Устройство для регенерации травильных растворов Советский патент 1992 года по МПК C23F1/08 C25D21/16 

Изобретение касается химической и электрохимической обработки металлов, и конкретно - регенерации отработанных травильных растворов.

Цель изобретения - повышение производительности устройства за счет увеличения амплитуды угловых колебаний щеток механизма очистки катодов.

На фиг. 1 схематически изображено устройство для регенерации травильных растворов; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - щетка механизма очистки катодов с вибровозбудителем.

Устройство для регенерации травильных растворов содержит гидродроссели 1 для регулирования расхода отработанного травильного раствора, дозирующие коробки 2, отфильтровывающие посторонние включения и обеспечивающие спокойное поступление отработанного травильного раствора в электролизеры 3. Последние состоят из ванны 4 с крышкой 5 с подводящим 6 и отводящим 7 патрубками и содержат аноды 8 и катоды 9, подключенные с помощью шин к источнику питания (на чертеже не показан). В ванне установлен регулятор температуры, включающий змеевик 10 с хладагентом, скорость которого регулируется в зависимости от температуры раствора в электролизере датчиком температуры 11.

Катоды 9 выполнены в виде фигурного сектора и размещены на общем валу 12 с возможностью поворота на угол до 250° от командоаппарата 13 и привода 14. С их помощью катоды 9 периодически перемещаются из зоны электролизера в зону механизма очистки катодов и сборника 15 выделенного металла.

Механизм очистки катодов состоит из корпуса 16, щеток 17, привода 18 и снабжен системой смачивания и улавливания фракций меди из промывочного раствора, вклю(Л

С

VJ ON

00

N

чающей распылители 19, воронку 20, отстойник 21, сборник 22, бак 23 и насос 24, соединенный трубопроводом 25 с распылителями 19,

Каждая из щеток 17 механизма очистки катодов своим цилиндрическим корпусом 26 охватывает приводной вал 27 и смонтирована на валу посредством скользящего соединения шпонка-паз с возможностью перемещения вдоль него. Щетки снабжены вибровозбудителем, который выполнен в виде косозубой центральной шестерни 28, жестко соединенной с цилиндрическим корпусом 26 щетки, механизма свободного хода 29 и размещенных на водиле 30 сателлитов 31, введенных в зацепление с косозубой центральной шестерней. При этом сателлиты снабжены противофазно неуравновешенными дебалансами, а оси 32 сателлитов связаны с корпусом 33 вибровозбудителя через механизм 29 свободного хода. Между корпусом вибровозбудителя и косозубой центральной шестерней 28 установлены упругие элементы 34 и 35.

Привод щеток 17 осуществляется от электродвигателя 18 через редуктор и червячную передачу.

Устройство работает следующим образом.

Отработанный травильный раствор подается через соответствующие гидродроссели 1, дозирующие коробки 2 в электролизеры 3, где под действием выпрямленного тока происходит выделение меди на катодах 9 и окисление двухвалентного железа до трехвалентного на анодах 8. Через интервалы времени, определяемые командоаппаратом 13, привод 14 поворачивает вал 12 с катодами 9 из зоны электролизера в зону механизма очистки сборника выделенного металла, где с помощью вращающихся от привода 18 щеток 17 и промывочного раствора, подающегося через распылители 19 струйного коллектора из бака 23 насосом 24 по трубопроводу 25, снимается осадок меди, который транспортируется совместно с промывочным раствором через воронку 20 в отстойник 21, после чего промывочный раствор, освобожденный от фракции меди, самотеком переливается в бак 23. После очистки катоды возвращаются в исходное положение, затем аналогично производится очистка катодов другого электролизера, после чего цикл повторяется. Отрегенери- рованный травильный раствор из электролизеров поступает в ванну травления для повторного использования.

В рабочем режиме очистки катодов электродвигатель 18 через редуктор и червячную передачу приводит во вращение вал 27 с установленной на нем щеткой 17 и косозубую центральную шестерню 28. Последняя приводит во вращение неуравновешенные сателлиты 31. Возникающая от дебаланса центробежная сила действует на ось 32. Водило 30 и ось 32 перемещаются только в сторону, противоположную вращению вала 27, что обеспечивается механиз0 мом 29 свободного хода. Таким образом, каждый оборот сателлитов 31 сообщает импульс водилу 30 (продолжительностью 1/2 оборота) в сторону, противоположную вращению вала vi, соответвенно, щетки 17.

5

Неуравновешенные сателлиты 31 совершают сложное движение: относительное вокруг осей 32 и переносное вокруг оси вала 27. В результате переносного движе0 ния на сателлиты 31 действуют центробежные силы инерции, которые накладывают на косозубую центральную шестерню 28 возратно-поступательные импульсы, носящие синусоидальный ха5 рактер, причем полный цикл соответствует одному обороту неуравновешенных сателлитов 31. Под действием этих возвратно- вращательных импульсов с косозубом зацеплении возникают силы, смещающие

0 косозубую центральную шестерню 28 в осевом направлении. Под действием положительного импульса косозубая центральная шестерня 28 смещается вправо, а под действием отрицательного - влево (или на5 оборот в зависимости от направления нарезки зубьев). Упругие элементы 34 и 35 обеспечивают плавность осевых переме- щений цилиндрического корпуса щетки 17 и ограничивают их.

0 Таким образом, цилиндрический корпус 26 со щетками 17 совершает сложное движение: на вращательное движение накладывается возвратно-вращательное и возвратно-поступательные осевые движе5 ния. Траектория движения щеточных элементов по поверхности катодов является сложной кривой, носящей неравномерный синусоидальный характер. Геометрические характеристики траектории движения, ди0 намика и направленность силового воздействия щеточных элементов на поверхность катодов способствует более эффективному разрушению связей осадка меди с катодами, что ведет к качественному выполнению

5 операции съема осадка меди с активной площади катодом при одновременном снижении расхода промывочной жидкости. При этом сокращается время на обработку поверхности катодов, что способствует увеличению производительности устройства.

Формула изобретения

Устройство для регенерации травильных растворов по авт. св. Мг 1664885, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности за счет увеличения амплитуды угловых колебаний снеток механизма очистки катодом, вибровозбудитель выполнен в виде косозубой центральной

0

шестерни, соединенной с цилиндрическим корпусом щетки, механизма свободного хода и сателлитов, оси которых связаны с корпусом вибровозбудителя через механизм свободного хода, при этом упругие элементы щеток расположены между вибровозбудителем и корпусом, установленным с возможностью взаимодействия с сателлитами, действия с сателлитами.

Использование: электрохимическая и химическая обработка металлов. Сущность изобретения: устройство включает дозаторы, электролизеры, сборник выделенного металла, механизм очистки катодов, выполненный в виде струйного коллектора и щеток При поворачивании вала с катодами из зоны электролизера в зону механизма очистки производится съем осадка меди с помощью вращающихся щеток и промывного раствора. Щетки снабжены вибровозбудителем. Сложная траектория движения щелочных элементов обеспечивает качественный съем осадка меди. 4 ил.

23 21

А - А

Фиг. 2

фиг 1

5

rFhfn

rFh

4

Ш

6-5

rFh

r&L

Я

Фиг з