способ обработки металлической ленты в рулоне и устройство для его осуществления

Формула изобретения

1. Способ обработки металлической ленты в рулоне, включающий свободную установку рулона торцом в рабочую ванну с боковой цилиндрической поверхностью, последовательную подачу и слив технологических растворов для химической обработки и промывки в рабочую ванну самотеком из дополнительных емкостей, отличающийся тем, что внешний конец ленты закрепляют на внутренней боковой поверхности ванны, внутренний конец ленты вводят в паз намоточно-размоточного барабана, расположенного в центре рабочей ванны, диаметр которого в 1,2-1,5 раза меньше внутреннего диаметра рулона, а обработку витков рулона производят периодическим скручиванием рулона за внутренний конец в рулон меньшего диаметра и раскручиванием его в рулон большего диаметра вращением барабана.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что подачу и слив самотеком технологических растворов для химической обработки и промывки в рабочую ванну осуществляют путем вертикального перемещения дополнительных емкостей с технологическими растворами.

3. Устройство для обработки металлической ленты в рулоне, содержащее рабочую ванну с боковой цилиндрической поверхностью, дополнительные емкости с технологическими растворами, сообщенные с рабочей ванной, отличающееся тем, что оно дополнительно снабжено намоточно-размоточным барабаном, расположенным в центре рабочей ванны и снабженным механизмом его вертикального перемещения и механизмом его периодического вращения по часовой стрелке и против нее для свободного вращения в горизонтальной плоскости вокруг оси, при этом барабан имеет паз, его диаметр в 1,2-1,5 раза меньше внутреннего диаметра рулона, а рабочая ванна соединена гибкими шлангами с дополнительными емкостями, имеющими механизмы вертикального перемещения.

4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что рабочая ванна и дополнительные емкости герметично закрыты.

5. Устройство по п.3, отличающееся тем, что дополнительные емкости выполнены взаимозаменяемыми.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к химической обработке металлических изделий и может быть использовано для обработки поверхности рулонов металлической ленты химическими способами.

Наиболее близким аналогом предложенных способа и устройства являются способ и устройство, раскрытые в SU 1451183 A1 (C23C 22/00, опубл. 15.01.1989).

Известный способ для обработки металлической ленты в рулоне предусматривает свободную установку рулона торцом в рабочую ванну круглой формы, последовательную подачу и слив технологических растворов для химической обработки и промывки в рабочую ванну самотеком из дополнительных емкостей, ворошение рулона с помощью выступов на штангах для смещения витков относительно друг друга.

Способ позволяет обрабатывать рулоны ленты с минимальными отверстиями, однако качество обработанной ленты невысокое в связи с неравномерностью химической обработки.

Известное устройство для обработки металлической ленты в рулоне содержит рабочую ванну круглой формы, две дополнительные емкости с технологическими растворами, сообщающиеся с рабочей ванной, одну или несколько штанг, выполненных с возможностью вращения, при этом один конец каждой штанги размещен внутри ванны и имеет продольный выступ переменного профиля, а другой конец ванны жестко связан с емкостью для химического раствора.

Устройство исключает из работы перекачивающие насосы, которые недостаточно надежны в эксплуатации при перекачивании агрессивных сред, позволяет обрабатывать рулоны с минимальными отверстиями, однако наличие в устройстве только двух дополнительных емкостей не позволяет быстро и оперативно провести технологический процесс, состоящий из нескольких стадий. Устройство не позволяет также получить качественно обработанную ленту, т.к. ворошение выступами не дает возможность равномерно обработать ленту в рулоне.

Задачей предложенной группы изобретений является повышение качества обработанной ленты в рулоне за счет повышения равномерности химической обработки и снижение длительности проведения многостадийных технологических процессов.

Поставленная задача достигается следующим образом: способ включает свободную установку рулона торцом в рабочую ванну с боковой цилиндрической поверхностью, последовательную подачу и слив технологических растворов для химической обработки и промывки в рабочую ванну самотеком из дополнительных емкостей, при этом внешний конец ленты закрепляют на внутренней боковой поверхности ванны, внутренний конец ленты вводят в паз намоточно-размоточного барабана, расположенного в центре рабочей ванны, диаметр которого в 1,2-1,5 раза меньше внутреннего диаметра рулона, а обработку витков рулона производят периодическим скручиванием рулона за внутренний конец в рулон меньшего диаметра и раскручиванием его в рулон большего диаметра вращением барабана, кроме того, подачу и слив самотеком технологических растворов для химической обработки и промывки в рабочую ванну осуществляют путем вертикального перемещения дополнительных емкостей с технологическими растворами;

устройство содержит рабочую ванну с боковой цилиндрической поверхностью, дополнительные емкости с технологическими растворами, сообщенные с рабочей ванной, при этом оно дополнительно снабжено намоточно-размоточным барабаном, расположенным в центре рабочей ванны и снабженным механизмом его вертикального перемещения и механизмом его периодического вращения по часовой стрелке и против нее для свободного вращения в горизонтальной плоскости вокруг оси, при этом барабан имеет паз, его диаметр в 1,2-1,5 раза меньше внутреннего диаметра рулона, а рабочая ванна соединена гибкими шлангами с дополнительными емкостями, имеющими механизмы вертикального перемещения, кроме того, рабочая ванна и дополнительные емкости герметично закрыты, а дополнительные емкости выполнены взаимозаменяемыми.

Способ для обработки металлической ленты в рулоне реализуется с помощью устройства, представленного на фиг.1-4.

На фиг.1 представлено устройство, например, для обезжиривания и промывки ленты; на фиг.2 - вид сверху круглой ванны; на фиг.3 - вид устройства спереди; на фиг.4 - вид сверху устройства.

Устройство состоит из круглой ванны 1, в которую укладывается свободно рулон ленты 2. Передний конец ленты 3 (фиг.2) крепится жестко в зажиме 4, закрепленном на внутренней поверхности круглой ванны. Внутренний конец рулона 5 заводят свободно в паз 6 намоточно-размоточного барабана 7. Паз барабана выполнен шире толщины ленты. Вместо зажима 4 может использоваться упор, ограничивающий вращение ленты при раскручивании.

В ванну (фиг.1) заливается самотеком технологический раствор 8 (например, обезжиривающий) или 9 (например, вода для смыва обезжиривающего раствора) по гибким шлангам 10 и 11 из дополнительных емкостей 12 и 13. Дополнительных емкостей может быть больше (фиг.4) На днище дополнительных емкостей смонтированы краны 14 и 15. Дополнительные емкости снабжены устройствами их вертикального перемещения (фиг.3), состоящими из подъемных столов 16 и 17, винтовых осей 18 и 19, а также механизмов вращения осей 20 и 21.

Дополнительные емкости 12 и 13 перемещают поочередно вверх до тех пор, пока их дно не станет выше верхней кромки ванны. При этом происходит слив технологической жидкости в ванну самотеком. При перемещении емкостей вниз, пока верхняя кромка не станет ниже дна ванны, происходит слив технологического раствора самотеком из ванны.

Барабан 7 снабжен осью 22 (фиг.3). Ось свободно перемещается вертикально вверх и вниз в механизме вращения 23. Механизм вращения придает барабану периодические вращения по часовой стрелке и против. Барабан и механизм его вращения крепятся на консоли 24, поворачивающейся вокруг оси 25 (фиг.4) с приводом их подъема 29 (фиг.3).

Дополнительных емкостей может быть столько, сколько необходимо производить технологических операций. Например, для травления металлической ленты необходимо произвести обезжиривание ленты, промывку водой, травление, промывку водой, т.е. четыре операции, для которых необходимо три или четыре емкости с технологическими растворами: для обезжиривания, для травления и для промывки чистой водой после каждой операции. Чистая вода может быть в одной или двух емкостях.

Все дополнительные емкости могут располагаться на одном подъемном столе 26, иметь одну ось вращения 27 и один механизм вращения этой оси 28 для подъема и опускания стола (фиг.4).

Способ реализуется следующим образом:

Барабан 7 с механизмом вращения 23 отвернут от круглой ванны 1. В пустую ванну 1 укладывается рулон, например, металлической ленты 2 с предварительно отогнутым концом внутреннего витка 5. Передний конец ленты 3 крепится в зажиме 4, который жестко закреплен на внутренней поверхности круглой ванны.

Разворачивают барабан с механизмом вращения до совпадения оси барабана с осью рулона, при этом паз барабана должен совпадать с направлением отогнутого внутреннего витка. Опускают барабан в крайнее нижнее положение таким образом, чтобы отогнутый конец ленты вошел в паз.

Затем ванну заполняют раствором. При этом дополнительные емкости с технологическими растворами находятся в крайнем верхнем положении. Для слива технологического раствора из дополнительной емкости (например, для обезжиривания ленты), например 12, открывают кран 14 и самотеком сливают технологический раствор в круглую ванну. После этого включают механизм вращения барабана и производят накручивание ленты на барабан, а затем скручивание ее с барабана. Так повторяют до конца этой операции. При скручивании и раскручивании ленты происходит отделение витков друг от друга и раствор, попадая между витками, равномерно обрабатывает ленту со всех сторон. За счет постоянного движения витков рулона раствор находится в состоянии турбулентного движения, активно контактируя с поверхностью ленты и обрабатывая ее.

После обработки ленты этим раствором дополнительную емкость 12 опускают в крайнее нижнее положение, включая механизм вертикального перемещения емкости. В крайнем нижнем положении раствор из рабочей круглой ванны самотеком льется в дополнительную емкость. Кран 14 закрывают, а бак поднимают в верхнее положение.

Открывают кран следующей емкости, например 13, и самотеком выливают технологический раствор, например воду для промывки ленты от обезжиривающего раствора, и включают механизм вращения барабана и т.д.

Таким образом обрабатывают ленту различными растворами. Например, при травлении технология включает: обезжиривание, промывание водой, травление в растворе кислот, промывание водой и при необходимости промасливание.

Эффективность такой технологии заключается в следующем:

1. Компактность участка обработки. Например, обычная травильная линия включает расположенные последовательно размоточное устройство, ванну обезжиривания, ванну для промывки ленты водой от обезжиривающего раствора, травильную ванну, еще одну промывочную ванну и наматывающее устройство. Такая линия занимает площадь 30 м ². Заявляемая - 9 м², т.е. в 3-3,5 раза меньше.

2. Универсальность: в одной ванне производится обработка всеми технологическими растворами. Используется один механизм для разматывания и сматывания ленты.

3. Качественная обработка. Практически не происходит коробление ленты, которое наблюдается при выпрямлении ленты для проведения ее по линии изгибание-разгибание при заводе и выводе из ванн, т.к. происходит пластическая деформация, или при ворошении рулона. В заявляемом способе сворачивание и разматывание ленты производится внутри рулона. Деформация производится в упругой области, не нарушая первоначальной плоскостности ленты.

4. Рабочая ванна с боковой цилиндрической поверхностью позволяет экономить технологические растворы, что является важным при мини-производстве, когда технологический раствор используется не часто или когда раствор используется один раз на небольшую программу обработки лент.