Установка для мойки и сушки

 

Изобретение относится к технологии жидкостной обработки и сушки мелких деталей. Для создания высокоэффективной установки, позволяющей совместить процессы галтовки, ступенчатой мойки и сушки по непрерывной технологии в условиях массового производства с возможностью перехода на аналогичные детали другого типоразмера, образующую барабанов изготавливают из прутков с зазорами, а трехступенчатая струйная обработка и интенсивная сушка деталей проходит в барабанах, имеющих индивидуальный привод и снабженных устройствами перезагрузки деталей в виде лотков и загрузочных бункеров с лопастями и обратными конусами. 2 ил.

Изобретение относится к области машиностроения и предназначено для струйной мойки и сушки мелких деталей, преимущественно для голтовки, жидкостной обработки и сушки алюминиевых колпачков флаконов лекарственных препаратов после штамповки.

Известна установка для обработки колпачков после их штамповки, содержащая барабаны с щелевыми прорезями, устройства загрузки колпачков и опилок, разгрузочные устройства (см. выписку из тех. регламента).

Недостатком известной установки является периодичность действия, ручные операции загрузки-выгрузки и межоперационный транспорт, необходимость использования бензина - легковоспламеняющегося, токсичного и дефицитного органического растворителя.

Известна также установка для жидкостной обработки мелких деталей, содержащая последовательно установленные барабаны с зонами загрузки, промывки, перегрузки и выгрузки, форсунки струйной подачи жидкости и механизм транспортировки, выполненный в виде винтовой П-образной канавки с ворошителями в зоне промывки, в которой согласно формуле изобретения барабан выполнен в виде обечайки П-образной формы, свернутой в спираль с межвитковым зазором (авт. св. 1315524, кл. C 23 G 3/00. Машина для жидкостной обработки мелких деталей. Бюл. N 1, 1987). Однако в известной установке наличие межвиткового зазора и ворошителей не исключает возможности забрасывания деталей при вращении барабанов в межвитковый зазор. Кроме того, наличие межвиткового зазора снижает время пребывания деталей в аппарате при одних и тех же габаритах барабанов. Снижает качество промывки деталей и погружение деталей в моющий раствор вследствие вторичного загрязнения промытых деталей масляной пленкой, которая неизбежно скапливается на поверхности при массовом производстве. Струйная обработка в данном случае может несколько снизить это вторичное загрязнение, но не ликвидирует его полностью.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является установка для мойки и сушки мелких деталей, содержащая связанные с общим приводом и установленные последовательно барабаны со спиральной канавкой на внутренней поверхности и устройствами для перегрузки обрабатываемых деталей, расположенными между барабанами и прикрепленными к их торцам, в которой согласно изобретению спиральные канавки имеют П-образный профиль, а устройства для перегрузки выполнены в виде труб с такими же П-образными спиральными канавками на их внутренней поверхности, плавно переходящими в канавки примыкающих барабанов, причем диаметр труб меньше диаметра барабанов (авт.св. 305213, кл. C 23 G 3/00. Установка для мойки и сушки. Бюл. N 18, 1971).

Общий привод барабанов обуславливает их одинаковую частоту вращения, но не одинаковую скорость перемещения деталей в них. Это объясняется различием механизмов перемещения деталей, смоченных в присутствии масла при промывке, и чистых сухих деталей между стенками канавок в сушильном барабане. Это обстоятельство при непрерывной работе линии будет способствовать некоторой задержке деталей в промывных барабанах и на первой стадии сушки.

Выполнение устройств перегрузки в виде труб с П-образными спиральными канавками на их внутренней поверхности, плавно переходящими в канавки примыкающих барабанов, причем диаметр труб меньше диаметра барабанов, усугубляет этот недостаток и приводит к образованию заторов, снижению общей производительности линии в результате простоев, связанных с ликвидацией заторов, а также увеличение количества брака в результате деформирования деталей при обработки заторов.

Наличие межвиткового зазора у спиральной канавки на внутренней поверхности барабанов также уменьшает полезный объем барабанов, сокращает время пребывания деталей и приводит к необоснованному увеличению габаритов установки.

Техническим результатом изобретения является повышение производительности установки и качества промывки деталей.

Данный технический результат достигается тем, что в известной установке, содержащей ряд последовательно установленных приводных барабанов с транспортирующими спиральными устройствами на внутренней поверхности, узлы промывки и сушки, устройства для перегрузки обрабатываемых деталей, расположенные между торцами барабанов, согласно изобретению барабаны снабжены индивидуальным приводом, поверхность барабанов выполнена из прутков диаметром 8 - 12 мм с зазором между ними, равным половине минимального габаритного размера обрабатываемых деталей, и имеет технологические люки, транспортирующие спиральные устройства выполнены в виде закрепленных на внутренней поверхности барабанов шнеков с высотой витков 0,15 - 0,17 величины внутреннего диаметра барабанов, узел промывки расположен вдоль оси промывочного барабана и выполнен трехсекционным в виде трех коаксиальных труб с распылительными отверстиями, образующими сектор, равный 0,30 - 0,35 длины окружности труб, узел сушки выполнен в виде центральной трубы диаметром 0,4 - 0,5 величины внутреннего диаметра барабана с живым сечением отверстий, равным 0,8 - 0,9 площади сечения подающего трубопровода, а отверстия расположены в секторе, равном 0,30 - 0,35 длины окружности трубы, при этом центр сектора с отверстиями в узлах промывки и сушки смещен от вертикальной оси на 20 - 30^o по направлению вращения барабана, устройства перегрузки выполнены в виде неподвижного разгрузочного лотка и вращающегося вместе с барабаном загрузочного бункера с открытыми торцами в зонах загрузки и выгрузки, с лопастями и обратным конусом, причем диаметр бункера в 1,8 - 2,0 раза больше диаметра барабана.

Благодаря этому создается возможность повышения производительности установки и качества промывки обработанных деталей.

Снабжение барабанов индивидуальными приводами позволяет изменять скорости их вращения, т.е. корректировать скорость перемещения деталей в барабанах и поддерживать ее постоянной. Это обстоятельство особенно важно при перенастройке линии с одного типоразмера деталей на другой в условиях одного производства.

Выполнение поверхности барабанов из прутков с зазорами позволяет совместить процесс промывки и сушки с процессором отсеивания штамповочных колец и стружки. Минимальный диаметр прутков ограничен условиями прочности и жесткости, т. е. барабан должен сохранять при вращении свою форму и, кроме того, величина зазора между прутками по всей длине барабана должна быть одного размера, во избежание выпадения деталей. Максимальный диаметр прутков ограничен металлоемкостью конструкции и расходом энергии на привод конструкции, масса которой в основном определяется диаметром прутков барабана.

Наличие технологических люков на поверхности барабанов позволяет облегчить операции чистки распылительных отверстий и установки в целом, что сокращает время простоев при техническом осмотре и ремонте.

Транспортирующее устройство в виде шнека, закрепленного на внутренней поверхности барабанов, позволяет использовать весь объем барабанов по обе стороны витков, где детали, свободно пересыпаясь, подвергаются интенсивной струйной обработке жидкостями при промывке и воздухом при сушке. Уменьшение высоты витков меньше 0,15 величины внутреннего диаметра барабанов нецелесообразно вследствие уменьшения производительности установки, а увеличение выше 0,17 - снижает качество промывки и интенсивность обдува воздухом всего слоя при сушке, и, кроме того, зазор между внутренним диаметром шнека и воздухопроводом может оказаться критическим, когда вследствие некоторых отклонений при изготовлении установки и технологических режимах может происходить деформация деталей между центральной трубой и ребрами шнека. Трехсекционный узел промывки позволяет повысить эффективность мойки при высокой производительности установки.

Границы возможного диаметра центральной трубы узла сушки определяются соответственно: нижняя - 0,4 величины внутреннего диаметра барабана - необходимым расходом сушильного агента, верхняя - 0,5 - необходимостью сохранения зазора между центральной трубой и транспортирующим шнеком на уровне, меньшем критической величины, т.е. величины, допускающей возможность деформирования деталей между центральной трубой и ребрами шнека.

Увеличение живого сечения распылительных отверстий свыше 0,9 величины площади сечения подающих трубопроводов снижает энергию образующихся струй жидкости и воздуха, что снижает эффективность струйной обработки при мойке и сушке. Уменьшение этого параметра ниже 0,8 величины площади сечения подающих трубопроводов нецелесообразно по экономическим причинам.

При вращении барабанов детали в результате трения о ребристую внутреннюю поверхность поднимаются вместе с ней до положения, когда сила тяжести деталей не превышает силы сцепления. Этот угол обычно не превышает 90^o. Таким образом, детали находятся в секторе, примерно равном одной четверти окружности барабана. Причем при вращении центр этого сектора смещается в стороны вращения. Смещение центра сектора распылительных отверстий от вертикальной оси на 20 - 30^o по направлению вращения барабанов позволяет эффективно использовать моющие растворы и сушильный агент, а выполнение этих отверстий в секторе равными 0,30 - 0,35 длины окружности трубы - перекрыть факелами распыляемых сред все пространство барабанов, заполненное движущимися деталями. Выполнение сектора отверстий меньше 0,30 величины длины окружности трубы приведет к тому, что часть деталей может оказаться в отдельные моменты вне зоны струйной обработки. Увеличение сектора отверстий свыше 0,35 величины длины окружности трубы ведет к снижению интенсивности промывки и в конечном итоге к снижению качества промывки.

Снабжение загрузочного барабана устройства перегрузки лопастями и обратным конусом и наличие разгрузочного лотка позволяют сохранить заданную скорость перемещения деталей при перегрузке из барабана в барабан.

Уменьшение диаметра загрузочного бункера ниже значения 1,8 диаметра барабана не позволяет обеспечить необходимый уклон разгрузочного лотка для свободного ссыпания деталей по нему. Увеличение диаметра загрузочного бункера свыше двухкратной величины диаметра барабана нецелесообразно по экономическим причинам и увеличению возможности деформации деталей при их падении с большой высоты.

Сущность изобретения поясняется чертежами. На фиг. 1 изображена принципиальная схема установки для мойки и сушки деталей; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1. Установка содержит промывочный барабан 1 с трехсекционным узлом промывки в виде коаксиальных труб 2, приемными ваннами 3 в каждой секции, насосами для циркуляции моющего раствора 4 и оборотной воды 5 и системой регенерации моющего раствора 6, сушильные барабаны 7 и 8, приводы барабанов 9, участок подготовки воздуха 10, сортировочный конвейер 11. На торцах барабанов закреплены вращающиеся вместе с барабанами загрузочные бункеры 12 с пластинами 13 и обратными конусами 14 и неподвижные лотки 15. Работает установка для мойки и сушки следующим образом. Поднимаясь лопастями 13 загрузочного бункера, детали ссыпаются по пластинам в радиальном направлении, отражаются при падении от образующей обратного конуса 14 и попадают внутрь барабана между витками шнека. Проходя последовательно трехсекционную мойку (первая секция - струйная обработка раствором синтетического моющего средства, вторая секция - обработка оборотной горячей водой, третья обработка паром). Промытые детали через лоток 15 и загрузочный бункер 12 подаются в первый сушильный барабан 7 и затем аналогичным путем во второй сушильный барабан 8 и далее после сортировки на столе 11 направляются на взвешивание и упаковку.

Преимущества предлагаемой установки мойки и сушки иллюстрируются приведенным ниже конкретным примером исполнения.

Габаритные размеры, мм: одного барабана: длина - 2770 высота - 1550 ширина - 1700 диаметр разгрузочного бункера - 1300 всей установки (вместе с участком подготовки сушильного агента): длина - 13000 ширина - 1545 высота - 3920
Производительность (фактическая) (колпачок алюминиевый D 20,3 мм), шт/ч - 288000
Максимальная производительность штамповочного оборудования, шт/смену - 2300000
Мощность приводов, кВт:
Барабанов · кол-во, шт. (3 шт.) - 3,0 · 3
циркуляционных насосов · кол-во, шт. (2 шт.) - 1,1 · 2
вентиляторов · кол-во, шт. - 7,5 · 2
конвейера · кол-во, шт. - 1,5 · 1
Диаметры трубопроводов, мм:
воздуховод (центральная труба) - 280
подача моющего агента - 20
подача циркуляционной воды - 20
подача пара - 20
Температура, ^oC:
моющего раствора и оборотной воды (нагрев острым паром) - 70
сушильного агента (воздуха) - 100
Использование предлагаемой установки для мойки и сушки в линии производства алюминиевых колпачков (D 20,3 мм, 34 мм) лекарственных препаратов на Казанском медико-инструментальном заводе позволило более чем в 2,5 раза увеличить производительность всей линии, исключить ручной труд и межоперационный транспорт, организовать непрерывную работу всех элементов линии, отказаться от использования в производстве дорогого, дефицитного и пожароопасного растворителя - бензина.

Рациональная компановка всех элементов установки мойки и сушки, включая участки подготовки сушильного агента и регенерации моющего раствора, позволила освободить часть площадей, занимаемых ранее этим производством, для дальнейшей модернизации и развития последнего.

Формула изобретения

Установка для мойки и сушки мелких деталей, содержащая ряд последовательно установленных приводных барабанов с транспортирующими спиральными устройствами на внутренней поверхности, узлы промывки и сушки, устройства для перегрузки обрабатываемых деталей, расположенные между торцами барабанов, отличающаяся тем, что барабаны снабжены индивидуальным приводом, поверхность барабанов выполнена из прутков диаметром 8-12 мм с зазором между ними, равным половине минимального габаритного размера обрабатываемых деталей, и имеет технологические люки, транспортирующие спиральные устройства выполнены в виде закрепленных на внутренней поверхности барабанов шнеков с высотой витков 0,15 - 0,17 величины внутреннего диаметра барабанов, узел промывки расположен вдоль оси промывного барабана и выполнен трехсекционным в виде трех коаксиальных труб с распылительными отверстиями, образующими сектор, равный 0,30-0,35 длины окружности труб, узел сушки выполнен в виде центральной трубы диаметром 0,4 - 0,5 величины внутреннего диаметра барабана с живым сечением отверстий, равным 0,8-0,9 площади сечения подающего трубопровода, а отверстия расположены в секторе, равном 0,30-0,35 длины окружности трубы, при этом центр сектора с отверстиями в узлах промывки и сушки смещен от вертикальной оси на 20-30^o по направлению вращения барабана, устройства перегрузки выполнены в виде неподвижного разгрузочного лотка и вращающегося вместе с барабаном загрузочного бункера с открытыми торцами в зонах загрузки и выгрузки, с лопастями и обратным конусом, причем диаметр бункера в 1,8-2,2 раза больше диаметра барабана.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2