Устройство для электрохимической обработки рулонных материалов

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4056445/22-02 (22) 14.04.86 (46) 30.09.87. № 36 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт машин для производства синтетических волокон (72) В.А.Янкелев, А.Б.Смагоринский, А.Ш.Фрадин и В.И.Кирюшко (53) 621.357.77(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 931816, кл. С 25 D 7/06, 1982.

Авторское свидетельство СССР № 840211, кл. С 25 D 7/06, 1981 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ РУЛОННЫХ МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к оборудованию для производства токопроводящих тканей и лент, подвергакицихся электрохимической обработке. Цель изобретения — повьппение качества обработки путем исключения дефектов на начальных и конечных участках материала и стабилизации технологического процесса при изменении производительности. Устройство содержит ванну

1, в которой производится электрохимическая обработка материала 2, которая намотана в рулон 3, уложенный на ролики свободного касания 4. Материал пропущен через токопроводящие ролики 5, снабженные скользящими токосъемниками 6, и через нетокопроводящие ролики 7, погруженные в электролит. Ванна 1 и токосъемники 6 подключены к .тиристорному выпрямителю

8. Обработанная ткань намотана в рулон 9, установленный через редуктор

11 с двигателем 12, подключенным к тиристорному преобразователю частоты

13. На выходе выпрямителя 8 включены датчики тока 14 и напряжения 15, с Я выхода которых сигнал подается на регуляторы тока 16 и напряжения 17, который соединен с задатчиком 18 напряжения, согласующий элемент 19. Повышение качества обработки достигается введением в данное устройство тиристорного выпрямителя датчиков и регуляторов тока и напряжения, эадатчика напряжения, согласующего элемента.

1 ил.

) 341254

Изобретение относится к оборудованию для производства токопроводящих тканей и лент, подвергающихся электрохимической обработке.

Целью изобретения является повышение качества обработки путем исключе— ния дефектов на начальных и конечных участках материала и стабилизации технологического процесса при измене- 10 нии производительности.

На чертеже изображена общая схема устройства.

Устройство включает в себя ванну

1, в которой производится электрохимическая обработка материала, например ткани 2, которая намотана в рулон 3, уложенный на ролики свободного качения 4. Ткань изготовлена из электропроводных нитей и пропущена 20 через токопроводящие ролики 5, снабженные скользящими токосъемниками 6, и через нетокопроводящие ролики 7, погруженные в электролит. Корпус ванны электропроводен. Ванна и токосъемники подключены к тиристорному выпрямителю 8. Обработанная ткань намотана в рулон 9, установленный на приводимые во вращение ролики 10, кинематически связанные через редуктор 11 с двигателем 12, подключенным к тиристорному преобразователю частоты 13.

На выходе выпрямителя 8 включены датчики тока 14 (ДТ) и напряжения 15 35 (ДН), сигналы выходов которых U„ и подведены соответственно к входам регуляторов тока 16 (РТ) и напряжения 17 (РН). Выходной сигнал Uv от

ДН подведен встречно сигналу U„ ýà- 40 датчика 18, а сигнал ДТ вЂ” встречно сигналу Uy„ ov РН.

Кроме того, сигнал датчика тока через согласующий элемент например делитель 19 напряжения, подключен к 45 входу тиристорного преобразователя

13 частоты. Датчик тока, регулятор тока, управляемый выпрямитель и ванна с обрабатываемой тканью и токопроводящими роликами образуют замкнутый 50 контур регулирования тока, который подчинен контуру регулирования напряжения Б . Последний образован объектом регулирования (ванна с материалом и токопроводящими Роликами), дат- 55 чиком и регулятором напряжения.

Для предотвращения соприкосновения ткани (в случае обрыва или при окончании разматывания исходного рулона) с металлическим корпусом ванны внутри последней установлена сетка

20, изготовленная из нетокопроводящего материала, например поливинилхпорида.

Устройство работает следующим образом.

Обрабатываемая ткань 2 с рулона

3 проходит через ванну 1 по роликам

5 и 7. Через ткань 2 от выпрямителя

8 проходит выпрямленный ток I> по цепи: анод выпрямителя 8-датчик 14 тока — токосъемника 6-токопроводящие ролики 5-обрабатываемый участок ткани 2-электролит-корпус ванны-катод выпрямителя. При прохождении тока из электролита (раствора) на обрабатываемый участок ткани 2, заключенный между двумя токопроводящими роликами

7, осаждается некоторое количество химического реагента. Так как концентрация реагента в электролите поддерживается постоянной, то электропроводность электролита также постоянна. В установившемся процессе сопротивление рассматриваемой электрической цепи постоянно, так как определяется постоянными параметрами: электропроводностью электролита, геометрическими размерами погруженного в электролит обрабатываемого участка ткани и электрическим сопротивлением этого участка. Сопротивления остальных участков цепи ничтожно малы и не рассматриваются. Если скорость движения ткани постоянна и при этом неизменна величина выпрямленного тока Iz. то на каждую единицу поверхности обрабатываемой ткани осаждается постоянное количество химического реагента, чем обеспечивается равномерность обработки и высокое качество получаемой продукции

По мере разматывания рулона 3 количество ткани на нем убывает с постоянной скоростью, что обеспечивается тиристорным электроприводом приемного механизма и постоянством сигнала на его входе. Когда рулон 3 размотан полностью, свободный конец ткани сходит с первого по ходу движения токопроводящего ролика 5. С этого момента времени длина обрабатываемого участка в ткани в ванной начинает уменьшаться, а сопротивление R цепи

1 341 34

R = К э в 8 в К1

1 (3) const выпрямленного тока при этом обратно пропорционально возрастает где К, — постоянный коэффициент, определяемый проводимостью электролита, ткани и геометрическими размерами ванны;

1 — длина обрабатываемого участка ткани, находящегося в ванне.

Напряжение на участке цепи тканькорпус ванны равно где К вЂ” коэффициент пропорциона1п:— ности датчика напряжения, K> = const;

U„ — сигнал обратной связи датчика напряжения.

Как видно из (2) с уменьшением длины участка ткани сигнал U„ änò÷è— ка напряжения возрастает, что приводит в движение систему регулирования.

Так как сигнал П„ задатчика напряжения постоянен, то разность сигналов

UyÄ На входе регулятора 17 напряжения (РН) уменьшается, что ведет к уменьшению выходного сигнала РН, а это уменьшает ток Iä таким образом, чтобы обеспечивалось условие.

Учитывая соотношения (1-3) имеем

1 в = в К ° (4)

М

Из (4) следует, что на конечном участке ткани сила тока, проходящего через нее и обеспечивающая осаждение химического реагента, прямопропорииональна длине этого участка, погруженного в электролит. А это означает, что и на конечном участке на каждую единицу обрабатываемой поверхности ткани осаждается та же удельная порция химического реагента, что и в средней части рулона. Система автоматического регулирования в этом случае помимо стабилизации напряжения и тока в установившемся процессе на средней части ткани стабилизирует силу тока на единицу поверхности ткани на ее начальном и конечном участке, обеспечивая тем самым с большой точностью постоянство интенсивности!

Jn ° (o э ч , ) обрэпот1 и тк ни полностью на Bcf. и протяжении пр«цеc— са, начиная с момента заправки ее ванну. На начальном участке ткани электрическое сопрг тивление укеньша— ется, а ток возрастает, что также

o6t.cnLчилает постоянство интенсивности лектрохимическои обработки.

Таким образом, предлагаемое устройство кроме стабилизации технологического процесса в установившемся ре— жиме (на средней части ткани), когда линия обрабатываемого участка неизменна, обеспечивает стабилизацию интенсивности oCpnáoòêè на крайних участках ткани, когда длина обрабатываемо;" ткани, по|руженной в электролит, изменяется. эо Благодаря этому эффекту качество ткани одинаково по всей длине рулона и отходы в виде низкокачественных крайних участков исключены.

Сигнал датчика напряжения через

2> согласующий элемент поступает на вход тиристорного преобразователя 13 частоты, который преобразует свой входной сигнап в пропорциональное напряжение и частоту переменного тоу> ка на зажимах двигателя. Последний обеспечивает через редуктор ll и ролики 10 постоянную и пропорциональ ую этому же сигналу скорость движения ткани в ванной. Благодаря посто>,Д янству скорости движения ткани и постоянству силы тока, приходя вейся на единицу ее поверхности, технологический процесс стабилизирован, что повышлет качество продукпии.

4Л

При изменении гроизводительности устройства путем изменения уставки задатчика 18 и при колебании сетевого напряжения напряжение., подведен4б ное к ванне, изменяется.

H этом случае изменяется в той же пропорции сигнал датчика 15 напряжения,. что изменяет движения ткани.

gp Например, если величина напряжения уменьшена, то в той же пропорции уменьшена скорость движения ткани.

При этом ток в ванне уменьшен, но время обработки ткани увеличено. Сле5б довательно, количество химического реагента, осаждаемого па единицу поверхности ткани опять же остается неизменным, что обеспечивает высокое качество обработки.

1341254

Фор мул а изобретения

Составитель С.Пономарев

Техред И. Попович Корректор И.Эрдейи

Редактор A. Äîëèíè÷

Тираж 612 Подписное

В11И 51 Государственного комитета C(;CP по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

3акаэ 4405! 31 1рои водственн;.-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Таким образом, за счет связи систем регулирования напряжения и скорости получен положительный эффект— стабилизирован технологический процесс в переходных режимах и при изменениях производительности.

При обработке ткани некоторыми видами составов скорость химической реакции может оказаться в нелинейной зависимости от величины тока. Для этого случая связь между датчиком напряжения и входом тиристорного преобразователя выполняют через согласующий элемент — функциональный преобразователь, характеристика "входвыход" которого соответствует требуемой нелинейной зависимости. Таким образом и для этого случая предлагаемое устройство обеспечивает при изменении производительности стабильность технологического процесса.

Предлагаемое устройство исключает отходы ткани и эффективно стабилизирует технологический процесс при различных внешних возмущениях и при изменениях производительности, тем самым создается экономический эффект.

Устройство для электрохимической обработки рулонных материалов, содержащее ванну с электролитом н тонопро— водящими роликамн и IIðèíîäíûì механизмом приема рулонного материала, например ткани, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения качества обработки путем исключения дефектов на начальных и конечных участках материала и стабилизации

10 технологического процесса при изменении производительности, оно снабжено тиристорным выпрямителем, датчиками и регуляторами тока и напряже— ния, задатчиком напряжения, согла15 сующим элементом, а приводной механизм приема рулонного материала выполнен в виде роликов, редуктора с двигателем и тиристорного преобразователя частоты, причем ролики ки20 нематически связаны с редуктором и двигателем, к которому подключен тиристорный преобразователь частоты, кроме того, тиристорный выпрямитель подключен к токопроводящим роликам и к ванне, а выход выпрямителя сое— динен с входами датчиков тока и напряжения, выходы которых соединены соответственно с входами регуляторов тока и напряжения, кроме того, выход

30 датчика напряжения подключен встречно к задатчику напряжения и также к входу приводного механизма приема через согласующий элемент.