МАШИНА ДЛЯ ЗАЧИСТКИ КАТОДОВ Российский патент 2019 года по МПК C25C7/08 

Область техники

Настоящее изобретение соответствует технической области машин для зачистки катодов, которые необходимы для разделения металлических листов, полученных электролизом на упомянутых катодах.

Уровень техники

Существуют металлы, которые пользуются очень высоким спросом, их получают с помощью процесса электролиза, который приводит к тому, что искомый металл осаждается на катодах, погруженных в конкретный раствор. Эти катоды, как правило, имеют квадратную или прямоугольную форму.

После того, как был нанесен искомый материал, образуя покрывающий лист или слой на двух поверхностях каждого из катодов, погруженных в раствор, упомянутые листы должны быть сняты с катодов. Первоначально эта операция выполнялась вручную, что привело к процессу, который требует трудоемкой деятельности и является медленным и кропотливым как из-за операции разделения, так и из-за того, что она должна выполняться отдельно на каждом катоде.

В настоящее время эти аспекты значительно усовершенствовались, главным образом, благодаря наличию машин, которые сокращают работу и оптимизируют процесс.

Однако они все еще имеют конкретные недостатки из-за способа зачистки листов относительно поверхностей катодов, и что это все еще довольно медленный процесс. В некоторых способах разделения применялись пневматические молотки, что вызывало много шума, и через короткий промежуток времени случалась деформация катодов из-за ударов.

Ссылочные документы ES 0372891 и ES 2005673 могут быть упомянуты в качестве примеров состояния техники.

Первый ссылочный документ ES 0372891 относится к гидравлическому способу удаления цинка, осажденного на катодах, для его электролитического получения, в котором после удаления катодов из резервуара каждая его поверхность подвергается воздействию струи воды под высоким давлением, которая направлена таким образом, чтобы он воздействовал на линию разделения между алюминиевым листом и цинком, нанесенным на него, с определенным углом, чтобы вызвать отделение цинка.

Этот метод предлагает альтернативный режим, который предотвращает повреждение поверхностей катодов, но он все еще остается медленным, так как разделение выполняется на каждом катоде отдельно, а катоды и инжекторы воды под давлением должны быть точно выровнены, чтобы вода точно воздействовала на уровень воды, а не на что-либо еще, поскольку любое небольшое изменение, например, из-за испарения в электролизных резервуарах, будет означать, что применение струи воды не будет отвечать своему назначению.

Ссылочный документ ES 2005673 относится к способу снятия электролитически осажденной меди с катода, причем упомянутый катод подвергается изгибающему напряжению на величину, превышающую адгезионную прочность между осажденной медью и катодом, но без превышения предела текучести, таким образом при этом, по меньшей мере, часть осажденной меди отделяют от катода, и осажденная медь может быть затем зачищена посредством клина или газовой струи.

Опять же, этот метод не позволяет достичь высокого уровня производства, поскольку каждый катод должен обрабатываться отдельно струей газа или клином, а также катоды должны быть предварительно согнуты, что увеличивает используемое время, а со временем катоды могут выходить из строя из-за износа.

Осуществление изобретения

Машина для зачистки катодов, в которой на каждой из двух противоположных ее поверхностях, показанных здесь, имеется листовое металлическое покрытие, которое состоит из первого рабочего и второго приемного уровня, расположенный ниже первого.

Первый рабочий уровень состоит из механизма подачи катодов, первого передаточного механизма для перемещения упомянутых катодов внутри машины, механизма обработки с зачистной головкой, имеющей две чистящие рамы, каждая из которых воздействует на один катод одновременно, второго передаточного механизма для перемещения катодов и механизма выгрузки катодов без листов.

В свою очередь, второй уровень каждого из полученных листов состоит из системы приема листов, конвейерной ленты и станции удаления листов, а также общего стола для сбора и взвешивания с роликами обоих листов.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения механизм приема катода первого уровня состоит из системы параллельных балок, где первая балка закреплена, а вторая - движется, ее движение в вертикальном направлении вызвано гидравлическим приводом поворотного толкателя в сборе, а перемещение в горизонтальном направлении вызвано синхронизированным двойным гидроцилиндром в сборе между ними с помощью гидромеханического делителя потока.

В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения, первый передаточный механизм для перемещения катодов в механизм зачистки образован навесным цепным конвейером, а второй передаточный механизм для перемещения катодов образован навесным сдвоенным кабельным конвейером.

Согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения, каждая из двух чистящих рам механизма обработки первого уровня состоит из катодного моющего средства, образованного серией водяных коллекторов с распылительными насадками, прикрепленными к зачистной головке.

Аналогичным образом, и в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения, каждая чистящая рама механизма обработки первого уровня состоит из первых средств продвижения катодов вдоль зачистной головки, образованные в каждом случае механизмом шагающей балки, приводимым в действие гидравлически, который имеет устройство поперечной устойчивости.

В соответствии с другим аспектом, в предпочтительном варианте осуществления изобретения, механизм обработки состоит из системы направляющих лезвий для каждой из чистящих рам катодов, причем упомянутая система лезвий прикреплена к зачистной головке.

В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения, механизм обработки состоит из средства предварительного снятия для каждой чистящей рамы, образованной роботом с лезвием для каждого катода.

В этом случае и в предпочтительном варианте осуществления изобретения, механизм обработки состоит из средств запуска предварительной зачистки, которые имеют раму с подвижными режущими средствами.

Кроме того, упомянутые средства запуска предварительной зачистки пригодны для проверки уровня адгезии между катодом и листом на нем.

В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения, первый рабочий уровень этой машины для зачистки катодов состоит из чистящей рамы, расположенной ниже по потоку от второго передаточного механизма и образованной двумя чистящими механизмами, по одному для каждого из катодов, обрабатываемых одновременно.

Каждый из упомянутых чистящих механизмов поддерживает чистящее устройство и второе средство продвижения, ответственное за отвод каждого катода от второго передаточного механизма через чистящую раму к механизму выгрузки, причем упомянутые вторые средства продвижения образованы шагающей балкой.

В этом случае и в предпочтительном варианте осуществления изобретения, чистящее устройство состоит из подъемного механизма, образованного подвижной тележкой, управляемой посредством вертикальных направляющих, узла щеток, прикрепленных к шатунам, и оросительной системы, образованной серией распределителей, обеспеченных с форсунками.

В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения, система приема листов второго уровня состоит из системы демпфирования упомянутых листов, образованной люком, приводимым в действие посредством пневматического сильфона, и системой, сопровождающей листы.

В этом случае и в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения, система приема листов состоит из двух пар колес ниже по потоку от системы демпфирования, приводимой в действие с помощью электродвигателей с зубчатой передачей для управления скоростью падения листов.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения, станция удаления листов состоит из фиксированной приемной рамы, приемного робота и направляющего устройства.

Машина для зачистки, представленная здесь, значительно улучшает состояние техники.

Это потому, что на два катода воздействуют одновременно, что означает, что время процесса значительно сокращается.

Кроме того, форма конструкции машины, обеспечивает идеальный контроль над выполняемыми шагами, как для каждой пары катодов, так и для листов, которые отсоединяются от них. Это контролируется двумя идеально синхронизированными уровнями машин, которые сокращают время, необходимое для зачистки катодов, и значительно увеличивают производительность машины.

Кроме того, зачистку проводят с помощью лезвий, а предварительную зачистку проводят заранее и с использованием активатора предварительной зачистки, так что листы поверхностей катодов разделяются, не вызывая каких-либо повреждений или царапин на них.

Краткое описание чертежей

В целях облегчения понимания характеристик изобретения в соответствии с его предпочтительным практическим вариантом осуществления упомянутого описание сопровождается набором чертежей, составляющих его неотъемлемую часть, которые в качестве иллюстрации, а не ограничения, представляют следующие:

На фигуре 1 показан вид в перспективе верхнего уровня машины для зачистки катодов для предпочтительного варианта осуществления изобретения.

На фигуре 2 показан вид сверху верхнего уровня машины для зачистки катодов для предпочтительного варианта осуществления изобретения.

На фигуре 3 показан вид в вертикальной проекции машины для зачистки катодов для предпочтительного варианта осуществления изобретения.

На фигуре 4 показан вид в разрезе машины для зачистки катодов для предпочтительного варианта осуществления изобретения.

На фигуре 5 показан вид в перспективе механизма зачистки машины для зачистки катодов для предпочтительного варианта осуществления изобретения.

На фигуре 6 показано поперечное сечение лопастей зачистного механизма машины для зачистки катодов для предпочтительного варианта осуществления изобретения.

Подробное описание предпочтительного варианта осуществления изобретения

В свете представленных чертежей можно видеть, как в предпочтительном варианте осуществления изобретения, машина 3 для зачистки катодов 5, катоды которой имеют металлический слой в виде листа на каждой из двух его противоположных поверхностей, представленных здесь, состоит из первого рабочего уровня 1 и второго приемного уровня 2, расположенный ниже упомянутого первого уровня 1. В этом случае рассматривается машина с алюминиевыми катодами, на которой вследствие электролиза накапливается лист цинка.

Как показано на фиг. 1-4, первый рабочий уровень 1 состоит из механизма подачи 4 катодов 5 в машину, первого передаточного механизма 8.1 для перемещения упомянутых катодов внутри машины, механизма обработки с зачистной головкой, имеющий две чистящие рамы 7, каждая из которых воздействует на один катод одновременно, второго передаточного механизма 8.2 для перемещения катодов и механизма выгрузки 9 катодов без листов цинка.

Аналогично, как можно видеть на фиг. 3 и 4, второй уровень 2 состоит из, для каждого из полученных листов, системы приема листов 10, конвейерной ленты 11 и станции удаления листов 12, а также общего стола для сбора и взвешивания 13 с роликами для обоих листов.

Кран отвечает за размещение катодов 5 в механизме подачи 4 в машине. В этом предпочтительном варианте осуществления изобретения упомянутый механизм подачи 4 катодов первого уровня 1 состоит из системы параллельных балок с первой фиксированной балкой и второй подвижной балкой. Движение второй подвижной балки вызвано в вертикальном направлении гидравлическим приводом поворотного толкателя в сборе, в то время как в горизонтальном направлении оно вызвано синхронизированным двойным гидроцилиндром в сборе между ними посредством гидромеханического делителя потока.

Внизу механизма подачи 4 катодов в предпочтительном варианте осуществления изобретения находится первый передаточный механизм 8.1 для его передачи на механизм обработки. Этот первый передаточный механизм 8.1 образован навесным кабельным конвейером. Его целью является перемещение катодов 5 от выравнивания механизма подачи 4 к выравниванию зачистной головки.

Механизм обработки первого уровня, который показан на фигуре 1, в этом предпочтительном варианте осуществления изобретения имеет на каждой из двух чистящих рам 7 средства для катодной промывки, образованные серией водяных коллекторов с распылительными насадками, прикрепленными к зачистной головке.

Кроме того, в этом предпочтительном варианте осуществления изобретения, обе чистящие рамы 7 механизма обработки, соответственно, состоят из первых средств продвижения катодов 5 вдоль зачистной головки, образованные в каждом случае механизмом шагающей балки, приводимым в действие гидравлически, и которые имеют систему поперечной устойчивости.

В этом предпочтительном варианте осуществления изобретения механизм обработки состоит из системы направляющих лезвий 6 для каждой из чистящих рам 7 катодов, причем упомянутая система лезвий прикреплена к зачистной головке. Назначение чистящих рам 7 состоит в размещении механизмов, отвечающих за полное разделение алюминиевого катода и цинкового листа, в результате чего последний падает к нижнему уровню машины.

Как показано на фигуре 1, в этом предпочтительном варианте осуществления изобретения перед чистящими рамами 7, механизм обработки состоит из средств предварительной зачистки 14 для каждой чистящей рамы 7, образованные роботом с лезвием для каждой стороны катода. Цель таких средств предварительной зачистки 14 состоит в том, чтобы добиться первоначального отделения небольшого участка цинка по всей верхней части катода без разрушения цинкового листа или повреждения поверхности катода.

Робот оснащен лезвием в дополнение к способности выполнять предварительное удаление с помощью упомянутых лезвий, каждое из которых воздействует на каждую поверхность катода, в случае, если он обнаруживает трудности при предварительном удалении, для упомянутого катода генерируется команда на отклонение, и робот может его удалить.

После того, как катоды прошли через механизм обработки, они осаждаются на втором передаточном механизме 8.2, который в этом предпочтительном варианте осуществления изобретения образован навесным сдвоенным кабельным конвейером.

Как показано на фигуре 1, в этом предпочтительном варианте осуществления изобретения катоды перемещаются с помощью упомянутого второго средства переноса 8.2 в чистящую раму катода 15. Упомянутая чистящая рама 15 образована двумя чистящими механизмами, по одному для каждого из одновременно обрабатываемых катодов.

Каждый чистящий механизм закрепляет чистящее устройство и второе средство продвижения, ответственное за отвод каждого катода от второго передаточного механизма 8.2 через чистящую раму и к механизму выгрузки 9, в котором упомянутое второе средство продвижения образовано шагающей балкой.

В этом предпочтительном варианте осуществления изобретения упомянутое чистящее устройство состоит из подъемного механизма, образованного подвижной тележкой, управляемой посредством вертикальных направляющих, узла щеток, прикрепленных к шатунам, и оросительной системы, образованной серией коллекторов со струйными форсунками.

Как можно видеть на фиг. 3 и 4, согласно этому предпочтительному варианту осуществления изобретения, система приема листов 10 второго уровня 2 состоит из системы демпфирования упомянутых листов, образованную люком, приводимым в действие с помощью пневматического сильфона, и листа, сопровождающего систему.

Согласно этому предпочтительному варианту осуществления изобретения станция удаления листов 12 состоит из фиксированной приемной рамы, приемного робота и направляющего устройства.

Описанный вариант осуществления представляет собой только один пример настоящего изобретения, и поэтому конкретные подробности, термины и предложения, используемые в настоящем описании, должны рассматриваться не как ограничивающие, а скорее только как основание для формулы изобретения и как репрезентативная основа, которая обеспечивает понятное описание, а также достаточную информацию для того, чтобы специалист в данной области техники применил настоящее изобретение.

Существенные улучшения в отношении состояния техники достигаются с помощью представленной здесь машины для зачистки катодов.

Таким образом, достигается машина, которая способна воздействовать на два катода одновременно, что означает, что за один и тот же период времени число катодов, которые подвергаются зачистке, намного больше, чем в более ранних машинах, что значительно повышает его производительность.

Эта полностью организованная машина включает в себя действия, которые необходимо выполнить с катодами. Таким образом, все возможные действия, которые должны быть выполнены на катодах, механизированы.

В результате этого труд на любом этапе процесса, выполняемого машиной, исключается.

Изобретение относится к машинам для зачистки катодов и может быть использовано для разделения металлических листов, полученных электролизом на упомянутых катодах. Машина содержит первый рабочий уровень и второй приемный уровень, расположенный ниже первого уровня. Первый рабочий уровень состоит из механизма подачи катодов к машине, первого передаточного механизма для перемещения катодов внутри машины, механизма обработки с зачистной головкой, имеющей две чистящие рамы, каждая из которых воздействует на один катод одновременно, второго передаточного механизма для перемещения катодов и механизма выгрузки листов. Второй приемный уровень для каждого из полученных листов состоит из системы приема листов, конвейерной ленты, станции удаления листов и общего стола для сбора и взвешивания с роликами для обоих листов. Обеспечивается механизация процесса очистки, повышается производительность. 12 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Машина для зачистки катодов (3), имеющих металлический слой в виде листа на каждой из двух противоположных сторон, отличающаяся тем, что она состоит из

- первого рабочего уровня (1) и второго приемного уровня (2), расположенного ниже первого уровня;

- причем первый рабочий уровень (1) состоит из механизма подачи (4) катодов в машине, первого передаточного механизма (8.1) для перемещения упомянутых катодов (5) внутри машины, механизма обработки с зачистной головкой, имеющей две чистящие рамы (7), каждая из которых воздействует на один катод (5) одновременно, второго передаточного механизма (8.2) для перемещения катодов и механизма выгрузки (9) катодов без листов;

- при этом второй приемный уровень (2) каждого из двух полученных листов состоит из системы приема листов (10), конвейерной ленты (11), станции удаления листов (12) и общего стола для сбора и взвешивания (13) с роликами для обоих листов.

2. Машина для зачистки катодов (3) по п. 1, отличающаяся тем, что механизм подачи (4) катодов (5) первого рабочего уровня (1) состоит из системы параллельных балок, в которой первая балка закреплена, движение второй балки в вертикальном направлении обеспечено гидравлическим приводом поворотного толкателя в сборе, а ее движение в горизонтальном направлении - синхронизированным двойным гидравлическим цилиндром в сборе между ними посредством гидромеханического делителя потока.

3. Машина для зачистки катодов (3) по п. 1, отличающаяся тем, что первый передаточный механизм (8.1) для перемещения катодов на механизм обработки образован навесным цепным транспортером, а второй передаточный механизм (8.2) для перемещения катодов образован навесным сдвоенным кабельным конвейером.

4. Машина для зачистки катодов (3) по п. 1, отличающаяся тем, что каждая чистящая рама (7) механизма обработки первого рабочего уровня (1) состоит из чистящих катодных средств, образованных серией водяных коллекторов с распылительными насадками, которые крепятся к зачистной головке.

5. Машина для зачистки катодов (3) по п. 1, отличающаяся тем, что каждая чистящая рама (7) механизма обработки первого рабочего уровня (1) состоит из первого средства продвижения катодов (5) вдоль зачистной головки, образованного в обоих случаях механизмом шагающей балки с гидравлическим приводом, который имеет систему против качания.

6. Машина для зачистки катодов (3) по п. 1, отличающаяся тем, что механизм обработки состоит из системы направляющих лезвий (6) для каждой из чистящих рам (7) катодов, причем упомянутая система лезвий (6) крепится к зачистной головке.

7. Машина для зачистки катодов (3) по п. 1, отличающаяся тем, что механизм обработки состоит из средства (14) предварительного снятия для каждой чистящей рамы (7), представляющего собой робот с лезвием для каждой стороны катода.

8. Машина для зачистки катодов (3) по п. 7, отличающаяся тем, что механизм обработки состоит из стартового средства для предварительного снятия, которое имеет раму с подвижным режущим средством, предназначенным для проверки уровня адгезии между катодом (5) и листом на нем.

9. Машина для зачистки катодов (3) по любому из пп.1-8, отличающаяся тем, что первый рабочий уровень (1) состоит из чистящей рамы (15), расположенной ниже по потоку от второго передаточного механизма (8.2) и образованной двумя чистящими механизмами, одним для каждого из катодов (5), обрабатываемых одновременно, причем каждый чистящий механизм связывает чистящее устройство и второе средство продвижения, обеспечивающее отвод каждого катода (5) от второго передаточного механизма (8.2) через чистящую раму (15) к механизму выгрузки (9), при этом второе средство продвижения выполнено в виде шагающей балки.

10. Машина для зачистки катодов (3) по п. 9, отличающаяся тем, что чистящее устройство состоит из подъемного механизма, образованного подвижной тележкой, управляемой посредством вертикальных направляющих, узла щеток, прикрепленных к шатунам, и оросительной системы, образованной серией коллекторов, снабженных распылительными насадками.

11. Машина для зачистки катодов (3) по п. 1, отличающаяся тем, что система приема листов (10) второго приемного уровня (2) состоит из системы демпфирования упомянутых листов, образованной люком, приводимым в действие пневматическим сильфоном, и системы сопроводительных листов.

12. Машина для зачистки катодов (3) по п. 11, отличающаяся тем, что система приема листов (10) состоит из двух пар колес, расположенных ниже по потоку от системы демпфирования, приводимой в действие посредством электродвигателей с зубчатой передачей для управления скоростью падения листов.

13. Машина для зачистки катодов (3) по п. 1, отличающаяся тем, что станция удаления листов (12) состоит из неподвижной приемной рамы, приемного робота и направляющего устройства.