CN204470247U - 机械清洁筒形容器内壁的装置 - Google Patents

Abstract

机械清洁筒形容器内壁的装置，该装置包括容器、毛刷链、下压机构和电磁模块驱动机构，毛刷链包括与第一杆件进行铰接连接的第二杆件和第三杆件，在与第二杆件与第一杆件之间设有锁紧机构，并在所述第一、第二和第三杆件中分别镶嵌有强磁块，电磁模块位于容器的外部；一个带动电磁模块并使得毛刷链绕容器内壁进行运动的电磁模块驱动机构；下压机构设置在容器的操作孔上方且作用于第三杆件。本实用新型实现了对容器内壁的机械清洗，消除容器内残留物质和结垢物质对容器内溶液基质物质的浓度和纯度的干扰，减少了人工工作量，保障了自动化设备的连续正常运行。

Description

机械清洁筒形容器内壁的装置

技术领域

本实用新型是一种对筒形容器内壁的自动清洁的装置，本技术适用于监测和工业中对溶液浓度质量要求较高的容器清洁技术领域。

背景技术

水质自动检测的质量控制系统中的采样和制样中，由于水质复杂，造成采样容器使用一段时间就会有藻类或者水样中的物质残留在采样容器的壁上，目前国内只是采用原液清洗或者洗液清洗，即，使用大量的清水通过强制循环流动的方式对内壁进行冲洗，尚无法去除以结垢形式或者残留物质产生的藻类等其他衍生物质粘挂在容器壁上的物质，影响了制样和采样的质量，为了减少人工清洗的频次，保障制样的质量，需要增加自动机械清洁，用于清洁采样和制样容器壁上的结垢或者残留物质。

实用新型内容

为了解决现有技术的不足，本实用新型提供一种可以自动清洗筒形容器内壁的装置及清洁方法，用于解决圆筒状密封容器内壁难以清洗的问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案为：

机械清洁筒形容器内壁的装置，包括容器、毛刷链、下压机构和电磁模块驱动机构，其特征在于：

毛刷链包括第一杆件、第二杆件和第三杆件，在竖直状态下，所述第一杆件一侧侧面为第一毛刷面，所述第一杆件的上端和下端分别设有向远离第一毛刷面方向设置的上铰接侧耳和下铰接侧耳，且在上铰接侧耳处铰接连接一个第三杆件，在下铰接侧耳处铰接连接一个第二杆件；

所述第三杆件长度为容器壁厚度的2倍到3倍，且在第一、第三杆件接触处设有一个使得第三杆件由竖直状态向外转动90度的限位，并在第一、第三杆件铰接处设有扭簧，使得第三杆件有一个向外转动的趋势；

在第二杆件上设有第二毛刷面，且在第一、第二杆件接触处设有一个使得第三杆件由竖直状态向内转动90度的限位；并在第一、第二杆件铰接处设有扭簧，使得第二杆件有一个向内转动的趋势；

在与第二杆件接触处的第一杆件的背面设有一个弹簧腔，所述弹簧腔中设置一个竖向设置的压缩弹簧，所述压缩弹簧的下端固定一个微滑块，微滑块向下延伸一个金属插销，所述金属插销穿过第二杆件上的销孔并可沿上下方向进行滑动，在第二杆件背面设有与金属插销对应设置的销孔，在第二杆件的销孔中插入一个金属顶杆，所述金属顶杆的长度与第二杆件的长度相当，金属顶杆上端与金属插销接触，下端露出至第二杆件的下端，且在第二杆件和金属顶杆之间设有复位弹簧；所述第一、第二和第三杆件中分别镶嵌有强磁块，

电磁模块位于容器的外部；一个带动电磁模块并使得毛刷链绕容器内壁进行运动的电磁模块驱动机构；

所述下压机构设置在容器的操作孔上方且作用于第三杆件。

进一步地，所述电磁模块驱动机构包括环形轨道、小车和驱动电机，其中环形轨道布置在容器的底部，为双环布置，分别支撑小车的两对车轮，并在导轨和小车上的导线之间使用电刷进行接触式配合，两个环形轨道分别连接电源的正负极，小车上安装有一个驱动小车进行运动的第一电机，在小车上设有一个竖向导向柱，安装有电磁模块的滑块可滑动的安装在导向柱上，且在小车和滑块之间设有直线丝杠，并在小车上安装一个与丝杆直接连接且用于驱动滑块进行上下运动的第二电机。

进一步地，所述第一杆件、第二杆件和第三杆件为注塑件。

进一步地，所述下压机构为丝杠机构，包括丝杠、丝套和手轮，所述丝套 固定在容器上，所述丝杠的下端位于操作孔处且作用在第三杆件上，丝杠上端的手轮为操作端。

进一步地，所述下压机构为液压油缸，所述液压油缸固定在容器上，活塞的下端位于操作孔处且作用在第三杆件上。

本实用新型的有益效果是：本实用新型实现了对容器内壁的机械清洗，消除容器内残留物质和结垢物质对容器内溶液基质物质的浓度和纯度的干扰，减少了人工工作量，保障了自动化设备的连续正常运行。

附图说明

图1为毛刷链的立体图。

图2为图1的主视图。

图3为毛刷链在容器中的工作工位图之一。

图4为毛刷链的主视图。

图5为图4的立体图。

图6为毛刷链在容器中的工作工位图之二。

图7为第一、第二杆件链接处的局部示意图。

图8为图7的折叠过程示意图。

图9为本装置的示意图。

图10为毛刷链在容器中的非工作状态。

图中：1筒壁，2上端盖，3下端盖，4毛刷链，41第一杆件，411第一毛刷面，412强磁块，413上铰接侧耳，414下铰接侧耳，415弹簧腔，416压缩弹簧，417微滑块，418金属插销，42第二杆件，421第二毛刷面，422金属顶杆，423复位弹簧，43第三杆件，5电磁模块，6电磁模块驱动机构，61环形轨道，62小车，63第一电机，64滑块，65第二电机。 

具体实施方式

由于在自动化设备中有些容器临时盛放一些溶液，造成在容器的壁和底部 产生结垢或者残留物质，这种残留物难以通过冲洗的方式进行清除，传统的毛刷又难以直接对其进行清洁，为保障溶液的纯度或者不受结垢和残留物质的污染，设计一套对容器内壁进行清洁的装置，本专利的保护主体如下：

开发的是一种适用于半密封性质的桶状容器的清洗工具，容器一般由筒壁1、上端盖2、下端盖3组成，并在上端盖上设有进液口，下端盖上设有出液口，其中，清洗的要点在于筒壁和下端盖内部。

其基本的原理是，采用磁吸附原理将机械刷吸附到容器壁上，由外部自动牵引机械拉动容器内部的机械刷实现自动化的机械清洁，尤其是适用于容器内部机械刷能够在不使用时候，其在容器顶端呈水平状态，不接触容器进出和存储的溶液，在清洁容器底部时候能够自动形成90度的L型，实现对容器底部的机械清洗，可以完成对侧壁和底面的清洁工作。

基于上述的描述，如图1至图10所示，自动机械清洁筒形容器的装置，包括毛刷链4、电磁模块5和电磁模块驱动机构6。其中毛刷链4由以下各个部分组成：

第一杆件41，第一杆件41的断面为矩形，其断面尺寸较小，长度为容器高度的二分之一左右，一般采用工程塑料制作即可，在第一杆件41中镶嵌有连续的或者断续的强磁块412，强磁块一般也设计成杆状，同时在第二杆件和第三杆件中也镶嵌有强磁块。在竖直状态下，第一杆件一侧侧面朝向容器的内壁，标记为第一毛刷面411，故名思议，就是在第一毛刷面上镶嵌有刷毛，刷毛可以选用现有的刷毛样式和材质，如塑料刷毛等，可以对容器的内壁进行清洁。第一杆件41的上端和下端分别设有向第一毛刷面远离方向设置的铰接侧耳，分别标记为上铰接侧耳413和下铰接侧耳414，铰接侧耳上有销孔。在上铰接侧耳中设有一个缺口，在上铰接侧耳413处通过圆销铰接连接一个第三杆件43。在下铰接侧耳414中设有一个缺口，在下铰接侧耳处通过圆销铰接连接一个第二杆件42。

第三杆件43，长度较短，一般为容器厚度的2到3倍即可，可以在容器的操作口处完成向外转向90的动作，是一个操作端。第三杆件铰接在上铰接侧耳处，并在铰接处设有扭簧，使得第三杆件有一个向外转动的趋势，复位使用，具有90度的转动幅度，具体的是在向毛刷面转动的一侧为圆弧角，远离毛刷面的一侧棱为直角，当第三杆件与第一杆件处于彼此垂直状态时，两杆件接触处就会形成一个限位，如图6所示，当第三杆件与第一杆件处于彼此平行状态时，两杆件接触处就会形成一个限位，如图3所示。

第二杆件42形状、结构与材质与第一杆件相同，在竖直状态下，上端为铰接端，通过圆销进行铰接连接。在第二杆件42上设有第二毛刷面421，第二杆件相对于第一杆件也具有90度的转动幅度，具体地，转动的方向是，远离第二毛刷面421的一侧棱为圆角，靠近第二毛刷面的一侧棱为直角，转动方向与第三杆件相反，朝向远离第一毛刷面的方向，如图1所示，并在铰接处设有扭簧，使得第二杆件具有一个向内转动的趋势，复位使用，同时可以将第一杆件和第二杆件的转角范围控制在90度以内，一边形成一个对折叠状态的第二杆件进行下压的加持力。为防止第二杆件与容器内壁之间转动出现卡壳，在第二杆件的下端设计一个滚子或者设计成圆角过渡，这样在第二杆件接触到容器底面时可以顺利的转动方位。

在与于第二杆件接触处的第一杆件41的背面设有一个弹簧腔415，弹簧腔中设置一个竖向设置的压缩弹簧416，压缩弹簧的下端固定一个微滑块417，微滑块上向下延伸一个金属插销418，金属插销418穿过第二杆件上的销孔并可沿上下方向进行滑动。对应的在第二杆件42背面设有与插销对应设置的销孔，在第二杆件的销孔中插入一个金属顶杆422，金属顶杆的长度与第二杆件的长度相当，其上端与金属插销418接触，下端与露出至第二杆件的外端，且在第二杆件和金属顶杆之间设有复位弹簧423，实现预紧与复位。

在没有外力作用于金属顶杆的情况下，金属插销418穿过第一、第二杆件 的结合处，下端插入第二杆件中，并实现两者的固定，同时金属顶杆422的下端位于第二杆件的外侧。在使用外力向上顶起金属顶杆时，金属顶杆422上端作用于金属插销，并向上运动，使得金属插销脱离第二杆件，当金属插销与金属顶杆的接触面位于第一杆件和第二杆件的结合面处时，就会在两者之间形成一个解锁，此时第一、第二杆件之间形成一个单点铰接链接，并配合与容器底面的接触，实现第二杆件的转动，如图8所示。

电磁模块5位于容器的外部，其长度与毛刷链的长度相当，且电磁模块与毛刷链中的强磁块之间利用磁极异性相吸的原理结合在一起。

一个带动电磁模块进行运动的电磁模块驱动机构6，包括环形轨道61、小车62和驱动电机，其中环形轨道61布置在容器的底部，为双环布置，分别支撑小车的两个车轮，并在导轨和小车上的导线之间使用电刷进行接触式配合。同时，两个环形轨道61分别连接电源的正负极，形成有轨小型电车。小车62上安装有一个驱动小车进行运动的第一电机63，第一电机63有导线电联接，在小车上设有一个竖向竖向导向柱，一个滑块64可滑动的安装在导向柱上，且在小车和滑块之间设有直线丝杠，并在小车上安装一个与丝杆直接连接且用于驱动滑块进行上下运动的第二电机65，第二电机与导线进行电联接。其中的导轨连接电源的正负极，并设置开关，这样可以控制第一电机和第二电机的动作，形成有轨电车，驱动小车沿容器的周向运动以及小车上滑块的上下运动，继而控制强磁体在容器外部的运动轨迹。

进一步地，为实现毛刷链的自动转向，在容器外侧靠近操作孔的位置设置一个下压机构，具体地，该下压机构有两种具体样式：手动样式为：所述下压机构为丝杠机构，包括丝杠、丝套和手轮，所述丝套固定在容器上，所述丝杠的下端位于操作孔处，丝杠上端的手轮为操作端，通过手动操作，由丝杠下压第三杆件，完成转换方位。

另一种为液压下压机构，下压机构为液压油缸，所述液压油缸固定在容器 上，活塞的下端位于操作孔处的第三杆件，通过下压第三杆件实现第一杆件转动90度。

工作过程是这样的：首先，通过容器侧壁顶部的操作孔将上述的毛刷链4塞入到容器中，并通过吸附的原理吸附与外侧的电磁模块进行吸附，竖向布置，如图6所示的样子，然后由外侧的电磁模块驱动机构6带动毛刷链4沿容器内壁进行转动，对内壁的侧壁进行旋转清洁。清洁完成后，将电磁模块5下移，带动毛刷链4下移，当金属顶杆422顶到底面时，会将金属插销418顶起，解除锁紧，然后，第一杆件就会向内侧折弯，最终形成图3所示的效果，然后进行转动即可完成对底面的清洁。清洁完毕后毛刷链返回到如图5所示的状态，当第三杆件返回到容器操作孔位置时，第三杆件与第一杆件之间在预紧力的作用下，第三杆件向外折弯并伸出容器外侧，电磁模块驱动机构中的电磁模块消磁，使得第一杆件和第二杆件与电磁模块之间磁力消失，然后在外侧下压机构的作用下，对第三杆件施加外力，毛刷链就会翘起至水平状态，如图10所示的状态，可以将其抽出或者在顶部放置一个强磁，将毛刷链吸附在顶部，完成清洗工作。

上面所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域相关技术人员对本实用新型的各种变形和改进，均应扩如本实用新型权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (5)

1.机械清洁筒形容器内壁的装置，包括容器、毛刷链(4)、下压机构和电磁模块驱动机构(6)，其特征在于：

毛刷链(4)包括第一杆件(41)、第二杆件(42)和第三杆件(43)，在竖直状态下，所述第一杆件一侧侧面为第一毛刷面(411)，所述第一杆件(41)的上端和下端分别设有向远离第一毛刷面方向设置的上铰接侧耳(413)和下铰接侧耳(414)，且在上铰接侧耳(413)处铰接连接一个第三杆件(43)，在下铰接侧耳(414)处铰接连接一个第二杆件(42)；

所述第三杆件(43)长度为容器壁厚度的2倍到3倍，且在第一、第三杆件接触处设有一个使得第三杆件由竖直状态向外转动90度的限位，并在第一、第三杆件铰接处设有扭簧，使得第三杆件有一个向外转动的趋势；

在第二杆件(42)上设有第二毛刷面(421)，且在第一、第二杆件接触处设有一个使得第三杆件由竖直状态向内转动90度的限位；并在第一、第二杆件铰接处设有扭簧，使得第二杆件有一个向内转动的趋势；

在与第二杆件接触处的第一杆件(41)的背面设有一个弹簧腔(415)，所述弹簧腔中设置一个竖向设置的压缩弹簧(416)，所述压缩弹簧的下端固定一个微滑块(417)，微滑块向下延伸一个金属插销(418)，所述金属插销(418)穿过第二杆件上的销孔并可沿上下方向进行滑动，在第二杆件(42)背面设有与金属插销对应设置的销孔，在第二杆件的销孔中插入一个金属顶杆(422)，所述金属顶杆的长度与第二杆件的长度相当，金属顶杆(422)上端与金属插销(418)接触，下端露出至第二杆件的下端，且在第二杆件和金属顶杆之间设有复位弹簧(423)；所述第一、第二和第三杆件中分别镶嵌有强磁块，

电磁模块位于容器的外部；一个带动电磁模块并使得毛刷链绕容器内壁进行运动的电磁模块驱动机构；

所述下压机构设置在容器的操作孔上方且作用于第三杆件。

2.根据权利要求1所述的机械清洁筒形容器内壁的装置，其特征在于，所述电磁模块驱动机构(6)包括环形轨道(61)、小车(62)和驱动电机，其中环形轨道(61)布置在容器的底部，为双环布置，分别支撑小车的两对车轮，并在导轨和小车上的导线之间使用电刷进行接触式配合，两个环形轨道(61)分别连接电源的正负极，小车(62)上安装有一个驱动小车进行运动的第一电机(63)，在小车上设有一个竖向导向柱，安装有电磁模块的滑块(64)可滑动的安装在导向柱上，且在小车和滑块之间设有直线丝杠，并在小车上安装一个与丝杆直接连接且用于驱动滑块进行上下运动的第二电机(65)。

3.根据权利要求1所述的机械清洁筒形容器内壁的装置，其特征在于，所述第一杆件(41)、第二杆件(42)和第三杆件(43)为注塑件。

4.根据权利要求1所述的机械清洁筒形容器内壁的装置，其特征在于，所述下压机构为丝杠机构，包括丝杠、丝套和手轮，所述丝套固定在容器上，所述丝杠的下端位于操作孔处且作用在第三杆件上，丝杠上端的手轮为操作端。

5.根据权利要求1所述的机械清洁筒形容器内壁的装置，其特征在于，所述下压机构为液压油缸，所述液压油缸固定在容器上，活塞的下端位于操作孔处且作用在第三杆件上。