CZ343899A3 - Zařízení pro povrchovou úpravu předmětů máčením - Google Patents

Description

Vynález se týká zařízení a způsobu pro povrchovou úpravu, při kterém se příslušný předmět vede lázní, ve které se jeho povrch chemicky, galvanicky a/nebo elektroforézně upravuje.

Dosavadní stav techniky

Způsoby a zařízení tohoto druhu slouží k tomu, aby se předměty, které alespoň zčásti sestávají z vodivého materiálu, opatřily povrchem, jehož technické nebo optické vlastnosti jsou přizpůsobeny určitému speciálnímu účelu. To lze provádět chemickým nebo elektrochemickým opracováním povrchu, například chromátováním povrchu kovové součásti a také elektrolytickým nebo elektroforézním nanášením krycí vrstvy.

Známé způsoby nanášení mokrým způsobem jsou velmi náročné zejména proto, že upravovaný předmět musí procházet řadou za sebou uspořádaných nádob s různými pracovními tekutinami, například s čisticími prostředky, elektrolyty a s máčecími laky. To se provádí diskontinuálně máčením jednotlivých předmětů nebo částí malých součástí nebo v průběžných zařízeních s dopravníky, které předmět dopravují jednotlivě nebo, jde-li o malé součásti, v řadě za sebou od jedné máčecí nádrže v lince ke druhé. Pro tento účel je například vhodný dopravník přebírající upravovaný předmět. Vhodné zařízení je známo z německého patentového spisu 41 42 997.

Vzhledem k tomu, že se u chemické úpravy povrchu, jakož i u elektrolytického a elektroforézního nanášení povrchové vrstvy jedná o postup závislý na času, je v závislosti na prostředku použitém pro úpravu a na upravovaném předmětu nutná určitá doba zdržení v jednotlivých máčecích nádobách. Na

-2• · · tomto v jednotlivých případech velmi rozdílném zdržení závisí potřebná dráha úpravy a v důsledku toho také rozměry jednotlivých máčecích nádob ve směru dopravy.

Protože je možno povrch velkých předmětů upravovat jen jednotlivě a malé předměty mohou být se zřetelem k homogenitě povrchu vedeny jednotlivými lázněmi jen s omezenou násypnou výškou, jsou dosud známá zařízení velmi nákladná a v důsledku toho je průchod předmětů tímto zařízením poměrně malý.

Zvláštní problém spočívá v tom, aby úprava probíhala na celém povrchu předmětu stejnoměrně tak, aby se dosáhlo galvanizace a/nebo nalakování na celé ploše bez výskytu vadných míst. Taková vadná místa vznikají zejména na dotykových bodech mezi upravovaným předmětem a prostředky pro dopravu předmětu jednotlivými lázněmi. Jako dopravní prostředky zejména pro malé předměty popřípadě pro sypký materiál, přicházejí v úvahu bubny, zčásti však také dopravní pásy a pro větší předměty speciální dopravní stojany, které jsou tvarově přizpůsobeny konfiguraci upravovaného předmětu, a z tohoto důvodu jsou nákladné.

Jednotlivými lázněmi je také možno pomocí dopravního pásu dopravovat středně velké a velké předměty; v tomto případě však musí tyto předměty být na dopravním pásu uspořádány v řadě za sebou, aby jejich povrch byl co nejlépe přístupný pro pracovní prostředky pro úpravu povrchu. Takové uspořádání v jedné rovině je však spojeno s nevýhodou spočívající v tom, že se průchodnost ve srovnání s dopravou pomocí dopravních stojanů s částečně nad sebou uspořádanými předměty značně snižuje.

-3• · φ * Podstata vynálezu

Vynález proto řeší problém spočívající ve zlepšení hospodárnosti známých způsobů a zařízení pro úpravu povrchu předmětů, bez ovlivnění jejich povrchové jakosti.

Řešení tohoto úkolu spočívá na myšlence, několikanásobně zvýšit výkon při dané rychlosti dopravy v jednotlivých máčecích nádobách tím, že se povrchově upravované předměty budou těmito nádobami přepravovat v několika rovinách nad sebou. To může být prováděno pomocí pohyblivého stupňového rámu, mezi jehož stupni jsou podle stejného rastru ve větším počtu rovin uspořádány pracovní prvky, například stacionární elektrody nebo trysky pro příslušnou pracovní kapalinu nebo sušicí vzduch.

Tímto způsobem se povrchově upravovaný předmět při optimální přístupnosti jeho povrchové plochy převádí okolo stacionárních prvků pro povrchovou úpravu a výkon se podle počtu dopravních rovin, popřípadě stupňů, odpovídající měrou zvyšuje.

Způsob podle vynálezu přitom otevírá možnost působit na předmět povrchové úpravy shora i zdola, například jej postřikovat nebo ofukovat sušicím vzduchem. Další předností je lepší rozdělení tloušťky vrstvy, neboť elektrody jsou vzhledem k upravovanému předmětu uspořádány lineárně.

Aby se dosáhlo pokud možno bezvadného a stejnoměrného povrchu, je možno upravovaný předmět v lázni nebo i mezi dvěma lázněmi přemístit, aby se kontaktní místa uvolnila a zpřístupnila pro příslušný prostředek povrchové úpravy. Přemístění je možno provést natřásáním pomocí magnetů nebo pomocí zařízení tvaru hrábí, jejichž prsty hřebenovitě zasahují mezi tyče nebo lamely nosiče předmětu, jehož povrchová úprava má být provedena, například mezi lamely lísky.

Pro provádění způsobu podle vynálezu je zvláště vhodné zařízení, v němž jsou povrchově upravované předměty v ležaté nebo zavěšené poloze uspořádány několik dnů na stupňovém rámu dopravníku, který je vede alespoň jednou nádobou, například máčecí nádobou. S výhodou je povrchově upravovaný předmět umístěn na lísce, ze které může být pomocí přiváděcího dopravníku, s výhodou pomocí dvouvětvého dopravníku, překládán do stupňového rámu. Aby bylo možno osazovat jednotlivé stupně, popřípadě roviny rámu, sestává stupňový rám s výhodou ze svisle pohyblivých saní s navzájem v odstupu od sebe uspořádanými nosnými rameny. Proto je možno nosná ramena postupně uvádět do dopravní polohy, například pro zvednutí a převzetí lamelové lísky z dopravníku.

Zvedací saně mohou ze své strany být vedeny na vodorovně pojízdném podvozku, jehož pomocí se pohybují v příslušné upravovači nádobě.

To, že se povrchově upravované předměty při nakládání do stupňového rámu dostávají postupně za sebou a časově opožděně do máčecí lázně, není nevýhodné, zejména nedochází k žádnému rozdílnému zdržení v případě, kdy je upravovaný předmět v této fázi bez proudu.

Upravovaný předmět lze tak šetrně zavádět do máčecí lázně, protože se přitom pohybuje svisle dolů a v důsledku své hmotností je neposuvně udržován na své podložce.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález je dále blíže vysvětlen s odvoláním na příkladná provedení, znázorněná na výkresech. Na obr. 1 je schematicky znázorněn pohled shora na zařízení podle vynálezu, na obr. 2 je podélný svislý řez máčecí nádrží podle obr. 1, na obr. 3 je příčný řez podle provedení na obr. 2. Na obr. 4 je znázorněna líska na dopravu předmětů určených pro povrchovou úpravu, na obr. 5 je řez podle čáry IV-IV na obr. 3. Na obr. 6 je znázorněn boční pohled na předávací stanici s

dopravním zařízením a s podavačem, na obr. 7 je pohled shora na podavač z obr. 6, na obr. 8 je boční pohled na přenašeči stanici, na obr. 9 je znázorněna líska zapojená jako elektroda, na obr. 10 je ve zvětšeném měřítku znázorněno kontaktní místo lísky, na obr. 11 je gondola se dvěma lískami a na obr. 12 je znázorněn řez podle čáry XII-XII na obr. 11.

Příklady provedení vynálezu

Zařízení podle vynálezu v podstatě sestává z máčecí nádrže 1, z vykládací stanice 2 s odváděcím dopravníkem 3 a s příčným dopravníkem 4, z dráhy 5 pro zpětný pohyb, z dalšího příčného dopravníku 6 a z nakládací stanice 7_s přiváděcím dopravníkem 8.

Máčecí nádoba 1 se nachází ve vaně 9 a je opatřena v několika rovinách nad sebou stacionárně uspořádanými elektrodami 10. Máčecí nádrž 1 má na svých čelních stranách volnou oblast 11, 12 pro zavádění a odebírání upravovaných předmětů. Vedle máčecí nádoby 1, popřípadě vedle vany 9, je v podélném směru uspořádáno vedení 13, na kterém jsou uspořádány saně 15, opatřené pohonem 14, které mají ozubený průřez. V saních 15 jsou vedeny svisle posuvné zvedací, popřípadě stupňové rámy 16. Tyto podstavce v podstatě sestávají z rámu se dvěma kolejničkami 17 tvaru U, do nichž zasahují poháněné válečky 18. S kolejničkami 17 jsou spojena podélná nosná ramena 19 pro lísky 20.

Nosná plocha lísek 20 sestává z jednotlivých tyček nebo lamel 21, které mají například pilovitý ozubený profil, jaký je podrobně popsán a znázorněn v německém vyloženém spisu 44 28 789.

Na obr. 2 je ve zjednodušeném provedení a v příčném řezu znázorněn na obr. 1 zleva uspořádaný první, ještě dolů nespouštěný zvedací, popřípadě stupňový rám 16 a třetí zvedací, popřípadě stupňový rám 16, zcela spuštěný do máčecí nádrže 1.

-6• ·

V máčecí nádrži 1 se nachází přemisťovací ústrojí 22 s hřebenovitě uspořádanými přečnívajícími prsty 23, které jsou uspořádány tak, že jsou od sebe odděleny stejně jako tyčky, popřípadě lamely 21, lísek 20 ve stupňovém rámu 16. Pomocí těchto prstů 23 je možno předmět, určený k povrchové úpravě, zvednout nebo přemístit, pokud lamely 21 lísek 20 na jedné straně a prsty 23 přemísťovacího podstavce 22 na druhé straně leží v mezerách navzájem protilehle.

Při spouštění zvedacích saní 17 popřípadě nosných ramen 19 jsou stacionárně uspořádané prsty podsunuty pod povrchově upravovaný předmět, který se nachází na lískách 20 tak, že lísky 20 pomocí stupňového rámu 16 bez upravovaného předmětu mohou být o něco posunuty stranou. Pokud se nato zvedací podstavec opět zvedne a nosná ramena 19, popřípadě lísky 20, se opět dostanou do předcházející polohy, nachází se upravovaný předmět opět na lískách 20, ovšem na jiných kontaktních místech pilových ozubů lamel.

Při ukládání předmětů na stupňové rámy 16 se tyto předměty z lísek 20 přiváděných přiváděcím dopravníkem 8 postupně ukládají na nosná ramena 19, zatím co se stupňový rám 16 postupně pohybuje směrem vzhůru do nakládací oblasti. Přitom se nosná ramena vždy dostávají pod lísku, která se nachází na dopravníku a při dalším pohybu ji s dopravníku zvednou, zatím co se dopravník pohybuje dále o vzdálenost odpovídající šířce jedné palety a uvede další lísku do předávací polohy. Jakmile jsou na všech nosných ramenech 19 uloženy lísky 20, zavedou saně stupňový rám 16 nad máčecí nádrž. Po spuštění a s tím spojeném ponoření stupňového rámu 16 posouvají saně 15 stupňový rám 16 podél elektrod 10 až do přenášecí stanice. V té zůstává stupňový rám 16 tak dlouho, jak je třeba pro nadzvednutí předmětů pomocí prstů 23 zvedacího podstavce 22. Jakmile k tomu dojde, posunou saně 15 stupňový rám 16 o malou vzdálenost, která je menší než je vzdálenost dvou lamel 21 lísek 20, načež zvedací podstavec 22 opět spustí prsty 23, které tak opět uloží upravovaný předmět na lamely 21 lísek 20. V důsledku relativního pohybu mezi předmětem ležícím na prstech 23 a pa-

··· ♦ ·· »· ·· letou vznikají tak nové dosedací body, takže předcházející dosedací body jsou přístupné pro máčecí lázeň.

Po přeložení saně 15 převádí stupňový rám 16 ve sníženém stavu dále podél elektrod 10 až ke druhému konci máčecí nádrže 1, popřípadě po zvednutí až přes vyjímací oblast 12. V té se stupňový rám 16 postupně posouvá směrem dolů o vzdálenost nosných ramen 19, přičemž se lísky 20 odkládají na odváděči dopravník 3, zatím co se nosná ramena 19 zasouvají do dopravníku 3.

Odběrové chapadlo 24 přenáší upravovaný předmět na jiné lísky pro další stupeň úpravy, kdy se může jednat o oplachovací stanici, za kterou je například zařazen chromátovací stupeň a stanice pro elektroforézní nanášení s rozpustnými nebo nerozpustnými anodami. Tyto stanice se odlišují od stanic znázorněných na obr. 1 až 7 pro galvanické upravování povrchu v podstatě jen tím, že se v příslušné máčecí nádobě nachází materiál pro anodové nebo katodové nanášení.

Nanášecí stanice však také může sestávat ze zařízení popsaného v německém zveřejněném spisu 44 28 789, jehož obsah je vlastně součástí tohoto popisu. Vzhledem k tomu, že se u tohoto zařízení rovněž používají lísky nebo palety, musí být upravované předměty přenášeny jen na tyto lísky nebo palety, takže přechod z jednoho způsobového stupně na následující stupeň není spojen s dalšími personálními náklady.

K přenášení slouží chapadlo 24, které je uspořádáno mezi horizontálním dopravníkem 25 a nakládací stanicí další máčecí nádrže. Chapadlo 24 má vlastní neznázoměný pohon a mezi horizontálním dopravníkem 25 a máčecí nádobou je v podélném směru dopravníku 25 pojízdné na kolejnicích 26; chapadlo 24 má dvě poháněná vřetena 27, na nichž jsou protilehle uspořádány můstky 28 s nosnými rameny 29. Při otáčení vřeten 27 se můstky navzájem k sobě přibližují a podsouvají se pod povrchově upravované předměty uložené na lísce 20 zvedacího stolu 30, uspořádaného na prodloužené části horizontálního dopravníku 25.

-8• ·

4 4

Při snížení zvedacího stolu 30 přejímají nosná ramena 29 upravované předměty z lísky 20. Stranovým přesunutím podélných saní 28 se upravovaný předmět přenáší nad lísku 31 pro další stupeň úpravy, která se rovněž nachází na zvedacím stole integrovaném do dopravníku. Při zvedání zvedacího stolu přejímá líska 31 povrchově upravovaný předmět z nosných ramen 29 chapadla 24. Při otevření chapadla 24 a po následujícím snížení zvedacího stolu se líska dostává na dopravník a odtud, způsobem popsaným v souvislosti s popisem obr. 1, do stupňového rámu další máčecí nádoby nebo do závěsné dráhy popsané v německém zveřejněném spisu 44 28 789. Líska pak přejímá ta nosná ramena stupňového rámu, která se nacházejí na plnicí straně máčecí nádoby a která se umísťují poněkud pod rovinu pohybu lísky. Při malém posuvu stupňového rámu směrem vzhůru převezmou příslušná nosná ramena lísku 20 z přicházejícího chapadla dopravníku.

Aby bylo možno lísky 20 zapojovat jako elektrody, jsou tyto lísky 20 vybaveny alespoň jednou kontaktní komorou 32. Kontaktní komory 32 jsou směrem dolů otevřené a obsahují rovněž dolů otevřené kontaktní pouzdra 33, do nichž zasahují kontaktní čepy 34 nosných ramen 19 stupňových rámů 16. Kontaktní čepy 34 mají kuželovitý hrot 35, který s vnitřním okrajem kontaktního pouzdra 33 vytváří linkový kontakt. Tímto způsobem je líska 20 s upravovaným předmětem spočívajícím na hrotech lamel 21 zapojena jako elektroda. Vzhledem k tomu, že do kontaktní komory 32 vniká jen malé množství nanášecího roztoku, není nebezpečí, že by se kontaktní čepy 34 a kontaktní pouzdra 33 rovněž povlékaly látkou pro povrchovou úpravu, čímž by mohlo docházet k přerušení elektrického kontaktu.

Upravované předměty mohou také být vedeny máčecí nádobou pomocí závěsné dráhy, jaká je popsána v německém zveřejněném spisu 44 28 789. Pro tento účel je vhodné použít gondolu 36, opatřenou středícími čepy 37, která je schopna pojmout dvě lísky 38 a 39. Přitom jde o galvanolísku 38 a lakovací lis-9ku 39, které do sebe přesně zapadají. Galvanolíska 38 je vzhledem ke gondole 36 izolována, takže není vystavena nebezpečí povlečení svého povrchu roztokem. Po provedení lakovacího procesu se galvanolíska 38 pomocí středících čepů 37 odtáhne směrem vzhůru a upravovaný předmět 40 se znovu převádí na galvanolísku 38.

Lísky nemusí být opatřeny ozubenými lamelami; mohou také být použity jiné nosné prvky, zajišťující pokud možno minimální plochu dotyku s upravovaným předmětem. Nej vhodnější je v podstatě bodový styk s tímto předmětem.

Vysoký ekonomický přínos způsobu podle vynálezu spočívá v prvé řadě v tom, že náklady na obsluhu jsou velmi nízké a výkon je v přirovnání k běžným dopravním zařízením s jednou rovinou, dosud používaným pro povrchově upravované předměty, značně vyšší. K tomu přistupuje vysoká jakost upraveného povrchu proto, že je povrch dobře přístupný pro prostředí používané pro jeho úpravu.

Vynález je zvláště vhodný pro elektrochemickou úpravu povrchu, například pro nanášení zinkové vrstvy, vrstvy zinek/železo nebo zinek/nikl, která se následně chromátuje, pokud na chromátování navazuje elektroforézní nanášení. Tímto způsobem je možno na povrch předmětů velmi hospodárně nanášet vrstvu kovu nebo laku.

Claims (16)

1. Zařízení pro povrchovou úpravu s máčecí nádobou, se stacionárně uspořádanými upravovacími prvky (10) a se spouštěcím dopravníkem (14,15) stupňového rámu (16), který v několika nad sebou uspořádaných rovinách dopravuje povrchově upravované předměty okolo upravovačích prvků, nacházejících se mezi stupni (19), do máčecí nádoby a touto máčecí nádobou.

2. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že mezi stupně (19) dopravníku (14, 15) stupňového rámu (16) vyčnívají stacionární upravovači prvky (10).

3. Zařízení podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím,že stupňový rám (16) sestává ze svisle po jízdných zvedacích saní (17) s nosnými rameny (19) uspořádanými ve vzájemném odstupu.

4. Zařízení podle nároku 2, vyznačující se tím, že zvedací saně (17) jsou zavedeny do vodorovně se pohybujících saní (15).

5. Zařízení podle některého z nároků 1 až 4, vyznačující se tím,že prvky pro úpravu povrchu sestávají z elektrod (10) a stupně (19) jsou zapojeny jako elektrody.

6. Zařízení podle některého z nároků 1 až 5, vyznačující se tím,že obsahuje máčecí nádobu (1) s navzájem od sebe s odstupem uspořádanými přečnívajícími elektrodami (10), uspořádanými ve svislém směru.

- 11• 9 99

99 99 ► 9 9 9 » 9 9 9

999 999

9 9

99 99

7. Zařízení podle některého z nároků 1 až 6, vyznačující se tím,že nosič předmětu, určeného pro povrchovou úpravu, má tvar tyčí (21), uspořádaných v lískách (20).

8. Zařízení podle nároku 7, vyznačující se t í m, že lísky (20) jsou opatřeny dolů směřujícími kontaktními komorami (32) .

9. Zařízení podle nároku 8, vyznačující se tím, že do kontaktních komor (32) zasahují kontaktní čepy (34).

10. Zařízení podle nároku 9, vyznačující se tím, že kontaktní čepy (34) jsou v kontaktních komorách (32) ve styku s kontaktními pouzdry (33).

11. Zařízení podle některého z nároků 7ažl0, vyznačující se tím, že v máčecí nádobě (1) je uspořádáno přemísťovací ústrojí (22) s přečnívajícími prsty (23), jejichž rozdělení a vzájemná vzdálenost odpovídají rozdělení a vzájemné vzdálenosti lamel (21) všech v jednom stupňovém rámu (16) uspořádaných lísek (20).

12. Způsob povrchové úpravy, který má předmět, jehož povrch se má upravovat, uložen na pojízdném stupňovém rámu (16) a je opatřen upravovači oblastí (1), ve které se pohybuje pomocí upravovačích prvků (10), zasahujících mezi stupně (19) v několika rovinách.

-12«4 44 44

4« 44 4 4» ·

4 4 4 » 4 4

4 4 4 «44 444

4 4 4 4

444 ·44 44 44

13. Způsob podle nároku 12, vyznačující se tím, že se předmět pro povrchovou úpravu posouvá elektrolytem.

14. Způsob podle nároku 13, vyznačující se tím, že se předmět pro povrchovou úpravu po elektrolytické úpravě povléká povrchovou vrstvou elektroforézně.

15. Způsob podle některého z nároků 12 až 14, vyznačující se tím, že se předmět úpravy během pohybu překládá.

16. Způsob podle některého z nároků 12 až 14, vyznačující se tím, že se upravované předměty během průchodu mezi dvěma pohyby převrstvují.