Zariadenie a spôsob čistenia, aktivovania alebo predbežnej úpravy obrobkov pomocou prúdov snehu z oxidu uhličitého

Číslo patentu: E 13967

Dátum: 28.11.2005

Autori: Knackstedt Marc, Rotstein Raphael, Elbing Felix

Je ešte 10 strán.

Pozerať všetko strany alebo stiahnuť PDF súbor.

Text

Pozerať všetko

Zariadenie a spôsob čistenia, aktívovania alebo predbežnej úpravy obrobkov pomocou0001 Vynález sa týka zariadenia a spôsobu čistenia, aktivovania alebo predbežnej úpravy obrobkov pomocou prúdov snehu z oxidu uhličitého, vyrobených z tekutého C 02, ktorý je pod tlakom, aminimálne jedného nosného stlačeného plynu, zrýchleného cez vypúšťaciu dýzu,pričom dvojfázová zmes oxidu uhličitého zložená z plynného oxidu uhličitého a častíc oxidu uhličitého je vyrobená v aglomeračnej komore aglomeráciou azhutňovaním kryštálov snehu0002 Postupy abrazívneho čistenia a zariadenia na abrazívne čistenie na čistenie, predbežnú úpravu a aktivovanie povrchov sú stav techniky už mnoho desaťročí. Na priemyselné čistenie nástrojov a foriem, strojov a zariadení, ako aj konštrukčných dielcov sú však na základe sprísňujúcich sa zákonov na ochranu životného prostredia a väčšej konkurencie už niekoľkorokov žiadané nové, ekologické a málo nákladné technológie čistenia.0003 Povrchové úpravy s rozličnými formami oxidu uhličitého sú vo vynálezoch opísané už viac než 30 rokov. Abrazívne čistenie s rozličnými formami oxidu uhličitého (C 02) medzitýmnachádza použitie vo viacerých odvetviach.0004 Dokument US-A 4962891 opisuje zariadenie na výrobu zmesí častíc C 02 a plyrmého C 02 zkvapalného C 02 a jej zrýchlenie na vysoké rýchlosti cez malú štrbinovú dýzu na odstraňovanie nečistôt z materiálu substrátu, ako sú optické prístroje alebo doštičky polovodiča. Prirodzene, pri takých aplikáciách smie byť na povrch, ktorý má byt čistený, pôsobené len0005 V patentovom spise US-A 5616067 je opísaný spôsob a zariadenie na čistenie povrchov citlivých na tlak srelatívne malou energiou, pri ktorom kvapalný C 02 je dávkovaný do centrického prúdu vzduchu, na špeciálne účely dokonca prúd dusíka, azrýchlený podľa princípu injektora. Premena na abrazívne častice C 02 veľmi malej veľkosti sa uskutočňuje v prúde plynu samotnom, expanzná alebo aglomeračná komora na tvorbu snehu z C 02 nie je zverejnená. Je navrhovaná dýza na spôsob známych konvergentne-divergentných tvarovprierezu vpozdĺžnom smere (smer osi) s variabilným oválnym alebo hranatým prierezomvypúšťacieho otvoru. C 02 je napúšťaný tangenciálne do divergentného prierezu vypúšťacieho0006 Dokument US-A 5405283 opisuje spôsob azariadenie, s ktorým sa stlačený vzduch snízkym tlakom ochladzuje pomocou dusíka avýsledný plyn sa spoločne s expandovaným tekutým C 02 vedie do komory. Cez prúdovú dýzu s konvergentným a divergentným úsekom na transportovanie, miešanie azrýchlenie častíc C 02 nadzvukovou rýchlosťou je plynná zmesnasmerovaná na čistenie na substrát so silne riľnu mi nečistotami. Y P0007 V dokumente W 0 03/022525 sú opísané spôsob abrazívneho čistenia a zariadenie na abrazívne čistenie na čistenie povrchov. S adaptérom môže byť prídavný abrazívny materiál na abrazívne čistenie alebo kvapalina z tlakového zdroja dávkovaný k médiu na abrazívne čistenie s jedným abrazívnym materiálom, ako napr. suchým ľadom. Usporiadaním má byť dosialmutývysoký výkon prúdu a/alebo široké vetvenie prúdu.0008 Podobný spôsob je známy z dokumentu US 6 695 686 B 1, pri ktorom na abrazívne čistenie povrchov vopred vyrobenými časticami suchého ľadu ako abrazívnym materiálom sú priamo pred prúdovou dýzou tangenciálne ku komore vedené jednofázové častice suchého ľadu, ktoré sú potom centrickým prúdom nosného plynu takmer rýchlosťou zvuku axiálne, rotačným pohybom okolo osi prúdu, zrýchlené a cez dýzu emitované na povrch.0009 Vdokumente W 0 00/74897 A 1 je opísaný nástroj na abrazívne čistenie na výrobu prúdu zo snehu zCO 2 sprvou dýzou adruhou dýzou na výrobu podpomého prúdu, ktorý obklopuje prvý prúd. Na výstupe z dýzy prvej dýzy sa uskutočňuje fázová premena z kvapalného C 02.0010 V dokumente W 0 2004/033154 Al je opísaný spôsob abrazívneho čistenia a zariadenie na abrazívne čistenie na čistenie povrchov. K nosnému plynu centricky privádzanému v rúre je plynný C 02, ktorý je pod tlakom, premenený v expanznom priestore na suchý sneh prípadne kvapalný C 02, čiastočne na častice suchého ľadu, a pod ostrým uhlom privádzaný k prúdnici. Pritom prúd nosného plynu pôsobí ako injektor. Objem nosného plynu prípadne kvapalný C 02 môžu byť dávkované cez škrtiace ventily zmes na abrazívne čistenie je potom, výhodne rýchlosťou zvuku cez Lavalovu dýzu smerovaná na substrát, ktorý má byť čistený. Čistiaci účinok má byt zvýšený pomocou vodných kvapiek a/alebo ľadových peliet, ktoré majú byť0011 Doterajšie spôsoby a zariadenia na abrazívne čistenie s rozdielnymi fázami C 02 sa na základe nákladov na pelety suchého ľadu, malej schopnosti automatizácie, vysokej hladiny akustického tlaku, ako aj náročnej logistiky pre plyn a obrobky, ktoré mali byť opracované, nemohli doteraz priemyselne uplatniť.0012 Často sú dosiahnuté príliš malé výkony prúdu, pretože sú používané príliš malé priemery častíc prípadne nijaké tuhé častice a/alebo príliš malé rýchlosti častíc. Pri abrazívnom čistení speletami C 02 sa naproti tomu pre veľké priemery častíc vyskytujú poškodenia opracovávaných povrchov substrátov. Okrem toho sú investičné aprevádzkové náklady nahospodársku aplikáciu príliš vysoké.0013 Vychádzajúc z naposledy menovaného stavu techniky je základom vynálezu problém,aby bol k dispozícii daný spôsob a zariadenie na čistenie abrazívnym čistením snehom z oxidu uhličitého, s ktorým pri malých investičných a prevádzkových nákladoch, ako aj bez poškodenia opracovávaných povrchov substrátov sú možné vysoké výkony prúdu, merané ako plošný účinok za jednotku času pri čistení/predbežnej úprave/aktivácii povrchov. Okrem toho má byt technológia použiteľná v nepretržitej prevádzke automatizované s malými logistickými0014 Problém je podľa vynálezu riešený význakmi nárokov 1 a 16. Ďalšie uskutočneniavynálezu sú opísané v závislých nárokoch.0015 Prvé riešenie zahŕňa spôsob čistenia, aktivovania alebo predbežnej úpravy obrobkov pomocou prúdov snehu z oxidu uhličitého, vyrobených z tekutého C 02, ktorý je pod tlakom,aminímálne jedného nosného stlačeného plynu, zrýchleného cez vypúšťaciu dýzu, pričom dvojfázová zmes oxidu uhličitého zložená z plynného oxidu uhličitého a častíc oxidu uhličitého je vyrobená vaglomeračnej komore aglomeráciou azhutňovaním kiyštálov snehu z oxidu uhličitého a primiešaná k nosnému plynu, pričom je privádzaná cez dávkovací otvor zmiešavacej komory, do ktorej prúdi centrický prúd plynu znosného stlačeného plynu, je nadávkovaná do prúdu plynu radiálne zvonka, turbulentne zmiešaná, zrýchlená vo vypúšťacejdýze zmesovým turbulentným plynom a vedená na obrobok.0016 Primiešavanie má výhodne prebiehať v trojstupňovej zmiešavacej komore, pričomvprvej oblasti zmiešavacej komory dvojfázová zmes oxidu uhličitého rovnomeme obtekáprúdnícu prečnievajúcu dovnútra zmiešavacej komory, v druhej oblasti zmiešavacej komory jeprivádzaná do prúdu plynu, ktorý prúdi z prúdnice do zmiešavacej komory, a v tretej oblastizmiešavacej komory je turbulentne premiešavaná.0017 Nato podľa vynálezu prostredníctvom cielene vopred stanoviteľnej geometrie vnútomých stien zmiešavacej komory môže byť v strednej alebo zadnej oblasti podporenátvorba turbulencií tým, že zmes C 02 je do prúdu usmemená prúdnicou.0018 Spôsob prebieha spravidla s prúdom plynu, ktorý je pri vstupe do zmiešavacej komory nastavený na teplotu od 10 °C do 40 °C toto sa pri výrobe stlačeného vzduchu dá jednoducho docieliť. Podľa vynálezu môže byť v spôsobe však prúd plynu pri vstupe do zmiešavacej komory nastavený na teplotu vyššiu než 50 °C, napríklad usporiadaním ohrevu na prúdnici. Tým sa dá dosialmuť, že ani na vypúšťacej dýze, ani na obrobku, ktorý má byť opracovaný,nevznikne kondenzačná voda. Pomocou rezultujúcej vyššej priememej teploty prípadne rozdielmi teploty medzi nosným plynom azmesou C 02 je čistiaci zásah na obrobku väčší.Pokusy ukázali ako výsledok zlepšené vyčistenie.0019 Zmiešavací efekt plynov a stabilizácia prúdu plynu sa dá podľa vynálezu podporiť, keď je zložkám na zmiešanie pomocou zodpovedajúcich vstavaných dielcov do zariadenia vnútený0020 Spôsob sa stane bohatší na energiu, keď podľa vynálezu sú do prúdu plynu alebo dozmiešavacej komory privádzane kvapky kvapaliny, výhodne vodné kvapky.0021 Ďalšie zlepšenia vyčistenia sa dajú podľa vynálezu v určitých prípadoch - druh povrchu, ktorý má byť opracovaný, alebo nečistôt alebo povrchových vrstiev, ktoré majú byt abrazivne odstránené - docieliť, keď sú do prúdu plynu privádzané pevné častice abrazívncho materiálu, výhodne organické častice vrátane múky, dreva, plastov, alebo anorganícké častice vrátane čo najjemnejšie pomletých tuhých látok z kremíka alebo soli. Spôsob, prípadnefunkčnosť zariadenia sama o sebe tým v podstate nie je narušená, avšak výsledok je zlepšený.0022 Spôsob je pri aglomerácii C 02 podporený, keď dvojfázová zmes oxidu uhličitého zložená z plyrmého oxidu uhličitého a častíc oxidu uhličitého je v aglomeračnej komore preddávkovacím otvorom zvonka chladená, výhodne kvapalným dusíkom.

MPK / Značky

MPK: B24C 5/04, B24C 1/00

Značky: uhličitého, čistenia, oxidů, úpravy, zariadenie, spôsob, prúdov, predbežnej, sněhu, obrobkov, aktivovania, pomocou

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/18-e13967-zariadenie-a-sposob-cistenia-aktivovania-alebo-predbeznej-upravy-obrobkov-pomocou-prudov-snehu-z-oxidu-uhliciteho.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Zariadenie a spôsob čistenia, aktivovania alebo predbežnej úpravy obrobkov pomocou prúdov snehu z oxidu uhličitého</a>

Podobne patenty