операционный модуль бессточной гальванохимической обработки деталей на подвесках

Формула изобретения

1. Операционный модуль бессточной гальванохимической обработки деталей на подвесках, содержащий расположенные в технологической последовательности ванну для гальванохимической обработки с переливной трубой, первую ванну струйной промывки со сливной трубой и элементами формирования струй, вторую ванну струйной промывки со сливной трубой и элементами формирования струй и ванну промывки погружением с переливной трубой и с замкнуто соединенным с ванной, через трубопровод и установленный на его входе насос, фильтром глубокой очистки промывной воды, сборник загрязненного разбавленного электролита с установленными на его выходе насосом и трубопроводом, сборник загрязненной воды с установленными на его выходе насосом и соединенным с ним трубопроводом, сборник обессоленной воды с трубопроводом, соединенным с элементами формирования струй второй ванны струйной промывки, и установленным на его выходе насосом, блок концентрирования и разделения фракций электролита, соединенный своим вторым выходом, посредством трубопровода, со сборником обессоленной воды, причем первая ванна струйной промывки соединена через сливную трубу со сборником загрязненного разбавленного электролита, а вторая ванна струйной промывки соединена через сливную трубу со сборником загрязненной воды, отличающийся тем, что он снабжен сборником очищенного электролита, соединенным со входами двух насосов, по крайней мере, двумя устройствами для регулирования напора струй моющей жидкости, сборником очищенной воды, оснащенным насосом и установленным на его выходе трубопроводом, соединенным с элементами формирования струй первой ванны струйной промывки и входом первого устройства для регулирования напора струй моющей жидкости, выход которого соединен трубопроводом со входом сборника очищенной воды, генератором сжатого воздуха, соединенным трубопроводом со входом исполнительного механизма для подачи сжатого воздуха, через соответствующий трубопровод, в элементы формирования струй первой ванны струйной промывки, двумя устройствами для подачи жидкости по двум направлениям, фильтром для очистки загрязненного электролита от примесей и/или сопутствующих продуктов обработки, соединенным своим входом с выходом насоса сборника загрязненного разбавленного электролита, а выходом - со входом первого устройства для подачи жидкости по двум направлениям, фильтром для очистки загрязненной воды от примесей и/или сопутствующих продуктов обработки, соединенным своим входом с выходом насоса сборника загрязненной воды, а выходом - со входом второго устройства для подачи жидкости по двум направлениям, причем трубопровод, установленный на выходе насоса сборника обессоленной воды, соединен и со входом второго устройства для регулирования напора струй моющей жидкости, выход которого соединен трубопроводом со сборником обессоленной воды, с которым также соединена переливная труба ванны промывки погружением, а выходы первого устройства для подачи жидкости по двум направлениям соединены трубопроводами со сборником загрязненного разбавленного электролита и сборником очищенного электролита, выход первого насоса последнего соединен трубопроводом со входом блока концентрирования и разделения фракций электролита, первый выход которого соединен трубопроводом со сборником очищенного электролита, выход второго насоса которого соединен трубопроводом с ванной для гальванохимической обработки, выходы второго устройства для подачи жидкости по двум направлениям соединены трубопроводами со сборником загрязненной воды и сборником очищенной воды, соответственно.

2. Операционный модуль по п.1, отличающийся тем, что сборник загрязненного разбавленного электролита и сборник очищенного электролита соединены между собой через переливную перегородку с регулируемой высотой перелива и фильтровальным элементом, установленным непосредственно в переливной перегородке или в соединенном с ней переливном кармане.

3. Операционный модуль по п.1, отличающийся тем, что сборник очищенной воды, сборник загрязненной воды и сборник обессоленной воды соединены между собой через переливные перегородки с регулируемой высотой перелива и фильтровальными элементами, установленными непосредственно в переливных перегородках или в соединенных с ними переливных карманах.

4. Операционный модуль по п.1, отличающийся тем, что по крайней мере ванна для гальванохимической обработки оснащена устройством для слива электролита с ее дна.

5. Операционный модуль по п. 4, отличающийся тем, что устройство для слива электролита со дна ванны для гальванохимической обработки выполнено в виде не доходящего до дна последней экрана из инертного по отношению к электролиту материала, жестко соединенного в своей верхней части с верхней кромкой переливной трубы ванны для гальванохимической обработки.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области гальванохимической обработки деталей на подвесках, в частности при использовании ненагреваемых ("холодных") электролитов процессных ванн (цинкования, кадмирования, травления и др.), и может быть использовано как в составе автоматизированных (механизированных) линий гальванопокрытий, так и виде автономных автоматизированных установок, настроенных на конкретную операцию (обработка + промывка).

Известен операционный модуль бессточной гальванохимической обработки деталей на подвесках, содержащий расположенные в технологической последовательности ванну для гальванохимической обработки с переливной трубой, трехкаскадную ванну промывки с элементами формирования струй и со сливной трубой, сборник разбавленного электролита, соединенный трубопроводом и установленным на его входе насосом, и на его входе - переливной трубой с ванной для гальванохимической обработки, сборник загрязненной воды, замкнуто соединенный трубопроводом с установленными на его выходе насосом и фильтром и на входе - со сливной трубой ванны промывки, блок концентрирования и разделения на фракции электролита, замкнуто соединенный трубопроводом и установленным на его входе насосом со сборником разбавленного электролита [1].

Недостатком известного устройства являются сравнительно большие энергозатраты, обусловленные необходимостью концентрирования и разделения на фракции значительного количества разбавленного электролита, в частности, на начальном этапе работы модуля.

Другим недостатком данного устройства являются его сравнительно ограниченные технологические и функциональные возможности, не позволяющие, в частности, обеспечивать промывку деталей и очищенной от сопутствующих продуктов обработки промывной водой, содержащей основной отмываемый компонент в технологически разрешаемых концентрациях.

Наиболее близким к заявляемому по технической сущности и достигаемому результату известным решением, выбранным в качестве прототипа, является операционный модуль бессточной гальванохимической обработки деталей на подвесках, содержащий расположенные в технологической последовательности ванну для гальванохимической обработки с переливной трубой, первую ванну струйной промывки со сливной трубой и с элементами формирования струй, вторую ванну струйной промывки со сливной трубой и с элементами формирования струй, а также ванну промывки погружением с переливной трубой и замкнуто соединенным с ней, через трубопровод и установленный на его входе насос, фильтром глубокой очистки промывной воды, сборник загрязненного разбавленного электролита, соединенный трубопроводом и установленным на его выходе насосом и на входе, через переливную трубу, - с ванной для гальванохимической обработки, сборник загрязненной воды, соединенный на входе с переливной трубой ванны промывки погружением, а на выходе, через трубопровод и насос, - с элементами формирования струй первой ванны струйной промывки, сборник обессоленной воды, соединенный посредством трубопровода и установленного на его выходе насоса с элементами формирования струй второй ванны струйной промывки, блок концентрирования и разделения электролита на фракции, замкнуто соединенный трубопроводом и установленным на его входе насосом со сборником загрязненного разбавленного электролита, причем своим вторым выходом блок концентрирования и разделения электролита на фракции соединен со сборником обессоленной воды, первая ванна струйной промывки соединена через сливную трубу со сборником загрязненного разбавленного электролита, а вторая ванна струйной промывки соединена через сливную трубу со сборником загрязненной воды.

Недостатками известного устройства, выбранного в качестве прототипа, являются его сравнительно высокие удельные энергетические затраты, связанные с необходимостью единовременного концентрирования относительно значительного количества разбавленного электролита ванны гальванохимической обработки, образующегося в соответствующем сборнике после проведения операции обработки в первой ванне струйной промывки из-за ограниченных функционально-технологических возможностей устройства в части использования для этих целей разных обрабатывающих сред с различными расходными характеристиками.

Другим недостатком данного устройства является сравнительно невысокое качество операций струйной промывки, обусловленное отсутствием в его составе технических средств и оборудования для очистки электролита и промывной воды от примесей и(или) сопутствующих продуктов обработки (СПО), что может приводить к вторичному загрязнению поверхности обрабатываемых деталей, к более быстрому засорению соответствующих элементов формирования струй, а также ухудшению качества гальванохимической обработки в целом.

Новый технический результат заключается в сокращении удельных затрат энергоресурсов, расширении функционально-технологических возможностей и повышении качества операций струйной промывки и процесса гальванохимической обработки в целом.

Новый технический результат достигается тем, что операционный модуль бессточной гальванохимической обработки деталей на подвесках, содержащий расположенные в технологической последовательности ванну для гальванохимической обработки с переливной трубой, первую ванну струйной промывки со сливной трубой и элементами формирования струй, вторую ванну струйной промывки со сливной трубой и с элементами формирования струй и ванну промывки погружением с переливной трубой и с замкнуто соединенным с ванной, через трубопровод и установленный на его входе насос, фильтром глубокой очистки промывной воды, сборник загрязненного электролита с установленными на его выходе насосом и трубопроводом, сборник загрязненной воды с установленными на его выходе насосом с трубопроводом, сборник обессоленной воды с трубопроводом, соединенным с элементами формирования струй второй ванны струйной промывки, и установленным на его выходе насосом, блок концентрирования и разделения фракций электролита, соединенный своим вторым выходом посредством трубопровода со сборником обессоленной воды, причем первая ванна струйной промывки соединена через сливную трубу со сборником загрязненного разбавленного электролита, а вторая ванна струйной промывки соединена через сливную трубу со сборником загрязненного разбавленного электролита, а вторая ванна струйной промывки соединена через сливную трубу со сборником загрязненной воды, согласно изобретению, снабжен сборником очищенного электролита, соединенным со входами двух насосов, по крайней мере, двумя устройствами для регулирования напора струй моющей жидкости, сборником очищенной воды, соединенным посредством трубопровода со входом насоса, выход которого соединен трубопроводом со входом исполнительного механизма для подачи очищенной воды, через соответствующий трубопровод, в элементы формирования струй первой ванны струйной промывки, генератором (источником) сжатого воздуха, соединенным трубопроводом со входом исполнительного механизма для подачи сжатого воздуха, через соответствующий трубопровод, в элементы формирования струй первой ванны струйной промывки, двумя устройствами для подачи жидкости по двум направлениям, фильтром для очистки загрязненного электролита от примесей и(или) сопутствующих продуктов обработки, соединенным своим входом с выходом насоса сборника загрязненного разбавленного электролита, а выходом - со входом первого устройства для подачи жидкости по двум направлениям, фильтром для очистки загрязненной воды от примесей и(или) сопутствующих продуктов обработки, соединенным своим входом с выходом насоса сборника загрязненной воды, а выходом - со входом второго устройства для подачи жидкости по двум направлениям, и тремя исполнительными механизмами для подачи обессоленной воды, входы которых соединены соответствующими трубопроводами с выходом насоса сборника обессоленной воды, причем выход первого исполнительного механизма соединен трубопроводом со сборником очищенной воды, выход второго исполнительного механизма соединен трубопроводом с элементами формирования струй второй ванны струйной промывки, а выход третьего исполнительного механизма соединен трубопроводом с элементами формирования струй первой ванны струйной промывки, выход насоса сборника загрязненного разбавленного электролита соединен трубопроводом с входом фильтра очистки загрязненного электролита от примесей и(или) сопутствующих продуктов обработки, выход которого соединен трубопроводом с входом первого устройства для подачи жидкости по двум направлениям, выходы которого соединены трубопроводами со сборником загрязненного разбавленного электролита и сборником очищенного электролита, выход первого насоса последнего соединен со входом блока концентрирования и разделения фракций электролита, первый выход которого соединен трубопроводом со сборником очищенного электролита, выход второго насоса которого соединен трубопроводом с ванной для гальванохимической обработки, выходы второго устройства для подачи жидкости по двум направлениям соединены трубопроводами со сборником загрязненной воды и сборником очищенной воды соответственно.

Причем сборник загрязненного разбавленного электролита и сборник очищенного электролита соединены между собой через переливную перегородку с регулируемой высотой перелива и фильтровальным элементом, установленным непосредственно в переливной перегородке или в соединенном с ней переливном кармане.

Сборник очищенной воды, сборник загрязненной воды и сборник обессоленной воды соединены между собой через переливные перегородки с регулируемой высотой перелива и фильтровальными элементами, установленными непосредственно в переливных перегородках или в соединенных с ними переливных карманах.

А, по крайней мере, ванна для гальванохимической обработки оснащена устройством для слива электролита с ее дна.

При этом устройство для слива электролита со дна ванны для гальванохимической обработки выполнено в виде не доходящего до дна последней экрана из инертного по отношению к электролиту материала, жестко соединенного в своей части с верхней кромкой переливной трубы ванны для гальванохимической обработки.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемое устройство отличается наличием сборника очищенного электролита, двух устройств для регулирования напора струй моющей жидкости, сборника очищенной воды, генератора (источника) сжатого воздуха, двух устройств для подачи жидкости по двум направлениям, фильтра для очистки загрязненного электролита от примесей и(или) сопутствующих продуктов обработки, фильтра для очистки загрязненной воды от примесей и(или) сопутствующих продуктов обработки, исполнительного механизма для подачи сжатого воздуха, а также рядом новых трубопроводов, двух дополнительных насосов и рядом новых соединений. Таким образом, заявляемое устройство соответствует критерию изобретения "новизна".

Сравнение заявляемого решения с другими известными в науке и данной области техники показывает, что известны технические решения [3], обеспечивающие бессточный режим работы операционного модуля бессточной гальванохимической обработки. Однако их использование имеет ряд существенных недостатков, не позволяющих достичь поставленную в заявляемом решении цель, поскольку при их реализации требуются:

- наличие только внешне управляемых устройств для подачи жидкости по двум направлениям, в частности, при разделении потока жидкости, происходящем в процессе ее слива из ванны струйной промывки;

- согласование производительности фильтра для очистки загрязненного разбавленного электролита с производительностью блока концентрирования и разделения фракций электролита;

- сравнительно большие затраты энергоресурсов, используемых при работе блока концентрирования и разделения фракций электролита, связанные с относительно большим количеством воды, расходуемой при струйной промывке, в частности, из-за отсутствия возможности применения для целей последней водовоздушной смеси и изменения параметров напора промывной воды, подаваемой в элементы формирования струй.

Это позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию "существенные отличия".

На чертеже представлена структурная схема операционного модуля бессточной гальванохимической обработки деталей на подвесках.

Операционный модуль бессточной гальванохимической обработки деталей на подвесках содержит расположенные в технологической последовательности ванну 1 для гальванохимической обработки с переливной трубой 2, первую ванну 3 струйной промывки с элементами 4 формирования струй и сливным трубопроводом 5, вторую ванну 6 струйной промывки с элементами 7 формирования струй и сливным трубопроводом 8, ванну 9 промывки погружением, оснащенную переливной трубой (на фиг. 1 не показана), сливным патрубком 10 с насосом 11 и регулятором-сигнализатором 12 уровня, соединенным трубопроводом (на фиг. 1 не обозначен) с генератором обессоленной воды (на фиг. 1 не показан), фильтр 13 глубокой очистки промывной воды, а также сборник 14 очищенного электролита, сборник 15 загрязненного разбавленного электролита, сборник 16 очищенной воды, сборник 17 загрязненной воды, сборник 18 незагрязненной обессоленной (дистиллированной) воды, блок 19 концентрирования и разделения фракций электролита, фильтр 20 для очистки загрязненного электролита от примесей и(или) сопутствующих продуктов обработки (СПО), фильтр 21 для очистки загрязненной воды от примесей и(или) сопутствующих продуктов обработки. (СПО), устройства 22,23 для подачи жидкости по двум направлениям, насосы 24, 25, 26, 27, 28, 29, генератор (источник) 30 сжатого воздуха, соединенный трубопроводом 31 со входом исполнительного механизма (ИМ) 32 для подачи сжатого воздуха, через трубопровод 33, в элементы 4 формирования струй ванны 3, а также устройства 34,35 для регулирования напора струй моющей жидкости.

Выходы насосов 24 и 25 сборника 14 соединены трубопроводами 36 и 37 со входом блока 19 и ванной 1 соответственно.

Первый выход блока 19 соединен трубопроводом 38 со сборником 14, а второй выход блока 19 соединен трубопроводом 39 со сборником 18.

Сборник 15 соединен посредством насоса 26 и соответствующего трубопровода со входом фильтра 20, выход которого соединен трубопроводом 40 со входом устройства 22, второй выход которого соединен трубопроводом 42 со сборником 14, а первый выход устройства 22 соединен трубопроводом 41 со сборником 14, с которым также соединены переливная труба 2 ванны 1 и сливной трубопровод 5 ванны 3.

Сборник 16 соединен посредством насоса 27 и трубопровода 43 с трубопроводом 33, выход которого соединен с элементами 4 ванны 3, и входом устройства 35, выход которого соединен трубопроводом 50 со сборником 16.

Сборник 17 соединен посредством насоса 28 и соответствующего трубопровода со входом фильтра 21, выход которого соединен трубопроводом 44 со входом устройства 23, второй выход которого соединен трубопроводом 45 со сборником 16, а первый выход устройства 23 соединен трубопроводом (на фиг. 1 не обозначен) со сборником 17, с которым также соединен сливной трубопровод 8 ванны 6.

Сборник 18 соединен через сливной патрубок 46 с насосом 29, выход которого соединен трубопроводом 47 со входом устройства 34, выход которого соединен трубопроводом 48 со сборником 18, а трубопроводом 49 - с элементами 7 ванны 6.

Фильтр 13 соединен трубопроводом 51 с выходом насоса 11, а трубопроводом 52 с ванной 9.

Фильтр 13 содержит, например, сорбционные или ионообменные колонки 53 с сорбентом или смолой соответствующего обработке вида.

Ванна 1, сборники 14, 15, 16 и 17 оснащены датчиками-реле уровня 54, 55, 56, 57 и 58 соответственно с соответствующим числом контролируемых значений последнего.

Сборник 18 оснащен регулятором-сигнализатором 59 уровня, соединенным соответствующим трубопроводом с выходом генератора (источника) обессоленной (дистиллированной) воды, соединенным также с регулятором-сигнализатором 12 ванны 9.

Сборники 14 и 18 содержат соответственно датчики 60 и 61 концентрации основного отмываемого компонента электролита гальванохимической обработки ванны 2.

При этом сборники 14 и 15 соединены между собой переливной перегородкой (на фиг. 1 не обозначена) с фильтровальным элементом (на фиг. 1 не показан).

Сборники 16, 17 и 18 также соединены между собой переливными перегородками (на фиг. 1 не обозначены) с фильтровальными элементами (на фиг. 1 не показаны).

А ванна 1 оснащена устройством для слива электролита с ее дна (на фиг. 1 не обозначено), выполненным в виде не доходящего до дна ванны 1 экрана, жестко соединенного в своей верхней части с верхней кромкой переливной трубы 2 ванны 1.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии в ванне 1 находятся (например), а в ваннах 3,6 и 9 отсутствуют подвески с обрабатываемыми деталями (на фиг. 1 не показаны).

Уровень и состав (концентрация основного отмываемого компонента) соответствующей обрабатывающей среды (например, электролита и холодной промывной воды) в ваннах 1 и 9 соответственно находятся в норме.

В сборниках 14 и 15 отсутствуют очищенный и загрязненный разбавленный электролит соответственно.

В сборнике 17 отсутствует загрязненная вода.

Уровень незагрязненной обессоленной (дистиллированной) воды, поданной от ее генератора (накопителя) через регулятор-сигнализатор 59, в сборнике 18 находится (см. чертеж) в норме (объем этой воды достаточен для многократного проведения операций струнной промывки в ваннах 3 и 6), о чем свидетельствует сигнал верхнего уровня его регулятора-сигнализатора 59.

При этом в сборнике 16 также находится незагрязненная обессоленная (дистиллированная) вода, поступившая в него (в данном случае) из сборника 18 через переливную перегородку, причем объем этой воды достаточен для проведения, по крайней мере, одной операции струйной промывки в ванне 3, о чем свидетельствует сигнал электрода нижнего уровня его датчика-реле 57.

Насосы 11, 24, 25, 26, 27, 28 и 29 находятся в выключенном состоянии. Требуемый по технологии напор струй (расход) моющей жидкости в ваннах 3 и 6, подаваемой насосами 27 и 29, обеспечивается с помощью регулирования расхода воды устройствами 35 и 34, соответственно установленными на байпасных трубопроводах 50 и 48.

После окончания времени обработки деталей в ванне 1 и их выгрузки из последней в ванну 3 загружаются детали, на поверхности которых содержится выносимый ими из ванны 1 электролит. Поскольку в сборнике 16 уже присутствует (на первоначальном этапе работы модуля) обессоленная вода (о чем cвидетельствует сигнал на выходе его датчика-реле 57), то включаются на время выгрузки деталей насос 27 и ИМ 30 и производится подача водовоздушной смеси в элементы 4 ванны 3 по трубопроводу 33.

При этом незагрязненная обессоленная вода поступает:

- по трубопроводу 50 в сборник 16, обеспечивая тем самым возврат неиспользуемой в данном случае воды, получаемой из-за снижения ее расхода путем открывания устройства 35 на байпасном трубопроводе 50;

- по трубопроводу 43 совместно со сжатым воздухом, поступающим от его генератора 31 по трубопроводу 32 и открытый ИМ 30 в элементы 4 ванны 3, для проведения первой операции струйной промывки деталей в процессе их выгрузки (например) из ванны 3 минимальным количеством воды, обеспечивающим смыв (удаление) до 60-80% электролита с поверхности деталей.

Образующийся в процессе струйной промывки загрязненный разбавленный электролит поступает по трубопроводу 5 в сборник 15, о чем свидетельствует сигнал его датчика-реле 56.

После окончания времени промывки деталей в ванне 3, ограниченного в данном случае временем выгрузки деталей, производят отключение ИМ 30 и насоса 27.

После этого производится загрузка подвески с деталями в ванну 6 и осуществляется включение насоса 29.

В этом случае обессоленная вода поступает в элементы 7 ванны 6, обеспечивая проведение второй операции струйной промывки деталей в процессе их выгрузки (в данном случае) из ванны 6, максимальным (например) количеством воды, имеющей большее, нежели чем в ванне 3, гидродинамическое давление струй на поверхность промываемых деталей (регулирование которого было произведено ранее устройством 34), что обеспечивает удаление до 95-98% оставшегося после первой операции электролита на поверхности последних и возврат части неиспользуемой воды по трубопроводу 48 в сборник 18.

Образующаяся в процессе этой струйной промывки загрязненная промывная вода по трубопроводу 8 поступает в сборник 17, о чем свидетельствует сигнал его датчика-реле 58.

После окончания времени струйной промывки в ванне 6, также ограниченного временем выгрузки из нее деталей, производят отключение насоса 29.

После окончания операции струйной промывки в ванне 6 детали из последней перемещаются и загружаются в ванну 9 для их окончательной промывки.

При этом оставшееся количество (2-5%) вынесенного деталями электролита из ванны 1 удаляется в ванне 9 погружным способом промывки при активном перемешивании, например, путем подачи очищенной воды от фильтра 13 или(и) ее промывной воды.

После окончания процесса промывки деталей погружным способом в ванне 9 и выгрузки их из последней ванны 1,3,6 и 9 готовы для проведения в них гальванохимической обработки новой партии деталей.

Причем особенностью последующей обработки деталей, как и процесса поддержания уровня и состава жидких обрабатывающих сред в ваннах 1 и 9, является следующее.

1. Поступивший в сборник 15 загрязненный разбавленный электролит подвергается фильтрации (механической, активированным углем, методом селективного электролиза и др. , в зависимости от вида электролита), для чего включают насос 26 сборника 15 и загрязненный разбавленный электролит начинает циркулировать по контуру: сборник 15 - насос 26 - фильтр 20 - трубопровод 40 - устройство 22 - трубопровод 41 (и трубопровод 42, в зависимости от типа устройства 22) - сборник 15 (а также сборник 14).

После окончания времени фильтрации, определяемого объемом подвергаемого очистке разбавленного электролита (на практике - до 10 л) и производительностью фильтра 20, весь уже очищенный разбавленный электролит с помощью устройства 22 перемещается по трубопроводу 42 в сборник 14, о чем свидетельствуют сигналы датчика-реле 56 сборника 15 (по которому производится отключение насоса 26 и устройства 22, если этого необходимо) и датчика-реле 55 сборника 14.

После этого производят включение насоса 24 сборника 14 и очищенный разбавленный электролит начинает циркулировать по контуру: сборник 14 - насос 24 - трубопровод 36 - блок 19 - трубопровод 38 - сборник 14.

В блоке 19 осуществляется (с помощью методов обратного осмоса, кислотной ретардации или электродиализа, осуществляемого с помощью мембранных аппаратов на основе перфорированных катионселективных мембран) концентрирование очищенного разбавленного электролита путем его разделения на фракции: концентрированный электролит и очищенная вода, первый из которых поступает по трубопроводу 38 в сборник 14, а вторая (по трубопроводу 39) - в сборник 18, для повторного использования в операциях струйной промывки.

Контроль за концентрацией основного компонента электролита ванны 1 осуществляется датчиком 60, по сигналу которого (при достижении требуемой концентрации сливаемого по трубопроводу 38 электролита) производится отключение насоса 24.

Если уровень электролита в ванне 1 понизился ниже нормы (из-за выноса деталями или работы бортовых отсосов), то по сигналу его датчика-реле 54 производятся включение насоса 25 сборника 14 и подача тем самым очищенного электролита по трубопроводу 37 в ванну 1. При этом возможные излишки уже загрязненного концентрированного электролита ванны с ее дна с помощью не доходящего до последнего экрана по трубопроводу 2 поступают в сборник 15, о чем может свидетельствовать сигнал его датчика-реле 56, если объем сливаемого электролита достаточен для этого.

2. Поступившая в сборник 17 загрязненная вода подвергается фильтрации (механической, активированным углем и т.п.), для чего включают насос 28 сборника 17 и загрязненная вода начинает циркулировать по контуру: сборник 17 - насос 28 - фильтр 21 - трубопровод 44 - устройство 23 - трубопровод к сборнику 17 (и трубопровод 45, в зависимости от типа устройства 23) - сборник 17, а также сборник 16.

После окончания времени фильтрации, определяемого объемом подвергаемой очистке воды (на практике - до 20 л) и производительностью фильтра 21 вся, уже очищенная вода, поступает в сборник 16, о чем свидетельствуют сигналы датчика-реле 57 сборника 16, по которому производится отключение насоса 28 и устройства 21 (если это необходимо) и датчика-реле 58 сборника 17.

3. Производится процесс глубокой очистки слабо загрязненной основным отмываемым компонентом электролита ванны 1 промывной воды ванны 9. При этом производится (периодически, в зависимости от количества загрузок ванны 9, или постоянно, в течение рабочей смены) включение насоса 11 и осуществляется циркуляция промывной воды по контуру: ванна 9 - сливной патрубок 10 - насос 11 - трубопровод 51 - ионнообменные (или сорбционные, например) колонки (патроны) 53 - трубопровод 52 - ванна 9. А восполнение потерь воды ванны 9, вызванное, в частности, выносом ее деталями, производится с помощью регулятора-сигнализатора 12, соединенного соответствующим трубопроводом (на чертеже не обозначен) с генератором (накопителем) обессоленной (дистиллированной) воды (на чертеже не показан).

При этом излишки воды, образующиеся в ванне 9 при загрузке деталей или в процессе долива воды от ее генератора, могут поступать по переливной трубе (на чертеже не показана) в сборник 18.

4. После окончания времени обработки следующей (второй в данном случае) подвески с деталями в ванне 1, их выгрузки из последней и поступления этой подвески с деталями в ванну 3 производится процесс их промывки аналогичный вышеописанному для этой ванны, с той разницей, что в качестве моющей жидкости используется очищенная от примесей и(или) СПО вода, содержащая основной отмываемый компонент электролита, скопившаяся в сборнике 16. Для чего производятся:

- включение насоса 27;

- включение (при необходимости) ИМ 30.

При этом уже более концентрированный, нежели в первом случае, разбавленный электролит по трубопроводу 5 поступает в сборник 15, что в конечном счете повышает эффективность работы (тем более, что происходит возможное его смешивание с излишками концентрированного загрязненного электролита ванны 1) и снижает энергозатраты блока 19.

Наличие переливных перегородок с фильтровальными элементами между сборниками 14 и 15, а также между сборниками 16, 17 и 18 позволяет обеспечить согласование объемов подаваемой и уже находящейся в них жидкой обрабатывающей среды и повышает надежность работы модуля в целом, в случае выхода из строя фильтров 20,21, что расширяет функционально-технологические возможности модуля. Кроме того, подача очищенной воды (с основным отмываемым компонентом электролита ванны 1) из сборника 16 может быть осуществлена и до загрузки деталей в ванну 3, в том числе и для смешивания с излишками загрязненного концентрированного электролита ванны 1 в сборнике 15.

Таким образом, заявляемое устройство по сравнению с известным, выбранным в качестве прототипа, позволяет:

- существенно (до 15-30%) снизить удельные затраты энергоресурсов, используемых при концентрировании и разделении фракций электролита, путем расширения функционально-технологических возможностей модуля за счет использования при проведении операций струнной промывки разных обрабатывающих сред с различными расходными характеристиками на любых этапах работы модуля;

- повысить качество операций струйной промывки и процесса гальванохимической обработки в целом путем обеспечения возможности очистки электролита и промывной воды от примесей и(или) сопутствующих продуктов обработки, в том числе и в условиях возможного наличия избытка обрабатывающей среды в каком-либо из сборников, а также выхода из строя контуров очистки.

Реализация предлагаемого устройства довольно проста и не встречает принципиальных затруднений.

Так, например, в качестве фильтров для очистки загрязненных электролита и воды от примесей и(или) сопутствующих продуктов обработки в устройстве могут быть использованы стандартные установки с комплектом механических и с активированным углем патронов, а также, в случае электролита - селективный электролизер проточного или погружного типа, размещаемый в сборнике очищенного электролита или на выходе соответствующего трубопровода.

В качестве генератора (источника) сжатого воздуха в устройстве могут быть использованы автономная безмасляная воздуходувка или очищенный от масла сжатый воздух централизованной магистрали.

В качестве исполнительных механизмов и устройств для подачи жидкости по двум направлениям в устройстве могут быть использованы двух-и трехходовые электромагнитные или пневматические клапаны соответственно с соответствующим материалом проточной части, либо, в частности, в последнем случае - сама конструкция фильтра.

В качестве устройств для регулирования напора струй моющей жидкости в модуле могут быть использованы конструкции вентилей как ручного, так и дистанционного исполнения.

В качестве материалов для изготовления сборников переливных перегородок и фильтрующих элементов в устройстве могут быть использованы винипласт, полипропилен и фильтровальная хлориновая ткань или полипропиленовое полотно, соответственно.

Источники информации

1. Гибкие автоматизированные гальванические линии. Справочник /Под ред. В.Л. Зубченко. -М.: Машиностроение. 1989, с. 358-359, рис. 10.

2. Патент N 2092627 (РФ). Бессточный модуль гальванохимической обработки. А.Н. Алексеев, кл. C 25 D 19/00, 21/08, 1994 - прототип.

3. Патент N 2092628 (РФ). Бессточный модуль гальванохимической обработки. А.Н. Алексеев, кл. C 25 D 19/00, 21/08, 1994.