Устройство очистки ленточных материалов в ультразвуковом поле

(51) МПК (2009) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТРОЙСТВО ОЧИСТКИ ЛЕНТОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ В УЛЬТРАЗВУКОВОМ ПОЛЕ(71) Заявитель Государственное научное учреждение Институт физики имени Б.И.Степанова Национальной академии наук Беларуси(72) Авторы Мухуров Николай Иванович Кривоносов Сергей Сергеевич Жвавый Сергей Павлович Гасенкова Ирина Владимировна(73) Патентообладатель Государственное научное учреждение Институт физики имени Б.И.Степанова Национальной академии наук Беларуси(57) 1. Устройство для очистки ленточных материалов, содержащее механизм протяжки ленточного материала, ванну с рабочей жидкостью и ультразвуковые преобразователи,соединенные с ультразвуковыми генераторами, отличающееся тем, что ультразвуковые преобразователи закреплены в двух вертикальных плоскостях к боковым стенкам ванны с промежутком между ними для прохождения ленточного материала, каждый из преобразователей снабжен душевой трубкой, соединенные между собой и с насосом подачи рабочей жидкости, предварительно нагретой, внутренние поверхности преобразователей по периметру оснащены обечайкой толщиной 3-5 мм с отверстиями, а в корпусе каждого преобразователя закреплены электромагниты. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что ультразвуковые преобразователи закреплены в двух плоскостях асимметрично друг относительно друга. 3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что ультразвуковые преобразователи в одной плоскости с рабочей частотой 22 кГц, а в другой - с рабочей частотой 44 кГц. Полезная модель относится к области технологического использования ультразвука, в частности к устройствам для очистки от консервационных смазок и механических загрязнений непрерывно движущейся ленты, и может найти применение в автомобилестроении,тракторостроении и других областях техники. Известно устройство 1 для ультразвуковой очистки ленточного материала, включающее ванну для рабочей жидкости с ультразвуковыми преобразователями, направляющими валками, рамой с направляющим роликом, размещенной в ванне с возможностью возвратно-поступательного движения в вертикальной плоскости. Трубопроводы с форсунками размещены относительно ленты по обе стороны, причем один трубопровод закреплен консольно с возможностью поворота в вертикальной плоскости. Устройство не обеспечивает качественную очистку трудноудаляемых загрязнений при обработке быстродвижущейся ленты, т.к. расстояние между поверхностью обрабатываемой ленты и излучающей поверхностью ультразвуковых преобразователей не постоянно из-за вибрации ленты, движущейся в горизонтальном положении, высокие энергозатраты в связи с тем, что озвучивается большой объем моющего раствора. Известна установка 2 для ультразвуковой очистки изделий типа лент, перемещаемых в ванне с рабочей жидкостью по направляющим, закрепленным на опорной раме. В опорную раму встроены ультразвуковые преобразователи, направляющие и опорная рама расположены так, что образуют с очищаемым изделием ограниченную полость. Устройство не обеспечивает равномерную очистку по всей поверхности ленты из-за колебаний ленты при прохождении ее через зону ультразвукового излучения, при горизонтальном прохождении ленты возникновение колебаний определяется зазором в направляющих, инерционностью механической системы поджима ультразвуковых преобразователей, высокие энергозатраты в связи с тем, что необходимо озвучивать большой объем моющего раствора. Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому устройству является установка ультразвуковой очистки изделий типа лент, перемещаемых в ванне с рабочей жидкостью, оснащенной ультразвуковыми преобразователями, закрепленными на опорной раме, причем каждый преобразователь смонтирован в индивидуальном корпусе,снабженном механизмом наклона относительно поверхности ленты, механизм наклона выполнен в виде шарнира, жестко связанного с опорной рамой, причем угол наклона каждого корпуса установлен с помощью винтов, опорная рама оснащена механизмом перемещения перпендикулярно ленте, который выполнен в виде подпружиненного корпуса в направляющих. Опорная рама соединена с опорными роликами, контактирующими с поверхностью ленты. Устройство не обеспечивает качественную очистку загрязнений по всей поверхности ленты из-за колебаний ленты при прохождении ее через зону ультразвукового излучения,при горизонтальном прохождении ленты возможность ее колебаний определяется как зазором в направляющих, так и инерционностью механической очистки поджима ультразвуковых преобразователей, высокие энергозатраты в связи с тем, что озвучиваются большой объем моющего раствора, сложность и громоздкость устройства. Технической задачей полезной модели является повышение эффективности очистки поверхности ленточных материалов с одновременным снижением энергозатрат, уменьшением габаритов и упрощением устройства. 2 59282010.02.28 Решение технической задачи достигается тем, что в устройстве для очистки ленточных материалов, содержащем механизм протяжки ленточного материала, ванну с рабочей жидкостью и ультразвуковые преобразователи, соединенные с ультразвуковыми генераторами, ультразвуковые преобразователи закреплены к двум вертикальным плоскостям на боковых стенках ванны с промежутком между ними для прохождения ленточного материала, каждый из преобразователей снабжен душевой трубкой, соединенные между собой и с насосом подачи рабочей жидкости, предварительно нагретой, внутренние поверхности преобразователей по периметру оснащены обечайкой толщиной 3-5 мм с отверстиями, а в корпусе каждого преобразователя закреплены электромагниты. Эффективное решение технической задачи достигается при расположении ультразвуковых преобразователей асимметрично друг относительно друга. Эффективное решение технической задачи достигается при ультразвуковых преобразователях с рабочей частотой 22 кГц в одной плоскости и с рабочей частотой 44 кГц в другой плоскости. Совокупность указанных признаков позволяет осуществлять очистку встречно-волновым или волновым воздействием ультразвуковых колебаний с созданием звукокапиллярного эффекта и формированием направленных потоков моющего раствора, регламентирует постоянство зазора между очищаемой поверхностью и излучающей поверхностью ультразвуковых преобразователей, устранить вибрацию ленты при движении и плотное прилегание к фторопластовой обечайке, что в совокупности улучшает качество очистки и требует меньшей затраты ультразвуковой энергии. Сущность полезной модели поясняется фиг. 1, на которой представлен общий вид установки для ультразвуковой очистки ленточных материалов и где 1). ванна,2). ультразвуковые преобразователи,3). насос подачи рабочей жидкости,4). душевая трубка,5). лента,6). механизм протяжки ленты,7). ультразвуковой генератор,фиг. 2 - поперечный разрез ультразвукового преобразователя с электромагнитами, где 8). электромагниты,9). фторопластовая обечайка,фиг. 3 - фторопластовая обечайка. Устройство работает следующим образом. Ванна 1 заполняется предварительно подогретым порядка 60 С моющим раствором до уровня, покрывающего поверхность очищаемой ленты 5, после чего включается механизм протяжки ленты 6 и лента 5 начинает перемещаться в рабочем растворе ванны 1, а затем в зону ультразвуковых преобразователей 2 с рабочими частотами соответственно 22 кГц и 44 кГц. Одновременно включаются ультразвуковые генераторы соответственно с рабочими частотами 22 кГц и 44 кГц, насос подачи рабочей жидкости 3 и электромагниты 8. Электромагниты 8 притягивают ленту 5 к фторопластовой обечайке 9, расположенной на корпусе ультразвуковых преобразователей 2, которая своей толщиной регламентирует расстояние между обрабатываемой поверхностью ленты 5 и излучающей поверхностью ультразвуковых преобразователей 2, тем самым обеспечивая оптимальную мощность воздействия ультразвукового поля на очищаемую поверхность, а также исключая возможность совершать колебания ленты 5, перпендикулярные движению, что значительно повышает равномерность и эффективность очистки всей поверхности ленты 5. Ультразвуковые генераторы 7 вырабатывают высокочастотное напряжение, модулированное по амплитуде с частотой 25 Гц, что значительно улучшает температурные режимы работы ультразвуковых преобразователей 2 и ультразвуковых генераторов 7, улучшает условия дегазации и зарождения кавитационных областей. 3 59282010.02.28 Прохождение ленты 5 по горизонтальному участку ванны 1 через моющий раствор,подогретый до температуры 60 С, позволяет равномерно смачивать и глубоко проникать моющему раствору в загрязнения, облегчая их дальнейшее удаление. Обработка ленты 5 при ее вертикальном положении позволяет загрязненному моющему раствору двигаться в направлении, обратном направлению движения ленты 5. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4