СПОСОБ ОЧИСТКИ ИЗДЕЛИЙ
METHOD OF PARTS CLEANING

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к способам очистки наружных поверхностей и полостей разнообразных изделий.
Широко известны способы очистки изделий, например способ очистки изделий, включающий термическое воздействие на изделие и последующую ультразвуковую обработку изделия в жидкой среде с пульсирующей подачей криогенной жидкости в зону обработки (патент РФ №2049567, B08B 3/14, 10.12.95).
Эффективность известного способа недостаточна, поскольку отсутствует фактор интенсификации процесса ультразвуковой очистки за счет повышения общего давления в моечной камере.
Известен способ дезинтеграции загрязнений по патенту РФ №2129920, B08B 3/12, 10.05.1999, включающий очистку и последующую обработку изделий в жидкой среде, причем процесс ведут в замкнутом объеме жидкой среды при рабочем абсолютном давлении, соответствующем определенной температуре, а изделие обрабатывают ультразвуковыми колебаниями с продольными волнами.
К недостаткам способа относится то, что в случае применения легковоспламеняющихся растворителей при их нагревании с целью увеличения давления в камере повышается пожароопасность. Кроме того, эффективность способа недостаточна, поскольку среда в замкнутом объеме неподвижна. В движущейся среде зона ультразвукового воздействия увеличивается по сравнению с неподвижной.
Задачами предлагаемого изобретения является снижение пожарной опасности в случае применения легковоспламеняющихся растворителей и повышение эффективности способа ультразвуковой очистки.
Поставленная задача решается способом очистки изделий легколетучими растворителями, проводимым в замкнутом объеме при рабочем давлении, включающем очистку и ультразвуковую обработку, причем ультразвуковую моечную ванну с изделием помещают в герметичную камеру, из которой удаляют атмосферный воздух, ванну заполняют растворителем, проводят очистку, после чего растворитель сливают, пары рекуперируют, напускают в камеру атмосферный воздух и извлекают изделие из ванны.
Способ можно вести в условиях поддерживания температуры растворителя ниже температуры корпуса герметичной камеры и при создании рабочее давление подачей сухого очищенного газа в герметичную камеру.
Кроме того, создают движение жидкости прокачкой растворителя через ванну, а ванну покачивают в процессе удаления загрязнений.
Отличительными признаками данного способа является то, что:
- ультразвуковую ванну помещают в герметичную камеру;
- из камеры удаляют атмосферный воздух;
- температуру растворителя поддерживают ниже температуры корпуса герметичной камеры;
- рабочее давление создают подачей сухого очищенного газа в герметичную камеру;
- создают движение жидкости прокачкой растворителя через ванну;
- ванну покачивают в процессе очистки, повышая эффективность способа.
Преимущество заявленного способа состоит в следующем:
- снижается пожарная опасность в случае очистки легковоспламеняющимися растворителями, поскольку отпадает необходимость нагрева растворителя, а повышение рабочего давления производится наддувом камеры сухим очищенным газом газом;
- повышается эффективность способа в результате прокачки растворителя через ванну и ее покачивания;
- производится рекуперация паров растворителя после окончания мойки и слива растворителя из моечной ванны.
Сравнение заявляемого технического решения - способа очистки изделий - с уровнем техники по научно-технической литературе и патентным источникам показывает, что совокупность существенных признаков заявленного решения не была известна. Следовательно, оно соответствует условию патентоспособности «новизна».
Заявляемое решение может быть промышленно применимо, т.к. может быть изготовлено промышленным способом, осуществимо и воспроизводимо, следовательно, оно соответствует условию патентоспособности «промышленная применимость».
Анализ известных технических решений в данной области техники показывает, что предлагаемый способ имеет признаки, которые отсутствуют в известных технических решениях, а использование их в заявленной совокупности признаков дает возможность получить новый суммарный технический эффект: снижает пожарную опасность способа в случае применения пожароопасных растворителей, повышает эффективность способа, обеспечивает возможность рекуперации паров растворителя, следовательно, предлагаемое техническое решение имеет изобретательский уровень по сравнению с существующим уровнем техники.
Изобретение иллюстрируется чертежом, где приведена принципиальная схема устройства очистки и ультразвуковой обработки изделий.
Установка представляет собой камеру 4, в которой размещается ультразвуковая моечная ванна 1, крышка вакуумной камеры 4 уплотняется зажимом 6, например байонетом, атмосфера из вакуумной камеры 4 удаляется насосом 7. Пары растворителя удаляются из камеры 4 и направляются в систему рекуперации вакуумным насосом 8. Наддув камеры 4 до рабочего давления осуществляется с помощью пневмопульта 17 и контролируется мановакуумметром 20. Моечная ванна 1 установлена на качающейся подвеске 11 и снабжена ультразвуковыми излучателями 3 и сигнализатором уровня 18. Емкость с растворителем 10 подключена к ванне 1 магистралью с клапаном 13 и магистралью с насосом 9 и клапаном 14. Емкость 10 имеет радиатор 5 для охлаждения растворителя.
Способ очистки изделий осуществляют следующим образом. Открывается камера 4, обеспечивая доступ к моечной ванне 1. Ванна 1 загружается изделиями 2. Камера 4 закрывается и уплотняется байонетом 6. Перед подачей в моечную ванну 1 растворитель охлаждается на 2-3°C по сравнению с температурой производственного помещения. Разница в температурах обеспечивает режим, при котором отсутствует насыщение паров растворителя в камере 4 и, следовательно, конденсация их на стенках корпуса камеры 4. С помощью насоса 7 через клапан 16 атмосферный воздух удаляется из камеры 4. Контроль давления в камере производится по мановакуумметру 20. Открываются клапаны 12, 13 и в моечную ванну 1 из емкости 10 подается растворитель до срабатывания сигнализатора уровня 18. Клапан 12 закрывается. От пневмопульта 17 камера 4 заполняется сухим очищенным газом до рабочего давления. Открывается клапан 14, и включается гидравлический насос 9, который обеспечивает циркуляцию растворителя через моечную ванну 1. Включаются ультразвуковые излучатели 3, привод качания 11 и производится очистка деталей 2 в жидкости, находящейся в движении. Для разгрузки жесткой связи неподвижных частей камеры 4 с качающейся ванной 1 используется гибкий элемент 19. Покачивание ванны 1 расфокусирует луч ультразвукового излучения и увеличивает зону очистки. По окончанию процесса выключаются ультразвуковые излучатели 3, выключается привод покачивания ванны 1, открывается клапан 12, закрывается клапан 13, и растворитель сливается из моечной ванны 1 до срабатывания сигнализатора уровня 21. После этого закрывается клапан 14, выключается насос 9, закрывается клапан 12. Включается вакуумный насос 8, открывается клапан 15 и пары растворителя с газом наддува камеры 4 направляются в систему утилизации паров или в систему вентиляции. По окончанию процесса удаления паров из камеры 4 выключается насос 8, открывается клапан 22 и в камеру 4 напускается атмосферный воздух.
В частном случае, когда используются дорогостоящие и пожаробезопасные фторированные растворители типа хладон 113, хладон 141 и другие, целесообразно давление в камере повышать, производя нагрев растворителя, при этом поддерживать повышенную температуру камеры 4 по сравнению с температурой растворителя. В этом случае, когда отсутствует в камере 4 газ наддува, обеспечивается максимальная эффективность системы рекуперации паров.