Устройство для приготовления рабочего раствора флокулянта для струйной резки материала на станке

Полезная модель относится к области машиностроения и может быть использована для приготовления жидкости при струйной резке листовых материалов.
Известно устройство для струйной резки, содержащее режущую головку с корпусом и режущим соплом и устройство для охлаждения корпуса, причем корпус режущей головки выполнен с оребрением, а устройство для охлаждения - в виде блока предварительного охлаждения жидким азотом корпуса режущей головки с жидкостью и устройства охлаждения жидким азотом высоконапорной струи жидкости, навинчиваемого на корпус режущей головки, при этом устройство предварительного охлаждения выполнено в виде съемного корпуса в форме полого цилиндра, установленного на корпусе режущей головки в месте его оребрения с образованием камеры, патрубка с форсункой для подачи азота и патрубка выхода газа, а устройство охлаждения высоконапорной струи жидкости - в виде корпуса, патрубка с форсункой для подачи азота, патрубка выхода газа и смесительной камеры с гнездом, причем упомянутые патрубки на наружной части выполнены с резьбой для соединения с трубопроводами, а режущее сопло установлено в гнезде смесительной камеры (см. патент РФ №2393077, кл. В24С 5/02, 2010 г.).
Устройство обладает незначительными функциональными возможностями, так как не позволяет производить резку листов значительных размеров с высокой точностью, при этом оно сложно в эксплуатации, требует довольно частого обслуживания и ремонта.
Известно также устройство для приготовления жидкости для струйной резки, содержащее насос, узел подвода воды, узел приготовления жидкости для струйной резки, запорные вентили и измерительные датчики (см. М. Аннони, М. Монно, В. Бертола, М. Голетти Роль полимерных добавок в резке струи воды, Int.J.Machining and Machinability of Materials, Vol. 6 No 3/4, pp. 285-304/
Недостаток этого решения - невозможность его использования для приготовления и дозирования раствора флокулянта (полиакриламид) с концентрацией 0,001-1,0% из гранулированного флокулянта «Полифлока А-1520».
Задача, на решение которой направлено заявленное техническое решение, выражается в обеспечении возможности приготовления и дозирования раствора флокулянта (полиакриламид) с концентрацией 0,001-1,0% из гранулированного флокулянта «Полифлока А-1520».
Технический результат, получаемый при решении поставленной задачи выражается в обеспечении возможности приготовления и дозирования раствора флокулянта (полиакриламид) с концентрацией 0,001-1,0% из гранулированного флокулянта «Полифлока А-1520».
Для решения поставленной задачи, устройство для приготовления рабочего раствора флокулянта для струйной резки материала на станке, выполненном с возможностью подачи воды и имеющем фильтры, характеризуется тем, что оно содержит бак для приготовления раствора флокулянта, снабженный мешалкой и имеющий выход, сообщенный посредством трубопровода через мембранный насос-дозатор и обратный клапан с рабочим баком для рабочего раствора флокулянта, который снабжен магнитной мешалкой и подключен посредством магистрали через обратный клапан, манометр и расходомер к одному выходу ручного трехходового распределительного вентиля, вход которого выполнен с возможностью подачи посредством трубопровода воды от фильтров станка, при этом второй выход ручного трехходового распределительного вентиля сообщен посредством трубопровода с баком для приготовления раствора флокулянта, а рабочий бак выполнен с возможностью поступления из него рабочего раствора флокулянта в станок.
Кроме того, бак для приготовления раствора флокулянта и рабочий бак для рабочего раствора флокулянта выполнены с расположенными у их дна сливными патрубками с угловыми вентилями запорными.
Сопоставительный анализ признаков заявленного решения с признаками прототипа и аналогов свидетельствует о соответствии заявленного решения критерию «новизна».
При этом совокупность признаков формулы полезной модели обеспечивают возможности приготовления и дозирования раствора флокулянта (полиакриламид) с концентрацией 0,001-1,0% из гранулированного флокулянта «Полифлока А-1520».
Заявленное устройство иллюстрируется чертежом, где показана его схема.
На чертеже показаны: 1 - рабочий бак; 2 - бак для раствора; 3 - электрическая мешалка; 4 - магнитная мешалка; 5 - мембранный насос-дозатор; 6 - манометр; 7 - расходомер; 8, 13, 18 - обратные клапаны, соответственно, второй, третий и первый; 9 - ручной трехходовой распределительный вентиль; 10 - вентиль запорный угловой; 11 - фильтры станка; 12 станок; 14 - сетчатый фильтр; 15, 16, 17 - вентили запорные проходные, соответственно, второй, третий и первый.
вых
2
Рабочий бак выполнен прозрачным, объемом 10 л, с рабочим давлением Р>5 кг/см.
вых
2
Бак для раствора 2 выполнен прозрачным, объемом 20 л со шкалой, обеспечивающей контроль заполнения. Как электрическая мешалка 3 использована регулируемая тихоходная мешалка (до 60 об/мин). Использована регулируемая магнитная мешалка 4. Использован насос-дозатор мембранного типа 5 с рабочим давлением Р>3 кг/см, с возможностью передачи сигнала на внешнее устройство (PC). Он должен перекачивать жидкость с концентрацией «Полифлока А-1520» (флокулянта на основе полиакриламида) С=0,3÷1%. Консистенция такого раствора гелеобразная.
Использованы манометр 6 и расходомер 7, с возможностью передачи сигнала на внешнее устройство (PC). Как обратные клапаны 8, 13, 18 использованы обратные подпружиненные клапаны известной конструкции. Использован ручной трехходовой распределительный вентиль 9 известной конструкции.
Использованы - вентили запорные угловые 10 и фильтры станка 11 и сетчатый фильтр 14 известной конструкции. Использованы вентили запорные проходные 15, 16, 17 известной конструкции.
Текущие параметры водоподготовки системы станка струйной резки:
раб
2
Рабочее давление в магистрали "А" Р=2 кг/см, расход воды - Q=5 л/мин.
нap
Магистраль "А" - шланг полиуретановый, наружный диаметр D=12 мм.
Концентрация в баках:
Рабочий бак 1 - концентрация «Полифлока А-1520» (флокулянта) 0,001÷0,2% (задается оператором).
Бак для приготовления раствора 2 - концентрация «Полифлока А-1520» (флокулянта) 0,3÷1% (задается оператором в процессе расчета веса гранулированного флокулянта).
Принцип работы установки
Повседневная работа станка 12 осуществляется по магистрали «Г» (см. фиг. 1).
При первоначальном пуске установки приготовления «Полифлока Α-1520», оператор переводит первый вентиль 17 в положения закрыто, второй и третий вентили 15 и 16 переводит в положения открыто, тройной вентиль 9 переводит на трубопровод Б.
Вода после фильтров 11 станка по трубопроводам Б и Д попадает в бак для раствора 2. По шкале бак 2 заполняется до требуемого объема (максимум - 20 л). Вентиль 9 переводится в положение подачи в канал "А". Включается мешалка 3, засыпается расчетная навеска гранулированного флокулянта «Полифлока А-1520».
После 30…60 минут перемешивания (для полного созревания раствора) оператор включает станок. Пара приборов: расходомер 7 и мембранный насос-дозатор 5 образуют систему прямого дозирования флокулянта из бака 2 в бак 1. Информационная связь расходомера и насоса-дозатора должна позволять производить задание концентрации рабочего раствора в рабочем баке 1 в диапазоне 0,001-0,2%. Для ручного задания концентрации должна быть предусмотрена панель управления (может быть встроена в расходомер, насос-дозатор, либо отдельно стоящая). Желательно предусмотреть возможность задания концентрации рабочего раствора от внешнего управляющего устройства (PC).
По расходометру 7 насос-дозатор 5 начинает дозировать концентрат «Полифлока А-1520» в бак 1, включается мешалка 4. Из бака 1 рабочий раствор попадет в станок 12.
Обратный клапан 13 предотвращает попадание рабочего раствора в трубопровод В с высокой концентраций флокулянта для предотвращения его вымывания и нарушения расчетной концентрации рабочего раствора.
Обратный клапан 18 предотвращает попадание рабочего раствора в трубопровод Г, для предотвращения нарушения его рабочей концентрации.
Сетчатый фильтр 14 предотвращает попадания механической грязи в станок 12.
Предусмотрен слив жидкостей из баков 1 и 2 через вентиль запорный угловой 10.
Система подготовки и дозирования флокулянта должна быть смонтирована на отдельной панели с удобным доступом к приборам, монтажным соединениям и возможностью визуально наблюдать процессы в баках 1 и 2, визуально считывать со шкал приборов давление и расход.