Центрифуга

Полезная модель относится к области производства оптических и оптико-электронных элементов и устройств и может быть использована преимущественно для финишной очистки поверхностей оптических деталей, например поверхностей подложек с нанесенными на них зеркалами лазерных гироскопов.
Известно техническое решение [US 5675856, 15/97, 14.10.1997], содержащее опорный механизм, имеющий вертикальные стойки для поддержки подлежащих очистке пластин в горизонтальном положении, два чистящих валика, которые размещаются оппозитно с обеих сторон пластин, и приводной механизм, обеспечивающий вращательное движение валиков.
Недостатком устройства является относительно низкое качество очистки.
Известна также центрифуга [RU 2249489, B04B 13/00, 10.04.2005], содержащая кожух, расположенный на нем ротор, отсосную трубку, установленную в кожухе, механизированный привод для перемещения отсосной трубки, соединенный электрической связью с системой автоматического управления центрифугой, датчик, вырабатывающий сигнал, пропорциональный величине одного из физических параметров фугата и осадка, при этом чувствительный элемент датчика установлен в рабочем пространстве ротора с возможностью его переустановки в радиальном направлении относительно стенки ротора и соединен электрической связью с системой автоматического управления.
Недостатком этого технического решения также является относительно высокая сложность.
Наиболее близким по технической сущности к предложенному является устройство [RU 2327247, C2, H01L 21/08, 20.06.2008], содержащая чистящие элементы, размещаемые по обеим сторонам обрабатываемой пластины, устройства для подачи моющего раствора на обе стороны обрабатываемой пластины, опорно-направляющий механизм для поддержки обрабатываемой пластины и приводной механизм для чистящих элементов, механизм поочередной выгрузки подлежащих обработке пластин из кассеты и перемещения их на позицию обработки, центрифугой, с одной из сторон которой на расстоянии 5÷20 мм от поверхности пластины размещена форсунка генератора мегазвуковых колебаний, выполненная с возможностью возвратно-поступательного движения от центра к краю обрабатываемой пластины для очистки поверхности обрабатываемой пластины струей деионизованной воды с наложением мегазвуковых колебаний с последующей двухсторонней промывкой деионизованной водой и сушкой центрифугованием в среде азота, а также механизмом поочередной выгрузки пластин с позиции обработки и загрузки их в кассету, при этом опорно-направляющий механизм выполнен с возможностью поддержки обрабатываемой пластины в вертикальной плоскости.
Недостатком известного устройства является его сложность и относительно низкое качество очистки, поскольку загрязняющие пластину вещества и твердые частицы внедряются в поверхность чистящих элементов, что может в дальнейшем привести к их повторному нанесению на поверхность очищаемых пластин. Кроме того, в известном устройстве при чистке поверхностей платины наблюдается разбрасывание частиц при чистке чистящими элементами и разбрызгивание отработанной деионизованной воды, которые при взаимодействии с элементами устройства и его корпуса вновь могут попасть на поверхность очищаемой пластины.
Для исключения такого нежелательного эффекта требуется частая замена валиков, размещенных на приводном механизме, наличие которого усложняет устройство. Кроме того, усложнение устройства вызвано наличием механизма поочередной выгрузки пластин с позиции обработки и загрузки их в кассету, сложной конструкцией опорно-направляющего механизма для поддержки обрабатываемой пластины и т.п.
Задачей полезной модели является упрощение устройства при одновременном решении задачи повышения качества финишной обработки поверхностей оптических деталей.
Требуемый технический результат заключается в упрощении устройства и повышении качества очистки.
Поставленная задача решается, а требуемый технический результат достигается тем, что в устройстве, содержащем корпус цилиндрической формы и опорный механизм, выполненный с возможностью установки и удержания оптической детали, а также подачи на ее поверхность моющего раствора и деионизованной воды, согласно полезной модели в верхней части корпуса имеется выемка, в центре которой установлен опорный механизм для удержания оптической детали, выполненный с возможностью вращения вокруг вертикальной оси в виде пружинящей разрезной втулки с упругими вертикально ориентированными пружинящими элементами, предназначенными для закрепления и удержания оптической детали, при этом внутренняя стенка выемки в верхней части корпуса выполнена из капиллярно-пористого материала с V-образным вырезом у верхнего края, а дно выемки выполнено с возможностью слива моющего раствора и деионизованной воды.
На чертеже представлена центрифуга и пример ее ориентации относительно средства для подачи моющего раствора и деионизованной воды на поверхность оптической детали.
Центрифуга содержит корпус 1 цилиндрической формы, опорный механизм 2, выполненный с возможностью установки и удержания оптической детали, а также подачи на ее поверхность моющего раствора и деионизованной воды, например, от внешнего средства 3 для подачи моющего раствора и деионизованной воды.
В верхней части корпуса 1 имеется выемка 4, в центре которой установлен опорный механизм 2 для удержания оптической детали, выполненный с возможностью вращения вокруг вертикальной оси. Опорный механизм 2 представляет собой пружинящую разрезную втулку типа цангового патрона с упругими вертикально ориентированными пружинящими элементами 5, предназначенными для закрепления и удержания оптической детали.
Особенностью выполнения стенок 6 выемки 4 в верхней части корпуса является то, что они выполнены из капиллярно-пористого материала с V-образным вырезом 7 у верхнего края, а дно выемки 4 выполнено с возможностью слива моющего раствора и деионизованной воды.
Работает центрифуга следующим образом.
В опорный механизм 2, представляющий собой пружинящую разрезную втулку типа цангового патрона с упругими вертикально ориентированными пружинящими элементами 5, устанавливается оптическая деталь для финишной обработки поверхности, например оптическая линза или подложка круглой формы с нанесенными на ней зеркалами лазерных гироскопов. Пружинящие элементы могут быть выполнены за одно с корпусом пружинящей разрезной втулки из эластичного пластика. На поверхность оптической детали посредством использования внешнего средства 3 подается моющий раствор или деионизованная вода. Для очистки поверхности оптической детали приводится в действие опорный механизм 2 для удержания оптической детали, выполненный с возможностью вращения вокруг вертикальной оси. Это может быть обеспечено тем, что опорный механизм размещается на валу электродвигателя, установленного внутри корпуса 1 в нижней его части.
При вращении оптической детали под действием моющего раствора загрязняющие ее поверхность частицы под действием центробежных сил разлетаются вместе с раствором в сторону внутренней стенки выемки 4. Поскольку внутренняя стенка выполнена из капиллярно-пористого материала, например из эластичного пенополиуретана, то загрязняющие поверхность оптической детали частицы внедряются в пористый материал или, по крайней мере, не подвергаются обратному отражению (разбрызгиванию) и стекают вместе с отработанным раствором через дно выемки 4, которое выполнено с возможностью слива моющего раствора и деионизованной воды в утилизирующие емкости, например, через отверстие, выполненное в дне выемки.
Кроме того, благодаря V-образному вырезу 7 у верхнего края внутренней стенки выемки 4 обеспечивается возможность использования дополнительного средства очистки поверхности, например щетки или кисти. Помимо чисто механического воздействия на поверхность обеспечивается утоньшение слоя раствора на поверхности оптической детали, что также приводит к повышению качества ее финишной очистки.
Таким образом, благодаря усовершенствованию известного устройства обеспечивается достижение требуемого технического результата, заключающегося в упрощении устройства и повышении качества очистки.