Лабораторный стенд домрина а.ф. для обработки фотоматериалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: в устройствах подготовки фоторастворов и к фотообработке. Сущность изобретения: устройство включает в себя корпус 1 с термостатируемой рабочей камерой, выполненной одноили многосекционной с секциями 3-5. Корпус выполнен теплопроводным, металлическим. Корпус и секции 3-5 могут иметь произвольную форму . Днище рабочей камеры выполнено полым , содержащим полость 6. Боковые стенки секций рабочей камеры также выполнены полыми с полостями 7. Полости 6 и 7 сообщаются между собой. Полости 6 и 7 заполнены рабочей жидкостью 8. С донной областью 6 рабочей камеры термически связан резистивный нагреватель 9 жидкости 8. Нагреватель 9 выполнен плоским и размещен на внешней поверхности днища или в виде стержня и установлен в заглушенном трубчатом углублении испарителя. Внутри любой из секций установлен датчик температуры 11. Корпус 1 помещен в теплоизоляционный кожух 12, который может содержать съемные элементы 13, закрывающие нагреватель 9. Секции 3,4 могут быть закрыты крышками, а секции 5 - пробками 14, Секции 2-5 снабжены сливными патрубками 15. Промывочная емкость 4 снабжена патрубком водоснабжения и направляющим раструбом, служащим элементом циркуляции воды и разделяющим рабочий объем емкости 4 на центральную полость обработки и периферийную полость нагрева воды. 5 з.п. ф-лы, 5 ил. Ё

COQ3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧ Е СКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з 6 03 0 3/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ате аэ1" g

ОТЕК,е, 1

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4858856/10 (22) 14.08.90 (46) 15.08.92. Бюл. М 30 (71) Черкасский завод "Фотоприбор" (72) А.Ф.Домрин (56) Патент ФРГ М 3409675, кл. G 03 Р 13/04, 1984.

Патент ГДР М 243782, кл. G 03 0 3/00, 1985. (54) ЛАБОРАТОРНЫЙ СТЕНД ДОМРИНА

А.Ф. ДЛЯ ОБРАБОТКИ ФОТОМАТЕРИАЛОВ (57) Использование: в устройствах подготовки фоторастворов и к фотообработке. Сущность изобретения: устройство включает в себя корпус 1 с термостатируемой рабочей камерой, выполненной одно- или многосекционной с секциями 3-5. Корпус выполнен теплопроводным, металлическим. Корпус и секции 3-5 могут иметь произвольную форму. Днище рабочей камеры выполнено rioлым, содержащим полость 6, Боковые стенки секций рабочей камеры также выполИзобретение относится к лабораторному оборудованию с активным термостатированием рабочего объема, в частности к .устройствам подготовки фоторастворов и к фотообрабатывающим устройствам для создания однородного температурного поля в рабочем объеме и стабилизации температуры фотохимических растворов и промывочной воды перед фотообработкой и в процессе ее.

Известен лабораторный стенд для химико-фотографической обработки, представляющий собой единичный проявочный бак, стабилизация температуры в котором осуществляется путем уменьшения тепло-!,, Ж„, 1755248 А1

2 нены полыми с полостймит 7. Полости 6 и 7 сообщаются между собой. Полости 6 и 7 заполнены рабочей жидкостью 8. С донной областью 6 рабочей камеры термически связан резистивный нагреватель 9 жидкости 8.

Нагреватель 9 выполнен плоским и размещен на внешней поверхности днища или в виде стержня и установлен в заглушенном трубчатом углублении испарителя. Внутри любой из секций установлен датчик температуры 11. Корпус 1 помещен в теплоизоляционный кожух 12, который может содержать съемные элементы 13, закрывающие нагреватель 9. Секции 3, 4 могут быть закрыты крышками, а секции 5 — пробками

14. Секции 2-5 снабжены сливными патрубками 15. Промывочная емкость 4 снабжена патрубком водоснабжения и направляющим раструбом, служащим элементом циркуляции воды и разделяющим рабочий. объем емкости 4 на центральную полость обработки и периферийную полость нагрева воды. 5 з,п. ф-лы, 5 ил.

Q3 вых потерь через стенки корпуса и путем их (Я возмещения с помощью нагревателя. Для этого бак выполнен из материала с низким ф коэффициентом теплопроводности (напри- Q) мер, из полиуретана) и армирован материалом с аысоким коэффициентом отраиениа ) » тепла (например, алюминием). Внутрь про- а явочного бака введен электронагреватель, выполненный, например. в виде трубчатого: электронагревателя.

Недостатком этого лабораторного стенда является невозможность обеспечения заданной однородности температурного поля, в частности требуемой объемной иэотермичности обрабатывающего раствора при

1755248 колебаниях температуры внешней среды, что связано с локальным подведением тепла с помощью электронагревателя к обрабатывающему раствору, Кроме того. неэффективное использование рабочего объема бака, часть которого занята электронагревателем, приводит к необходимости увеличения количества обрабатывающего раствора. Все это ухудшает эксплуатационные характеристики лабораторного стенда,Иэвестен лабораторный стенд для быстрой обработки фотоматериалов, представляющий собой камеру обработки, имеющую форму параллелепипеда, размеры которого соответствуют формату обрабатываемого фотоматериала, В верхней части устройства имеется светонепроницаемая крышка, которая снимается при загрузке фотоматериала, Постоянство температуры обрабатывающего раствора поддерживается с помощью водяной рубашки, окружающей камеру обработки, Вода, подаваемая в водяную рубашку, нагревается электрическим нагревателем, снабженным терморегулятором. Перед началом работй в камеру обработки заливается необходимое количество обрабатывающего раствора и после доведения температуры его до регламентированной в полной темноте загружается экспонированный фотоматериал.

Недостатком этого лабораторного стенда является длительный выход на установочный режим, обусловленный необходимостью нагрева большого объема жидкости водяной рубашки и значительного объема обрабатывающего раствора, Кроме того, недостаточная однородность поля температур водяной рубашки, связанная с наличием в ней застойных зон, не обеспечивает требуемую равномерность нагрева обрабатывающего раствора, Все это ухудшает эксплуатационные характеристики лабораторного стенда.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство, содержащее размещенные в корпусе Й последовательно установленных односекционных термостатируемых рабочих камер, где N = 1,2,..., m„,, К а также датчик температуры и нагреватель.

Недостатком этого лабораторного стенда является значительная тепловая инерционность теплоносителя водяной бани, вызывающая длительность выхода устройства на установочный тепловой режим. Изэа плохих условий теплопередачи от нагревателя к слоям фотораствора вблизи фотоматериала в устройстве также невозможно быстрое достижение регламентиро10 дой и слива этой воды после окончания фотообработки с последующей чисткой его стенок, что повышает трудоемкость работ, Цель изобретения — улучшение эксплуа15 тационных характеристик путем сокращения времени обработки и облегчения обслуживания.

Поставленная цель достигается тем, что в известном лабораторном стенде для обраПоставленная цель достигается также

45 тем, что N последовательно установленных односекционных термостатируемых рабочих камер размещены в р параллельных между собой рядах, а нагреватель выполнен плоским, или в виде стержня и установлен

50 соответственно на внешней поверхности донной области корпуса или в заглушенном .трубчатбм углублении донной области корпуса.

На фиг, 1 изображено предложенное

55 многосекционное устройство, общий вид. разрез; на фиг. 2 — односекционное устройство в форме вертикального бака, общий вид, разрез; на фиг, 3 — то же, в форме горизонтальной кюветы, общий вид, разрез: на фиг. 4 — многосекционное устройство в

40 ванного режима фотообработки. Кроме того, необходимость в создании принудительной циркуляции теплоносителя в резервуаре для повышения равномерности нагрева рабочих камер, требует наличия в устройстве нагнетателя рабочей среды и необходимости управления им в процессе работы устройства. Недостатком является также необходимость в наполнении его резервуара перед каждой фотообработкой воботки фотоматериалов, содержащем размещенные в корпусе N последовательно установленных односекционных термостатируемых рабочих камер, где N = 1,2,..., m„...k, а также датчик температуры и нагреватель, нагреватель термически связан с донной областью корпуса, а донная область корпуса и боковые стенки односекционных термостатируемых рабочих камер выполнены полыми, вакуумированными и соединенными между собой, Постасленная цель достигается также тем, что односекционная термостатируемая рабочая камера выполнена в виде вертикального бака для обработки или горизонтальной кюветы для обработки.

Поставленная цель достигается также тем, что односекционная термостатируемая рабочая камера выполнена в виде емкости для запасной рабочей среды. .Поставленная. цель достигается также тем, что односекционная термостатируемая рабочая камера выполнена в виде емкости для промывающей среды

1755248 форме фототермостата с секциями в виде несъемных емкостей для рабочей среды, общий вид, разрез; на фиг. 5 — односекционное устройство в форме промывочной емкости, общий вид, разрез.

Предложенный лабораторный стенд включает в себя общий корпус 1 (фиг. 1-5) с термостатируемой рабочей камерой, выполненной либо односекционной (секции 2,3,4 соответственно на фиг. 2,3,5), либо содержащей несколько последовательно расположенных секций 3-5 (фиг, 1) или 5 (фиг. 4), предназначенных для проведения различных или идентичных лабораторных операций, например операций химико-фотографической обработки, Корпус 1 выполнен теплопроводным, металлическим, например, из нержавеющей стали или из титана. По форме корпус 1 и секции

2-5 (фиг, 1-5) рабочей камеры могут быть произвольными, В частности, секция 2 (фиг, 2) рабочей камеры может быть выполнена в форме вертикального обрабатывающего бака прямоугольного или круглого сечения.

Секция 3 (фиг. 1, 3) может быть также выполнена в форме горизонтальной кюветы. Кроме того, секция 4 (фиг. 1, 5) может быть выполнена в виде промывочной емкости.

Наконец, секция 5 (фиг. 1, 4) может быть выполнена в виде емкости для рабочей среды (например, для запасного фотохимического раствора).

Днище рабочей камеры выполнено палым, образующим полость 6 (фиг. 1-5), Боковые стенки секций рабочей камеры также выполнены полыми с полостями 7. Полости

6 днища и полости 7 боковых стенок секций рабочей камеры выполнены сообщающимися между собой. Днище рабочей камеры и боковые стенки ее секций образуют единую тепловую трубу, испаритель которой 6 выполнен в виде днища, а конденсатор 7 — s виде системы боковых стенок секций. Èñïàритель 6 и конденсатор 7 тепловой трубы образуют замкнутый герметичный корпус, из которого удален неконденсирующийся гаэ. Тепловая труба выполнена безфитильной гладкостенной (термосифонного типа).

Однако возможна и тепловая труба, на внутренней поверхности корпуса которой расположена капиллярно-пористая структура— фитиль (не показано). Загерметизированный металлический корпус тепловой трубы заполнен рабочей жидкостью 8 (фиг. 1-5), например, водой, служащей в качестве теплоносителя, способного эффективно переносить тепло в интервале температур

40-180 С, достаточном для работы устройства. Рабочая жидкость 8 должна находиться в полости тепловой трубы как в жидкой, тзк рабочей жидкости 8 (фиг. 1-5) в пусковом режиме работы устройства нагреватель 9 может быть выполнен в виде двух автономных, пускового и рабочего, нагревательных

40 элементов (не показаны). При использовании нагревателя 9 (фиг. 2, 4) в аиде стержня для регулирования его мощности может быть предусмотрена также возможность введения этого стержня внутрь трубчатого

45 углубления 10 на разную глубину.

Электронагреватель 9 (фиг. 1-5) является частью системы термостабилизации, в которую входит также датчик температуры 11 и внешний блок контроля и регулирования

50 температуры (не показан). Датчик температуры I1 может быть любым известным yctройством, установленным внутри любой иэ секций 2-5 рабочей камЕры. Датчик температуры 11 и нагреватель 9 электрически свя55 ззны с внешним блоком контроля и регулирования температуры, сигналы которого -используются для управления током обмотки нагревателя 9, Другим важным элементом системы термостабилиэации секций 2-5 рабочей ка10

30 и в паровой фазе. В тепловую трубу заправлена такое количество рабочей жидкости 8, при котором она занимает 15-257ь объема ее внутренней полости. Испаритель 6 тепловой трубы предназначен для поглощения теплоты, испаряющейся рабочей жидкостью 8, а конденсатор 7- для ее выделения кондерсирующимся парбм рабочей жидкости. Тепловая труба является самостоятельным контуром циркуляции теплоносителя, испытывающего фазовые переходы (испарение — конденсация).

С донной областью 6 рабочей камеры термически связан нагреватель 9 рабочей жидкости 8, являющийся одним из элементов системы нагрева секции 2-5 рабочей камеры, Нагреватель 9 выполнен реэистивным, электроизолированным от окружающей среды и образует единый задатчик температуры рабочей жидкости 8 в рабочем объеме исполнителя 6 тепловой трубы. В одном из вариантов конкретной реализации лаборзторнаго стенда нагреватель 9 (фиг, 1, 3, 5) выполнен плоским, съемным, размещен с внешней по отйошению к полости 6 днища стороны и установлен на тепловой контакт с испарителем 6 тепловой трубы. В другом варианте реализации устройства нагреватель 9 (фиг. 2, 4) выполнен в виде стержня и установлен в заглушенном трубчатом углублении 10 испарителя 6 тепловой трубы на тепловой контакт с ним. При этом конструктивно нагреватель 9 может быть выполнен по любой известной схеме, Для обеспечения форсированнога прогрева

1755248

10

40

50 меры является кожух 12, выполненный из теплоизоляционного материала, например, пенонолиуретана или винипласта. Кожух 12 может также содержать и несколько слоев теплоизолятора (не показаны), среди которых могут быть и теплоотражающие экраны, Оболочка кожуха 12, плотно облегающая рабочую камеру (корпус 1), помимо теплоизоляционных свойств обеспечивает и высокую механическую прочность устройства, являясь его несущей конструкцией, к которой крепятся рабочие камеры 2-5. Кожух 12 может содержать съемные элементы 13 (фиг. 1, 3), закрывающие нагреватель 9, необходимые при замене вышедшего из строя нагревателя 9.

Секции 2-4 (фиг. 1-3, 5) рабочей камеры сверху могут быть закрыты легко снимаемыми крышками (не показаны), выполненными также из теплоизоляционного материала.

Секции 5 (фиг. 1, 4) закрыты теплоизолирующими пробками 14, Секции 2-5 (фиг. 1, 2) снабжены сливными патрубками 15.

Промывочная емкость 4 (фиг. 5), кроме сливного патрубка 15, снабжена патрубком

16 центрального водоснабжения. Промывочная емкость 4 включает в себя также элементы циркуляции промывочной воды, выполненные, например, в виде направляющего раструба 17 с одним(верхним) открытым торцом, стенки которого расположены эквидистантно относительно боковых стенок секции. Раструб 17 разделяет рабочий объем промывочной емкости 4 на две основные ее полости, центральную полость 18 обработки и периферийную полость 19 нагрева воды.

Секции 3-5 (фиг. 1) рабочей камеры расположены в один ряд. Однако, секции многосекционной рабочей камеры могут быть расположены и в несколъко параллельных рядов (не показано).

Устройство работает следующим образом.

Лабораторный стенд устанавливают на рабочем месте таким образом, чтобы обеспечивался подвод воды из водопровода и слив отработанных растворов самотеком и воды под напором в канализацию. В исходном состоянии внешний блок контроля и регулирования температуры не включен, все крышки и трубки 14 (фиг, 1, 4) сняты.

Секции 2-5 (фиг. 1-5) рабочей камеры заполняют обрабатывающими растворами, При температуре окружающей среды существенно более низкой, чем регламентированная режимом обработки форсируют выход устройства в заданный температурный режим, При подаче с помощью блока контроля и регулирования температуры необходимого напряжения на пусковой и/или рабочий нагреватель 9 и протекании электрического тока по его обмотке нагреватель 9 нагревается, а от него нагревается нижняя стенка полого днища 6 рабочей камеры, являющаяся теплоприемной поверхностью испарителя тепловой трубы. Подводимое к испарителю 6 тепло передается через его стенку к теплоносителю — рабочей жидкости

8 (воде}. На поверхности рабочей жидкости

8 происходит испарение. flap под действием разности концентраций переносится в конденсатор 7 тепловой трубы, где за счет переохлаждения конденсируется. Таким образом конденсация пара осуществляется на внутренних боковых стенках и днище секций 2-5 рабочей камеры, Образовавшийся конденсат под собственным весом возвращается по гладкой структуре стенки тепловой трубы термосифонного типа или под действием сил поверхностного натяжения по капиллярно-пористой структуре обычной тепловой трубы в испаритель 6. Вследствие того, что в тепловой трубе происходит передача скрытой теплоты парообразования, испаритель 6 может передавать конденсатору

7 большие тепловые потоки, Парообразный теплоноситель в щелевых полостях, окружающих секции 2-5 рабочей камеры, конденсируясь на стенках этих секций, передает им свое тепло, Стенки секций 2-5 передают полученное тепло рабочей среде, заполняющей внутренний объем этих секций. Вакуумирование полостей 6 и 7 тепловой трубы дает возможность парам рабочей жидкости

8 равномерно заполнять объем этих полостей, выравнивая концентрированный тепловой поток, излучаемый нагревателем 9, по площади поверхности секций 2-5 рабочей камеры. Пары рабочей жидкости 8 в тепловой трубе начинают интенсивнее конденсироваться на более холодных участках стенок секций 2-5, что приводит на этих участках к повышению интенсивности тепломассообмена. Причем тепло подводится в большей степени к участкам поверхности секций 2-5, смоченных рабочей средой, залитой в эти секции. Это интенсифицирует теплообменные процессы и повышает однородность по-. ля температур в рабочем объеме.

Термостабилизация рабочей среды (фотохимического раствора и воды) в секциях

2-5 рабочей камеры автоматически поддерживается блоком контроля и регулирования температуры путем отключения электронагревателя g от источника напряжения при достижении рабочей средой (фотохимическим раствором или водой) заданной температуры обработки и последующего его подключения к источнику при снижении

1755248

10 температуры раствора ниже заданной величины за счет рассеяния тепла баком в окружающую среду. При использовании датчика температуры 11 рабочей среды с собственной теплоемкостью, существенно меньшей теплоемкости набухшего фотослоя, тепловая постоянная времени связи между нагревателем 9 и датчиком температуры 11 значительно меньше постоянной времени между нагревателем 9 и фотослоем, Поэтому датчик температуры 11 будет практически безынерционно реагировать на изменения температуры рабочей среды s секциях 2-5.

По окончании полного цикла обработки, рабочие растворы секций 2-5 рабочей камеры сливают с помощью патрубков 15 слива.

Устройство готово к последующей эксйлуатации, описанной выше.

Секции 2, 3 (фиг. 2, 1) рабочей камеры (или часть из них) в полной темноте или при неактиничном освещении заправляют экспонированным фотоматериалом (не показан), который и обрабатывают в соответствии с любым известным регламентом, осуществляя перемешивание фоторастворов любыми известными средствами.

Полость обработки 18 секции 4 (фиг. 5) загружают промываемым фотоматериалом (не показан). В полость нагрева 19 через патрубок 16 водоснабжения подают проточную воду из водопровода. Поднимаясь в полости 19, вода нагревается и через край направляющего раструба 17 переливается в полость обработки 18, осуществляя промывку фотоматериала, Отработанная вода сливается в канализацию через патрубок 15. . Полости емкостей 5 (фиг. 4.1) для рабочей среды заполняют, вынув пробки 14 из горловин емкостей, соответствующими запасными обрабатывающими растворами и вновь закрывают пробками 14. После прогрева обрабатывающих растворов в емкостях 5 до требуемой температуры нужное количество раствора сливается s мензурку через патрубок слива в донной части каждой емкости 5.

Применение предложенного технического решения позволяет создать обрабатывающие устройства с широкой гаммой форм и размеров без существенных изменений в конструкции и технологии изготовления и одновременно уменьшить относительные габариты термостатов устройств, Использование предложенного устройства позволяет обеспечить высокую степень изотермичности объема рабочей камеры, обусловленную сплошной и развитой тепловыделяющей поверхностью и симметричным температурным полем нагревателя. Предложение

2S

6. Стендпоп.1, отличающийся тем, что нагреватель выполнен плоским или сокращает время выведения устройства на требуемый тепловой режим и дает возможность быстро доводить растворы до готовности. Использование предложенного устройства позволит облегчить обслуживание его и повысить культуру производства, исключив необходимость заправки устройства перед работой теплоносителем и последующего слива его. Стенки корпуса и рабочей камеры, благодаря применению коррозионностойкой стали или титана, име ют высокую химическую стойкость и механическую прочность, а следовательно обладают долговечностью. Предложенныи способ подвода теплового потока в рабочую камеру увеличивает надежйость и ресурс работы нагревателя. Воэможность быстрого сьема и установки нвтревателя обеспечивают ремонтопригодйость устройства. Все это улучшает эксплуатационные характеристики лабораторного стенда.

Формула изобретения .

1. Лабораторный стенд для обработки фотоматериалов, содержащий размещенные в корпусе N последовательно установленных односекционных термостатируемых рабочих камер, где N = 1,2,...,m...,Ê, а также датчик температуры и нагреватель, о т л и ча ю шийся тем, что, с целью улучшения эксплуатационных характеристик путем сокращения времени обработки и облегчения обслуживания, в нем нагреватель термически связан с донной областью корпуса, а донная область корпуса и боковые стенки односекционных термостатируемых рабочих камер выполнены полыми, вакуумированными и соединенными между собой.

2. Стенд по и. 1,. отличающийся тем, что односекционная термостатируемая рабочая камера выполнена в виде вертикального бака для обработки или горизонтальной кюветы для обработки.

3. Стендпоп.1, отличающийся . тем, что односекционная термостатируемая рабочая камера выполнена в виде емкости для запасной рабочей среды, 4. Стендпоп.1, отличающийся тем, что односекционная термостатируемая рабочая камера выполнена в виде емкости для промывающей среды.

5. Стенд по и, 1, отличающийся тем, что N последовательно установленных односекционных термостатируемых рабочих камер размещены в р параллельных между собой рядах.

11.1755248 в виде стержня и установлен соответственно на внешней поверхности донной области корпуса или в заглушенном трубчатом углублении донной области корпуса.

1755 48

1755248

Составитель А.Домрин

Техред M.Моргентал Корректор C. Пекарь

Редактор И,Сегляник

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

Заказ 2892 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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