УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАКРЫВАНИЯ КРЫШКИ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ВАННЫ

Полезная модель относится к ультразвуковой технике и может быть использована для закрывания крышки ультразвуковой ванны промышленного назначения с обеспечением улучшенных санитарно-технических и эксплуатационных характеристик.
Известно, что емкости промышленных ультразвуковых ванн вмещают значительное количество подогреваемой технологической жидкости, включающей, в том числе в незначительной концентрации кислоты и щелочи и, в процессе работы ванн происходит испарение этой жидкости в окружающее пространство. Более того, работа таких мощных ультразвуковых ванн сопровождается появлением значительного производственного шума. Для снижения уровня шума, исключения испарений за пределы емкости ванны предусматривают наличие многослойных крышек весом 20-25 кг, при открывании и закрывании которых обслуживающему персоналу необходимо прилагать значительные усилия.
Известно устройство для закрывания крышки ультразвуковой ванны, выполненное в виде двух петель, удерживающих эту крышку в вертикальном направлении. Крышка ультразвуковой ванны снабжена отдельно смонтированной по всей ее длине ручкой и удерживающие ее в открытом состоянии опоры. Основной недостаток этого устройства заключается в том, что оно не обеспечивает облегчений обслуживающему персоналу при ее открывании и закрывании (см. сайт Интернета «промышленная ультразвуковая ванна - Производство РФ! uzvmsk.ru). Более того, вертикальное положение не обеспечивает стекание образовавшихся капель и конденсата технологической жидкости в емкость ванны, что в общем-то ухудшает санитарно-техническое состояние окружающего пространства.
Известно также и устройство для закрывания двери, выполненное в виде дверного доводчика, включающего пружину, связанную с полотном и коробкой двери, отличительной особенностью которой является то, что пружина расположена в гибкой мягкой оболочке из воздухонепроницаемой ткани с фланцами по торцам, внутри которых выполнены каналы для сообщения внутреннего объема оболочки с атмосферой, а внутри каждого канала расположено дросселирующее устройство с обратным клапаном. При закрытой двери пружина сжата, обеспечивая усилие прижима полотна к коробке двери. Когда дверь начинает открываться пружина растягивается, а обратный клапан отжимается, обеспечивая сообщение внутренне полости оболочки-корпуса с атмосферой. Резкое закрытие двери «с ударом» исключается вследствие наличия заполненной воздухом демпфирующей зоны внутри гибкой оболочки (см. патент РФ на полезную модель №46798 E05F 5/00, оп. 27.07. 2005 г.).
Указанное устройство - дверной доводчик, предназначенный для установки его на створке дверей производственного и бытового назначения, достаточно сложен по своей конструкции и не может быть применен для ультразвуковой ванны, поскольку он устанавливается внутри дверного проема, то есть при закрытой двери пружина сжата, а при раскрытой - растянута, в то время как устройстве в ультразвуковой ванну действует обратный принцип: при закрытой крышке - пружина растянута, а при открытой - сжата, что позволяет ее установить на внешней стороне крышки.
Известно устройство для закрывания двери, которое содержит створки, установленные на раме с помощью шарниров, привод для закрывания и приложенную к створкам приводную тягу. Средство противодействия ударным нагрузкам включает корпус, размещенные в нем два прижимных рычага, выполненных сходящимися у дна корпуса и шток со сферическим наконечником. Концы рычагов на входе в корпус установлены шарнирно посредством осей. Сходящиеся концы оперты на горизонтальную ось, на которой смонтированы ограничители сближения рычагов и пружины сжатия. Шток закреплен на створке в гнезде рядом с приводной тягой. При зарывании створки шток заходит внутрь корпуса, наконечник вступает во взаимодействие с рычагами, пружина сжимается, давление на шток возрастает и соответственно увеличивается трение сопротивления перемещению штока, тем самым оказывается противодействие ударным нагрузкам при ускоренном дозакрывании створ (см. патент РФ на изобретение №2208677 Е05F l/02, Е05F 5/08, опубликован 20.07.2003 г.).
Указанное изобретение предназначено для улучшения эксплуатационных характеристик таких как снижение ударных нагрузок при закрывании створок. Однако и это устройство для закрывания вертикально установленной двери достаточно относительно сложно конструктивно и следовательно не может быть использовано ввиду схемного его решения при открывании расположенной горизонтально крышки ультразвуковой ванны. Все рассмотренные аналоги, кроме первого, где крышка ультразвуковой ванны закрывается и открывается с помощью петель и опор, все остальные устройства предназначены для закрывания вертикально расположенных дверей зданий и помещений и не могут быть применены в ультразвуковых ваннах, в которых крышки размещены горизонтально. То есть все три устройства - аналоги, да и другие указанные в информации, приложенной к заявке, не могут быть конструктивно ближайшими аналогами и поэтому ни один из них не могут быть выбраны в качестве прототипа.
Задача применительно к закрыванию крышки ультразвуковой ванны решается путем создания простейшей конструкции предназначенного для этих целей устройства.
Технический результат - упрощение конструкции устройства закрывания крышки ультразвуковой ванны достигается тем, что оно содержит установленный на каждой стойке кронштейн, на котором смонтирован с возможностью поворота вокруг своей оси силовой держатель с отогнутым вверх под заданным углом коротким с отверстиями концом. Второй удлиненный конец его жестко связан с крышкой и выступает за ее пределы. При этом устройство снабжено пружиной растяжения, закрепленной на внешней стойке ванны и связанной посредством отверстий с отогнутым вверх коротким концом силового держателя. Для снятия ударной нагрузки при открывании крышки под коротким концом держателя размещен стандартный демпфирующий элемент.
Причем для работоспособности устройства необходимо, чтобы при закрытом положении крышки величина ее крутящего момента превосходила усилие растяжения пружины, и, наоборот - в открытом состоянии усилие сжатия пружины было равно или превышало величину крутящего момента крышки относительно оси ее поворота.
Угол α оптимального расположения отогнутого конца относительно удлиненной части силового держателя должен быть конструктивно в пределах 110-120°, причем они могут быть соединены упором.
Устройство также характеризуется и тем, что для удобства его обслуживания на удлиненных концах, выходящих за пределы крышки, смонтирована по всей ее длине ручка, а демпфирующий элемент состоит из корпуса, в котором помещено амортизирующее средство в виде пружины или резины, или любого другого тела, обладающего упругими свойствами.
Полезная модель является новой, поскольку совокупность существенных признаков ее формулы не обнаружена в информационных и патентных источниках (см. Источники информации, принятые во внимание при оформлении данной заявки на полезную модель).
Промышленная применимость полезной модели не вызывает сомнения, как каждый ее элемент известен в технике и может быть применен и изготовлен методом обычного инженерного проектирования с использованием известных промышленных технологий и материалов. Уже изготовлены образцы устройства, которые показали при их применении в ультразвуковых ваннах достижение технического результата указанного выше. Конструкция устройства закрывания крышки ультразвуковой ванны настолько простая, что проще не бывает.
Заявляемая полезная модель проиллюстрирована чертежами, где на фиг. 1 показано устройство для закрывания крышки, на фиг. 2 - его вид сбоку, на фиг. 3 - изображено устройство для закрывания крышки ультразвуковой ванны в закрытом состоянии, а на фиг. 4 - то же, но в открытом состоянии, и на фиг. 5 - внешний вид ультразвуковой ванны с устройством для закрывания крышки, в том числе и в закрытом кожухом.
Устройство для закрывания крышки ультразвуковой ванны содержит установленный неподвижно на каждой стойке 1 кронштейн 2, на котором смонтирован с возможностью поворота вокруг своей поперечной оси 3 силовой держатель 4 с отогнутым вверх под конструктивно углом α=110-120° коротким концом 5 по крайней мере с одним отверстием 6. Удлиненный конец 7 держателя 4 жестко связан с крышкой 8 и выступает за ее пределы. При этом устройство снабжено пружиной 9 растяжения, закрепленной на внешней стойке 1 ванны и связанной посредством отверстия 6 с коротким концом 5 силового держателя 4, причем диаметр отверстий 6 должен быть больше диаметра проволоки пружины 9, который достигает 4,0 мм.
Для достижения ударной нагрузки при открывании крышки 8 под коротким концом 5 размещен стандартный демпфирующий элемент 10, состоящий из корпуса 11, включающего шток 12, опирающийся на любое амортизирующее средство в виде пружины или резины. Своим вторым концом пружина 9 закреплена за кольцо или стержень 13, установленный на стойке 1. Удлиненный и короткий концы 7 и 5 могут быть для надежности скреплены между собой стержнем 14, а на удлиненных концах 7 держателя 4, выходящих за пределы крышки 8 смонтирована на всю ее длину ручка 15.
1
пр
1
np
пр
1
В предлагаемом устройстве для достижения вышеуказанного технического результата использован принцип равновесия рычага-держателя 4 относительно своей неподвижной оси 3 поворота. При этом закрытом положении крышки 8 крутящий момент Мк.кр. составленный из ее веса Р и отрезка L должен быть уравновешен или чуть больше развиваемого усилия F пружины 9 на длину отрезка L до оси поворота короткого конца 5 держателя 4, то есть закрытое состояние крышки 8 должно удовлетворять выражению: Мк.кр.≥F⋅L и наоборот, при открывании крышки 8 усилие F будет возрастать в связи с уменьшением Мк.кр., так как отрезок L будет уменьшаться, следовательно в открытом положении F⋅L≥Мк.кр., а в целом, постоянно будет работать разность усилий пружины 9 и веса крышки 8 как при открывании, так и в процессе ее закрывания, облегчая прилагаемые напряжения обслуживающего персонала. Для маневрирования в выборе пружины 8 на коротком конце 5 держателя 4 может быть выполнено по всей его длине несколько отверстий 6. Выбор пружины 9 можно провести согласно ГОСТ 18794-80 «Пружины растяжения». Конструкция и размеры, в котором указаны все необходимые размеры и усилия, требуемые для их растяжения.
Устройство для закрывания крышки ультразвуковой ванны работает следующим образом.
кр
пр
1
кр
пр
1
1
1
При закрытой крышке 8 пружина 9 находится в растянутом положении и ее статическое напряженное состояние обеспечивается моментом силы от веса крышки, при котором P⋅L≥F⋅L, где Р - вес крышки, L - расстояние от результирующей веса до оси 3 вращения крышки, a F - усилие растяжения пружины 9, L - расстояние от отверстия 6 приложения усилия пружины 9 до оси 3 вращения короткого конца 5 держателя 4. Когда крышка 8 начинает открываться, то пружина 9 сжимается, компенсируя естественной упругостью сжатия воздействие от веса Р крышки 8 и при открытом ее положении FL≥P⋅L, что вызвано значительным уменьшением плеча L. Возможный удар открытой до конца крышки 8 устраняется стандартным демпфирующим элементом 10. Легкость открывания и закрывания крышки 8 обеспечивает разность усилий на коротком и длинном концах 5 и 7 держателя 4 от взаимного воздействия пружины 9 и веса самой крышки 8, которые находятся относительно друг друга как бы в положении противовеса.
Прилагаемое устройство простое в изготовлении и эксплуатации и дополнительно выполняет функции петель, в которых отпала конструктивная необходимость. Конструкция устройства легко монтируется на стойке ультразвуковой ванны и ее крышке, обеспечивает ее легкость открывания и закрывания.
Следует подчеркнуть, что заявляемое устройство может быть кроме ультразвуковой ванны применено в любом оборудовании, имеющем горизонтальную крышку повышенного веса, при работе с агрессивными средами и повышенным производственным шумом.
Информация, принятая во внимание при оформлении заявки на полезную модель
1. Полезная модель РФ №46798 Е05F 5/00, оп. 27.07.2005 г.
2. Полезная модель РФ №60114 Е05F 5/00, оп. 10.10.2007 г.
3. Полезная модель РФ №42255 Е05F 5/00, оп. 27.11.2004 г.
4. Полезная модель РФ №28993 В08В 3/12, оп. 27.04.2003 г.
5. Авторское свидетельство СССР №1737089 Е05F 1/02 оп. 30.05.1992 г.
6. Патент США №4831688 Е05F 5/00, оп. 23.05.1989 г.
7. Патент США №5121521 Е05F l/10, Е05F 5/00 оп. 16.06.1992 г.
8. Патент США №7904992 Е05F 5/02, оп. 15. 03.2011 г.
9. Патент ЕР 0555129 Е05F 5/00, оп. 11.08.1993 г.
10. Патент WO 2001060194 Е05F 1/10, оп. 17.01.2002 г.