Устройство для наполнения фильтрующего материала тонкоизмельченным сорбентом
Полезная модель относится к области производства сорбционно-фильтрующих материалов и преимущественно может быть использована при изготовлении средств индивидуальной защиты органов дыхания для очистки воздуха от содержащихся в нем аэрозолей, газов и паров, прежде всего, сорбционно-фильтрующих элементов облегченных респираторов. Устройство содержит камеру напыления, установленную на камере напыления кассету для заготовки фильтрующего материала, прижимной цилиндр с приводом, установленный на камере напыления с возможностью зажима кассеты для заготовки фильтрующего материала, пульсирующий поршень с приводом, установленный в прижимном цилиндре с возможностью осевого перемещения, вибровозбудитель, бункер для тонкоизмельченного сорбента с отверстием для подачи сжатого воздуха, установленный на камере напыления с возможностью вибрационного колебания и находящийся во взаимодействии с вибровозбудителем, и газораспределительную решетку для размещения тонкоизмельченного сорбента, установленную в бункере для тонкоизмельченного сорбента между отверстием для подачи сжатого воздуха и камерой напыления. Устройство снабжено нижней заглушкой, установленной в камере напыления под кассетой для заготовки фильтрующего материала, и верхней заглушкой, установленной в прижимном цилиндре с возможностью прижатия к нижней заглушке. Полезная модель обеспечивает расширение ассортимента выпускаемых заготовок сорбционно-фильтрующего материала для респираторов. 1 н.п. ф-лы, 4 з.п. ф-лы, 1 илл.
Полезная модель относится к области производства сорбционно-фильтрующих материалов и преимущественно может быть использована при изготовлении средств индивидуальной защиты органов дыхания для очистки воздуха от содержащихся в нем аэрозолей, газов и паров, прежде всего, сорбционно-фильтрующих элементов облегченных респираторов.
Среди устройств для наполнения фильтрующих материалов тонкоизмельченным сорбентом известна установка для осуществления способа получения сорбционно-фильтрующего материала (RU 2114681 С1, 1998), которая содержит вентилятор, камеру напыления с распылителем, бункер с сорбентом, лентопротяжный механизм для протягивания волокнистой ленты-заготовки через камеру напыления, вспомогательные фильтры очистки, а также механический вибратор или пульсатор давления.
Использование в данной известной установке механического вибратора или пульсатора давления для наложения на слой заготовки волокнистого материала или на поток воздуха знакопеременной пульсирующей вибрации при напылении препятствует нагартовке частиц тонкоизмельченного сорбента на поверхности заготовки волокнистого материала, внешней по отношению к движущемуся потоку воздуха с распыленным сорбентом, и поэтому способствует более глубокому проникновению частиц тонкоизмельченного сорбента в слой получаемого сорбционно-фильтрующего материала. Как указано в описании данного изобретения, это позволяет увеличить с 2 до 3-7 мг/см2 поверхностную плотность сорбента в сорбционно-фильтрующем материале, получаемом на основе волокнистого полимерного фильтрующего материала типа ФПП-70-0,3, и поэтому увеличить его сорбционную емкость и время защитного действия.
Однако, указанные значения поверхностной плотности сорбента в сорбционно-фильтрующем материале являются недостаточно высокими. Это объясняется тем, что частицы тонкоизмельченного сорбента все же недостаточно глубоко проникают в слой волокнистого материала и недостаточно прочно осаждаются на его волокнах, что приводит к их высыпанию в процессе изготовления, транспортировки и хранения респиратора и еще большему уменьшению поверхностной плотности сорбента. При этом высыпание сорбента происходит, прежде всего, в процессе вырубки сорбционно-фильтрующих элементов из полученной ленты-заготовки. Кроме того, данная известная установка не обеспечивает равномерности нанесения пылевидного сорбента на заготовку волокнистого материала. Все это существенно ограничивает сорбционную емкость и время защитного действия сорбционно-фильтрующего материала.
Известна установка напыления сорбента, которая использована при осуществлении способа изготовления фильтра облегченных сорбционно-фильтрующих респираторов (RU 2053820 С1, 1996) и рассмотрена в описании изобретения к данному патенту. Указанная известная установка содержит камеру приготовления пылевоздушной смеси с электродом внутри ее и отверстием в дне для подачи воздуха, установленное над камерой приготовления пылевоздушной смеси прижимно-пульсирующее устройство в виде цилиндра с пульсирующим поршнем и прижимным цилиндром, а также расположенную между камерой приготовления пылевоздушной смеси и прижимно-пульсирующим устройством кассету для закрепления заготовки фильтра.
В указанной известной установке напыления сорбента наличие установленного над камерой прижимно-пульсирующего устройства в виде цилиндра с пульсирующим поршнем и прижимным цилиндром при нанесении пылевидного сорбента на образованную заготовку фильтра обеспечивает воздействие на заготовку фильтра со стороны, противоположной направлению пылевоздушного потока, пульсирующим перепадом давления и поэтому препятствует нагартовке частиц пылевидного сорбента на поверхности заготовки фильтра со стороны движения пылевоздушного потока. Это способствует более глубокому и равномерному распределению частиц пылевидного сорбента в слое получаемого фильтра. Снабжение камеры приготовления пылевоздушной смеси данной известной установки электродом обеспечивает при напылении электризацию частиц пылевидного сорбента и закручивание пылевоздушной смеси в вихревом потоке, что способствует не только более глубокому проникновению частиц пылевидного сорбента вглубь заготовки фильтра, но и более прочному осаждению их на волокнах заготовки фильтра, препятствующему их высыпанию при изготовлении, транспортировке и хранении респиратора. Как следует из материалов описания данного известного изобретения, относительное отклонение от номинального значения поверхностной плотности сорбента по площади фильтра, изготовленного на основе волокнистого полимерного фильтрующего материала типа ФПП-70-0,5 с использованием данной известной установки напыления сорбента, не превышает ±(10-24)%.
Однако, указанные значения относительного отклонения от номинального значения поверхностной плотности сорбента по поверхности сорбционно-фильтрующего материала могут быть достигнуты при наполнении тонкоизмельченным сорбентом с помощью данной известной установки только сравнительно тонких слоев волокнистых полимерных фильтрующих материалов, подобных фильтрующему материалу типа ФПП-70-0,5, но обладающих, как и данный материал, сравнительно большим сопротивлением воздушному потоку, равным 5 Па при скорости воздушного потока 1 см/с.При этом не удается получить поверхностную плотность сорбента более 5-7 мг/см2, что существенно ограничивает сорбционную емкость получаемого сорбционно-фильтрующего материала и следовательно время его защитного действия.
В случае наполнения тонкоизмельченным сорбентом волокнистых полимерных фильтрующих материалов большей толщины, позволяющих получать более высокую поверхностную плотность сорбента, но имеющих небольшие значения сопротивления воздушному потоку, таких значений относительного отклонения от номинального значения поверхностной плотности сорбента по поверхности сорбционно-фильтрующего материала с помощью этой установки получить не удается. В этом случае относительное отклонение от номинального значения поверхностной плотности сорбента по поверхности сорбционно-фильтрующего материала может достигать 30-50%, что приводит к снижению времени его защитного действия.
Получению высокой равномерности поверхностной плотности сорбента по поверхности сорбционно-фильтрующего материала препятствует то обстоятельство, что при формировании потока пылевоздушной смеси данной известной установкой посредством подачи воздуха через одно отверстие в плоском дне камеры приготовления пылевоздушной смеси в потоке пылевоздушной смеси возникают сквозные воздушные каналы с пониженным содержанием тонкоизмельченного сорбента, приводящие к неоднородности потока пылевоздушной смеси как по его поперечному сечению, так и вдоль него. При этом одно отверстие в дне камеры приготовления пылевоздушной смеси не позволяет сформировать ламинарный воздушный поток. Сформированный таким отверстием в плоском дне камеры воздушный поток будет эффективно захватывать и переносить к заготовке волокнистого материала частицы тонкоизмельченного сорбента, которые расположены вблизи центра дна камеры, и практически не захватывать частицы, расположенные на периферии дна камеры. Кроме того, в процессе напыления по мере расходования загруженного на плоское дно камеры приготовления пылевоздушной смеси тонкоизмельченного сорбента его концентрация в потоке пылевоздушной смеси уменьшается и становится более неравномерной по его поперечному сечению, что приводит к неравномерности как поверхностной плотности сорбента по поверхности, так и концентрации сорбента по глубине слоя одной отдельно взятой заготовки сорбционно-фильтрующего материала, а также к различиям поверхностной плотности сорбента нескольких заготовок, наполненных сорбентом последовательно во времени. Это приводит к снижению времени защитного действия сорбционно-фильтрующего материала.
Получению сорбционно-фильтрующего материала с более высокой поверхностной плотностью сорбента при использовании данного известной установки напыления сорбента препятствует то, что при пропускании пылевоздушной смеси через заготовку волокнистого материала частицы пылевидного сорбента осаждаются на волокнах и располагаются в его слое так, что их концентрация убывает по экспоненциальной зависимости по мере увеличения глубины их проникновения в слой. С одной стороны, это не дает возможности получить достаточно протяженный слой пылевидного сорбента в объеме сорбционно-фильтрующего материала и ограничивает количество вносимого в него сорбента, а значит и поверхностную плотность сорбента. С другой стороны, это приводит к тому, что большинство частиц пылевидного сорбента оказываются сконцентрированными в поверхностном слое заготовки сорбционно-фильтрующего материала. В результате такие частицы пылевидного сорбента, которые недостаточно глубоко проникли в слой сорбционно-фильтрующего материала и поэтому недостаточно прочно закрепились на его волокнах, в процессе изготовления, транспортировки и хранения респиратора высыпаются, что приводит к уменьшению поверхностной плотности сорбента в его сорбционно-фильтрующем материале. Все это ограничивает сорбционную емкость и следовательно время защитного действия сорбционно-фильтрующего материала, получаемого с использованием указанной известной установки напыления сорбента.
Поэтому недостатком указанной известной установки напыления сорбента является ограниченность сорбционной емкости и времени защитного действия получаемого сорбционно-фильтрующего материала, что обусловлено низким значением поверхностной плотности сорбента и недостаточной ее равномерностью.
Наиболее близким по технической сущности к настоящей полезной модели является известное устройство для осуществления способа наполнения фильтрующего материала тонкоизмельченным сорбентом (RU 2251440 С1, 2005), которое обеспечивает повышение сорбционной емкости и времени защитного действия получаемого сорбционно-фильтрующего материала, достигаемое за счет увеличения поверхностной плотности сорбента и повышения ее равномерности.
Указанное известное устройство, являющееся ближайшим аналогом, содержит камеру напыления с отверстием для подачи сжатого воздуха, установленную на камере напыления кассету для заготовки фильтрующего материала, прижимной цилиндр с приводом, установленный на камере напыления с возможностью зажима кассеты для заготовки фильтрующего материала, пульсирующий поршень с приводом, установленный в прижимном цилиндре с возможностью осевого перемещения, вибровозбудитель, бункер для тонкоизмельченного сорбента с отверстием для подачи сжатого воздуха, установленный на камере напыления с возможностью вибрационного колебания и находящийся во взаимодействии с вибровозбудителем, и газораспределительную решетку для размещения тонкоизмельченного сорбента, установленную в бункере для тонкоизмельченного сорбента между отверстием для подачи сжатого воздуха и камерой напыления.
Снабжение известного устройства, являющегося ближайшим аналогом, вибровозбудителем, бункером для тонкоизмельченного сорбента, установленным на камере напыления с возможностью вибрационного колебания и находящимся во взаимодействии с вибровозбудителем, и газораспределительной решеткой для размещения тонкоизмельченного сорбента, установленной в бункере для тонкоизмельченного сорбента, дает возможность возбудить вибрационные колебания газораспределительной решетки и передать их размещенным на газораспределительной решетке частицам тонкоизмельченного сорбента. Это позволяет сформировать, тем самым, виброкипящий слой тонкоизмельченного сорбента. Использование же при наполнении фильтрующего материала виброкипящего слоя тонкоизмельченного сорбента обеспечило повышение поверхностной плотности сорбента и ее равномерности, приводящее к увеличению сорбционной емкости и времени защитного действия сорбционно-фильтрующего материала.
Снабжение известного устройства, являющегося ближайшим аналогом, бункером для тонкоизмельченного сорбента с отверстием для подачи сжатого воздуха и газораспределительной решеткой для размещения тонкоизмельченного сорбента, установленной в бункере для тонкоизмельченного сорбента между отверстием для подачи сжатого воздуха и камерой напыления, позволяет сформировать ламинарный воздушный поток и пропустить его через виброкипящий слой тонкоизмельченного сорбента, что обеспечивает повышение равномерности поверхностной плотности сорбента как по поверхности получаемого сорбционно-фильтрующего материала, так и в его объеме не только одной отдельно взятой заготовки фильтрующего материала, но и нескольких заготовок, наполненных сорбентом последовательно во времени, чем обеспечивается увеличение времени защитного действия сорбционно-фильтрующего материала.
Особенности конструкции устройства, являющегося ближайшим аналогом, не позволяют осуществлять наполнение тонкоизмельченным сорбентом заготовки фильтрующего материала, в которой выполнено сквозное отверстие, например, для последующей установки клапана выдоха. Выполнение такого сквозного отверстия в заготовке сорбционно-фильтрующего материала после операции наполнения сорбентом приводит, с одной стороны, к необходимости осуществления дополнительной технологической операции, а, с другой стороны, к неизбежному высыпанию сорбента при выполнении этой операции, что снижает сорбционную емкость и время защитного действия сорбционно-фильтрующего материала.
Вместе с тем, в конструкциях легких сорбционно-фильтрующих респираторов (RU 21525 U1, 2002; RU 65383 U1, 2007; RU 75832 U1, 2008; RU 104850 U1, 2011; RU 111004 U1, 2011; RU 112050 U1, 2012) широко используется клапан выдоха, который устанавливается в отверстии, выполненном в сорбционно-фильтрующем полумаске, и обеспечивает снижение сопротивления дыханию при выдохе, что обеспечивает повышение комфортности для пользователя и увеличивает допустимое время использования респиратора, в особенности при выполнении пользователем работ, связанных с большими физическими нагрузками.
Задачей настоящей полезной модели является создание устройства для наполнения фильтрующего материала тонкоизмельченным сорбентом, которое позволяет наполнять тонкоизмельченным сорбентом заготовки фильтрующего материала, имеющие отверстия, например, для установки клапана выдоха. В результате этого расширяется ассортимент выпускаемых заготовок сорбционно-фильтрующего материала для респираторов.
Поставленная задача решена, согласно настоящей полезной модели, тем, что устройство для наполнения фильтрующего материала тонкоизмельченным сорбентом, содержащее, в соответствии с ближайшим аналогом, камеру напыления, установленную на камере напыления кассету для заготовки фильтрующего материала, прижимной цилиндр с приводом, установленный на камере напыления с возможностью зажима кассеты для заготовки фильтрующего материала, пульсирующий поршень с приводом, установленный в прижимном цилиндре с возможностью осевого перемещения, вибровозбудитель, бункер для тонкоизмельченного сорбента с отверстием для подачи сжатого воздуха, установленный на камере напыления с возможностью вибрационного колебания и находящийся во взаимодействии с вибровозбудителем, и газораспределительную решетку для размещения тонкоизмельченного сорбента, установленную в бункере для тонкоизмельченного сорбента между отверстием для подачи сжатого воздуха и камерой напыления, отличается от ближайшего аналога тем, что оно снабжено нижней заглушкой, установленной в камере напыления под кассетой для заготовки фильтрующего материала, и верхней заглушкой, установленной в прижимном цилиндре с возможностью прижатия к нижней заглушке.
При этом в прижимном цилиндре выполнено отверстие и он снабжен установленным в отверстии вытяжным вентилятором.
Прижимной цилиндр снабжен манометром, установленным с возможностью измерения давления воздуха внутри прижимного цилиндра.
В камере напыления между бункером для тонкоизмельченного сорбента и кассетой для заготовки фильтрующего материала выполнено отверстие для подачи сжатого воздуха.
Нижняя и верхняя заглушки выполнены съемными.
Снабжение устройства для наполнения фильтрующего материала тонкоизмельченным сорбентом нижней заглушкой, установленной в камере напыления под кассетой для заготовки фильтрующего материала, и верхней заглушкой, установленной в прижимном цилиндре с возможностью прижатия к нижней заглушке, обеспечивает возможность при наполнении сорбентом заготовки фильтрующего материала, в которой выполнено сквозное отверстие для клапана выдоха, герметично закрывать указанное отверстие, препятствуя движению через него потока воздуха с тонкоизмельченным сорбентом. В результате этого расширяется ассортимент выпускаемых заготовок сорбционно-фильтрующего материала для респираторов.
Отмеченное свидетельствует о решении декларированной выше задачи настоящей полезной модели благодаря наличию у устройства для наполнения фильтрующего материала тонкоизмельченным сорбентом перечисленных выше отличительных признаков.
На чертеже представлена схема устройства для наполнения фильтрующего материала тонкоизмельченным сорбентом, где 1 - станина, 2 - камера напыления, 3 - бункер для сорбента, 4 - виброизолирующее кольцо, 5 - виброплита, 6 - вибровозбудитель, 7 - газораспределительная решетка, 8 - кассета для заготовки, 9 - прижимной цилиндр, 10 - пульсирующий поршень, 11 - рычаг привода прижимного цилиндра, 12 - пневматический цилиндр привода прижимного цилиндра, 13 - пневматический цилиндр привода пульсирующего поршня, 14 - вытяжной вентилятор, 15 - отверстие прижимного цилиндра, 16, 17, 18 - соответственно первый, второй и третий манометры, 19 - отверстие камеры, 20 - отверстие бункера, 21, 22 - соответственно первый и второй редукционные клапаны, 23, 24, 25, 26 - соответственно первый, второй, третий и четвертый пневмоклапаны, 27, 28, 29, 30 соответственно первая, вторая, третья и четвертая пневмомагистрали, 31 - амортизатор, 32 - пружина, 33 - нижняя заглушка и 34 - верхняя заглушка.
Предлагаемое устройство для наполнения фильтрующего материала тонкоизмельченным сорбентом содержит станину 1 и установленную на станине 1 камеру 2 напыления, например, в виде цилиндра с отверстием 19 камеры для подачи сжатого воздуха, к которому присоединена третья пневмомагистраль 29, снабженная вторым редукционным клапаном 22 и третьим манометром 18, установленным с возможностью измерения давления в камере 2 напыления.
Устройство содержит установленную на амортизаторах 31 виброплиту 5 с размещенным на ней вибровозбудителем 6 и установленный на виброплите 5 бункер 3 для сорбента, например, в виде стакана с отверстием 20 бункера для подачи сжатого воздуха, к которому присоединена первая пневмомагистраль 27. В качестве вибровозбудителя 6 может быть использован пневматический или механический вибровозбудитель кривошипно-шатунного или центробежного типа. Бункер 3 для сорбента соединен с камерой 2 напыления виброизолирующим кольцом 4, выполненным из эластичного материала.
В бункере 3 для сорбента между отверстием 20 бункера и камерой 2 напыления установлена газораспределительная решетка 7, имеющая производительность по воздуху, например, 10-150 м3/мин при перепаде давления 600 мм водяного столба и выполненная, например, из металлокерамики.
Устройство содержит установленную на камере 2 напыления кассету 8 для заготовки, прижимной цилиндр 9, установленный на камере 2 напыления с возможностью зажима кассеты 8 для заготовки, и пульсирующий поршень 10, установленный в прижимном цилиндре 9 с возможностью осевого перемещения с помощью пневматического цилиндра 13 привода пульсирующего поршня, к которому присоединена вторая пневмомагистраль 28. Пульсирующий поршень 10 установлен в прижимном цилиндре 9 с зазором, либо в нем могут быть выполнены отверстия. Прижимной цилиндр 9 снабжен рычагом 11 привода прижимного цилиндра с пружиной 32 растяжения и пневматическим цилиндром 12 привода прижимного цилиндра с присоединенной к нему четвертой пневмомагистралью 30, которые установлены на станине 1 и обеспечивают прижимному цилиндру 9 возможность подъема над камерой 2 напыления и опускания на нее, позволяя осуществлять установку на нее кассеты 8 для заготовки и последующий зажим ее. В прижимном цилиндре 9 выполнено отверстие 15 прижимного цилиндра, в котором установлен вытяжной вентилятор 14. Прижимной цилиндр 9 снабжен первым манометром 16, установленным с возможностью измерения давления воздуха внутри прижимного цилиндра 9.
Устройство снабжено нижней заглушкой 33, которая выполнена в виде диска и установлена в центре камеры 2 напыления под кассетой 8 для заготовки фильтрующего материала, а также верхней заглушкой 34, которая выполнена в виде диска и установлена в центре нижней части прижимного цилиндра 9 соосно с нижней заглушкой 33 для обеспечения возможности прижатия к нижней заглушке 33. Нижняя и верхняя заглушки 33 и 34 выполнены съемными для обеспечения возможности наполнения сорбентом как заготовок, имеющих отверстие, так и заготовок без отверстий и смонтированы на радиально расположенных спицах. Диаметры нижней заглушки 33 и верхней заглушки 34 превышают диаметр сквозного отверстия заготовки фильтрующего материала.
Первая 27, вторая 28, третья 29 и четвертая 30 пневмомагистрали снабжены соответственно первым 23, вторым 24, третьим 25 и четвертым 26 пневмоклапанами, а первая пневмомагистраль 27 снабжена, кроме того, первым редукционным клапаном 21 и вторым манометром 17, установленным с возможностью измерения давления в бункере 3 для сорбента. Первый 23, второй 24, третий 25 и четвертый 26 пневмоклапаны подключены к пневмомагистрали, позволяющей подавать в устройство сжатый воздух.
Устройство для наполнения фильтрующего материала тонкоизмельченным сорбентом работает следующим образом.
Перед началом процесса наполнения фильтрующего материала тонкоизмельченным сорбентом первый 23, второй 24, третий 25 и четвертый 26 пневмоклапаны закрыты, а прижимной цилиндр 9 находится в верхнем положении под действием пружины 32 и рычага 11 привода прижимного цилиндра, обеспечивая доступ в камеру 2 напыления. В бункер 3 для сорбента на газораспределительную решетку 7 засыпают тонкоизмельченный сорбент, имеющий в зависимости от используемого сорбента размер частиц от 3 до 70 мкм, закрепляют заготовку фильтрующего материала в кассете 8 для заготовки, устанавливают кассету 8 для заготовки на камере 2 напыления и открывают четвертый пневмоклапан 26, через который сжатый воздух по четвертой пневмомагистрали 30 поступает в пневматический цилиндр 12 привода прижимного цилиндра. Выдвигающийся шток поршня пневматического цилиндра 12 привода прижимного цилиндра, растягивая пружину 32, поворачивает рычаг 11 привода прижимного цилиндра, которым прижимной цилиндр 9 опускается и прижимается к камере 2 напыления, обеспечивая зажим между ними кассеты 8 для заготовки. При этом верхняя заглушка 34 прижимается к нижней заглушке 33, в результате чего отверстие заготовки фильтрующего материала оказывается между поверхностями нижней и верхней заглушек 33 и 34, а его кромки оказываются плотно зажатыми между ними.
С помощью первого редукционного клапана 21 по показаниям второго манометра 17 устанавливают в первой пневмомагистрали 27 давление воздуха в пределах 0,5-1,5 МПа, которое должно поддерживаться в бункере 3 для сорбента в процессе наполнения. С помощью второго редукционного клапана 22 по показаниям третьего манометра 18 устанавливают в третьей пневмомагистрали 29 давление воздуха в пределах 1,0-2,5 МПа, которое должно поддерживаться в камере 2 напыления при пропускании через фильтрующий материал потока воздуха после пропускания потока воздуха с распыленным в нем тонкоизмельченным сорбентом.
Для начала наполнения фильтрующего материала сорбентом включают вибровозбудитель 6, который создает вибрационные колебания, передающиеся через виброплиту 5 и бункер 3 для сорбента газораспределительной решетке 7, колеблющейся с частотой 15-50 Гц и амплитудой 0,5-3,0 мм. При этом благодаря соединению бункера 3 для сорбента с камерой 2 напыления с помощью виброизолирующего кольца 4, выполненного из эластичного материала, например, резины, вибрационные колебания на камеру 2 напыления и другие элементы устройства не передаются. В результате таких вибрационных колебаний над поверхностью газораспределительной решетки 7 образуется виброкипящий слой тонкоизмельченного сорбента.
Затем открывают первый пневмоклапан 23 и включают вытяжной вентилятор 14. Сжатый воздух из первой пневмомагистрали 27 поступает в бункер 3 для сорбента и проходит через капиллярные каналы газораспределительной решетки 7, в результате чего формируется ламинарный поток воздуха. Этот поток воздуха проходит через образованный над газораспределительной решеткой 7 виброкипящий слой тонкоизмельченного сорбента, захватывает его частицы, переносит частицы сорбента к установленной в кассете 8 для заготовки заготовке фильтрующего материала и проходит сквозь заготовку фильтрующего материала, на практике со скоростью 0,15-0,90 м/с. В результате частицы сорбента вместе с потоком воздуха проникают вглубь слоя заготовки фильтрующего материала и осаждаются на его волокнах, а поток воздуха, освободившийся от частиц сорбента, проходит через зазор или отверстия пульсирующего поршня 10 и выводится из прижимного цилиндра 9 через отверстие 15 прижимного цилиндра вытяжным вентилятором 14.
Одновременно второй пневмоклапан 24 циклически открывают и закрывают с частотой 1-30 Гц, в результате этого сжатый воздух по второй пневмомагистрали 28 поступает в пневматический цилиндр 13 привода пульсирующего поршня, выдвигающийся шток поршня которого приводит в движение пульсирующий поршень 10, обеспечивая воздействие на заготовку фильтрующего материала со стороны, противоположной направлению движения потока воздуха с распыленным в нем тонкоизмельченным сорбентом, пульсирующим перепадом давления с той же частотой 1-30 Гц и относительным изменением давления 0,4-0,9. Такой пульсирующий перепад давления приводит, во-первых, к отделению от заготовки фильтрующего материала нагартованного на ее поверхности слоя частиц тонкоизмельченного сорбента, препятствующего проникновению частиц сорбента вглубь заготовки фильтрующего материала и, во-вторых, вызывает вибрационные колебания заготовки фильтрующего материала в кассете 8 для заготовки, способствующие более глубокому проникновению частиц сорбента внутрь заготовки фильтрующего материала и более прочному осаждению их на его волокнах. Наполнение фильтрующего материала тонкоизмельченным сорбентом производится в течение 3-30 с.
После окончания наполнения закрывают первый пневмоклапан 23, выключают вытяжной вентилятор 14, прекращают периодическое открывание второго пневмоклапана 24 и выключают вибровозбудитель 6, в результате чего прекращаются движение потока воздуха через бункер 3 для сорбента и камеру 2 напыления и воздействие пульсирующим перепадом давления, а также вибрация газораспределительной решетки 7 и формирование виброкипящего слоя тонкоизмельченного сорбента. Затем открывают третий пневмоклапан 25 на время 3-10 с. В результате сжатый воздух, находящийся под давлением 1,0-2,5 МПа, по третьей пневмомагистрали 29 поступает в камеру 2 напыления, проходит через установленную в кассете 8 для заготовки заготовку фильтрующего материала со скоростью 0,3-1,5 м/с, способствуя проникновению частиц тонкоизмельченного сорбента вглубь заготовки и более прочному осаждению их на ее волокнах, проходит через зазор или отверстия пульсирующего поршня 10 и выводится из прижимного цилиндра 9 через отверстие 15 прижимного цилиндра. Одновременно по показаниям первого манометра 16 определяют давление воздуха внутри прижимного цилиндра 9 и на основании этого с учетом давления сжатого воздуха в третьей пневмомагистрали 29, известного по показаниям третьего манометра 18, определяют сопротивление воздушному потоку полученного сорбционно-фильтрующего материала. На основании разности полученного после наполнения сопротивления воздушному потоку сорбционно-фильтрующего материала и известного исходного сопротивления воздушному потоку использованного фильтрующего материала судят, во-первых, о величине поверхностной плотности сорбента полученного сорбционно-фильтрующего материала, а во-вторых, о необходимости окончания процесса наполнения.
Если процесс наполнения закончен, закрывают третий 25 и четвертый 26 пневмоклапаны и сбрасывают давление в пневматическом цилиндре 12 привода прижимного цилиндра. В результате движение потока воздуха через установленную в кассете 8 для заготовки заготовку фильтрующего материала прекращается, а прижимной цилиндр 9 под действием сжимающейся пружины 32 поднимается рычагом 11 привода прижимного цилиндра над камерой 2 напыления, обеспечивая освобождение кромок отверстия заготовки фильтрующего материала от сжатия между нижней и верхней заглушками 33 и 34 и предоставляя доступ к кассете 8 для заготовки. Далее снимают кассету 8 для заготовки и вынимают из нее полученный сорбционно-фильтрующий материал.
Таким образом, предлагаемая полезная модель обеспечивает расширение ассортимента выпускаемых заготовок сорбционно-фильтрующего материала для респираторов.
1. Устройство для наполнения фильтрующего материала тонкоизмельченным сорбентом, содержащее камеру напыления, установленную на камере напыления кассету для заготовки фильтрующего материала, прижимной цилиндр с приводом, установленный на камере напыления с возможностью зажима кассеты для заготовки фильтрующего материала, пульсирующий поршень с приводом, установленный в прижимном цилиндре с возможностью осевого перемещения, вибровозбудитель, бункер для тонкоизмельченного сорбента с отверстием для подачи сжатого воздуха, установленный на камере напыления с возможностью вибрационного колебания и находящийся во взаимодействии с вибровозбудителем, и газораспределительную решетку для размещения тонкоизмельченного сорбента, установленную в бункере для тонкоизмельченного сорбента между отверстием для подачи сжатого воздуха и камерой напыления, отличающееся тем, что оно снабжено нижней заглушкой, установленной в камере напыления под кассетой для заготовки фильтрующего материала, и верхней заглушкой, установленной в прижимном цилиндре с возможностью прижатия к нижней заглушке.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в прижимном цилиндре выполнено отверстие, и он снабжен установленным в отверстии вытяжным вентилятором.
3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что прижимной цилиндр снабжен манометром, установленным с возможностью измерения давления воздуха внутри прижимного цилиндра.
4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в камере напыления между бункером для тонкоизмельченного сорбента и кассетой для заготовки фильтрующего материала выполнено отверстие для подачи сжатого воздуха.
5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что нижняя и верхняя заглушки выполнены съемными.
