Устройство для электролитической обработки поверхности металлов
Изобретение относится к области гальванотехники. Устройство содержит наконечник, соединенный с однополярным источником электрического тока, поступающего от внешнего устройства, второй полюс которого соединен с обрабатываемой металлической поверхностью, и устройство для защиты оператора от образующихся паров и газов, при этом защитное устройство снабжено приспособлением для подачи в рабочую зону наконечника потока сжатого воздуха. Технический результат: устройство для защиты оператора от паров и газов является простым по конструкции, удобным в использовании и при монтаже. 10 з.п. ф-лы, 5 ил.
Изобретение относится к устройствам для электролитического воздействия на поверхности металлов, а именно к устройствам, наконечник которых контактирует с поверхностью металла для ее очистки, травления, шлифовки, нанесения на нее покрытия электроосаждением или долговечной надписи оксидированием. Предлагаемое устройство позволяет лучше защитить оператора от паров и газов, образующихся при проведении упомянутых выше работ.
Известны устройства, содержащие приспособления для электролитического воздействия на поверхности металлов, в которых пары и газы, образованные в результате такого воздействия, всасываются аспиратором.
Из европатента ЕР 0852629 известно устройство для электролитического воздействия на поверхности металлов, в котором на электрод с наконечником, покрытым накладкой из изоляционного материала, пропитанного кислым электролитом, подается ток низкого напряжения, а другой электрод связан с поверхностью обрабатываемого металла, а для повышения надежности устройства возле указанной накладки выполнены всасывающие отверстия, связанные с отсасывающим вентилятором для удаления газов и паров, образующихся при обработке поверхности.
До настоящего времени шлифовку, травление и зачистку сварных швов в металлах, как правило, проводят под вытяжными зонтами, однако более щадящая обработка металлов, например нанесение надписи окислением поверхности, обычно проводится без какой-либо защиты оператора.
При этом работа в камерах с вытяжными зонтами или в рабочих зонах с вытяжкой вынуждает создавать или использовать довольно громоздкое и дорогостоящее оборудование, а оператор в ходе работы часто вынужден располагать обрабатываемые металлические детали так, чтобы достичь максимальной эффективности указанных вытяжных устройств или рабочих зон, в ущерб работе.
Кроме того, устройство, описанное в ЕР 0852629, является более громоздким, т.к. эффективность вытяжки подтверждена только при высоких расходах всасываемого воздуха. Таким образом, аспиратор в устройстве, выполненном в соответствии с патентом, имеет размеры, рассчитанные на пропускание соответствующего большого расхода.
Таким образом, известные устройства довольно громоздки и рассчитаны на большие объемы производства в строго ограниченных рабочих зонах, перемещение которых затруднено. Известные аспираторы газов и паров, образующихся при указанном электролитическом воздействии, не очень удобны в работе и весьма дороги вследствие их конфигурации (вытяжные зонты и рабочие зоны с вытяжкой), а также вследствие их веса и габаритов (как, например, аспиратор, встроенный в установку для электролитической очистки и травления, описанную в упомянутом патенте).
Такое устройство можно значительно усовершенствовать с точки зрения возможности его оснащения устройством, которое защищает оператора от газов и паров, удобно в использовании, легко монтируется на любом рабочем месте и сравнительно дешево.
Вышесказанное позволяет сделать вывод о необходимости разработки устройства для защиты от паров и газов, образующихся при обработке поверхности металлов, простое по конструкции, удобное в использовании и при монтаже.
Другая задача настоящего изобретения состоит в создании устройства, защищающего оператора от газов и паров, возникающих при электролитическом воздействии при обработке поверхности металлов, которое является рентабельным при конструировании, в использовании и обслуживании.
Вышеупомянутая техническая задача решена тем, что в устройстве для электролитической обработки поверхности металлов содержится наконечник, соединенный с однополярным источником электрического тока, поступающего от внешнего устройства, второй полюс которого соединен с обрабатываемой металлической поверхностью, и устройство для защиты оператора от образующихся паров и газов, указанное защитное устройство снабжено приспособлением для подачи в рабочую зону наконечника потока сжатого воздуха.
Кроме того, в другом предпочтительном варианте реализации предлагаемого изобретения указанное приспособление содержит трубку, подводящую сжатый воздух, которая оканчивается отверстием, направленным к наконечнику и предпочтительно являющимся дросселирующим.
Кроме того, в другом предпочтительном варианте реализации предлагаемого изобретения указанная подводящая трубка расположена снаружи корпуса или оболочки устройства и прикреплена к нему или к ней или в более предпочтительном варианте реализации предлагаемого изобретения указанная подводящая трубка выполнена с возможностью размещения внутри корпуса или оболочки предлагаемого устройства.
В другом предпочтительном варианте реализации предлагаемого изобретения в непосредственной близости к месту крепления наконечника к предлагаемому устройству выполнен по меньшей мере один паз или выполнено по меньшей мере одно отверстие для выпуска потока воздуха в направлении наконечника.
Кроме того, в другом предпочтительном варианте реализации предлагаемого изобретения сжатый воздух поступает при соединении предлагаемого устройства с воздухораспределительным устройством или воздухораспределительной сетью, причем в более предпочтительном варианте реализации изобретения воздухораспределительное устройство содержит компрессор с электрическим или топливным двигателем.
В другом предпочтительном варианте реализации предлагаемого изобретения в месте соединения предлагаемого устройства с устройством или сетью установлен электрический вентиль, управляющий подачей сжатого воздуха на предлагаемое устройство.
В другом предпочтительном варианте осуществления предлагаемого изобретения для реализации указанного приспособления между корпусом предлагаемого устройства и держателем наконечника расположен отражатель, по существу, радиально ориентированный, установленный под наклоном к наконечнику и обращенный к нему вогнутостью; а также имеется отверстие, выполненное между отражателем и наконечником и служащее для выпуска потока сжатого газа в направлении вогнутой части отражателя. Кроме того, в предпочтительном варианте осуществления изобретения также имеется кольцо и цилиндрический несущий корпус отражателя, расположенные соосно с корпусом предлагаемого устройства, причем упомянутое отверстие выполнено на кольце и постоянно ориентированно в направлении вогнутой части отражателя; а подача сжатого воздуха осуществляется изнутри корпуса предлагаемого устройства.
Примеры реализации изобретения показаны на чертежах, на которых:
фиг.1 - схематичный чертеж простого устройства для электролитической обработки поверхности металлов с устройством для рассеивания паров и газов по первому варианту настоящего изобретения;
фиг.2 - схематичный чертеж устройства для электролитической обработки поверхности металлов, связанной с насосом, подающим раствор электролита, и устройством для рассеивания паров и газов по второму варианту настоящего изобретения;
фиг.3 - схематичный чертеж комбинированного устройства для электролитической обработки поверхности металлов по фиг.2, но с устройством для рассеивания паров и газов по первому варианту настоящего изобретения;
фиг.4 - схематичный чертеж комбинированного устройства для электролитической обработки поверхности металлов с устройством для рассеивания паров и газов по третьему варианту настоящего изобретения;
фиг.5 - схематичный чертеж комбинированного предлагаемого устройства для электролитической обработки поверхности металлов с устройством для рассеивания паров и газов по четвертому варианту настоящего изобретения.
На фиг.1, иллюстрирующей первый вариант реализации настоящего изобретения, показаны корпус 1 устройства 2 для электролитической обработки поверхности металлов, к которому снаружи присоединена трубка 3, подводящая сжатый воздух, которая у наконечника 4 оканчивается отверстием 5, преимущественно дросселирующим, предназначенным для подачи сжатого воздуха в направлении накладки 6, окружающей наконечник 4. Трубка 3 установлена на небольшом расстоянии от корпуса 1 на крепежных скобах 31. Питание на устройство 2 подается через электрический кабель 7, и оно может быть оснащено выключателями, расположенными в ручке 8 и предназначенными для отключения подачи питания при погружении наконечника 4 в резервуар с кислым электролитом (не показан).
На фиг.2 представлен второй вариант реализации настоящего изобретения, в котором во внутреннем несущем корпусе 10 наконечника 11 выполнены пазы 9, а электропитание наконечника осуществляется по кабелю 7. Устройство 12 для электролитической обработки поверхности металлов оснащено анатомической ручкой 13 с кнопками 14 для дистанционного управления питающим насосом (не показан), трубкой 32, по которой поступает кислый электролит, и средствами подачи электропитания на наконечник, причем один из указанных выключателей может использоваться для управления подачей сжатого воздуха в пазы 9 по каналу 15. Вокруг корпуса 10 проходит кольцо 16, которое в рабочем режиме своей соосной кромкой 17 направляет выходящий из пазов 9 расширяющийся воздух в направлении наконечника 11 на накладку 18, пропитанную кислым электролитом.
На фиг.3 представлен первый вариант реализации предлагаемого устройства 19 в сборе для электролитической обработки поверхности металлов, в котором внешняя трубка установлена на крепежных скобах 33 снаружи корпуса 20 и оболочки 21 с ручкой 13, благодаря чему на наконечник воздействует расширяющаяся струя сжатого воздуха, выходящая из отверстия 5 в направлении накладки 18. Управление функциями устройства 19 осуществляется кнопками 14, с помощью которых управляют подачей электропитания по кабелю 7, подводом кислого электролита по трубке 32 и подачей сжатого воздуха по внешней трубке 3.
На фиг.4 показан третий вариант реализации предлагаемого устройства 22 в сборе для электролитической обработки поверхности металлов, в котором трубка для подачи сжатого воздуха 23 расположена внутри внешнего корпуса 24 и оболочки 25 с ручкой 13, а на наконечник 11 воздействует расширяющаяся струя сжатого воздуха, выходящая из отверстия 5 в направлении накладки 18. Управление функциями устройства 22 осуществляется кнопками 14, с помощью которых управляют подачей электропитания по кабелю 7, подводом кислого электролита по трубке 32 и подачей сжатого воздуха по каналу 15, с которым трубка 23 соединена во внешнем корпусе 24. Как и на предыдущем чертеже, трубка 23 установлена на корпусе 20 на крепежных скобах 33.
На фиг.5 представлен еще один вариант реализации настоящего изобретения, в котором устройство 26 в сборе для электролитической обработки поверхности металлов оснащено отражателем 27 сжатого воздуха, подаваемого на устройство 26 по каналу 15. Отражатель размещен на внешнем корпусе 24 возле наконечника 11 с накладкой 18. Между отражателем и наконечником имеется кольцо 28 с выпускным отверстием 29 для ориентирования сжатого воздуха в направлении вогнутой части 36 отражателя. Кольцо 28 и цилиндрический корпус 37 отражателя жестко соединены между собой, чтобы постоянно ориентировать отверстие 29 в направлении вогнутой части 36. Струя сжатого воздуха, выходящая из отверстия 29, отражаясь от вогнутой поверхности 36 отражателя, вызывает движение D окружающего воздуха в противоположном направлении от оператора. Он может управлять функциями устройства 26 с помощью кнопок 14, а именно: подачей электропитания по кабелю 7, подводом кислого электролита по трубке 32 и подачей сжатого воздуха по каналу 15, с которым связано отверстие 29 в корпусе 37 отражателя и кольце 28 устройства 26.
В качестве преимущества данного изобретения следует отметить то, что защита оператора при электролитическом воздействии на поверхности металлов обеспечивается струей воздуха, воздействующей на рабочую зону наконечника 4, 11 и накладку 6, 18. В различных показанных вариантах конструкции воздействие расширяющегося воздуха, действительно, различно, благодаря отверстию 5, при дросселировании которого воздух конденсирует водяной пар, охлаждая при этом накладку и предотвращая диспергирование в окружающей среде пара, который обычно обволакивает часть конденсата газов, образующихся при обработке поверхности металлов.
С другой стороны, образуемый при использовании пазов 9 поток воздуха создает поток газа вблизи наконечника и накладки, благодаря чему достигаются аналогичные, но менее выраженные эффекты; в этом случае при проведении испытаний конденсации водяного пара не наблюдалось, но устранение диспергирования газов и паров было даже более значительным.
И, наконец, при использовании отражателя 27 барьерный эффект, получаемый благодаря струе воздуха D, оказывается вполне сопоставимым с указанным, а если отражатель ориентирован надлежащим образом, в противоположную от оператора сторону, то газы и пары, образовавшиеся при обработке поверхностей металлов, до него просто не доходят.
Испытания показали более долгий срок службы накладки и конденсацию водяного пара на поверхности наконечника.
Таким образом, устройства, изготовленные согласно настоящему изобретению, позволяют проще, дешевле и эффективнее защитить оператора от газов и паров, образующихся при электролитическом воздействии на поверхности металлов, как при сборке, так и в эксплуатации. Сжатый воздух может засасываться любым практичным и удобным способом, например путем подключения трубки 3 или канала 15 к распределительной сети сжатого воздуха, имеющейся на промышленных предприятиях; в этом случае полезно установить между сетью и предлагаемым устройством электрический вентиль для управления подачей сжатого воздуха на устройство; управление легче осуществлять при подключении к упомянутым кнопкам, предназначенным для управления другими функциями устройства. Для удобства управления им сжатый воздух может вырабатываться на месте с помощью небольших компрессоров с приводом от электрического или топливного двигателя, с целью максимального облегчения электролитического воздействия на поверхности металлов в зонах, расположенных вне промышленных предприятий.
На практике материалы, размеры и элементы конструктивного исполнения могут отличаться от указанных, однако технически должны быть им равнозначны в объеме правовой охраны настоящего изобретения. Так, в варианте конструкции простого устройства 2, фиг.1, трубка для подачи сжатого воздуха в отверстие 5 может быть выполнена в оболочке рукоятки 8, для удобства ее захвата оператором. Кроме того, указанное простое устройство может быть оснащено отражателем 27 и кольцом 28 с отверстием 29, выполненным между ручкой 8 и связанным с ней наконечником 4, которые заменяют трубку для подачи сжатого воздуха с отверстием 5; в этом последнем случае подача сжатого воздуха может осуществляться изнутри ручки 8.
1. Устройство (2, 12, 19, 22, 26) для электролитической обработки поверхности металлов, содержащее наконечник (4, 11), соединенный с однополярным источником электрического тока (7), поступающего от внешнего устройства, второй полюс которого соединен с обрабатываемой металлической поверхностью, и устройство для защиты оператора от образующихся паров и газов, отличающееся тем, что указанное защитное устройство снабжено приспособлением для подачи в рабочую зону наконечника потока сжатого воздуха (3, 5, 9, 23, 27, 29, 36).
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что указанное приспособление содержит трубку (3), подводящую сжатый воздух, которая оканчивается отверстием (5), направленным к наконечнику (4, 11).
3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что указанное отверстие (5) предпочтительно является дросселирующим.
4. Устройство по п.2 или 3, отличающееся тем, что указанная трубка (3), подводящая сжатый воздух, расположена снаружи его корпуса или оболочки и закреплена на нем или на ней (31, 33).
5. Устройство по п.2 или 3, отличающееся тем, что указанная трубка (23), подводящая сжатый воздух, расположена внутри его корпуса или оболочки.
6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что возле места (10) крепления наконечника (11) к устройству (12) выполнен по меньшей мере один паз (9) или выполнено по меньшей мере одно отверстие для выпуска воздушного потока в направлении наконечника.
7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что указанный сжатый воздух получают присоединением устройства (2, 12, 19, 22, 26) к воздухораспределительному устройству или воздухораспределительной сети.
8. Устройство по п.7, отличающееся тем, что воздухораспределительное устройство состоит из компрессора с электрическим или топливным двигателем.
9. Устройство по п.7, отличающееся тем, что оно оснащено электрическим вентилем для управления подачей сжатого воздуха на устройство (2, 12, 19, 22, 26), установленным в месте соединения устройства (2, 12, 19, 22, 26) с воздухораспределительным устройством или воздухораспределительной сетью.
10. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в качестве указанного приспособления, размещенного между корпусом (24) устройства (26) и держателем наконечника (11), в нем имеются отражатель (27), по существу, радиально ориентированный, установленный под наклоном к наконечнику и обращенный к нему вогнутостью (36); и отверстие (29), расположенное между отражателем (27) и наконечником (11), которое служит для выпуска указанного потока сжатого воздуха (D) в направлении вогнутой части (36) отражателя (27).
11. Устройство по п.10, отличающееся тем, что оно оснащено кольцом (28) и цилиндрическим несущим корпусом (37) отражателя (27), установленными соосно с корпусом (24) устройства (26), причем упомянутое отверстие выполнено на кольце и постоянно ориентировано в направлении вогнутой части (36) отражателя (27), а подача сжатого воздуха осуществляется изнутри корпуса устройства (26).
