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Automatisch arbeitende elektrolytische od. ähnl. Anlage
Es sind vollautomatisch arbeitende Galvanisierungsanlagen bekannt, bei denen eine zentral gesteuerte Förderanlage, im allgemeinen eine Transportkette, die Gestellköpfe mit den daran hängenden Werkstücken von einem Bad ins andere verbringt. In dem jeweiligen Bad werden die Gestellköpfe dann durch andere, horizontal verlaufende Kettensysteme, mit einer oder mit zwei Ketten, zum langsamen Wandern durch den Elektrolyten veranlasst, bis sie am Ende des Troges wieder von der zentralen Förderanlage ergriffen und in den nächstfolgenden Trog tiberstellt werden. Solche Anlagen - die an und für sich einwandfrei arbeiten-haben jedoch den Nachteil, dass sie als Ganzes für eine gewisse Kapazität geplant und ausgeführt werden müssen.
Nachträgliche Erweiterungen oder Ergänzungen, die aus einem Wachsen des Betriebes selbst erforderlich werden, lassen sich entweder gar nicht, oder nur mit unverhältnismässig hohen Kosten durchführen.
Die vorliegenae Erfindung bezweckt, diesem Übelstande abzuhelfen und eine automatische Galvanisieranlage zu schaffen, die auf einfachste Weise die Vergrösserung und den allmählichen Ausbau jeder Anlage nach dem Baukastensystem ermöglicht. Dies wird dadurch erreicht, dass bei einer automatischen Anlage, insbesondere zur elektrolytischen Behandlung beliebiger Metallteile, welche die üblichen Tröge für die Galvanisierung und zum Waschen verwendet, jedem dieser Tröge eine Greif- und Übergabevorrichtung, die unabhängig jede für sich umstellbar und gegenseitig auswechselbar sind, zugeordnet ist.
Diese Greif-und Übergabevorrichtungen bestehen aus fest miteinander verbundenen, mit Greifern versehenen Armen, die um eine horizontale Achse schwenkbar sind, so dass sie zwischen zwei aufeinander folgenden Trögen eine Winkelbewegung mit solcher Amplitude ausführen, die zur Ergreifung eines Werkstückhalters in dem einen Trog und zu seiner Überstellung in den nachfolgenden Trog ausreicht.
Die Arme mit den Greifwerkzeugen jeder Greif-oder Übergabevorrichtung werden durch einen Motor mit Untersetzungsgetriebe geschwenkt, wobei der Motor mit einer Kontaktvorrichtung verbunden ist, deren Kontakte, Kontaktrolle od. dgl. das Anlaufen, das Umkehren der Bewegungsrichtung, die Zeitabstimmung, das Anhalten oder jede andere für den Arbeitszyklus notwendige Funktion steuern.
Jede Greif- oder Übergabevorrichtung ist von der ihr vorausgehenden Greif- oder Übergabevorrichtung in der Weise abhängig, dass ihr Arm mit den Greifwerkzeugen nicht schwenken kann, bevor der die sich in der Behandlung befindlichen Werkstücke tragende Halter am Ende seiner Bahn angekommen ist. Dabei ist die allgemeine Arbeitsweise der Greif- oder Übergabevorrichtungen so, dass, wenn ein Halter mit Werkstücken in einen Behälter eingesetzt wird, eine mit der zugeordneten Greif- oder Übergabevorrichtung verbundene Schubvorrichtung dem Halter eine vorgegebene Vorschubbewegung vermittelt, die vom Raumbedarf der Werkstücke abhängig ist. Auf diese Weise füllt sich beim Anlaufen des Arbeitszyklus
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schieben.
Wenn der erste Halter mit den Werkstücken das Ausgangsende des Behälters erreicht, wird er durch eine Greif- oder Übergabevorrichtung erfasst, hochgehoben und in den nächsten Behälter eingesetzt usw., bis zur Abgabestelle für die fertig behandelten Werkstücke.
In den meisten Fällen, besonders bei der Vernickelung oder der Verchromung, ist es zweckmässig, die Werkstücke im elektrolytischen Bad zu bewegen. Zu diesem Zweck kann die erfindungsgemässe Anlage noch mit den folgenden Einrichtungen ausgestattet werden : a) der oder die Behälter für die Behandlung der Werkstücke werden an ihrem Eingangsende mit einer
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Vorschubvorrichtung für die die Werkstücke tragenden Halter ausgestattet, die eine feststehende Zahn- stange mit Sperrzähnen hat und mit hin- und herbewegten Stromschienen zusammenwirkt, die mittels biegsamer Verbindungen mit der Gleichstromquelle der Anlage verbunden sind und auf Rollen ruhen, die auf den auf den oberen Rändern der Seitenwände des oder der Behälter befestigten Stützen angebracht i sind ;
b) die Hin-und Herbewegung der Stromschiene wird durch Schwenkarme hervorgerufen, die durch eine von einem Elektromotor angetriebene Transmission mit Kurbelstange und Exzenter betätigt werden ; c) am Ausgangsende des oder der Behälterfür die Behandlung der Werkstücke ist eine Vorrichtung für die Halter mit den Werkstücken angebracht, die jeden Halter bei seiner Ankunft an diesem Ende zeit- weilig erfasst sowie in seiner Bewegung anhält und dadurch ermöglicht, dass der Halter durch das Greif- werkzeug der zugeordneten Greif-oder Übergabevorrichtung angehoben wird, während die Hin- und Her- bewegung der Stromschienen und der von diesen getragenen Werkstücke unbehindert fortgesetzt werden kann ;
d) hinter dem letzten Behälter der Anlage wird eine Greif- oder Übergabevorrichtung angeordnet, die i die fertigen Werkstücke in einen Verteiler mit Schubvorrichtung übergibt, der die Halter mit den fertigen
Werkstücken nacheinander in Reichweite des an der Abgabestelle stehenden Lagerarbeiters bringt.
Zum besseren Verständnis der Erfindung wird nachstehend ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an
Hand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigen : Fig. l eine schematische Draufsicht der erfindungsgemässen
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in Fig. 1, Fig. 4 eine Einzelheit in perspektivischer Ansicht, die die biegsamen Verbindungen zwischen der Gleichstromquelle und den beweglichen Stromschienen veranschaulicht, Fig. 5 einen Schnitt nach der Linie V-V in Fig. 1, Fig. 6 und 7 Teilansichten des oberen Abschnittes der Fig. 2 in vergrössertem Mass- stabe, die Einzelheiten der Vorschubvorrichtung für die in dem Elektrolyse-Behälter zu behandelnden Werkstücke veranschaulicht, Fig. 8,9 und 10 Einzelansichten, die die Bau-und Arbeitsweise der auto- maischen Sperre veranschaulichen.
die die Halter mit den Werkstücken am Ende des Elektrolyse-Behälters in ihrer Bewegung vorübergehend anhält, Fig. 11 eine Einzelansicht des Aufbaues eines Halters für die automatische Übergabe der zu behandelnden Werkstücke, Fig. 12 eine perspektivische Ansicht einer automatischen Greif- oder Übergabevorrichtung und Fig. 13 eine perspektivische Ansicht der Steuerung und des Getriebes einer Greif- oder Übergabevorrichtung.
Die dargestellte Anlage ist eine Verchromungsanlage mit geschlossenem Arbeitskreis, wobei das Einsetzen und Herausnehmen der Werkstücke durch einen einzigen Lagerarbeiter von einer Stelle aus vorgenommen werden kann. Zu dieser Aufgabe- und Abgabestelle gehört eine Zone 1 für das Einsetzen und eine Zone la für das Herausnehmen der Werkstücke. Sie besteht aus einem in Fig. 5 im einzelnen dargestellten Gestell mit vertikalen Stützen 2 und zwei horizontalen Schienen 3 und 4 V-förmigen Quer- schnitts, die zur Aufnahme der die zu behandelnden Werkstücke, beispielsweise Fahrradfelgen 5, tragenden Halter dienen.
Die die Werkstücke tragenden Halter bestehen aus einem Rahmen mit zwei Holmen 6 und 7 (Fig. 11), die in ihrer Mitte durch eine Querstrebe 8 miteinander verbunden und an ihren Enden mit je einem Gleitschuh 9 versehen sind, der den gleichen Querschnitt hat wie die beiden Schienen 3 und 4. Auf der Querstrebe 8 sind zwei Arme 10 angeordnet, die in ihrem Abstand und in ihrer Länge einstellbar sind, und auf deren freiem Ende ein den zu behandelnden Werkstücken angepasstes Einhängewerkzeug 11 befestigt ist.
Gegenüber der so gebildeten Aufgabe- und Abgabestelle liegt ein das elektrolytische Bad, beispielsweise ein Chromsäurebad, enthaltender Behälter, der mit einem einem nicht dargestellten Kessel zugeordneten Pumpbehälter 13 verbunden ist. Der Behälter 12 ist entsprechend der vorzunehmenden Behand- lung mit der üblichen elektrischen Installation ausgerüstet, die, da sie nicht zu der Erfindung gehört, nicht beschrieben zu werden braucht. 15 bedeutet die Schalttafel dieser elektrischen Installation, deren Gleichrichter mit 16 bezeichnet ist, während Stromschienen 17, 18 und 19 in Längsrichtung auf dem Behälter 12 liegen, wobei sie drei Reihen Anoden 14 tragen, die zweckmässigerweise soviel Zwischenraum haben, dass die zu behandelnden Werkstücke 5 frei hindurchgehen können.
Die Stromschienen 17, 18 und 19 sind mittels einer Leitung 20 mit dem Pluspol des Gleichrichters 16 (Fig. 1) verbunden.
Auf dem oberen Rand der Seitenwände des Behälters 12 sind Stützen 21 angebracht, die Rollen 22 halten, auf denen zwei Stromschienen 23 und 24, ähnlich den Schienen 3 und 4 der Aufgabe- und Abgabestelle l-la, ruhen.
Die Stromschienen 23 und 24 sind mittels biegsamer Kauschen 23a - 24a (Fig. 1 und 4), die durch einen unter dem Behälter 12 verlegten Leiter 24b miteinander verbunden sind, mit dem Minuspol des Gleichrichters 16 verbunden. Die Stromschienen sind mit einem Zapfen 25 versehen, der in dem gabelförmigen Ende 26 von zwei in 28 (Fig. 2) schwenkbar auf den Seitenwänden des Behälters 12 ange-
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brachten Armen 27 sitzt. Die Schwenkarme 27 sind an ihrem unteren Ende durch eine unter dem Behälter 12hindurchgehende Querverbindung 29 (Fig. 1 und 2) miteinander verbunden, auf der eine Kurbelstange 30 schwenkbar befestigt ist, die von einem durch einen Elektromotor 32 angetriebenen Exzenter 31 bewegt wird.
Auf diese Weise kann den Schwenkarmen 27 eine um die Achse 28 hin-und hergehende Schwenk- ! bewegung verliehen werden, die die Stromschienen 23 und 24 in eine geradlinige Hin- und Herbewegung auf deren Tragrollen 22 versetzt.
In Verlängerung des Behälters 12 (Fig. 1) steht ein Behälter 22, in dem die Reinigung der behandel- ten Werkstücke sowie die Rückgewinnung der Chromsäure vor sich geht, die die Werkstücke bei ihrem
Herausheben aus dem Elektrolyse-Bad mitnehmen. Dem Behälter 33 ist ein Reinigungsbehälter mit flie- sendern Wasser 34 zugeordnet, auf den ein weiterer Reinigungsbehälter 3 mit heissem Wasser folgt, der in der Nähe der Aufgabe-und Abgabestelle l-la parallel zum Behälter 12 steht.
Auf denLängsseiten des Behälters 12 sind in der Nähe seines Eingangsendes zwei symmetrische Zahn- stangen 36 (Fig. 6 und 7) befestigt, die frei auf zwei Rollen 42 ruhen, die von wei mit einem einstell- baren Gegengewicht 43 versehenen Armen 40 gehalten werden, die in einem Gehäuse 37 bei 41 schwenk- bar angebracht sind, in dem die Zahnstangen 36 durch Flansche 38 gehalten werden. Durch diese An- ordnung können die Zahnstangen 36 teilweise in das Innere des Gehäuses 37 versenkt werden.
Anderer- seits sind am Ausgangsende, d. h. an dem den Zahnstangen 36 entgegengesetzt gelegenen Ende des Be- hälters 12 in 46 zwei Einrastvorrichtungen schwenkbar in Form von Armen 45 angebracht, die an einem
Ende mit einem Gegengewicht 47 ausgestattet sind und an ihrem andern Ende eine Aussparung 48 haben, die dem Querschnitt der Querstrebe 8 der Halter entspricht.
Die der Aufgabestelle l und dem Behälter 12 zugeordnete Greif- oder Übergabe/orrichtung ist mit 49 bezeichnet. Die andern Greif-oder Übergabevorrichtungen der Anlage sind mit 50, 51, 52 bzw. 53 be- zeichnet. Die Greif-und Übergabevorrichtung 50 ist zwischen dem Ausgangsende des Behälters 12 und dem ersten Reinigungsbehälter 33 angeordnet, während die Greif-oder Übergabevorrichtung 51 die Halter mit den Werkstücken aus dem Behälter 33 herausnimmt und sie in den Behälter 34 einsetzt, während die
Greif-oder Übergabevorrichtung 52 die Halter aus dem Behälter 34 herausnimmt und sie in den Be- hälter 35 einsetzt und schliesslich die Greif-oder Übergabevorrichtung 53 die Halter mit den Werkstücken aus dem Behälter 35 heraushebt und sie der Abgabestelle la zuführt.
Die Greif- oder Übergabevorrichtungen können an und für sich beliebiger Bauart sein. In der in der
Zeichnung, insbesondere in Fig. 12 und 13, dargestellten Ausführungsform haben die Greif- oder Über- gabevorrichtungen, deren Antrieb und elektrische Verbindungen in einem geeigneten Gehäuse unter- gebracht sind, einen eigentlichen Übergabeteil mit zwei durch eine Querverbindung 56 miteinander ver- bundenen Armen 54, die an ihrem freien Ende mit einem Greifwerkzeug 55 in Form zweier eine Art
Gabel bildender Finger ungleicher Länge versehen sind.
Dieser Übergabeteil ist schwenkbar auf einer von einem Motor mit Untersetzungsgetriebe 58 ange- triebenen horizontalen Achse 57 befestigt, wobei der Motor mit einer Kontaktvorrichtung 59 verbunden ist, deren Kontakte die verschiedenen für den normalen Ablauf der Phasen des Arbeitszyklus notwendigen
Funktionen (das Anlaufen, die Bewegungsumkehrung, gegebenenfalls die Zeitabstimmung, das Anhalten usw.) bewirken.
Da jede Greif-oder Übergabevorrichtung zweckmässigerweise von der ihr vorausgehenden Greif- oder Übergabevorrichtung abhängig ist, hat die erfindungsgemässe Anlage folgende Arbeitsweise :
Die zu behandelnden Werkstücke 5 werden bei 1 von einem Arbeiter aufgenommen und, wie in Fig. 11 dargestellt, auf den Einhängewerkzeugen 11 eines mit seinen Gleitschuhen 9 auf den Schienen 3 und 4 ruhenden
Halters befestigt.
Da der elektrische Hauptantrieb der Anlage inzwischen in Gang gesetzt worden ist, greifen die Greifwerkzeuge 55 der Arme 54 der Greif - oder Übergabevorrichtung 49 den mit Werkstücken 5 beladenen Halter an seiner Querstrebe 8, übergeben ihn zum Eingang des Behälters 12, wo sie die Querstrebe 8 zwischen dem ersten und zweiten Zahn der Zahnstange 36 ablegen (Fig. 1, 2 und 6), wobei die Gleitschuhe 29 auf den
Stromschienen 23 und 24 ruhen. Unmittelbar nach diesem Vorgang kommen die Arme der Greif- oder Übergabevorrichtung 49 automatisch zur Aufgabestelle 1 zurück und verbleiben in Aufnahmestellung.
Die Amplitude der Hin- und Herbewegung der von den Schwenkarmen 27 angetriebenen Stromschienen 23 und 24 entspricht dem Abstand zwischen den Zähnen der Zahnstangen 36. Diese Zahnstangen lassenden von den Stromschienen 23und 24 mitgenommenen Halter mit den Werkstücken 5 frei vorlaufen. Bei dieser Vorlaufbewegung klettert die Querstrebe 8 an der Flanke der nächsten Zähne hoch, drückt die Zahnstangen teilweise in ihr Gehäuse 37 hinein und rastet dann in die nächsten Zähne ein, wobei die Zahnstangen sofort wieder ihre normale Lage einnehmen. Der Halter mit den Werkstücken kann daher den Schienen bei ihrem Rücklauf nicht folgen. Er bewegt sich somit auf den Schienen bei jeder Hin-und Herbewegung der Schwenkarme 27 um einen Zahn vorwärts.
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Die Zahnstangen haben eine Länge, die gleich dem Vorschub der Halter ist. Wenn der die Werkstücke tragende Halter'über alle Zähne der Zahnstangen hinweggegangen ist, legt er sich frei auf die Schienen, die ihn mit ihren ständigen Hin- und Herbewegungen mitnehmen, so dass die Werkstücke 5 die angestrebteBewegung in dem im Behälter 12 enthaltenen Bad ausüben. Gleichzeitig wird der erste Halter i mit den Werkstücken durch die nachfolgenden, nacheinander durch die Greif-oder Übergabevorrichtung 49 auf die Zahnstangen 36 geführten und der Reihe nach durch die Zahnstangen mitgenommenen Halter allmählich zum Ausgang des Behälters 12 geschoben.
Bei seiner Ankunft am Ausgangsende des Behälters 12 wird jeder Halter mit den Werkstücken 5 automatisch in die Aussparungen 48 der Sperrvorrichtungen 45 (Fig. 8,9 und 10) eingerastet. In diesem Augenblick löst der Gleitschuh 9 am Ende des Halters einen Kontakt 67 aus, der die Greif- oder Übergabevorrichtung 50 in Gang setzt, deren Arme 54 darauf den Halter erfassen und ihn in den Behälter 33 übergeben. In diesem Behälter greifen nun die Arme der Greif-oder Übergabevorrichtung 51 ihrerseits den Halter mit Werkstücken und bringen ihn in den Behälter 34, wo die Arme der Greif-oder Übergabe- vorrichtung 52 sich darin einhaken und ihn zu dem letzten Behälter 35 transportieren und darin einsetzen.
Dort nimmt die Greif- oder Übergabevorrichtung 53 den Halter heraus und legt ihn auf einem in Nähe der Abgabestelle la liegenden Auslieferer ab.
Der Auslieferer (Fig. 5) besitzt eine Schubvorrichtung 60, die fest mit einem Kern 61 verbunden ist, der auf eine mit Gewinde versehene, in einer auf den zwischen den Stützen 2 für die Schienen 3,4 liegenden Stützen 63a angebrachten rohrförmigen Führung 63 gelagerten Stange 62 geschraubt ist. Der Kern 61 hält einenKontaktstift84, der mit einem am Ende der rohrförmigen Führung 63 liegenden Gangumkehrschalter 65 zusammenarbeitet.
Wenn der die behandelten und gereinigten Werkstücke 5 tragende Halter durch die Arme 54 der Greif- und Übergabevorrichtung 53. auf den Schienen 3 und 4 abgelegt worden ist, drückt die Schubvorrichtung 60 gegen die Querstrebe 8 des Halters und schiebt diesen zur Abgabestelle la hin, wo ein Arbeiter die behandelten Werkstücke nur noch abzuhängen und durch andere, noch zu behandelnde Werkstücke zu ersetzen braucht. In diesem Augenblick wirkt der Kontaktstift 64 auf den Gangumkehrschalter 65 ein, worauf die Schubvorrichtung in ihre Ausgangsstellung zurückkehrt. Der allgemeine Arbeitszyklus beginnt von vorn und verläuft in der erläuterten Weise.
Die erfindungsgemässe Anlage braucht nicht in Form eines geschlossenen Arbeitskreises angeordnet zu sein, sondern kann in einer Reihe hintereinander liegen.
PATENTANSPRÜCHE : 1. Automatische Anlage, insbesondere zur elektrolytischen Behandlung beliebiger Metallteile, welche die üblichen Tröge für Galvanisierung und Waschen verwendet, dadurch gekennzeichnet, dass jedem dieser Tröge (12, 33, 34, 35) eine Greif-und Übergabevorrichtung (49,50, 51, 52,53), die unabhängig jede für sich umstellbar und gegenseitig auswechselbar sind, zugeordnet ist und welche jede aus fest miteinander verbundenen, mit Greifern (55) versehenen Armen (54) besteht, die um eine horizortale Achse (57) schwenkbar sind, so dass sie zwischen zwei aufeinander folgenden Trögen eine Winkelbewegung mit solcher Amplitude ausführen, die zur Ergreifung eines Werkstückhalters (8) in dem einen Trog und zu seiner Überstellung in den nachfolgenden Trog ausreicht.