FI113528B - Menetelmä ja laitteisto kappaleiden puhdistamiseksi ja viimeistelemiseksi - Google Patents

Description

1 113528

MENETELMÄ JA LAITTEISTO KAPPALEIDEN PUHDISTAMISEKSI JA VIIMEISTELEMISEKSI

Keksinnön kohteena on menetelmä kappaleiden puhdistamiseksi ja viimeistelemiseksi 5 mekaanisella harjauksella sekä laitteisto menetelmän mukaisen puhdistustyön ja viimeistelytyön suorittamiseksi.

Keksintö soveltuu laajalle käyttöalueelle teollisuudessa ja muissa käyttökohteissa kappaleiden puhdistamiseksi epäpuhtauksista ja purseista sekäjäysteistä. Puhdistettavat 10 kappaleet ovat tyypillisesti metallisia tai muovisia valuosia tai työstettyjä kappaleita. Keksinnön käyttö ei kuitenkaan rajoitu metalli- tai muoviosiin, vaan keksintöä voidaan käyttää lähes kaikista kiinteistä materiaaleista valmistettujen kappaleiden käsittelyyn. Myös pehmeistä materiaaleista valmistetut tuotteet soveltuvat keksinnön mukaisella menetelmällä puhdistettavaksi, koska puhdistusharjojen ominaisuudet voidaan mitoittaa 15 puhdistettavan materiaalin mukaan. Keksintö soveltuu myös käsiteltävien kappaleiden pintojen viimeistelyyn, kuten esimerkiksi pintojen kiillottamiseen. Keksintö soveltuu erityisen hyvin pienehköjen kappaleiden puhdistuskäsittelyyn sekä myös pitkien tankomaisten kappaleiden pintojen puhdistamiseen ja käsittelyyn.

» · · » * * ; <, · t 20 Eräs tyypillinen keksinnön käyttökohde on muovimateriaalista ruiskupuristettujen • « » | ,;, levymäisten kappaleiden valun jälkeen suoritettava jäysteen- ja purseenpoisto ja tuotteessa . *. : olevien aukkojen sekä reikien reunojen puhdistaminen. Keksinnön tehokkuus korostuu ....: sellaisten kappaleiden pintojen käsittelyssä, joissa puhdistettava tai kiillotettava pinta on ; ‘ . muodoltaan tasomaisesta poikkeava ja joiden pinnassa on epäjatkuvuuskohtia, reikiä tai 25 koloja, joiden puhdistaminen tavanomaisilla ja ennestään tunnetuilla koneellisilla :' · ‘: menetelmillä on hankalaa ja epätaloudellista.

, ,,: Seuraavassa esitellään tyypillisiä ja ennestään tunnettuja mekaanisia puhdistus- ja : pinnankäsittelymenetelmiä ja laitteita, joissa käytetään mekaanista harjausta. Saksalaisessa 30 patenttijulkaisussa n:o 2907696 esitetään laitteisto, joka on tarkoitettu kuulien puhdistamiseen. Julkaisussa esitetään keksintö, jossa mekaaninen harja puhdistaa kappaleita, tässä tapauksessa kuulia, jotka tukeutuvat puhdistuksen aikana tasomaiseen 113528 kiinteään alustaan ja puhdistusharja suorittaa puhdistettavien kappaleiden syöttösuunnalle poikittaista, edestakaista puhdistusliikettä. Kappaleita kuljetetaan ketjumaisella kuljettimella, joka on varustettu puhdistettavien kappaleiden mitoille ja muodolle soveltuvilla kuljetuselimillä. Tämä keksintö soveltuu hyvin kuulien puhdistamiseen, jotka 5 pyörivät kuljetuselimien rei’issä puhdistuksen aikana ja harjakset osuvat kuulien koko pinnalle kuulien pyörimisliikkeen vaikutuksesta. Julkaisussa kuvattu laitteisto ei sovellu kuitenkaan sellaisten kappaleiden puhdistamiseen, jotka eivät voi vieriä tai pyöriä tasomaisella tukipinnalla ja joiden muutkin pinnat kuin harjoihin suunnattu pinta halutaan puhdistaa.

10

Saksalaisessa kuulutusjulkaisussa 4213342 AI on esitetty menetelmäja laitteisto levymäisten kappaleiden sekä folioiden tai laminaattien tasomaisten pintojen mekaaniseksi puhdistamiseksi. Puhdistavien elimien liike on joko poikittainen tai jonkin verran poikittaisesta suunnasta poikkeava puhdistettavan kappaleen kuljetussuuntaan nähden.

15 Kuvattu menetelmä on tehokas ja toimiva ainoastaan tasomaisten pintojen puhdistamisessa ja hionnassa

Saksalaisessa kuulutusjulkaisussa numero 4215960 AI on esitetty pitkänomaisten . . profiilien puhdistamiseen tarkoitettu menetelmäja laitteisto. Pyörivien harjojen rakenteella • · · . 20 ja sijoittelulla aikaansaadaan puhdistus profiilin kaikille pinnoille. Puhdistettava profiili • · t; # tuetaan erillisten rullien varaan puhdistuksen aikana ja profiilia kuljetetaan pyörivien , ·. : harjojen välistä halutulla nopeudella. Kuvattu menetelmä soveltuu ainoastaan pitkien tai • 1 · • · ,...: pitkänomaisten kappaleiden puhdistamiseen.

· • · 25 Yleisesti tunnettu on menetelmä, jossa pyörivää harjaa tai harjoja ohjataan ohjelmoidusti • ‘ : haluttuja liikeratoja pitkin puhdistettavan kappaleen muotoja ja mittoja seuraten. Eräs :" : tällainen laitteisto on muun muassa lentokoneiden ulkopintojen puhdistuksessa käytettävä , ,.; pesuharjalaitteisto. Samaa periaatetta voidaan luonnollisesti soveltaa myös pienempien , : kappaleiden puhdistamiseen. Harja voi myös pyöriä kiinteässä asemassa, jolloin » 30 puhdistettavaa kappaletta liikutetaan harjan suhteen haluttuja liikeratoja pitkin siten, että kaikki halutut pinnat saadaan harjattua. Menetelmän haittana ovat kalliit robottiratkaisut ja 113528 3 ohjelmointityö, joka on tehtävä kullekin kappalemuodolle erikseen. Menetelmä on myöskin melko hidas, koska kukin pinta vaatii oman harjausvaiheensa.

Tässä patenttihakemuksessa kuvattavalla keksinnöllä poistetaan edellä kuvattujen 5 puhdistusmenetelmien epäkohtia j a aikaansaadaan huomattavia parannuksia puhdi stus-tulokseen sekä samalla yksinkertaistetaan puhdistuslaitteistojen rakennetta, etenkin pienosien puhdistamiseen käytettävien laitteiden osalta.

Kuvattavalle keksinnölle on tunnusomaista käsiteltävän kappaleen tukeutuminen 10 vastakkain asetettujen puhdistusharjojen harjaksiin puhdistuksen aikana, jolloin kappaletta ei tarvitse tukea muulla tavoin. Harjaspinnat voivat sijaita myös etäisyyden päässä toisistaan puhdistettavan kappaleen mittojen edellyttämällä tavalla. Lisäksi keksinnölle on tunnusomaista se, että vastakkain asetetut harjaspinnat suorittavat toistensa suhteen edestakaista puhdistusliikettä, joka on puhdistettavan kappaleen syöttösuunnan suuntaista. 15

Vastakkain asetettuja puhdistavia harjaspintoja voidaan sijoittaa myös useampia samaan puhdistuslaitteistoon, jolloin käsiteltävän kappaleen kaikki pinnat saadaan käsiteltyä samanaikaisesti tai peräkkäisissä vaiheissa.

.! ! 20 Käsiteltävää kappaletta kuljetetaan tai syötetään harjaspintojen välistä halutulla nopeudella ^ sinänsä tunnetuilla ja tarkoitukseen sopivilla menetelmillä ja laitteilla. Kuljetinlaitteet . ·, ; voivat sijaita myös kokonaan puhdistuslaitteiston ulkopuolella, jolloin puhdistettavat • >» .,..: kappaleet työntävät edellään olevia kappaleita harjojen välistä.

25 Eräs keksinnön erikoissovellutus on sellainen menetelmä ja laitteisto, jossa harjojen L · ; harjakset on asetettu tiettyyn kulmaan, joka poikkeaa puhdistettavien kappaleiden kulkusuunnan normaalista. Tällä ratkaisulla saadaan aikaan harjojen liikkeen avulla , : tapahtuva kappaleiden kuljetus kappaleiden käsittelyprosessin aikana, jolloin ei tarvita .: erillisiä kappaleen kuljetus- tai syöttölaitteita harjojen alueella. Harjojen harjakset 30 työntävät kappaletta eteenpäin harjojen välissä puhdistusprosessin aikana. Kappaleet syötetään tässä tapauksessa harjojen väliin jollakin sinänsä tunnetulla menetelmällä tai > · käsin tai robotin syöttämänä sekä otetaan vastaan harjojen toisesta päästä sinänsä 4 113526 tunnetulla menetelmällä. Kappaleet voivat myös pudota harjojen jättöpäästä vapaasti esimerkiksi laatikkoon tai hihnalle. Käytettävän harjasten kulman (a) suuruus riippuu käsiteltävän kappaleen ominaisuuksista, harjasten jäykkyydestä ja halutusta käsittely-tapahtumasta.

5

Edellä kuvatun erikoissovellutuksen yhteydessä voidaan luonnollisesti käyttää kappaleiden kuljetus-ja syöttölaitteita myös harjojen alueella, jolloin puhdistustapahtumaa voidaan tehostaa esimerkiksi jarruttamalla kappaleiden kulkua halutulle kulkunopeudelle.

10 Keksinnölle on myös tunnusomaista se, että harjojen liiketaajuutta ja liikeradan pituutta voidaan säätää ja että harjojen puristusvoimaa käsiteltävän kappaleen pintaa vastaan voidaan säätää säätämällä harjan tai harjojen asemaa.

Seuraavassa kuvataan keksintöä ja sen yksityiskohtia ja sovellutuksia piirustusten 15 muodossa. Keksinnön tunnusmerkillisten piirteiden osalta viitataan patenttivaatimuksiin.

Kuvio 1 esittää keksinnön periaatetta ja käyttöä lattamaisten kappaleiden käsittelyssä.

Kuvio 2 esittää keksinnön sovellutusta, jossa harjojen käyttöasento poikkeaa ·- · 20 tavanomaisesta.

» » t • · • « , ·. : Kuvio 3 esittää keksinnön sovellutusta, jossa käytetään kahta harjaparia.

. *' ‘. Kuvio 4 esittää keksinnön sovellutusta, jossa harjojen muoto poikkeaa tasomaisesta.

25 •' * ‘; Kuvio 5 esittää tyypillistä puhdistettavaa kappaletta, jossa on aukkoja ja reikiä.

Kuvio 6 esittää keksinnön sovellutusta, jossa käytetään erikoisharjoja.

> 30 Kuvio 7 esittää harjan yksityiskohtaa.

. Kuvio 8 esittää keksinnön käyttöperiaatetta nauhamaisten kappaleiden puhdistamisessa, kuten esimerkiksi mattojen pesussa.

5 113526

Kuviossa 1 on esitetty keksinnön perussovellutus, jossa harjat 1 ja 2 suorittavat tahdistettua vastakkaista edestakaista lineaariliikettä kappaleiden 3 syöttösuunnassa. Harjojen liike aikaansaadaan sinänsä tunnetuilla tekniikoilla, esimerkiksi kampimekanismilla. Harjat 5 suorittavat liikettä esimerkiksi liukujohteiden varassa. Puhdistettavat kappaleet 3 asetetaan syöttöpöydälle 4 siten, että kuljettimen elimet 6 työntävät kappaleita harjojen väliin. Kuljettimen elimet 6 voivat olla esimerkiksi kahden ketjun väliin asetettuja tankoja ja ketjuilla on oma käyttölaitteistonsa. Syöttönopeutta v voidaan säätää halutun suuruiseksi puhdistustuloksen edellytysten mukaan. Puhdistettavat kappaleet tukeutuvat harjojen 10 alueella harjaksiin 11 ja kuljettimen elimet 6 siirtävät kappaleet harjojen välissä samalla kun harjojen liike suorittaa puhdistustyön. Puhdistetut kappaleet voivat pudota ohjaimen 5 jälkeen esimerkiksi hihnakuljettimelle.

Kuviossa 2 on esitetty keksinnön sovellutus, jota voidaan käyttää esimerkiksi sellaisten 15 kappaleiden puhdistamiseen, joiden pinnalta irtoaa harjauksen vaikutuksesta suuria määriä poistettavaa materiaalia. Harjat 1 ja 2 on asetettu sellaiseen käyttöasentoon, että puhdistettavan kappaleen 3 pinnoilta irtoava materiaali pääsee painovoiman vaikutuksesta putoamaan pois harjojen harjaksista. Kappaletta 3 voidaan tarvittaessa tukea _ · t. t puhdistusprosessin aikana joko kiinteällä tuella 4.1 tai sen kannatus voidaan järjestää 20 jollakin muulla sinänsä tunnetulla tavalla.

* t a • · « · : Kuviossa 3 on esitetty periaateratkaisu kahden harjaparin käyttämisestä. Kuvio on •: | poikkileikkaus puhdistusharjojen alueelta. Puhdistettavan kappaleen 3 poikkileikkaus on : ’' ’; mittasuhteiltaan sellainen, että sen korkeus a edellyttää erillisten harj oj en 4.2 j a 5.2 • · » 25 käyttämistä sivupinnoilla. Harjat 1, 2, 4.2 ja 5.2 ovat kukin omien johteidensa 6.1 varassa : · : liikkuvia. Johteiden asemaa voidaan säätää puhdistustuloksen ja haluttujen harjausvoimien : t: edellyttämällä tavalla.

· •: Kuvio 4 esittää poikkileikkausta puhdistusharjöistä ja puhdistettavasta kappaleesta, jonka _ 30 poikkileikkauksen muoto poikkeaa tasomaisesta tai suorakaiteen muodosta. Harjojen 1.1 ja ; 2.1 runkojen muoto ja harjaspintojen muoto vastaavat puhdistettavan kappaleen 3.2 poikkileikkauksen muotoa, jolloin harjojen harjasten pituus on samansuuruinen 113528 poikkileikkauksen eri kohdissa. Tällä aikaansaadaan tasasuuruinen harjaus vaikutus kappaleen poikkileikkauksen eri kohdissa.

Kuvio 5 esittää tyypillistä puhdistettavaa kappaletta, jonka sivujen pituudet ovat aja b.

5 Kappaleen paksuus h on tyypillisesti 1 - 5 mm ja se on valmistettu esimerkiksi muovista ruiskupuristamalla. Kappaleessa on erilaisia aukkoja ja reikiä sekä ulokkeita ja syvennyksiä. Kappale syötetään puhdistusharjojen väliin tyypillisesti lyhyempi sivu a edellä. Puhdistusprosessin aikana harjakset puhdistavat tehokkaasti kappaleen reunat ja reiät harjasten tunkeutuessa kappaleen aukkojen lävitse. Erityisen tehokkaasti saadaan 10 poistettua pienissä rei'issä olevat valupurseet.

Kuvio 6 esittää keksinnön sovellutusta, jossa harjojen 1 ja 2 harjakset 11 on asetettu loivaan kulmaan kappaleiden 3 ja harjojen liikesuunnan normaalista poiketen. Tällä aikaansaadaan kappaleiden siirtyminen harjojen välissä harjausliikkeen vaikutuksesta.

15 Kuvion 6 sovellutuksessa ainoastaan ylempi harja 1 suorittaa edestakaista harjausliikettä, jonka liikelaajuus on esimerkiksi 4-10 mm. Alempi harja 2 on kiinteästi asennettu laitteen runkoon. Puhdistettavat kappaleet syötetään joko käsin tai jollakin sinänsä tunnetulla syöttölaitteella tai manipulaattorilla harjojen harjasten väliin syöttöpäässä niin pitkälle, että . < harjakset tukevat ja kannattavat kappaletta. Siitä kappale siirtyy ylemmän harjan 1 liikkeen ; · t · t 20 vaikutuksesta eteenpäin harjojen välissä loivaan kulmaan asetettujen harjasten työntämänä • · .:. ja tukemana. Puhdistetut kappaleet putoavat harjojen välistä harjojen jättöpäästä tai ne . ·. : voidaan vastaanottaa esimerkiksi robotilla tai manipulaattorilla. Harjojen pituus l valitaan * t · ’: sellaiseksi, että haluttu puhdistustulos saavutetaan. Kappaleen kulkua harjojen välissä : : voidaan myös jarruttaa jollakin sinänsä tunnetulla kuljetinratkaisulla, jolloin 25 harjaustapahtuma tehostuu.

» · 1 .. · Kuvio 7 esittää yksityiskohtaa kuviossa 6 esitetyssä sovellutuksessa käytettävästä harjasta.

• i Harjan runkoon 1 harjaksia varten tehtävät poraukset on toteutettu siten, että harjasten : muodostama kulma a poikkeaa harjan liikesuunnan 3.1 normaalista. Käytettävän kulman a ' · 30 suuruus riippuu harjasten ominaisuuksista ja pituudesta sekä halutusta harjasten » työntövaikutuksesta.

11352ε

Kuvio 8 esittää keksinnön sovellutusta nauhamaisten tuotteiden puhdistamiseksi. Harjojen 1 ja 2 leveys vastaa puhdistettavan nauhan leveyttä b. Ylempi harja 1 suorittaa nuolien 3.1 suuntaista harjausliikettä ja molemmissa harjoissa 1 ja 2 käytetään loivaan kulmaan asetettuja harjaksia, kuten kuvion 6 sovellutuksessa on esitetty. Harjan 1 liikkeen 5 vaikutuksesta puhdistettava nauhamainen tuote kuten esimerkiksi matto, purkautuu rullalta 5.3 ohjaimen 6.2 päällä liukuen. Jättöpäässä puhdistettu tuote voidaan rullata uudelleen.

Piirustuksissa on esitetty vain muutamia esimerkkejä keksinnön soveltamisesta käytäntöön. Keksinnön ominaisuudet ovat parhaimmillaan pienehköjen levymäisten ja pinnoiltaan 10 epätasaisten kappaleiden puhdistamisessa. Käytännössä toteuttamiskelpoisten ja kuvattuun keksintöön perustuvien puhdistuslaiteratkaisujen määrä on lähes rajaton.

Keksinnölle on tunnusomaista yksityiskohtaisemmin se, mitä on esitetty patenttivaatimuksissa.

15 » * · 20 • · • * i ♦ » » · • tl 1 · I · t I | 25 30 »

Claims (14)

11352E

1. Menetelmä kappaleiden puhdistamiseksi mekaanisella harjauksella oleellisesti 5 vastakkain asetettujen ja puhdistettavan kappaleen syöttösuunnassa toistensa suhteen edestakaiseen liikkeeseen saatettujen harjaspintojen välissä tunnettu siitä, että harjaspintojen liike (3.1) on edestakaista lineaariliikettä puhdistettavan kappaleen (3) syöttösuunnassa ja että puhdistettava kappale (3) tukeutuu harjaksiin (11) puhdistuksen aikana. 10

2. Patenttivaatimuksen 1. mukainen menetelmä tunnettu siitä, että puhdistavia harjaspintoja on vähintään kaksi ja joista ainakin toinen suorittaa edestakaista lineaarista puhdistusliikettä (3.1).

3. Patenttivaatimuksen 1. mukainen menetelmä tunnettu siitä, että puhdistettava kappale (3) kuljetetaan mekaanisella kuljettimella (6) harjaspintojen välistä halutulla nopeudella (v) harjan lineaariliikkeen (3.1) suunnassa.

, , 4. Patenttivaatimuksen 1. mukainen menetelmä tunnettu siitä, että ainakin yhden • * · 20 edestakaista lineaariliikettä suorittavan harjaspinnan harjastus (11) on asetettu harjan • a · • · liikesuunnan normaalista poikkeavaan kulmaan (a), jolloin harjan liike suorittaa * ·". puhdistettavan kappaleen (3) kuljettamisen harjaspintojen välissä. * I » « · * t I • · .···.

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1 - 4 mukainen menetelmä tunnettu siitä, että * * 25 puhdistusharjat (1,2) ovat tasomaisia harjoja. i · t

• · ‘ : 6. Jonkin patenttivaatimuksen 1 - 4 mukainen menetelmä tunnettu siitä, että . puhdistusharjojen (1.1,2.1) pintamuodot vastaavat oleellisesti puhdistettavan .; kappaleen (3.2) syöttösuunnan poikkileikkauspintojen muotoja.

7. Laitteisto kappaleiden puhdistamiseksi mekaanisella harjauksella oleellisesti vastakkain asetettujen ja puhdistettavan kappaleen syöttösuunnassa toistensa suhteen 30 113526 edestakaiseen liikkeeseen saatettujen harjaspintojen välissä tunnettu siitä, että laitteisto käsittää vähintään 2 puhdistusharjaa (1,2) sekä käyttölaitteet ja lineaarijohteet (6.1) ainakin yhden harjan edestakaisen ja puhdistettavan kappaleen syöttösuunnassa tapahtuvan lineaariliikkeen (3.1) aikaansaamiseksi. 5

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen laitteisto tunnettu siitä, että laitteisto on varustettu mekaanisella kuljettimella (6) puhdistettavien kappaleiden (3) kuljettamiseksi harjaspintojen välissä halutulla nopeudella (v).

9. Patenttivaatimuksen 7 tai 8 mukainen laitteisto tunnettu siitä, että laitteisto on varustettu säätömekanismeilla ja säätölaitteilla puhdistusharjan liikepituuden ja liiketaajuuden säätämiseksi.

10. Patenttivaatimuksen 7, 8 tai 9 mukainen laitteisto tunnettu siitä, että laitteisto on 15 varustettu säätömekanismeilla puhdistusharjojen aseman ja puhdistettavan kappaleen pintaan kohdistuvan harjasten aiheuttaman puristuspaineen säätämiseksi.

11. Jonkin patenttivaatimuksen 7-10 mukainen laitteisto tunnettu siitä, että harjoina . . (1,2) käytetään tasomaisia harjoja. • · · ; 20 • · · • * f j

# 12. Jonkin patenttivaatimuksen 7-10 mukainen laitteisto tunnettu siitä, että * . ·, ; puhdistusharjojen (1.1,2.1) pintamuodot vastaavat oleellisesti puhdistettavan .,,,: kappaleen (3.2) syöttösuunnan poikkileikkauksen muotoja. * · t » * t t * ·

13. Jonkin patenttivaatimuksen 7-12 mukainen laitteisto tunnettu siitä, että ainakin ' '. yhden edestakaista liikettä suorittavan harjaspinnan harjastus on asetettu harjan liikesuunnan normaalista poikkeavaan kulmaan (a), jolloin harjan liike suorittaa : puhdistettavan kappaleen (3) kuljettamisen harjaspintojen välissä. i

14. Jonkin patenttivaatimuksen 7-13 mukainen laitteisto tunnettu siitä, että harjojen . harjaksina (11) käytetään abrasiivisesti hiovia harjaksia. 10 113526