Пристрій для очистки внутрішньої поверхні полого виробу

Пристрій для очистки внутрішньої поверхні полого виробу, який включає порожнистий корпус з вихлопними отворами, що з'єднують порожнину корпуса з навколишнім середовищем, поршень, 37617 ру, і відчиняє канали, що сполучують зарядну камеру з навколишнім середовищем. Відбувається скид тиску в зарядній камері, різко збільшується перепад сил тиску на поршні, під дією яких поршень практично миттєво відкриває вихлопні отвори, через які зжате повітря з робочої камери з «вибухом» виходить у навколишнє середовище. Після вихлопу, коли тиск у робочій камері різко знизиться, поршень під впливом зжатого повітря в демпферній камері, а також пружини, починає переміщатися в зворотному напрямку і займає вихідне положення, у якому вихлопні вікна, робоча камера і канали, що сполучують зарядну камеру з навколишнім середовищем, перекриті, а отвори, через які стиснуте повітря з трубопроводу подається в зарядну камеру, відкриті. Цикл роботи пневмопатрона повторюється. Спільними ознаками аналога і рішення, що заявляється, є порожнистий корпус з вихлопними отворами, що з'єднують порожнину корпуса з навколишнім середовищем, поршень, що розділяє порожнину корпуса на робочу і демпферну камери і встановлений з можливістю переміщення уздовж подовжньої осі корпуса і з'єднання зазначених вихлопних отворів з робочою камерою при переміщенні поршня убік демпферної камери. Пневмопатрон-аналог вимагає підведення в робочу камеру газу під високим тиском, що викликає необхідність застосування високонапірних компресорних установок і протяжних рукавів високого тиску, що, особливо в умовах, коли відсутні стаціонарні джерела зжатого газу, наприклад у польових умовах, ускладнює виконання очисних робіт і підвищує їх собівартість. У якості прототипу вибраний пристрій для очистки внутрішньої поверхні полого виробу, відомий за заявкою України на винахід №95104552 від 18.10.95, МКВ6 B08B 9/04, E03F 9/00. Пристрій для очистки внутрішньої поверхні полого виробу виконаний у вигляді пневмопатрону, що складається з полого корпусу, у стінках якого виконані вихлопні отвори, що з'єднують порожнину корпуса з навколишнім середовищем. Пристрій містить поршень, що розділяє порожнину корпуса на робочу і демпферну камери. Поршень підпружинений пружиною з боку демпферної камери і встановлений з можливістю переміщення щодо корпуса, перекриття вихлопних отворів у положенні, що відповідає розслабленому стану пружини, і відкриття вихлопних отворів при переміщенні поршня убік демпферної камери. Робоча камера сполучена з змішувальною камерою через перфоровану перегородку. До змішувальної камери через зворотні клапани і дросельні отвори приєднані трубопроводи, через які подаються газоподібні компоненти вибухової суміші. Зазначені трубопроводи, дросельні отвори, зворотні клапани, змішувальна камера і перфорована перегородка є засобами роздільної дозованої подачі компонентів вибухової суміші в робочу камеру. У робочій камері встановлений електроіскровий розрядник, що виконує функцію керованого ініціатора вибуху вибухової суміші в робочій камері. Електроіскро-вий розрядник сполучений з джерелом високої напруги, що у свою чергу сполучене з автономним джерелом живлення через кінцевий вимикач. Шток кінцевого вимикача розташований в демпферній камері і виконаний з можливістю взаємодії з поршнем. Джерело високої напруги, автономне джерело живлення і корпус кінцевого вимикача розташовані в порожнині, утвореній корпусом і герметично з'єднаним з корпусом ковпаком. Пристрій працює таким чином. У початковому стані поршень знаходиться в крайньому положенні, у якому він перекриває вихлопні отвори корпуса. Газоподібні компоненти вибухової суміші через трубопроводи і дросельні отвори подають у змішувальну камеру, відкіля газова суміш через перфоровану перегородку поступає у робочу камеру. Тиск у робочій камері починає підвищуватися до рівня, при якому поршень починає переміщатися убік демпферної камери, стискаючи пружину. При цьому в деякий момент часу поршень діє на шток кінцевого вимикача. У цей момент поршень ще перекриває вихлопні отвори корпусу. В результаті дії поршня на шток кінцевого вимикача останній спрацьовує, джерело живлення з'єднується з джерелом високої напруги, з виходу якого висока напруга подається на електроіскровий розрядник, що ініціює вибух вибухової суміші в робочій камері. Тиск у робочій камері різко підвищується і поршень починає прискорено переміщатися убік демпферної камери, стискаючи пружину. Прискорене переміщення поршня убік демпферної камери приводить до відкривання вихлопних отворів корпусу, у результаті чого зжаті продукти вибуху з робочої камери викидаються через вихлопні отвори за межі корпусу, що генерує в просторі, який оточує корпус, «пневмовибух». Поршень, переміщуючись убік демпферної камери, стискує пружину, а також гази, що знаходяться в демпферній камері, піддається гальмуючому впливу ци х засобів. Після виходу продуктів вибуху з робочої камери в навколишнє середовище поршень під впливом пружини і зжатих газів у демпферній камері повертається у вихідне положення. Цикл роботи пристрою повторюється. Загальними ознаками прототипу і рішення, що заявляється, являються порожнистий корпус з вихлопними отворами, що з'єднують порожнину корпуса з навколишнім середовищем, поршень, що розділяє порожнину корпуса на робочу і демпферну камери і встановлений з можливістю переміщення уздовж подовжньої осі корпуса і з'єднання зазначених вихлопних отворів з робочою камерою при переміщенні поршня убік демпферної камери, засоби подачі вибухової суміші, ініціатор вибуху вибухової суміші, встановлений у робочій камері. Пристрій, вибраний у якості прототипу, дозволяє генерувати пневмовибухи в навколиш-ньому середовищі без застосування зовнішніх джерел високого тиску і засобів підводу газу до пристрою під високим тиском, проте має складну конструкцію і недостатню надійність у роботі, тому що містить механічні елементи, які швидко зношуються в динамічних умовах роботи, зокрема механічні пружини, що взаємодіють з поршнем. В основу винаходу поставлена задача удосконалення пристрою для очистки внутрішньої поверхні полого виробу, у якому за рахунок особливостей конструктивного виконання забезпечується пневматичний режим руху поршня в корпусі без застосування механічних пружин, чим досягається 2 37617 спрощення конструкції і підвищення надійності роботи пристрою. Поставлена задача вирішується тим, що в пристрої для очистки внутрішньої поверхні по-лого виробу, який включає порожнистий корпус з вихлопними отворами, що з'єднують порожнину корпуса з навколишнім середовищем, поршень, що розділяє порожнину корпуса на робочу і демпферну камери і встановлений з можливістю переміщення уздовж подовжньої осі корпуса і сполучення указаних вихлопних отворів з робочою камерою при переміщенні поршня убік демпферної камери, засоби подачі вибухової суміші, ініціатор вибуху вибухової суміші, встановлений у робочій камері, відповідно до винаходу, засоби подачі вибухової суміші сполучені з демпферною камерою, а демпферна камера сполучена з робочою камерою через дросельний отвір, виконаний у поршні. Зазначені ознаки складають сутність винахду. Причинно-наслідковий зв'язок ознак, що складають сутність винаходу, з технічним результатом (забезпечення пневматичного режиму руху поршня в корпусі без застосування механічних пружин) виражається в наступному. При подачі вибухової суміші під деяким тиском у демпферну камеру створюються умови для притиснення поршня до сідла корпуса і надійного ущільнення робочої камери в період її заповнення вибуховою сумішшю через дросельний отвір, виконаний у поршні. Після запалення вибухової суміші в робочій камері, при прискореному переміщенні поршня убік демпферної камери, вибухова суміш у демпферній камері стискується, що забезпечує надійне гальмування поршня і наступне повернення поршня у вихідне положення після вихлопу газів з робочої камери в навколишнє середовище через вихлопні отвори, що відкрилися. Тобто, задане переміщення диференціального поршня забезпечується винятково пневматикою (рівнями тисків у робочій і демпферній камерах) без застосування механічних засобів, наприклад пружин, чим досягається спрощення конструкції і підвищення надійності роботи пристрою. Таким чином, істотні ознаки винаходу, які включають порожнистий корпус з вихлопними отворами, що з'єднують порожнину корпуса з навколишнім середовищем, поршень, що розділяє порожнину корпуса на робочу і демпферну камери і встановлений з можливістю переміщення уздовж подовжньої осі корпуса і з'єднання зазначених вихлопних отворів з робочою камерою при переміщенні поршня убік демпферної камери, засоби подачі вибухової суміші, ініціатор вибуху вибухової суміші, встановлений у робочій камері, сполучення засобів подачі вибухової суміші з демпферною камерою, а демпферної камери з робочою камерою через дросельний отвір, виконаний у поршні, являються необхідними і достатніми для досягнення технічного результату, тобто знаходяться в причинно-слідчому зв'язку з що досягається технічним результатом. Нижче приводиться докладний опис рішення, що заявляється, з посиланнями на креслення, на якому подане схематичне зображення пристрою для очистки внутрішньої поверхні полого виробу в подовжньому розрізі. Пристрій для очистки внутрішньої поверхні полого виробу складається з полого корпуса 1, у стінках якого виконані вихлопні отвори 2, що з'єднують порожнину корпуса 1 з навколишнім середовищем, поршня 3, встановленого в корпусі 1, який розділяє порожнину корпуса 1 на робочу камеру 4 і демпферну камеру 5. Поршень 3 встановлений з боку демпферної камери 5. З боку робочої камери 4 у корпусі 1 є сідло 6, виконане з. можливістю взаємодії з кільцевою опорною поверхнею 7 поршня 3. Поршень 3 установлений з можливістю переміщення відносно корпуса 1, перекриття вихлопних отворів 2 у положенні, коли поршень 3 упирається в сідло 6, і сполучення вихлопних отворів 2 з робочою камерою 4 при переміщенні поршня 3 убік демпферної камери 5. Пристрій сполучений з засобами подачі вибухової суміші 8 (тр убопроводи) в демпферну камеру 5. Демпферна камера 5 сполучена з робочою камерою 4 через дросельний отвір 9, виконаний в поршні 3. У робочій камері 4 установлений ініціатора вибуху вибухової суміші 10, який виконаний по відомій схемі електроіскрового розрядника з п'єзоелектричним датчиком, що спрацьовує при заданому тиску і викликає іскровий розряд (не показаний). Пристрій працює таким чином. У початковому стані поршень 3 знаходиться в крайньому положенні, у якому він перекриває вихлопні отвори 2 корпуса 1. Вибухову суміш через трубо-провід 8 подають у демпферну камеру 5, відкіля вибухова суміш через дросельний отвір 9 поступає у робочу камеру 4. Тиск у робочій камері починає підвищуватися до рівня, при якому спрацьовує електроіскровий розрядник 10, що ініціює вибух вибухової суміші в робочій камері 4. Тиск газів у робочій камері 4 різко підвищується і поршень 3 починає прискорено переміщатися убік демпферної камери 5. Прискорене переміщення поршня 3 убік демпферної камери 5 приводить до відкривання вихлопних отворів 2 корпуса 1. В результаті стиснуті продукти вибуху з робочої камери 4 викидаються через вихлопні отвори 2 за межі корпуса 1, що генерує в навколишньому просторі «пневмовибух». Поршень 3, переміщуючись убік демпферної камери 5, стискує газ, що знаходиться в демпферній камері 5, (вибухова суміш під тиском), піддається при цьому гальмуючому впливу. Після вихлопу продуктів вибуху з робочої камери 4 у навколишнє середовище поршень 3 під впливом стиснутого газу в демпферній камері 5 повертається у вихідне положення. Наступний цикл роботи пристрою повторюється. Пристрій для очистки внутрішньої поверхні полого виробу простий у конструктивному виконанні і надійний у роботі, тому що необхідна послідовність переміщення поршня в ньому забезпечується винятково пневматичними засобами без застосування механічних засобів, що швидко зношуються в динамічному режимі роботи пристрою. 3 37617 Фіг. __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2001 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 4