платформы.
В другом варианте поддерживающий элемент проходит через более чем одну станцию, где желобок проходит через часть окружности заявляемого устройства, часть составляет 1/8, 1/6, 1/5, 1/4, 1/3, 1/2, 2/3 или 3/4. Далее, поддерживающий элемент может охватывать стол полностью для полной окружности. В этом варианте желобок формирует ограждение.
В общем, ширина желобка в точках поддержания соотносится с толщиной дополнительного элемента зацепления для обеспечения точной пригонки. Между точками поддержания ширина желобка больше, чем ширина в точках поддержания, что позволяет вращаться удерживающему приспособлению в соответствии с осью вращения, перпендикулярной оси вращения поворотной платформы.
Помимо позиционирования, в соответствии с настоящим изобретением также обеспечивается обработка блока носителя способом, описанным выше. Этапы обработки включают в себя: взвешивание, покрытие введением каталитического материала в блок носителя, что осуществляется в камере нанесения покрытий (когда последняя закрыта), выдув, с целью удаления излишков каталитического материала из блока носителя, причем и нанесение покрытия, и выдув включают в себя создание давления, которое влияет как на газ, так и на текучий материал, и подачу или погрузку блоков носителя на погрузочно-разгрузочную станцию. Преимущественно, блок носителя приводится в горизонтальное положение (непосредственно) после нанесения покрытия и после выдува, поворотным устройством, приведенным в действие. Поворотное движение, преимущественно, начинается еще до выпуска со станции нанесения покрытий. Например, для этой цели, часть станции нанесения покрытия, которая служит для формирования камеры нанесения покрытий, например, кожух, поворачивается в то же время.
В конечном итоге, концепция, на которой основано изобретение осуществляется использованием делительно-поворотного стола для транспортировки блока носителя от одной позиции обработки к дальнейшей позиции обработки с погрузочной платформой, прикрепленной к нему, как уже было описано выше. Здесь, преимущественно, используется погрузочная платформа, которая может захватывать блоки носителя, сильфон используется для приведения в действие силы давления на блок носителя и, следовательно, удержания блока носителя на месте. Сильфон также используется, посредством нагнетания или опорожнения для закрепления блока носителя на удерживающем приспособлении или высвобождения его из последнего. Использование нагнетательного сильфона в качестве удерживающего приспособления для блоков носителей с целью обработки и транспортировки предлагает чистую выгоду в отношении надежности, стоимости и технического обслуживания по сравнению, например, с половинами захвата, изготавливаемыми из силикона, которые движутся по направлению друг к другу для закрепления блока носителя. В частности, полностью охватывающий сильфон обеспечивает уравнивание давления сжатия и ,соответственно, полностью однородное распределение давления, которое воздействует на блок носителя.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг.1 - вариант устройства обработки и позиционирования, выполненного в соответствии с изобретением, представлено в общем виде.
На Фиг.2 показано поперечное сечение устройства обработки и позиционирования, выполненного в соответствии с настоящим изобретением, на основе станции для взвешивания.
На Фиг.3а показано поперечное сечение следующего устройства обработки и позиционирования, выполненного в соответствии с настоящим изобретением, на основе станции обработки или нанесения покрытий в поперечном сечении.
На Фиг.3b показан вариант выполнения станции обработки, представленной на Фиг.3а, с механизмом подъема, представленным в деталях.
На Фиг.4 показано изображение общего вида следующего варианта выполнения устройства обработки и позиционирования.
На Фиг.5 показано изображение общего вида дальнейшей конфигурации устройства, выполненного в соответствии с настоящим изобретением, с восьмью позициями.
На Фиг.6 показано изображение в перспективе устройства, представленного на Фиг.5.
На Фиг.7 показано детальное изображение погрузочной платформы устройства, выполненного в соответствии с настоящим изобретением.
Фиг.1 - изображение общего вида устройства обработки и позиционирования, выполненного в соответствии с настоящим изобретением. Поворотная платформа 10 снабжена делительно-поворотным столом 12, оба представлены на Фиг.1 в виде сверху. Центр тяжести площади в основном круглой поворотной платформы совпадает с осью вращения D, по отношению которой поворотная платформа вращается, приводимая в движение делительно-поворотным столом 12. В радиальном направлении от поворотной платформы проходят соединительные перемычки, которые располагаются на одинаковом угловом расстоянии друг от друга. Одно из соединений, которое установлено на погрузочной платформе, расположено на станции b и соединяет поворотную платформу (или кромку поворотной платформы) с фиксирующей пластиной 18, которая движется перпендикулярно плоскости изображения. Поворотное устройство 14 прикреплено к фиксирующей пластине 18 таким образом, что часть поворотного устройства 14 жестко соединяется с поворотной платформой посредством фиксирующей пластины 18 и соединения 16, а другая часть поворотного устройства 14 соединяется с погрузочной платформой так, что когда поворотный элемент приводится в действие, то погрузочная платформа поворачивается вокруг оси вращения поворотного устройства. Как это уже было отмечено, ось вращения поворотного устройства перпендикулярна оси вращения поворотной платформы и пересекает последнюю, преимущественно, на высоте, на которой проходит погрузочная платформа, т.е в плоскости изображения на Фиг.1.
Как правило, позиции обработки, в которых погрузочная платформа последовательно располагается, располагаются вокруг поворотной платформы на одинаковом угловом расстоянии друг от друга в положениях а, b, с, d, e, f. В качестве примера в позиции f показана расположенная там погрузочная платформа 20, которая снабжена удерживающим устройством 22, посредством которого блоки носителя катализатора, которые расположены в удерживающем устройстве 22, т.е. в удерживающем местоположении 24, могут быть закреплены посредством удерживающего устройства 22. Отверстие, предназначенное для блока носителя катализатора, представлено на Фиг.1 в виде круга, но может иметь любую желаемую форму, которая адаптируется к поперечному сечению блока носителя катализатора или ее части. Удерживающее приспособление 22 представляет собой, преимущественно, выемку выполненную в удерживающем приспособлении 20, сформированная бесконечной внутренняя периферия которого обеспечивает поддерживающую поверхность для сильфона. Сильфон, преимущественно, проходит (в опорожненном состоянии) вдоль внутренней периферии выемки, таким образом сильфон растягивается по направлению к середине выемки, будучи наполненным.
Станции обработки 30a-30f, представленные схематично на Фиг.1, соответственно обеспечивают позиции обработки 32a-32f, которые жестко расположены относительно делительно-поворотного стола и поворотной платформы. Преимущественно, позиции обработки 32a-32f располагаются не относительно углового участка, но имеют конкретное угловое выравнивание, на которое устройство позиционирования, выполненное в соответствии с изобретением, устанавливает блок носителя (с определенной точностью). Обозначенная пунктирной линией позиция 32a-f, представленная на Фиг.1, соответствует протяженности местоположения обработки соответствующей станции обработки 32a-f, следовательно, погрузочная платформа с блоком носителя катализатора, преимущественно, позиционируется в заранее установленную точку или под заранее установленным углом на этом участке и обозначается пунктирной линией, т.е., например, середина или центр угла участка показаны пунктирной линией. Устройство позиционирования, преимущественно, располагается таким образом, чтобы постоянно удерживать погрузочную платформу только под определенным углом, в то время как угловые расстояния, лежащие между этими углами позиционирования, пропускаются устройством позиционирования без остановки. Угловые позиции, существующие дискретно, таким образом, соответствуют обычному индексированному способу вращения делительно-поворотного стола.
Позиции, представленные на Фиг.1, соответственно располагаются попарно, таким образом, чтобы три различные станции обработки, которые соответственно располагаются попарно друг напротив друга, соответственно предусмотрены. Они, преимущественно, комбинируются с индивидуальными станциями, таким образом, чтобы, например, в конфигурации, представленной на Фиг.1, станция d служит для погрузки и разгрузки блока носителя катализатора, а также в качестве станции для взвешивания. Противоположная станция является станцией для взвешивания, станции a и d располагаются в виде пары относительно друг друга, выполняя функции весов, но общая компоновка, представленная на Фиг.1, включает в себя только одну станцию, которая предназначена для погрузки и разгрузки, т.е. станцию d. Станции b и е являются, например, станциями нанесения покрытий, а станции с и f - станции выдува, на которых удаляются излишки каталитического материала, который был введен в блок носителя катализатора со станций нанесения покрытий е и b. Станции обработки могут быть поделены на группы, таким образом, что, например, станции d, е и f составляют группу 1, а станции обработки а, b и с составляют вторую группу. Однако обе группы зависят от погрузочно-разгрузочной функции станции d (которая, следовательно, предназначена для обеих групп для выполнения этой функции). Направление поворота поворотной платформы может, также, быть того же направления, или быть периодически реверсированным после выполнения определенного количества этапов, после прохождения половины оборота или полного оборота или после интегральной части оборота.
На Фиг.2 показана конструкция устройства обработки и позиционирования, выполненного в соответствии с настоящим изобретением, на основе станции для взвешивания. Станция для взвешивания 100 находится в пределах делительно-поворотного стола 112, который включает в себя поворотную платформу 110. На поворотной платформе закреплен вращающийся привод 114, к которому, в свою очередь, прикреплена удерживающая платформа 120. Погрузочная платформа 120 включает в себя удерживающее устройство 122 в форме выемки, которое проходит через погрузочную платформу и на нижней стороне которого располагается сильфон. Пространство для блока носителя катализатора 150, которая прочно соединяется с погрузочной платформой 120 за счет давления наполненного сильфона 122, образуется в пределах выемки (и в пределах сильфонов).
Станция для взвешивания 100 включает в себя силовой датчик 160, который может передвигаться к нижней части блока носителя катализатора 150 при помощи подъемного устройства 170, которое включает в себя шпиндельный привод 172. В этом случае удерживающее приспособление 122 освобождает соединение между блоком носителя катализатора 150 и погрузочной платформой 120, таким образом, что вся сила веса передается на двумерный силовой датчик 160. В случае, показанном на Фиг.2, сила веса блока носителя измеряется посредством его установки на поверхность силового датчика. Однако, в принципе, также возможно использование разъединяемых захватывающих устройств или штекерного соединения между силовым датчиком и блоком носителя катализатора. Продольная ось цилиндрического блока носителя катализатора 150 проходит вдоль оси вращения поворотной платформы, что дает возможность поворотному устройству 114 адаптировать положение блока носителя катализатора по отношению к различным положениям обработки. Станция для взвешивания жестко соединена с нижележащей основой посредством неподвижной опоры 102.
На Фиг.3а представлено устройство, выполненное в соответствии с настоящим изобретением, со станцией нанесения покрытий, представленной детально. Устройство, представленное на Фиг.3а, включает в себя устройство позиционирования 200, которое включает в себя поворотную платформу 210, которая приводится в движение делительно-поворотным столом 212. Как и на Фиг.2, на Фиг.3а поворотное устройство 214 соединено с поворотной платформой 210, которая в свою очередь, соединена с погрузочной платформой 220. Крепление погрузочной платформы 220 к поворотному устройству 214 (или валу, который приводится в движение парой противоположных пневматических или гидравлических цилиндров посредством механизма зубчатой передачи) осуществляется посредством разъединяемого и запираемого штекерного соединения. Удерживающее приспособление 222 закрепляет блок катализатора и освобождает его снова после обработки.
Станция нанесения покрытий включает в себя состоящий из двух частей и частично запираемый кожух с вакуумным колпаком 240 и соответствующий погружной поддон 242. Погружной поддон включает в себя внешнее ограждение и внутренний погружной поддон, в который помещается каталитический материал. Блок носителя выступает на нижней стороне погрузочной платформы вниз за пределы последней, таким образом, что один конец блока носителя вступает во взаимодействие с каталитическим материалом, когда погружной поддон движется вверх. Ограждение служит для того, чтобы собирать каталитический материал, который вытекает из погружного поддона или образуется в результате разбрызгивания во время нанесения покрытия, и, кроме того, служит для удерживания погружного поддона посредством соединений, которые соединяют ограждение с дном погружного поддона механически стабильным образом. Кроме того, каталитический материал вводится в погружной поддон посредством соединения. Посредством установки или прижатия его к верхней стороне погрузочной платформы, вакуумный колпак может быть герметично соединен с верхней стороной погрузочной платформы, таким образом, чтобы они вместе формировали запертую камеру. Для этой цели, участок, на который накладывается вакуумный колпак, герметически закрывается удерживающим приспособлением, которое, в свою очередь, охватывает катализатор на своей внешней поверхности, преимущественно, полностью и, следовательно, герметически закрывает погрузочную платформу с внешней поверхностью блока носителя. Вакуумный колпак предусматривает проход в верхней части вакуумного колпака, для создания возможности размещения там источника отрицательного давления (не показано), который находится в текучем соединении с камерой, когда она соединена с вакуумным колпаком. Для того чтобы открыть камеру, посредством чего блок носителя катализатора может быть введен в камеру, и закрыть камеру снова, например, для осуществления процесса нанесения покрытия при отрицательном давлении (с помощью абсорбции у одного конца блока катализатора, в то время как противоположный конец блока катализатора погружен в каталитический материал), вакуумный колпак 240 (а также погружной поддон) могут быть перемещены в направлении по оси вращения поворотной платформы, как это показано верхней вертикальной стрелкой со ссылкой на обозначения 222 или 240. Соответственно, погружной поддон, который создает лоток (емкость) для каталитического материала, также устанавливается на подъемной платформе, которая может подниматься и опускаться, как это показано соответствующей стрелкой. Платформа 244, на которой закрепляется погружной поддон, подвижно закреплена на колонне, которая служит в качестве скользящего подшипника и передвигается параллельно оси вращения поворотной платформы, как это обозначено стрелкой со ссылкой на обозначение 244.
Погружной поддон доводится до погрузочной платформы и, соответственно, до нижнего конца блока носителя, но не прикрепляется герметически к погрузочной платформе. Тем же способом, что и погружной поддон, вакуумный колпак направляется по колонне, смещаясь по ней, что создает возможность вакуумному колпаку подниматься и опускаться, т.е перемещаться в направлении (вертикальная стрелка со ссылкой на обозначение 244), которое параллельно направлению оси вращения поворотной платформы. В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения вакуумный колпак и вставляемый поддон разъединяемо прикреплены к погрузочной платформе, и они могут поворачиваться совместно с погрузочной платформой на, например, 90° или 180°. В этом случае подъемные устройства платформы, вставляемого поддона и вакуумного колпака не соединены с ними, а временно разъединены со своими опорами, для того чтобы повторять поворотные движения погрузочной платформы.
В закрытом состоянии, при котором в вакуумном колпаке создается отрицательное давление, вакуумный колпак полностью опускается на погрузочную платформу и герметически закрепляется на ней, в то время как погружной поддон находится в своем верхнем положении, в котором нижний конец блока носителя, т.е. нижний конец лицевой поверхности цилиндрического блока носителя, преимущественно, располагается полностью под поверхностью каталитического материала. Преимущественно, отрицательное давление создается только в вакуумном колпаке, погруженном в каталитический материал. После абсорбции каталитического материала, вакуумный колпак снова возвращается в верхнее положение, и вставляемый поддон передвигается в нижнее положение, т.е. вакуумный колпак и погружной поддон разделяются. Это разделение, преимущественно, сопровождается операцией поворота погрузочной платформы и вакуумного колпака, вакуумный колпак продолжает оставаться на погрузочной платформе во время поворота, по крайней мере, первоначально. В течение того времени, когда вакуумный колпак закреплен на погрузочной платформе, отрицательное давление в вакуумном колпаке, преимущественно, продолжает поддерживаться, таким образом, чтобы каталитический материал, в основном, или только малое количество каталитического материала вытекало на нижнем конце, который затем больше не погружается. И давление, и скорость движения, и время поворотного момента, и движение вакуумного колпака и погружного поддона вверх-вниз могут быть адаптированы к вязкости и желаемому количеству покрытия, которое оседает в блоке носителя. Выступающая кромка погружного поддона 242 или уровень заполнения каталитическим материалом, находящимся в нем, преимущественно, устанавливается таким образом, чтобы нижний конец лицевой поверхности блока носителя полностью погружен, в то время как зазор между кромкой погружного поддона и нижней стороной погрузочной платформы остается для уравнивания давления. Зазор, преимущественно, составляет, по крайней мере, 1 мм. Альтернативно или в сочетании с этим, погружной поддон может иметь внешнюю стенку, которая имеет в верхней части над каталитическим материалом отверстие, позволяющее уравнивать давление, таким образом, что воздух может поступать внутрь, и в результате этого создается возможность направления абсорбционного потока в блок катализатора. Более того, погрузочная платформа может удерживать блок катализатора таким образом, чтобы лицевая поверхность нижнего конца выдавалась бы в достаточной мере из погрузочной платформы.
Кроме того, подъемное устройство поворотного цилиндра может сочетаться с подъемным устройством платформы для погружного поддона, таким образом, что только один силовой привод, или один механизм, будет необходим для подъема и опускания вакуумного колпака и погружного поддона.
На Фиг.3b представлена конструкция станции нанесения покрытий, раскрытая первоначально на Фиг.3а, в которой вакуумный колпак и погружной поддон могут двигаться по направлению к погрузочной платформе и могут поворачиваться совместно с погрузочной платформой. Вакуумный колпак, преимущественно, способен поворачиваться совместно с погрузочной платформой, при этом погружной поддон опускаться, или он уже находится в опущенном состоянии, во время поворотного движения. На Фиг.3b показана рама 370, в которую вмонтированы вакуумный колпак 340 и платформа 344, которая предназначена для погружного поддона. Монтаж вакуумного колпака на раме создает возможность опускания, как это обозначено стрелкой на Фиг.3b, для запирания камеры. С целью упрощения, на Фиг.3b не показан сам погружной поддон, а только платформа, на которой закрепляется погружной поддон. Поворотная рукоятка 380, которой снабжен держатель вакуумного колпака и платформы, закреплена на раме 370 совместно с пружиной 382 и поворотным цилиндром 384. Поворотная рукоятка может быть повернута и вытянута с одной стороны пружиной 382, поворотный цилиндр 84 вытягивается в противоположном направлении и аналогичным образом соединяется с рамой 370. Ось вращения вакуумного колпака (а также погрузочной платформы), преимущественно, соответствует оси вращения поворотного устройства.
В принципе, платформа, подобная платформе, показанной на Фиг.3b, со ссылкой на обозначение 344, или платформа 160, показанная на Фиг.2, как часть станции взвешивания, может передвигаться в вертикальном направлении (т.е. вдоль оси вращения поворотной платформы) посредством шпиндельного привода или посредством других силовых приводов. В принципе, возможно использование пневматических или гидравлических устройств, возможна работа шпиндельного привода электрически от электромотора или же пневматически или гидравлически. Рама 370 может быть расположена в каждой угловой позиции, которая соответствует позиции обработки, и может быть использована для закрепления станций обработки.
Таким же образом, как и на Фиг.1, на Фиг.4 показано изображение общего вида конструкции, выполненной в соответствии с настоящим изобретением. Поворотная платформа 310 может поворачиваться вокруг оси вращения D, которая проходит перпендикулярно плоскости чертежа. Поворотная платформа соединена посредством поворотного привода 314 с удерживающим приспособлением 320, которое включает в себя погрузочную платформу 322. На Фиг.4 представлена поворотная платформа, к которой посредством соответствующих поворотных устройств 314 прикреплены три из этих удерживающих приспособлений 320. Погрузочные платформы 320 (а также поворотные устройства 314) располагаются под углом 120° по отношению друг к другу в плоскости, перпендикулярной оси вращения D. Соответствующие станции просто представлены как зоны 332а, b, с и просто воспроизводят местоположение, в котором располагаются соответствующие станции обработки, например закрепленные на раме, которая окружает делительно-поворотный стол и на которой модульно прикреплены все станции обработки. В зависимости от выполняемой функции станции обработки могут иметь различные базовые зоны, которые не были приняты во внимание на Фиг.4. Точнее, устройство, представленное на Фиг.4, предназначено для остановки в трех определенных угловых позициях (т.е. 0°, 120°, 240°) и позиционирования блоков носителя катализатора в этих позициях. Угловые участки, находящиеся между, преимущественно, пропускаются посредством непрерывного вращательного движения, во время которого поворотное устройство может поворачивать блоки носителя.
В конструкции, представленной на Фиг.4, станция, которая определяется зоной 332с, является погрузочно-разгрузочной станцией, которая, кроме того, также снабжена датчиком веса для взвешивания. Станция, которая определяется позицией 332с, следовательно, является сочетанием весовой и погрузочно-разгрузочной станции. Следующая за ней станция 332а служит для вакуумного нанесения покрытий, где блок носителя катализатора подвергается перепаду давления, преимущественно отрицательного давления, которое в то же время сочетается с нормальным давлением в другом местоположении блока носителя (на конце, который погружен в лоток), погружной поддон с жидким каталитическим материалом находится в местоположении с нормальным давлением. В результате этого каталитический материал абсорбируется в блок носителя и проникает в поры катализатора. Станции 332а-с или их местоположение показаны пунктирными линиями как просто возможный контур части станций обработки, которые имеют отношение к блоку носителя, представленному на Фиг.4.
Излишки каталитического материала вытесняются из блока носителя катализатора давлением воздуха на последующей станции выдува 332b. Для этой цели, на погрузочную платформу опускается выдувной колпак, в котором создается положительное давление газа, которое создает поток, проходящий от одного конца блока носителя к его противоположному концу.
В принципе, может быть предоставлена станция сушки, в которой поток газа, который может быть нагрет, подается к блоку носителя и проходит через него для удаления испаряемых компонентов каталитического материала (например, воды из гидросмеси каталитических поддерживающих частиц).
Дальнейшие варианты осуществления изобретения (не показаны) включают в себя соединение между удерживающей платформой и поворотным устройством, которое выполнено разъединяемым посредством запираемого штекерного соединения. Кроме того, поворотный привод устанавливается также для выполнения поворотного движения во время вращения поворотной платформы, поворотное движение и вращательное движение осуществляется одни и тем же силовым приводом, т.е силовым приводом делительно-поворотного стола, посредством приемлемого, преимущественно, механического сцепления (сопряжения). Например, делительно-поворотный стол и поворотный привод могут приводиться в движение одним и тем же пневматическим источником сжатого воздуха.
Проход для блока носителя располагается в удерживающей платформе, полностью охватывающая выемка, в которой располагается резиновый или силиконовый сильфон, находится на внутренней периферии прохода, сильфон, преимущественно, аналогичным образом работает по всей внутренней периферии. В результате, сильфон может удерживаться, по крайней мере частично, внутри выемки.
Кроме того, подъемный механизм может быть представлен в виде сервопривода, который определяет высоту погрузочной платформы, высоту относительно расстояния по оси вращения поворотной платформы. Такой подъемный механизм может, преимущественно, быть представлен в виде сервопривода на погрузочно-разгрузочной станции, чтобы создать припуск для различной длины цилиндрических блоков носителя. Сервопривод может включать в себя вертикальный шпиндель, электрически приводимый в движение.
Кроме того, станция нанесения покрытий, например вакуумная станция нанесения покрытий, может включать в себя состоящий из двух частей кожух, как это было описано выше, часть кожуха, например, представляет собой вакуумный колпак, прижатый к верхней поверхности погрузочной платформы, а нижняя часть кожуха, например, представляет собой погружной поддон, доведенный к нижней поверхности погрузочной платформы (но не заблокированный с ней). Если погрузочная платформа выполнена в форме пластины (плиты), запираемая камера формируется погрузочной платформой и вакуумным колпаком, участок блока носителя, который выдается на другой стороне погрузочной платформы, подвергается окружающему давлению воздуха и принимает каталитический материал в результате погружения в погружной поддон.
Аналогичным образом, может быть представлена станция выдува, на которой удаляются излишки каталитического материала, выдувная камера может быть сформирована посредством выдувного колпака, который опускается на погрузочную платформу, в которой размещается блок носителя, выдувной колпак герметически прикрепляется к погрузочной платформе. На стороне платформы, противоположной выдувному колпаку, преимущественно, находится приемник для покрывающего вещества, который принимает излишки каталитического материала, когда в выдувном колпаке создается положительное давление и каталитический материал выпускается во внешнюю среду, т.е. в приемник (коллектор), через блок носителя, в результате перепада давления. Преимущественно, и выдувной колпак, и приемник (коллектор) (например, сливная трубка) могут быть подняты и опущены, преимущественно, посредством двух сервоприводов. Для повышения качества выполнения операций подъема и опускания сливной трубки и выдувного колпака, они, преимущественно, прикрепляются с возможностью скольжения к стержню, проходящему параллельно оси вращения поворотной платформы, таким образом, чтобы стержень служил в качестве упора. Алюминиевые упоры с пластиковыми подшипниками (вкладышами), преимущественно, прикрепляются к упору, что облегчает очистку водой. Для герметичного закрепления с выдувным колпаком (или, иначе, с вакуумным колпаком), погрузочная платформа, преимущественно, включает в себя на одной стороне (например, на верху верхней стороны) эластичную уплотняющую подложку, например в виде силиконовой пленки. Кроме того, выдувной колпак или вакуумный колпак снабжен уплотняющим кольцом в месте, которое формирует стыковой край с погрузочной платформой, когда колпак опускается на погрузочную платформу. Погрузочная платформа охватывает полностью блок носителя и формируется непрерывно, по крайней мере, до образования охватывающего прижимного края вакуумного или выдувного колпака, таким образом, чтобы колпак, верхняя сторона погрузочной платформы, сильфон и охватываемая контактная поверхность или край внешней стороны блока носителя полностью отделяли внутреннее пространство колпака от окружающей среды, когда колпак установлен на погрузочной платформе.
Для того чтобы поддерживать нанесение покрытия и выдув посредством потока, который создается силой веса каталитического материала, ось вращения D поворотной платформы направлена перпендикулярно нижележащей основе, т.е. по направлению, в котором действует сила гравитации, таким образом, чтобы делительно-поворотный стол располагался перпендикулярно на плоской, горизонтальной нижележащей основе.
На Фиг.5 показана дальнейшая конструкция устройства обработки и позиционирования с восьмью позициями обработки. Поворотная платформа 410, которая приводится в движение делительно-поворотным столом 412, представляет собой единое центральное устройство позиционирования, которое позволяет транспортировать блоки носителя по кругу или круговому пути. Как было уже описано, индивидуальные позиции обработки располагаются по круговому пути. Позиции обработки, описанные более детально ниже, обеспечиваются станциями обработки, которые располагаются вокруг делительно-поворотного стола на одинаковом расстоянии от оси вращения последнего. На Фиг.5 показана рама 480, которая выполнена в виде многоугольника, при этом число сторон многоугольника соответствует числу станций обработки. Станции обработки, соответственно, располагаются по середине каждой стороны, при этом многоугольник является равносторонним и изогональным (равноугольным). Рама 480, соответственно, сформирована в одной плоскости, которая проходит в соответствии с плоскостью поворотной платформы (т.е. параллельно ей или проходит вдоль нее). Перпендикулярно к охватывающей раме 480 располагаются дальнейшие элементы рамы, которые формируют параллель к оси вращения поворотной платформы. Элементы рамы 482, которые, соответственно, проходят вертикально, жестко соединены с охватывающей рамой 480 и создают возможность закрепления для индивидуальных станций обработки. Вертикально направленные элементы рамы 482 располагаются центрально на соответствующих сторонах многоугольника и определяют угловое положение соответствующей позиции обработки. От станций обработки, которые прикреплены к раме 480/482, представлены лишь базовые зоны соответствующих секций. Базовые зоны отмечают положение соответствующей позиции обработки.
На Фиг.5, представлено устройство в соответствии с настоящим изобретением включающее восемь станций обработки 430a-h. Станции обработки располагаются вокруг поворотной платформы 410 делительно-поворотного стола 412, в основном, на одинаковом расстоянии от оси вращения делительно-поворотного стола и с одинаковым угловым расстоянием друг от друга. На поворотной платформе обычным способом представлены погрузочные платформы 420, которые, соответственно, соединены с поворотной платформой посредством поворотного устройства. Количество погрузочных платформ соответствует количеству станций обработки, при этом погрузочные платформы располагаются в виде позиций обработки на одинаковом расстоянии от оси вращения поворотной платформы и на одинаковом угловом расстоянии друг от друга. Соответствующие поворотные устройства, преимущественно, приводятся в движение пневматически, это создает возможность проведения пневматической линии питания в форме каналов через держатели (фиксаторы) и поворотную платформу, для соединения с внешним источником сжатого воздуха посредством соответствующих клапанов.
Станции обработки 430a-h формируются следующим образом, в последовательности: как погрузочно-разгрузочные станции, как станция для взвешивания, как станция нанесения покрытий, как станция выдува, как вторая станция для взвешивания и как три последовательные станции сушки 430f-h. Станция для взвешивания 430b замеряет вес поступившего блока носителя до нанесения покрытия, тогда как станция для взвешивания 430b замеряет вес после осуществления операций нанесения покрытия и выдува. В частности, для транспортирования после прохождения станции нанесения покрытий, поворотное устройство приводится в действие таким образом, что блок носителя находился бы, по возможности, в горизонтальном положении. Это требует поворота, например, до и после прохождения станции выдува, поскольку это требует обработки блока носителя в вертикальном положении. При необходимости, все транспортные операции между индивидуальными станциями, прохождение через которые осуществляется после прохождения станции нанесения покрытий, могут быть обеспечены комбинированным поворотным и вращательным движением, при этом поворотное движение служит для обеспечения перехода блока носителя из вертикального положения в горизонтальное положение и наоборот, а вращательное движение служит для целей транспортировки блока носителя по кругу или круговой линии от одной станции к последующей.
Кроме индивидуальных станций обработки 430a-h, расположенных по кругу, имеется доставочная конвейерная лента 490 и разгрузочная конвейерная лента 492, при этом конвейерная лента 490 доставляет блоки носителя, которые транспортируются к станции 430а, а конвейерная лента 492 принимает блоки носителя, которые поступают со станции 430а и конвейерного пути 492, при этом, преимущественно, используются устройства перегрузки, например, в виде промышленного робота с захватом.
Станция нанесения покрытий 430с также включает в себя тележку с каталитическим материалом 494, которая включает в себя шланговый насос и подвижный погружной поддон. Во время осуществления операции нанесения покрытия, тележка с каталитическим материалом 494 находится в позиции Р1, т.е. погружной поддон находится в позиции обработки, в которой он может вступать во взаимодействие с блоком носителя. В позиции Р2 тележка с каталитическим материалом смещается наружу и слегка поворачивается вокруг оси, параллельной оси вращения поворотной платформы, для создания возможности модификации погружного поддона или технического обслуживания погружного поддона. Таким образом, погружной поддон и каталитический материал, находящийся в нем, могут быть заменены. Станция нанесения покрытий 430с также включает в себя поворотный вакуумный колпак 440, который может, с одной стороны, быть опущен на погрузочную платформу для блокировки с ней способом герметизации и, как результат, создавать давление в камере, и который также может поворачиваться совместно с погрузочной платформой, поворотную рукоятку 470, создающую возможность вращательного движения для вакуумного колпака (и при необходимости, также погружного поддона или элементов погружного поддона, которые не заполняются каталитическим материалом), которое соответствует вращательному движению, подобному движению поворотной погрузочной платформы. Следовательно, во время поворота погрузочной платформы и вакуумного колпака эти два компонента могут оставаться в непосредственном взаимодействии друг с другом без камеры, сформированной в результате необходимости открывания. Операция общего поворота может также сопровождаться медленным открыванием, при котором вакуумный колпак разъединяется с погрузочной платформой. Соединение между вакуумным колпаком и погрузочной платформой, преимущественно, разъединяется только тогда, когда общее поворотное движение уже частично осуществлено, например уже был пройден угол, по крайней мере, составляющий 10°, 20°, 30°, 45° или 60°. Кроме того, поворотное движение блока носителя начинается, как только это будет возможно после наполнения каталитическим материалом, во избежание расформирования и распределения неоднородного материала по причине влияния гравитации, в частности в случае использования каталитического материала с низкой вязкостью. В варианте осуществления изобретения (не показан) за станцией нанесения покрытий следует вторая станция нанесения покрытий, блок носителя поворачивается на 180° между этими двумя станциями нанесения покрытий и, следовательно, наполняется каталитическим материалом с другого конца на второй станции нанесения покрытий вместо первой станции нанесения покрытий.
На Фиг.6 показано изображение устройства, ранее показанного на Фиг.5, в перспективе, на котором хорошо видна охватывающая рама 580 (соответствующая раме 480) с вертикально движущимися элементами рамы 582 (соответствующими 482). На Фиг.6 для обеспечения лучшего общего вида, показаны только некоторые станции обработки. Станция обработки 530с (соответствующая 430с) включает в себя вертикально перемещаемую тележку, к которой прикреплен вакуумный колпак. Вакуумный колпак прикреплен к тележке посредством зажимного (фиксирующего) устройства. Сама тележка включает в себя поворотное устройство, при помощи которого вакуумный колпак может поворачиваться (преимущественно, совместно с погрузочной станцией). Поскольку ось поворота определяется погрузочной платформой, поворотное движение, осуществляемое тележкой 594, является эксцентриковым (т.е. радиально смещенным относительно центра массы или оси симметрии тележки или колпака). Ось вращения находится с внешней стороны центра вакуумного колпака. Ось вращения колпака, тележки и блока носителя, преимущественно, соответствует оси вращения поворотного устройства, таким образом, что они могут выполнять аналогичное вращательное движение. Ось поворота располагается приблизительно у одного конца вакуумного колпака, поскольку погрузочная платформа и, в частности, ее ось поворота находятся здесь. Станция 530d является станцией выдува с поднимаемым и опускаемым выдувным колпаком, как уже было описано. Станции 530g и h включают в себя две половины кожуха, которые способны двигаться по направлению к погрузочной платформе и включают в себя проходную втулку (ввод), через которую, преимущественно, подается горячий воздух. Поток, создаваемый таким образом, имеет тот эффект, что каталитический материал, находящийся внутри блока носителя, высушивается. Кроме того, на Фиг.6, показана тележка для каталитического материала 594 (соответствующая 494) в двух различных положениях, тележка представлена только частично для позиции Р2 для обеспечения лучшего общего вида. Во время выполнения операции, тележка находится в позиции Р1, т.е. в позиции, в которой погрузочное устройство может установить блок носителя, туда, где блок должен быть надлежащим образом обработан, т.е. на станцию. Можно также видеть, что делительно-поворотный стол сам жестко соединен с нижним основанием посредством четырех крепежных элементов 596. Также можно видеть, что делительно-поворотный стол включает в себя каркас, над которым располагается поворотная платформа, привод установлен под поворотной платформой и внутри каркаса. В заключение, движущаяся лента 590, которая служит для погрузки блоков носителя, также представлена символически, дальнейшая движущаяся лента 592 служит для выгрузки блоков носителя.
На Фиг.6 делительно-поворотный стол и каркас, на котором располагается делительно-поворотный стол, также располагаются в центре станций обработки. По окружности располагаются удерживающие приспособления, которые проходят радиально наружу и соединены с делительно-поворотным столом посредством поворотных устройств. Все удерживающие приспособления находятся на одинаковом расстоянии от середины, т.е. от оси вращения делительно-поворотного стола. Кроме того, все удерживающие приспособления, находящиеся в непосредственной близости друг от друга, отдалены друг от друга на одинаковый угол, и, следовательно, на одинаковое расстояние. Удерживающие приспособления равномерно распределены по окружности делительно-поворотного стола.
На Фиг.7 показан преимущественный вариант удерживающего приспособления 620, которое используется в настоящем изобретении. Он включает в себя центральный овальный проход, в котором располагается сильфон 622. Сильфон представлен в виде закрытого конверта с питателем 622а и проходит по внутренней периферии 623 прохода. Сама погрузочная платформа также включает в себя питатель 622b, выполненный в виде канала и, преимущественно, в форме штифта, который входит в питатель 622а и герметично блокирует его. Герметичное соединение с внутренней частью сильфона 622, которое обеспечивается питателем 622b, продолжается через канал 614а, который проходит внутри поворотного устройства 614, которое напрямую примыкает к погрузочной платформе 620 в плоскости А. На Фиг.7. представлена только часть поворотного устройства 614, которая жестко прикреплена к погрузочной платформе, дальнейшая часть, вращающаяся, примыкает к поворотному устройству при помощи контактной поверхности В. Часть поворотного устройства, которая является поворачиваемой относительно погрузочной платформы 620, аналогично представленной части тоже включает в себя канал, который примыкает к каналу 614а. Каналы внутри различных частей поворотного устройства, преимущественно, герметически соединены друг с другом, например посредством пневматических поворотных соединений, которые позволяют осуществлять вращательное движение несмотря на одновременную герметизацию. Поворот, выполняемый погрузочной платформой 620, соответствует повороту вокруг оси вращения D', которая, преимущественно, проходит в основном перпендикулярно оси вращения поворотной платформы D. Ось вращения или ось поворота поворотного устройства D' проходит вдоль оси симметрии погрузочной платформы и, в частности, преимущественно, вдоль каналов 614а, 622b, 622а и вдоль канала поворотного устройства, который примыкает к каналу 614а. Текучее соединение, ведущее во внутреннюю часть сильфона, преимущественно, продолжается внутри делительно-поворотного стола, в частности, до участка канала, который проходит вдоль оси вращения поворотной платформы D, таким образом, чтобы пневматические поворотные соединения, которые являются герметичными и, тем не менее, позволяют осуществлять поворот, могли быть аналогичным образом установлены здесь. Проход делительно-поворотного стола создает возможность соединения с внутренним источником давления, проход, соединенный с внутренней частью сильфона 622 посредством каналов, описан выше. В соответствии с дальнейшей конструкцией, в которой делительно-поворотный стол включает в себя ряд удерживающих приспособлений, канал, направленный в поворотной платформе, различен для каждой погрузочной платформы, таким образом, что последний может быть приведен в действие индивидуально. Следовательно, питатели, проходящие через поворотную платформу, необязательно проходят по оси вращения поворотной платформы, а могут идти радиально со смещением от нее, преимущественно, с различными радиальными расстояниями для различных удерживающих платформ.
Кроме пневматического взаимодействия каждого сильфона погрузочных платформ, структура канала, которая включает в себя пневматическое соединение каждого пневматического поворотного устройства, преимущественно, также располагается внутри делительно-поворотного стола и поворотной платформы. Индивидуальные каналы позволяют осуществлять индивидуальное приведение в действие, таким образом, что поворотные устройства могли быть приведены в действие индивидуально. Пневматические поворотные устройства могут включать в себя один или более цилиндров, таким образом, что для каждого поворотного устройства, следовательно, был бы необходим один или более каналов. Соответствующие поршни осуществляют рабочий ход, который преобразуется во вращательное движение, которое приводит к повороту погрузочной платформы вокруг оси вращения D'. В принципе, вместо пневматического соединения, возможно также электрическое соединение, например посредством токосъемников или подобного. В этом случае соответствующие силовые приводы являются не пневматическими, а электрическими, например сервопривод со стержневым механизмом, электромотор с механизмом зубчатой передачи для осуществления вращательного движения или подобное.
Представленная на Фиг.7 форма прохода, в котором устанавливается сильфон и в котором располагается блок носителя, является свободно выбираемой и, преимущественно, соответствует внешней форме блока носителя в поперечном сечении. Внутренняя часть сильфона, преимущественно, снабжена зазором относительно блока носителя, проходящего в проход, для того чтобы создать возможность блоку носителя вводиться в проход без трения. В этом случае сильфон опорожняется, в то время как сильфон во вздутом состоянии, т.е внутренняя сторона сильфона, движется по направлению к проходу для удержания блока носителя центрированно. На Фиг.7, сильфон 622 и внутренняя сторона прохода 623 соответствуют удерживающему устройству, рама погрузочной платформы представлена пунктирной линией.
Для повышения устойчивости погрузочная платформа включает в себя не только канал 622b, который проходит вдоль оси симметрии, но также и проход 66, который служит в качестве контр-опоры, когда в этот проход вставляется стержень. Поперечное сечение прохода 696 круглое, таким образом, вставленный круглый стержень служит в качестве фиксатора, когда погрузочная платформа подвергается вертикальной силе, например во время опускания вакуумного колпака. Соответствующий стержень, который служит в качестве несущего элемента, преимущественно, движется радиально по направлению к оси вращения D, вдоль оси вращения D', для обеспечения дополнительного удерживания погрузочной платформы. Стержень и проход 696, которые, следовательно, формируют контр-опору, служат для получения вертикальных сил, аналогично закреплению, которое обеспечивается поворотным устройством.
Настоящее изобретение позволяет осуществлять обработку блоков носителя катализатора, состоящих из одной части, которые выдерживают небольшие механические нагрузки без потери их структурной целостности. Блоки носителя могут иметь объем от 0,3 л до 1,00 л и, преимущественно, изготавливаются из пористого керамического материала или керамического материала с продольной сотовидной структурой. Блоки носителя имеют, в основном, цилиндрическую форму, т.е. с постоянным поперечным сечением по продольной оси, при этом поперечное сечение может быть круглым, овальным, многоугольным (с или без скругленных углов), и поперечное сечение, преимущественно, проходит в плоскости перпендикулярной продольной оси. Охватывающая внешняя поверхность блока носителя может быть выполнена из керамического материала или ограждения, например листа металла (которому придана форма консервной банки), которая окружает блок носителя. В случае использования в качестве ограждения листа металла, блок носителя, преимущественно, вступает во взаимодействие исключительно с ограждением из листа металла для позиционирования. В случае использования ограждения из листа металла сам керамический блок носителя может состоять из одной или более частей, постольку поскольку сам фиксатор из листа металла выполнен как единая деталь. Блоки носителя катализатора используются для обработки выхлопных газов двигателей внутреннего сгорания, преимущественно, выхлопных газов автомобилей, например легковых автомобилей, грузовых автомобилей и т.д.