Устройство для подачи электрического тока

 

Использование: гальванотехника, в частности подача электрического тока внутрь барабана для электролитической обработки мелких деталей из металла или пластмассы. Устройство для подачи электрического тока к корпусу барабана, выполненного с возможностью вращения вокруг горизонтальной оси от провода с элементами передачи вращения, установленного на станине, содержит токоподводы с неподвижным и вращающимися участками, выполненные в виде изолированных проводов, вращающиеся участки которых помещены в гибкую оболочку, один конец которого жестко соединен с полой осью барабана, и механизм снятия крутящих напряжений. Новым в устройстве является наличие рамки с элементами передачи ее вращения вокруг вертикальной оси от привода, расположение барабана, соединение второго конца гибкой оболочки со станиной, выполнение неподвижного и вращающихся участков токоподводов, гибкой оболочки и оснащение последней центрирующими перфорированными направляющими вращающихся частей токоподводов. Устройство позволяет повысить качество покрытий, надежность устройства и упростить конструкцию последнего. 2 з.п.ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области нанесения гальванических покрытий, а именно к устройствам для подачи электрического тока внутрь барабана, в частности барабана для электролитической обработки мелких деталей из металла или пластмассы.

Известно устройство для подачи электрического тока внутрь корпуса барабана, выполненного с возможностью вращения от привода с элементами передачи вращения, установленного на станине, содержащее токоподводы с неподвижными и подвижными участками, электрический контакт между которыми осуществляется с помощью скользящих контактов (пружин, ламмелей), причем токоподводы выполнены в виде изолированных проводов, а их подвижные участки помещены в гибкую оболочку, один конец которой жестко соединен с полой осью барабана, через которую токоподводы одними концами жестко соединены по крайней мере с одним из электродов барабана, и механизм снятия крутящих напряжений в гибкой оболочке, выполненной в виде передачи, кинематически связанной с вторыми концами токоподводов и приводом [1].

Однако известно устройство сложно и ненадежно в эксплуатации (особенно в условиях агрессивной среды гальванического производства) из-за необходимости наличия в его составе скользящих контактов (пружин, ламмелей), обеспечивающих передачу электрического тока от неподвижных токопроводов к вращающимся.

Кроме того вращение барабана только вокруг горизонтальной оси может приводить к локальному обеднению электролита внутри него, поскольку смена электролита через перфорацию барабана происходит в одном постоянном месте рабочего объема ванны, в которую помещен барабан, что, как следствие, может приводить к снижению качества покрытия, особенно при длительной гальванической обработке (1-1,5 ч).

Целью изобретения является повышение качества покрытий, надежность устройства и упрощения конструкции последнего.

Цель достигается тем, что устройство для подачи электрического тока к корпусу барабана, выполненного с возможностью вращения вокруг горизонтальной оси от привода с элементами передачи вращения, установленного на станине, содержащее токоподводы с неподвижными и вращающимися участками, выполненные в виде изолированных проводов, вращающиеся участки которых помещены в гибкую оболочку, один конец которой жестко соединен с полой осью барабана, и механизм крутящих напряжений, согласно изобретению, снабжено рамкой с элементами передачи ее вращения вокруг вертикальной оси от привода, барабан установлен внутри рамки, а второй конец гибкой оболочки жестко соединен со станиной, причем вращающиеся и неподвижный участки токоподводов выполнены без разрывов и представляют собой единые токоподводы, первые и вторые концы которых жестко соединены, соответственно, с источником питания и электродами барабана.

Причем гибкая оболочка сформирована с помощью осевых элементов передачи вращения к рамке и барабану и осевых элементов механизма снятия крутящих напряжений, выполненных полыми.

А гибкая оболочка оснащена центрирующими перфорированными направляющими вращающихся частей токопроводов, расположенными внутри оболочки в местах изгиба последней.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемое устройство отличается наличием рамки с элементами передачи ее вращения вокруг вертикальной оси от привода, расположением барабана, соединением второго конца гибкой оболочки со станиной, выполнением неподвижного и вращающихся участков токоподводов, гибкой оболочки и оснащением последней центрирующими перфорированными направляющими вращающихся частей токоподводов.

Таким образом заявляемое устройство соответствует критерию изобретения "новизна".

Сравнение заявляемого решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники не позволило выявить в них признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию "существенные отличия".

На фиг.1 изображено устройство для подачи электрического тока, продольное сечение; на фиг.2 - варианты выполнения токоподводов в гибкой оболочке; на фиг.4 - схемы и зоны вращения барабана и гибкой оболочки.

Устройство содержит основание (штангу) 1, привод 2 и полую ось 3, жестко закрепленную с помощью, например, крепежных элементов 4 или сварки на основании (штанге) 1.

На нижнем конце оси 3 жестко закреплена шестерня 5, на которой соосно с осью 3 на подшипнике 6 скольжения установлена шестерня 7, кинематически связанная с шестерней 8 привода 2. К полой оси шестерни 7 жестко присоединена рамка 9, к которой жестко присоединена стойка 10. Полый вал 11 с жестко закрепленной на одном конце шестерни 12, кинематически связанной с шестерней 5, проходит через отверстие 10 и верхнее отверстие в рамке 9 (на фиг.1 не обозначены).

Гибкая оболочка содержит кроме указанных полых осей 3 и вала 11 дополнительные полые ось 13 и вал 14, соединенные трубками 15 из эластичного поливинилхлорида или натурального каучука, выполненными в виде гармошки.

Внутри гибкой оболочки размещены изолированные токоподводы 16, жестко соединенные одними концами с катодными шайбами 17 и анодом 18, а другими с помощью контактов 19, установленных на основании (штанге) 1, соединены с источником питания (на фиг.1 не показан).

Внутри рамки 9 через ее нижние отверстия (на фиг.1 не обозначены) установлен барабан 20 с помощью полой оси 13 гибкой оболочки и собственной оси 21.

На полой оси 13 гибкой оболочки жестко закреплена шестерня 22, кинематически связанная с шестерней 23, жестко закрепленной на полом валу 11. Устройство установлено в ванне 24.

Токоподводы 16 внутри гибкой оболочки пропущены через отверстия перфорированных перегородок 25, установленных перпендикулярно оси гибкой оболочки.

Устройство работает следующим образом.

В барабан 20 загружают обрабатываемые детали (на фиг.1 не показаны). Включают привод 2, который через шестерни 7 и 8 вращает рамку 9. Шестерня 12, обкатываясь по шестерне 5 во время вращения рамки 9, вращает вал 11 с размещенными внутри него токоподводами 16. При этом через передачу (шестерни 22, 23) приводится во вращение барабан 20, который совершает одновременное вращение вокруг вертикальной и горизонтальной осей. Элементы (11, 12, 22, 23) служат одновременно для снятия крутящих напряжений в элементах (14, 15).

При использовании материалов с большой устойчивостью к сдвиговым деформациям для изготовления элементов (11, 14, 15) применение элементов (12, 22, 23) не является необходимым.

На фиг. 2 схематично изображено расположение токоподводов 16 в отверстиях перфорированной перегородки 25 или по ее центру (фиг.3). Такая компоновка исключает взаимное трение токоподводов 16 и стенок гибкой оболочки (шланга).

При технической реализации устройства, при необходимости, взаимная перпендикулярность осей вращения барабана 20 не обязательна, и пространственное расположение барабана 20 может быть реализовано в телесном угле, немногим меньше 360^о.

На фиг.4 пунктиром показаны: а - сферическая область возможного размещения колена I и II гибкой оболочки, б - сферическая область возможного размещения ее колена II, причем область б может быть расположена в любой зоне области а.

Угол αопределяет "мертвую" зону (< α≠0). Колено III гибкой оболочки, являющееся неподвижным относительно колен I и II, также может быть расположено в любой зоне области а.

Таким образом, предлагаемое устройство по сравнению с известным, выбранным в качестве прототипа, позволяет исключить необходимость наличия в своем составе скользящих контактов (пружин, ламмелей), обеспечиващих передачу электрического тока от неподвижных токоподводов к вращающимся; повысить не менее, чем на 10-15% качество покрытий деталей за счет обеспечения возможности вращения барабана как вокруг горизонтальной, так и вертикальной осей; исключить обеднение растворов в зоне обработки деталей.

Реализация предлагаемого устройства довольно проста и может быть осуществлена силами большинства из предприятий приборо- и машиностроения.

Формула изобретения

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДАЧИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА к корпусу барабана, выполненного с возможностью вращения вокруг горизонтальной оси от привода с элементами передачи вращения, установленного на станине, содержащее токоподводы с неподвижным и вращающимися участками, выполненные в виде изолированных проводов, вращающиеся участки которых помещены в гибкую оболочку, один конец которой жестко соединен с полой осью барабана, и механизм снятия крутящих напряжений, отличающееся тем, что, с целью повышения качества покрытий, надежности устройства и упрощения конструкции последнего, оно снабжено рамкой с элементами передачи ее вращения вокруг вертикальной оси от привода, барабан установлен внутри рамки, а второй конец гибкой оболочки жестко соединен со станиной, причем вращающиеся и неподвижный участки токоподводов выполнены без разрывов и представляют собой единые токоподводы, первые и вторые концы которых жестко соединены соответственно с источником питания и электродами барабана.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что гибкая оболочка сформирована с помощью осевых элементов передачи вращения к рамке и барабану и осевых элементов механизма снятия крутящих напряжений, выполненных полыми.

3. Устройство по пп.1 и 2, отличающееся тем, что гибкая оболочка выполнена с центрирующими перфорированными направляющими вращающихся частей токоподводов, расположенными внутри оболочки в местах изгиба последней.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4