Способ сборки патронного фильтра и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к области производства патронных фильтров, в частности к способам и устройствам изготовления патронных фильтров с гофрированным фильтроэлементом. Цель - повышение качества Изобретение относится к области производства патронных фильтров, в частности , к способам и устройствам для изготовления патронных фильтров, содержащих фильтрующие элементы с гофрированными мембранами, Широко известны способы сборки фильтрующих элементов для патронных фитьтров, включающие этапы получения фильгроэлемента на свернутой вокруг перфорированной трубки гофрированной шторсборки фильтра за счет предотвращения повреждения гофр фильтрующей шторки. Способ сборки осуществляют путем соединения краев гофрированной фильтрующей шторки, размещения внутри ее перфорированной трубки, фиксации гофр фильтроэлементами путем размещения последнего в защитной гильзе с входным раструбом и устранения последних после установки фильтроэлемента в корпусе. Устройство для сборки патронного фильтра содержит основание на котором установлен механизм сборки фильтроэлемента размещенные перед механизмом защитная гильза с раструбом и каретка с захватными средствами и подвижным пальцем на цилиндрической части гильзы против подвижного пальца выполнена прорезь. Захватные средства выполнены в виде патрона с кулачками для захвата перфорированной трубки и для зажима корпуса, последние из которых установлены в камере. Подъемный палец выполнен с возможностью возвратно-поступательного перемещения в радиальном направлении относительно гильзы. 2 с.и 2 з.п, ф-лы, 5 ил. ки и размещения фильтроэлемента в корпусе с последующим монтажом торцовых крышек . Все операции сборки осуществляются вручную. Это связано с тем, что мембраны являются легко повреждаемым материалом и при механизации сборки вершины гофр фильтрующей шторки получают дефекты (сминаются, надрываются), которые обнаруживаются лишь после полного изготовления и испытания патронного фильтра. В результате (Л С X СЛ СЛ 00 XI СО

COlQ3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСГ1УБЛИК (з1)5 В 01 0 27/06

ГОСУДАРСТВЕHHblЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4841982/26 (22) .1 4.03.90 (46) 23.08,92. Бюл. N 31 (71) Проектно-конструкторское бюро по проектированию оборудования для производства пластических масс и синтетических смол, Красн ода рское и роектно-конструкторское бюро "ПЛАСТМАШ" (72) Ф.Г.Крашенинников, 1О.П.Мусьяченко, И.А.Трегуб и Г.Г,Горев (56) Патент США N. 3127341, кл. 210 — 493, 1964, ПатеНт ФРГ ¹ 2906592, кл, В 31 В 3/00, 1980.

Авторское свидетельство СССР № 1502057, кл, В 01 0 27/06, 1989.

Международная заявка 087/03820, кл, В 01 0 29/06, 1987. (54) СПОСОБ СБОРКИ ПАТРОННОГО

ФИЛЬТРА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к области производства патронных фильтров, в частности к способам и устройствам изготовления патронных фильтров с гофрированным фильтроэлементом. Цель — повышение качества

Изобретение относится к области производства патронных фильтров, в частности, к опособам и устройствам длл изготовления патронных фильтров, содержащих фильтрующие элементы с гофрированными мембранами, Широко известны способы сборки фильтрующих элементов для патронных фильтров, включающие этапы полученйя фильтроэлемента на свернутой вокруг перфорированной трубки гофрированной штор Ж„, 1755873 Al сборки фильтра за счет предотвращения повреждения гофр фильтрующей шторки. Способ сборки осуществляют путем соединения краев гофрированной фильтрующей шторки, размещения внутри ее перфорированной трубки, фиксации гофр фильтроэлементами путем размещения последнего в защитной гильзе с входным раструбом и устранения последних после установки фильтрозлемента в корпусе; Устройство для сборки патронного фильтра содержит основание на котором установлен механизм сборки фильтроэлемента размещенные перед механизмом защитная гйльза с раструбом и каретка с захватными средствами и подвижным пальцем на цилиндрической части гильзы против подвижного пальца выполнена прорезь. Захватные средства выполнены в виде патрона с кулачками для захвата перфорированной трубки и для зажима корпуса, последние иэ которых установлены в камере, Подъемный палец выполнен с возможностью возвратно-поступательного перемещения в радиальном направлении относительно гильзы. 2 с.и 2 з,п, ф-лы, 5 ил.

GQ ки и размещения фильтроэлемента в корпусе с последующим монтажом торцовых кры- л шек.

Все операции сборки осуществляются вручную, Это связано с тем, что мембраны являютсл легко повреждаемым материалом и при механизации сборки вершины гофр фильтру1ощей штооки получают дефекты (сминаютсл, надрываются), которые обнаруживаются лишь после полного изготовления и испытания патронного фильтра, В результате

1755Я73 большой процент готовых патронных фильтров может идти в брак, что делает нецелесообразным механизацию процесса сборки

Эффективность ручного производства низка, оно требует больших затрат. Кроме того, ручная сборка не позволяет достичь высокой производительности пр«получении патронных фильтров, Этим обьясняется высокая стоимость патронных фильтров из мембрэнных материалов.

Известен тэкже способ сборки фильтровальных элементов из гофрированных фильтроматериалов и полых цилиндров и устройство для его осуществления, принятые нами в качестве прототипа. При этом способе соединяют края фильтрующей шторки, помещают внутрь перфорированную трубку, после чего полученный фильтровэльный комплект подается нэ сборку с корпусом.

Для реализации способа применяется устройство, включающее размещенный нэ основэнии механизм получения фильтрокомплекта из фильтрующей шторки и внутренней трубки. Полученный фильтрокомплект перемещается вдоль основания по направляющим. Это позволяет сохрэнить геометрическую форму камплектэ, устрэнить характерное для гофрированных материалов провисэние при их перемещении без опоры. В результате нэ это этапе сборки гофры не разрываются и комплект нэ сборку с корпусом поступает без брака. Однако для получения качественных патронных фильтров оперэция установки фильтрокомплектэ в корпус осуществляется вручную.

Такой способ также малоэффективен и трудоемок, т.к. используемое устройство не предусматривэет механизацию укладки склеенного гофрированного фильтрокомплектэ в наружный корпус, Основным же недостатком известного способа и устройства для его осуществления является то, что возможны повреждения гофр при использовании в качестве фильтрующей шторки мембранного материала, Поврех<дение гофр может произойти в момент перемещения фильтрокомплектэ из горизонтального положения в вертикальное, оптимальное для установки в корпус из-зэ возможного провисания гофр в нижней части фильтрокомплекта при горизонтальной сборке, Особенно эта ощутимо при сборке крупногабаритных фильтров с легкоповреждэемым мембранным фильтрующим материэлом, Наличие даже незначительных трещин и повреждений значительно снижает качество выпускаемых патронных фильтров, увеличивает их брак, т.к. снижение качества патронных фильтров недопустимо при использовании в процессах фильтрации сред, например, воды в электронной промышленности, рас5 творов в медицинской и микробиологической промышленности, .

Целыа изобретения является устранение перечисленных недостатков и разработка способа сборки фильтрующего

10 элемента, обеспечивающего повышение качества изготавливаемых патронных фильтров из мембранных материалов и создание устройства, обеспечивающего получение этого качества при механизации процесса

15 изготовления патронных фильтров, Поставленная цель достигается тем. что в способе сборки фильтрующего элемента, включающем соединение краев фильтрующей шторки с размещением внутри пер20 форировэннай трубки и помещение полученного фильтрокомплектэ в корпусе. согласно изобретению, перед надеванием корпуса, в него вставляют защитную фиксирующую гильзу с приемным раструбом, 25 внутрь которой вставляют фильтрокомплект, после чего гильзу освобождают от собранного фильтрующего элемента.

Поставленная цель достигается также тем, что в устройстве для сборки фильтрую30 щего элемента, включающем размещенный на основании Me><àнизM получения фильтракамплектэ из фильтрующей шторки и перфориро.ванной трубки, согласно изобретению, на аснова35 нии соосно механизму получения фильтрокомплекта неподвижно установлена защитная фиксирующая гильза с раструбом, обращенным к механизму получения фильтрокомплектэ, э за нею размещена ка40 ретка с захватными средствами и подвижным пальцем. Причем в цилиндрической части гильзы напротив пальца выполнена прорезь. Целесообразно при этом. чтобы захватные средства включали патрон с кулэч45 ками для захвага перфорированной трубки и установленные нэ каретке кулачки для зэжимэ корпуса. Кроме того, подвижный палец должен быть выполнен с вазможностью возвратно-поступательного движения в ра50 диальном нэправлении относительно гильзы;

Именно наличие защитной гильзы, соосно установленной между механизмом получения фильтрокомплекта и кареткой, 55 подающей корпус иэвстречу фильтрокомплекту, позволяет, согласно способу, вставить фильтрокомплект в корпус беэ сминания или повреждения гофр, предотвратить дефекты фильтрующей шторки и, тем самым, достигнуть цель изобретения; повы1755873 шение качества патронных фильтров, осо- полнено, например, в виде зажимного патбенно для фильтров, имеющих в качестве рона 11 с пневмоприводом (не показан). В фильтрующих мембранные материалы. Это . патроне 11 размещены кулачки 12 для захвапозволяет сделать вывод, что заявляемые та перфорированной трубки и пружина 13, изобретения связаны между собой единым 5 осуществляющая перемещение кулачков изобретательским замыслом. 12. Захватное средство 10 выполнено в виде

Заявляемые технические решения по- кулачков 14 для зажима корпуса и снабжено зволяют получить следующие преимущест- пневмоцилиндрами 15 для перемещения ва: повышается качество патронных этих кулачков. Кулачки l4 размещены нефильтров за счет предотвращения повреж- 10 посредственно на каретке 8, Число кулачков дения фильтрующей шторки.о металличе- принимается равноетрем. Над прорезью 6 ские части узлов устройства; повышается гильзы 4 размещей подвижный палец 16, производительность устройства для изго- выполненный в виде штока пневмоцилиндтовления фильтрующего элемента за счет ра 17, установленного на каретке 8, Таким обеспечения механизации операции сборки 15 образом, палец 16 имеет возможность перефильтрокомплекта и корпуса и отсутствия мещаться вместе с кареткой вдольустройстручного труда; достигается возможность из- ва и автономно в радиальной найравлении. готовления патронных фильтров с любыми При этом, в зависимости от размещения ..гофрированными фильтрующими шторка- прорези на гильзе подвижный палец может ми, в т,ч. и из мембранных материалов, на- 20 быть установлен сверху, сбоку или снизу иболее дорогостоящих и подверженных гильзы, Устройство для сборки может быть травмированию; возможность использова- также оснащено магазийами для перфориния устройства в автоматической линии рованных трубок и корпусов, а также накополучения патронных фильтрующих эле- — пителями . для "прйема" собранных ментов.. 25 фильтрующих элементов (не показаны), На фиг.1 изображен общий вид устрой- Устройство для сборки работает следуства с частичными вырывами (исходное по- ющим образом. ложение сборки: корпус зажат в кулачках, Гофрированную фильтрующую шторку фильтрующий комплект размещен в меха- из мембранного материала с размещенной низме получения фильтрокомплекта); на 30 на ней перфорированной трубкой устанавфиг.2 — сечение А — А на фиг.1; на фиг.3 — ливают на поворотных губках механизма сечение Б — Б на фиг.1 (показана прорезь на получения фильтроэлемент2. Края фильтрузащитной гильзе и подвижный палец). на ющей шторкисоединяютлюбымизвестным фиг.4 — промежуточное положение сборки способом, например, сваркой. Полученный (фильтрокомплект заходит в защитную гиль- 35 таким образом фильтрующий комплект 18 в зу, на которую натаскивают корпус патрон- исходном положенйй сборки (фиг,1) нахоного фильтра); на фиг.5 — конечное дится в механизме 2,.а корпус !9 собираеположение сборки (защитная гильза осво- Moro патронного злемейта зажат кулачками бождается от собранного фильтроэлемента 14 и находится в рабочей зоне устройства при помощи кулачков и подви>кного паль= 40 для сборки. Далее дается команда на вклю- ца). чение каретки 8, которая совершаетдвижеУстройство для сборки включает осно- ние в сторону гильзы 4, при этом вместе с вание 1, на котором размещен механизм.2 ней перемещаются корпус 19, зажатый куполучения фильтроэлемента. Он выполнен, лачками 14, захватное средство 9 и палец в виде поворотных губок со сварочным уст- 45 16, находящийся в верхнем положении ройством, в которые укладываются гофри- (фиг.4). Одновременно из механизма 2 толрованная фильтрующая шторка и катель 3 подает фильтроэлемент 18 через перфорированная трубка. Механизм 2 снаб- раструб 5 в гильзу 4. В виду того, что узлы жен толкателем 3, Соосно с механизмом 2 установлены на основании соосно, защитна основании 1 неподвижно размещена за- 50 ная гильза вставляется в корпус, а в нее щитная фиксирующая гильза 4, имеющая заходит фильтроэлемент, т,е. между корпугладкие поверхности как изнутри, так и сна- сом и фильтроэлементом размещается за- " ружи, например, полированные. Гильза щитная гильза. При этом, ход толкателя 3 с имеет раструб 5, обращенный к механизму фильтроэлементом и каретки 8 с корпусом

2 и йрорезь 6 на цилиндрической части, За 55 выбирается с тем расчетом, чтобы совместигильзой 4 с возможностью продольного пе- лись торцы собираемых деталей, Для этого ремещения по направляющей 7, установ- по ходу толкателя и каретки выставляются ленной на основании 1, размещена каретка конечные выключатели (условно не показа8 с захватными средствами 9 и 10 и приво- ны). После того, как совместятся торцы cîдом (не показан). Захватное средство 9 вы- бираемых деталей патронного фильтра, 1755873 перемещающийся с кареткой 8 подвижный палец 16 над прорезью 6 получает команду на радиальное перемещение относительно гильзы 4. При этом он проходит через прорезь 6 к центру гильзы до наружного диаметра перфорированной трубки и устанавливается перед торцом фильтроэлементом, Очевидно, что длина прорези 6 .состоит из длины собираемого фильтроэлемента и диаметра подвижного пальца 16.

Далее кулачки 12, разжимаясь, захватывают изнутри перфорированную трубку фильтроэлемента (фиг.5). Каретка 8 и толкатель 3 отводятся в исходное положение, В результате с неподвижно укрепленной на основании 1 гильзы 4 снимается зажатый между кулачками 12 и 14 собранный фильтроэлемент для патронного фильтра. При этом подвижный палец 16 при движении каретки следует вдоль прорези 6, воздействуя на торец фильтрующей шторки, и способствует выталкиванию фильтроэлемента из гильзы, преодолевая усилие заклинивания шторки между трубкой и гильзой, Таким образом, благодаря защитной гильзе с гладкой внутренней поверхностью гофры фильтрующей шторки не подвергаются сминанию и прочим повреждениям о внутреннюю поверхность корпуса, которая представляет собой перфорированный цилиндр из пластмассы.

Фильтроэлемент благодаря гильзе в период всего процесса сборки сохраняет правильную геометрическую форму, гофры не про-. висают, как это возможно в прототипе.

Пример. В лаборатории ПКБ пластмаш была изготовлена партия фильтрующих элементов со следующими параметрами;

Диаметр корпуса 72 мм

Диаметр фильтрокомплекта 68 й1 мм

Высота гофр 17 й1 мм

Изготовление патронного фильтра осуществлялось на опытной установке, работающей в полуавтоматическом режиме, Фильтрующая шторка размером 250х18 мм из мембранного материала типа "Мифил" укладывалась на поворотные губки механизма сворачивания фильтроэлемента и соединялась при помощи нагревательных элементов, внутри фильтроэлемента располагалась перфорированная трубка Р 32 мм длиной 244-мм.иэ полипропилена, Сборка фильтроэлемента с корпусом патронного фильтра осуществлялась при помощи неподвижно установленной между ними защитной гильзы Дн . = 68 мм, Д . = 66 мм, длина 260 мм, выполненной из бесшовной полированной нержавеющей трубы. Перфорированный корпус из полипропилена, име5

20 ющий после литья неровности, зажимался кулачками и натягивался на гильзу кареткой.

Одновременно в гильзу через раструб вставлялся уже подготовленный сваренный фильтроэлемент. Гофры при этом не успевали провиснуть, а фильтроэлемент не терял форму окружности, т.к, постоянно фиксировался по наружному диаметру гофр, вначале губками механизма, а затем защитной гильзой. Следующей операцией в сборочном цикле является снятие собранного фильтроэлемента с гильзы. Палец пневмоцилиндром опускался в прорезь гильзы на глубину

20 мм, каретку отводили назад, при этом палец подталкивал фильтрующую шторку.

На испытываемой установке собранный патронный фильтр поступал с интервалом около минуты, h то время как вручную для осуществления качественной сборки эти операции производятся в течение 4-5 мин

Изготовленные патронные фильтры были испытаны на контрольном растворе придавлении

0,21 МПа и температуре 25 С. Патронные фильтры в испытываемой партии показали высокие эксплуатационные характеристики, В ПКБ пластмаш разработана техдокументация на автоматическую линию для изготовления патронных фильтров, куда

30 входит по 2 сборочных автомата, изготовление которых будет осуществлено в 1990 году на 033 ПКБ пластмаш, Формула изобретения

1. Способ сборки патронного фильтра

35 путем соединения краев гофрированной фильтрующей шторки, размещения внутри нее перфорированной трубки и установки полученного фильтроэлемента в корпусе, отличающийся тем, что, с целью

40 повышения качества сборки фильтра за счет предотвращения повреждения гофр фильтрующей шторки, перед установкой в корпус гофрированного фильтроэлемента производят фиксацию последнего путем размеще45 ния его в защитной гильзе с входным раструбом и устранения гильзы после сборки корпуса с фильтроэлементом, 2. Устройство для сборки патронного . фильтра, содержащее основание, на кото50 ром установлен механизм сборки фильтроэлемента; включающего гофрированную фильтрующую шторку и перфорированную трубку, о тл и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения качества сборки патронного

55 фильтра, устройство снабжено установленной на основании соосно с механизмом сборки фильтроэлемента защитной гильзой с раструбом, обращенным к механизму сборки фильтроэлемента, и размещенной за гильзой кареткой с захватными средствами

1755873

10 и подвижным пальцем, при этом на цилиндрической части гильзы против подвижного пальца выполнена прорезь, 3. Устройство по и 2, о тл и ч а ю ще ес я тем, что захватные средства включают патрон с кулачками для захвата перфорированной трубки фильтроэлемента и установленные в каретке кулачки для зажима корпуса, 4, Устройство по п,2, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что подвижный палец выполнен с

5 возможностью. возвратно-поступательного перемещения в радиальном направлении относительно гильзы.

1755873

Составитель Э.Андреева

Техред M.Моргентал Корректор С,кисина

Редактор А,Зробок

Производственно-издательский комбинат Патент", г. ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 3038 Тираж Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5