Устройство для вертикального покачивания катодной штанги гальванических ванн
APPARATUS FOR VERTICAL ROCKING OF THE CATHODE ROD OF ELECTROPLATING BATHS

Изобретение относится к области гальваностегии, в частности, к оборудованию для нанесения гальванических покрытий, конкретно, к устройствам для вертикального покачивания катодной штанги с покрываемыми деталями и может быть использовано в автоматических гальванических линиях, в механизированных гальванических линиях, в гальванических ваннах с ручным обслуживанием.
Для получения оптимальных параметров технологического процесса осаждения гальванических покрытий необходимо иметь постоянную концентрацию компонентов в зоне осаждения, что обеспечивается перемешиванием электролита. Наиболее эффективным решением в данном случае является метод вертикального покачивания катодной штанги с покрываемыми деталями в процессе осаждения.
Известно устройство качания штанг, включающее ванну, ловители и штангу с приводом, выполненным в виде двух пневмоцилиндров (см. патент РФ№1477791).
Недостатком данного устройства является толчкообразное покачивания катодной штанги с покрываемыми деталями, из-за чего при движении катодной штанги вверх - вниз, происходит соскакивание покрываемых деталей с катодной штанги и падение их на дно гальванической ванны, вследствие чего снижается производительность устройства. Частоту и амплитуду колебаний очень сложно отрегулировать, что отрицательно влияет на качество гальванических покрытий.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является устройство для качания катодных штанг в ваннах гальванических линий, включающее раму с катодными штангами, токоподводы, качающий механизм с приводом, трехконечные штанги, соединяющие катодные штанги, и поводок, кинематически связанный с качающим механизмом (см. а.с. СССР №524868).
Недостатком данного устройства является неравномерное покачивание катодной штанги с покрываемыми деталями: в одну сторону - от привода, в противоположную сторону - за счет действия возвратных пружин. Частоту и амплитуду колебаний очень сложно отрегулировать, что отрицательно влияет на качество гальванических покрытий. Покачивание катодных штанг с покрываемых деталей происходит в виде горизонтальных перемещений, что не дает возможностей интенсифицировать гальванический процесс, снижается производительность устройства. В процессе осаждения гальванического покрытия верхний слой электролита обедняется по химическому составу, вследствие чего, скорость осаждения покрытия уменьшается.
Техническим результатом является повышение производительности устройства и качества гальванических покрытий за счет поддержания постоянной концентрации компонентом в зоне осаждения покрытия путем равномерного вертикального покачивания катодной штанги с покрываемыми деталями.
Технический результат достигается в устройстве для вертикального покачивания катодной штанги гальванических ванн, включающем гальваническую ванну, катодную штангу, установленные на торцевых поверхностях гальванической ванны вертикальных направляющих с пазами, установленные с возможностью перемещения по пазам направляющих ползуны с расположенными на их верхней поверхности регулировочными прокладками, токовые опоры-ловители, подключенные к источнику постоянного тока и расположенные на регулировочных прокладках, механизм возвратно-поступательного движения, выполненный в виде горизонтально установленного на продольной поверхности гальванической ванны передаточного вала, каждый конец которого жестко связан с системой рычагов, состоящей из трех одноплечих рычагов, шарнирно соединенных между собой, жестко закрепленный на нижней поверхности каждого ползуна ролик, установленный на каждой направляющей опорный ролик, шток, один конец которой закреплен на шарнире, соединяющем первый и второй рычаги одной из системы рычагов, а другой конец закреплен на эксцентрике мотора-редуктора, при этом катодная штанга установлена на токовых опорах-ловителях, а третий рычаг каждой системы рычагов установлен между опорным роликом и роликом ползуна с возможностью контактирования.
Установка на торцевых поверхностях гальванической ванны вертикальных направляющих с пазами, по которым перемещаются ползуны позволяет преобразовывать толчковообразное движение рычагов в плавное возвратно-поступательное движение катодной штанги.
С помощью регулировочных прокладок, установленных на верхних торцах ползунов, регулируется высота вертикальных перемещений катодной штанги.
За счет установки катодной штанги на токовых опорах-ловителей, подключенных к источнику постоянного тока и расположенных на регулировочных прокладка, подводится постоянный ток к покрываемым деталям.
Механизм возвратно-поступательного движения, выполненный в виде горизонтально установленного на продольной поверхности гальванической ванны передаточного вала, каждый конец которого жестко связан с системой рычагов, состоящей из трех одноплечих рычагов, шарнирно соединенных между собой, обеспечивает синхронность вертикального перемещения катодной штанги.
Установка третьего рычага каждой системы рычагов между опорным роликом и жестко закрепленным на нижней поверхности ползуна роликом, с возможностью контактирования обеспечивает передачу импульсного движения в плавное вертикальное движение.
Шток, один конец которой закреплен на шарнире, соединяющем первый и второй рычаги одной из системы рычагов, а другой конец закреплен на эксцентрике мотора-редуктора обеспечивает переход вращательного движения вала мотор-редуктора в колебательное движение первого и второго рычагов систем рычагов.
Устройство для вертикального покачивания катодной штанги гальванических ванн поясняется чертежом, где на фиг.1 представлен общий вид устройства, на фиг.2 - вид с боку.
Устройство для вертикального покачивания катодной штанги гальванических ванн состоит из гальванической ванны 1, катодной штанги 2, установленных на торцевых поверхностях гальванической ванны 1 вертикальных направляющих 3 с пазами 4, установленных с возможностью перемещения по пазам 4 направляющих ползунов 5 с расположенными на их верхней поверхности регулировочными прокладками 6, токовых опор-ловителей 7, подключенных к источнику постоянного тока (на чертеже не показан) и расположенных на регулировочных прокладках 6, механизма возвратно-поступательного движения 8, выполненный в виде горизонтально установленного на продольной поверхности гальванической ванны 1 передаточного вала 9, каждый конец которого жестко связан с системой рычагов 10, состоящей из трех одноплечих рычагов 11, 12 и 13, шарнирно соединенных между собой, жестко закрепленного на нижней поверхности каждого ползуна 5 ролика 14, установленного на каждой направляющей 3 опорного ролика 15, штока 16, один конец которой закреплен на шарнире 17, соединяющем первый 11 и второй 12 рычаги одной из системы рычагов 10, а другой конец закреплен на эксцентрике 18 мотора-редуктора 19, при этом катодная штанга 2 установлена на токовых опорах-ловителях 7, а третий рычаг 13 каждой системы рычагов 10 установлен между опорным роликом 15 и роликом 14 ползуна 5 с возможностью контактирования. Электрический мотор-редуктор 19 с помощью анкерных болтов жестко закреплен на полу гальванического цеха около одной из боковых стенок гальванической ванны 1. Эксцентрик 18 смонтирован на валу мотора-редуктора 19.
Устройство для вертикального покачивания катодной штанги гальванических ванн работает следующим образом.
Вращение вала мотор-редуктора 19 передается на эксцентрик 18, на котором шарнирно закреплен один конец штока 16, другой конец штока шарнирно связан с рычагами 11 и 12. Через рычаг 13, шарнирно связанным с рычагом 12, криволинейное движение штока 16 передается на рычаг 13, конец которого зажат между роликами 14 и 15. Так как ролик 15 жестко закреплен на вертикальной направляющей 3, криволинейное движение конца рычага 13 переходит в возвратно-поступательное вертикальное движение ползуна 5, и связанной с ним, катодной штанги 2. Через рычаг 11 криволинейное движение штока 16 передается на ролик передаточного бокового вала 9, который передает импульс вращения для покачивания катодной штанги 2, расположенный на противоположной торцевой стороне гальванической ванны 1.
Предложенное устройство для вертикального покачивания катодной штанги гальванических ванн позволяет повысить качество гальванических покрытий, исключает появление массового брака и снижает потери деталей при нанесении гальванических покрытий. За счет вертикального покачивания катодной штанги уменьшается унос электролита в вентиляционные системы, улучшаются условия работы персонала гальванических цехов.