CS232205B1 - Způsob a zařízeni k ultrazvukovému čištění otvorů mechanických dílů - Google Patents

Abstract

Vynález se týká ultrazvukového čištění otvorů, zvláště hlubokých. Ultrazvukový nástroj umístěný v čisticím kapalném médiu se axiálně posouvá v bezprostřední blízkosti celé čištěné plochy čištěného mechanického dílu. Ultrazvukový nástroj může mít bu3 jednu nebo více převážně radiálně vyzařujících ploch β jednu axiálně vyzařující plochu. Může být opatřen jedním podélným otvorem a několika příčnými otvory

Description

Vynález se týká způsobu a zařízení k ultrazvukovému čištění otvorů mechanických dílů pomocí převážně radiálně vyzařujícího ultrazvukového nástroje. Zařízení k provádění tohoto způsobu je složené z přenosové laděné tvče, ultrazvukového měniče a ultrazvukového generátoru.

Dosud se používalo pro čištění mechanických dílů klasických ultrazvukových praček, kde čisticí vana s kapalným mediem byla osazena ultrazvukovými měniči na dně nebo stěně vany. Nevýhodou tohoto způsobu čištění byla skutečnost, že stěny silnostěnných otvorů, zejména hlubokých nebylo možno dokonale vyčistit. Bylo/způsobeno tím, že ultrazvuková akustická energie nepronikne stěnou těchto dílů a nepronikne též ani vstupním či výstupním otovrem s potřebnou intensitou do celého prostoru otvoru.

Dalším způsobem ultrazvukového čištění mechanických dílů bylo čištění pomocí radiálně vyzařujícího typu měniče, zejména magnetostrikčního, který byl v čištěném otvoru axiálně posouván. Nevýhodou tohoto způsobu bvlo, že uvedeného měniče šlo použít jen pro otvory rozměrově odpovídající rozměru měniče. Další nevýhodou je elektrické napájení měniče v kapalném médiu.

232 208

Prakticky dosažitelný akustický výkon do kapalného média u těchto řešení ultrazvukového čištění je asi jen 0,5*2 . 10⁴ W/m² .

Uvedené nevýhody odstraňuje způsob a zařízení k ultrazvukovému čistění otvorů mechanických dílů podle vynálezu, jehož podstato spočívá v tom, že ultrazvukový nástroj, umístěný v čisticím kapalném médiu, se axiálně posouvá v bezprostřední blízkosti celé čištěné plochy čištěného mechanického dílu·

Ultrazvukový nástroj zařízení k provádění tohoto způsobu je opatřený nejméně jednou převážně radiálně vyzařující plochou. Je spojený šroubovým spojem s přenosovou laděnou tyčí buzenou ultrazvukovým generátorem přes ultrazvukový měnič.

Ultrazvukový nástroj a přenosová laděná týč mohou být opatřeny vnitřním podélným otvorem a příčnými otvory. Ultrazvukový nástroj může být na svém konci opatřen navíc axiální vyzařovací plochou.

Jedno z možných praktických provedení předmětu vynálezu je znázorněno na obr. 1 až 3 přiložených výkresů, kde na obr. 1 je schematicky znázorněno zařízení sloužíoí k ultrazvukovému čištění otvorů mechanických dílů, na obr. 2 je ultrazvukový nástroj s jednou převážně radiálně vyzařující plochou a na obr. 3 je ultrazvukový nástroj se dvěma převážně radiálně vyzařujícími plochami a jednou axiálně vyzařující plochou opatřený otvory.

Na obr. 1 je čištěný mechanický díl J umístěn ve vaně 2 naplněné čisticím kapalným médiem 2· Do otvoru v čištěném mechanickém dílu 2, t jehož vnitřní stěna bude čištěna, je fcložen ultrazvukový nástroj JL spojený s přenosovou laděnou tyčí Jg ·

Tato přenosová laděná tyč 2 je buzena ultrazvukovým měničem napájeným ultrazvukovým generátorem 4· Samotné čištění se provádí axiálním posouváním ultrazvukového nástroje 1 v otvoru čištěného mechanického dílu Vzdálenost mezi čištěnou stěnou otvoru a nástrojem je asi 5&10 mm. Podstatou samotného čištění je'ultrazvuková akustická energie vyzařovaná v blízkosti vnitřní stěny otvoru Q převážně radiálně vyzařujícím laděným ultrazvukovým nástrojem J,. Akustická ultrazvuková energie, která i

232 205 budí tento ultrazvukový nástroj 2, je přenášena prostřednictvím přenosové laděné tyče 2. Délka této přenosové laděné tyče J J® násobkem celého čísla a délky půlvlnného resonátoru odpovídající použitému materiálu tyče. Je vhodné používat tyto přenosové laděné tyče 2 z materiálu s malými akustickými ztrátami, jako je dural, titan a podobně. Přenosová laděná tyč £ je pak buzena ultrazvukovým měničem-3, např. elektrostrikčním, který má velkou účinnost. Ultrazvukový měnič je napájen ultrazvukovým generátorem 4, např. tranzistorovým, jehož maximální výkon je závislý od velikosti čištěného otvoru. Prakticky dosažitelný vyzařovaný akustický výkon do kapalného média u tohoto způsobu ultrazvukového čištění je asi 10 - 20 . 10^ W/m^ a je převážně závislý od zvolené pracovní amplitudy vyzařovací plochy ultra zvukového nástroje j,·

Na obr. 2 je ultrazvukový nástroj 1 s jednou převážně radiálně vyzařující plochou J a šroubovým spojem lj pro připojení k přenosové laděné tvči 2. Délka tohoto ultrazvukového náX stroje je -g- · Ultrazvukový nástroj 1 v tomto provedení je nejjednodušší pro aplikaci navrhované čisticí metody.

Na obr. 3 je znázorněn složitější způsob provedení ultrazvukového nástroje i· Má dvě převážně radiálně vyzařující plochy 2 ^a navíc je ve své dolní části opatřen zvětšenou axiálně vyzařující plochou IQ. Šroubovým spojem lj je připojen k přenosové laděné tyči Navíc je rovněž opatřen vnitřním podélným otvorem 11 a příčnými otvory 12. Při použití tohoto ultrazvukového nástroje 1 je čištění účinnější a vnitřním podélným otvorem 11 i příčnými otvory 12 se provádí proplach čištěných ploch čistým čisticím kapalným médiem 2·

Využití způsobu a zařízení ultrazvukového čištění otvorů a případně i vnějších ploch mechanických dílů podle vynálezu umožňuje čištění součástek, které nebylo možnc|čistit klasickým způsobem. Umožňuje čistit i značně znečištění části a díly s těžko odstranitelnými nečistotami. Zároveň se dosahuje vyšších ekonomických výsledků, než u klasického způsobu čištění. I značně znečištěné části je možno dokonale vyčistit v poměrně krátkém čase.

Claims (3)

1) Způsob ultrazvukového čištění otvorů mechanických dílů pomoci nřevóžně radiálně vyzařujícího ultrazvukového nástroje, vyznačený tím, že ultrazvukový nástroj (1), umístěný v čisticím kapalném mediu (5), se axiálně posouvá v bezprostřední blízkosti celé čištěné plochy čištěného mechanického dílu (7).

2) Zařízení k provádění tohoto způsobu složené z přenosové laděné tyče, ultrazvukového měniče a ultrazvukového generátoru, vyznačené tím, že ultrazvukový nástroj (1) opatřený nejméně jednou převážně radiálně vyzařovací plochou (9) je spojený .šroubovým spojem (13) s přenosovou laděnou tyčí (2) buzenou ultrazvukovým generátorem (4) přes ultrazvukový měnič (3)·

3) Zařízení k provádění tohoto způsobu podle bodu 2| vyznačené tím, že ultrazvukový nástroj (1) a přenosová laděná tyč (2) jsou opatřeny vnitřním podélným otvorem (11) a příčnými otvory (12), přičemž ultrazvukový nástroj (1) je na svém konci opatřen navíc axiální vyzařovací plochou (10).