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Die
Erfindung betrifft eine Hub-Tauchanlage zum Behandeln, insbesondere
zum Reinigen von Werkstücken,
mit einem Gehäuse,
in das eine Behandlungsflüssigkeit,
insbesondere eine Reinigungsflüssigkeit
einfüllbar
ist, die im unteren Bereich des Gehäuses ein Tauchbad bildet, ferner
mit einer Hubeinrichtung und einem damit verbundenen, mit Durchgangsöffnungen
versehenen Hubtisch, auf den die Werkstücke aufbringbar sind und der
beim Behandlungsvorgang aufwärts
und abwärts
in dem Tauchbad bewegbar ist.
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Mit
einer solchen Anlage können
Werkstücke nicht
nur gereinigt und entfettet, sondern beispielsweise auch entlackt,
konserviert und phosphatiert werden, wozu die jeweils geeignete
Behandlungsflüssigkeit
verwendet wird.
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Die
zu behandelnden Werkstücke
werden dabei zunächst
auf den in dem Gehäuse
angeordneten Hubtisch gelegt, der nach dem Schließen des
Deckels des Gehäuses
abgesenkt wird, woraufhin der Behandlungsvorgang beginnt. Dabei
wird der Hubtisch in dem Tauchbad, das sich in dem Gehäuse befindet,
stetig aufwärts
und abwärts
bewegt, wodurch eine Flüssigkeitsbewegung
erzeugt wird, durch die die Werkstücke allseits abgereinigt werden.
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Die
bisher bekannten Anlagen dieser Art haben einen aufwändigen Aufbau
und benötigen
eine lange Behandlungszeit, um eine zufriedenstellende Reinigungswirkung
zu erzielen.
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Die
DE 37 02 675 A1 offenbart
eine Vorrichtung zum Nassreinigen von Werkstücken, bei der die Werkstücke in ein
Tauchbad abgesenkt werden können
und im Tauchbad in Längsrichtung
bewegbar sind und rotieren können,
wobei zusätzlich
mit Strahldüsen
eine turbulente Strömung
zur wirksamen Reinigung erzeugbar ist.
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Die
DE 36 04 938 A1 offenbart
eine Hubstrahlanlage zur Oberflächenbehandlung
von Werkstücken,
bei dem die Werkstücke
durch einen Hubstrahl von unten geflutet und gereinigt werden. Durch
Abschalten der den Hubstrahl erzeugenden Turbine sinkt der Reinigungsfluidspiegel
um die Werkstücke, so
dass diese abtropfen und trocknen können.
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Die
DE 44 46 589 A1 offenbart
eine Hub-Tauchanlage nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs
1. Bei dieser Hub-Tauchanlage können
metallische Werkstücke
in einem druckdicht verschließbaren
Behälter
als Charge mit einer Hubvorrichtung in einen als Tauchbad ausgebildeten
unteren Teil des Behälters
ein- und ausgefahren werden. Es kann auch eine Relativbewegung zwischen der
Oberfläche
der Werkstücke
und der Reinigungsflüssigkeit
durch eine Hub- bzw. Senkbewegung der Charge über die Hubvorrichtung erzeugt
werden.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Hub-Tauchanlage
der betrachteten Art anzugeben, die mit einem einfachen Aufbau eine erheblich
verbesserte Behandlungswirkung erzielt.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
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Die
Erfindung sieht vor, daß unter
dem Hubtisch ein Schwallblech befestigt ist, das beim Behandlungsvorgang
in einem wannenförmigen
Bodenabschnitt des Tauchbads mit geringem seitlichen Spiel zu dessen
Wänden
aufwärts
und abwärts
bewegt wird, so daß Behandlungsflüssigkeit
bei der Abwärtsbewegung
verdrängt
wird und mit hohem Druck durch das Tauchbad in Richtung des Hubtischs
und die darauf angeordneten Werkstücke gerichtet wird. Dabei erzeugt
die unter dem Schwallblech verdrängte
und zum Hubtisch gerichtete Flüssigkeit
starke Turbulenzen in dem Tauchbad, so daß die Wirkung des Tauchbads
auf die Gegenstände
stark erhöht wird.
Bei etwa 60 Hüben/min
und einer Hubstrecke von vorzugsweise 50 bis 100 mm erhöht sich
die Wirkung durch diese Turbulenzen um etwa 100%.
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Der
Bodenabschnitt des Tauchbads ist bevorzugt durch eine Vertiefung
am Boden des Gehäuses
ausgebildet, wobei zwischen den Wänden dieser Vertiefung und
dem Rand des Schwallblechs ein umlaufender Spalt verbleibt.
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Die
durch die Abwärtsbewegung
des Hubtischs und damit des Schwallblechs verdrängte Flüssigkeit kann auf verschiedene
Arten und in verschiedenen Richtungen auf die Werkstücke gerichtet
werden, die entweder einzeln oder kombiniert miteinander vorgesehen
sein können.
Nach einem ersten Aspekt der Erfindung enthält das Schwallblech Durchgangsöffnungen
für die
Behandlungsflüssigkeit,
die die Form schmaler Schlitze und/oder Löcher haben können. Wenn
das Schwallblech in der wannenförmigen
Vertiefung nach unten gedrückt
wird, treten durch die Öffnungen
des Schwallblechs kräftige
Flüssigkeitsstrahlen
nach oben aus, die durch den bevorzugt gitterartigen Hubtisch hindurch
Turbulenzen erzeugen und mit kräftigen
Strömungen
auf die Gegenstände
auftreffen, die damit wirkungsvoll gereinigt oder anderweitig von
der Flüssigkeit
behandelt werden. Bei der anschließenden Aufwärtsbewegung des Hubtischs und
des Schwallblechs fließt
Behandlungsflüssigkeit
wieder unter das Schwallblech zurück. Hierzu sind bevorzugt Ventilklappen
an dem Schwallblech vorgesehen, die bei der Abwärtsbewegung geschlossen sind
und sich bei der Aufwärtsbewegung öffnen.
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Es
versteht sich, daß das
Schwallblech eine ausreichende Steifigkeit haben muß, um die
Behandlungsflüssigkeit
wirkungsvoll verdrängen
zu können. Dabei
kann vorgesehen sein, daß das
Schwallblech an den Randkanten in einem flachen Winkel abgebogen
ist, um dem Flüssigkeitsdruck
besser standhalten zu können.
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Nach
einem weiteren Aspekt der Erfindung wird vorgeschlagen, daß mit der
wannenförmigen Vertiefung
im unteren Teil des Tauchbads ein aufrechter, vorzugsweise vertikaler
Strömungskanal
in Verbindung steht, der sich bis über die obere Position des
Hubtischs (beim Behandlungsvorgang) erstreckt, und der seitliche
Austrittsöffnungen
hat, aus denen Flüssigkeit,
die aus der Vertiefung in den Strömungskanal verdrängt wurde,
durch das Tauchbad in Richtung der Werkstücke gerichtet wird. Diese Wasserstrahlen
erzeugen demnach von der Seite und von oben auf die Werkstücke einwirkende
Strömungen und
Turbulenzen, die ebenfalls zu einer hochgradigen Reinigungswirkung
beitragen.
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Bei
dieser Ausgestaltung der Erfindung kann das Schwallblech die oben
erwähnten
Durchgangsöffnungen
haben, die insgesamt kleiner zu bemessen sind, so daß außerdem eine
ausreichende Behandlungsflüssigkeitsmenge
in den Strömungskanal
verdrängt
wird, so daß sowohl
von unten als auch von der Seite und/oder oben kräftige Wasserstrahlen
auf den Hubtisch gerichtet werden. Es kann aber auch vorgesehen
sein, daß das
Schwallblech eine geschlossene Fläche hat, so daß die Wasserstrahlen bei
der Abwärtsbewegung
des Hubtischs nur aus dem seitlichen Strömungskanal austreten.
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In
der Seitenwand des Strömungskanals sind
zum Austritt der Flüssigkeit
Durchgangsöffnungen
vorgesehen, die auch hier die Form schmaler Schlitze und/oder von
Löchern
haben können.
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Es
liegt im Rahmen der Erfindung, daß zwei getrennte Strömungskanäle vorgesehen
sein können,
die sich – zusammengenommen – im wesentlichen über die
gesamte Breite des Gehäuses
erstrecken, so daß alle
auf dem Hubtisch angeordneten Gegenstände von den durch die austretenden
Flüssigkeitsstrahlen
erzeugten Turbulenzen erfaßt
werden können.
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Nach
einem weiteren Vorschlag der Erfindung ist vorgesehen, daß die Hubeinrichtung
des Hubtischs durch einen einzigen Hubzylinder gebildet ist, der
in einer bevorzugten Ausführungsform
ein Pneumatikzylinder ist. Der Hubzylinder ist vorteilhafterweise
nahe der Rückwand
des Gehäuses
in deren Mitte angeordnet und antriebsmäßig mit einer Gleitführung verbunden,
an der der Hubtisch befestigt ist. An der Rückwand des Gehäuses ist
dessen aufklappbarer Deckel angelenkt.
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Mit
großem
Vorteil ist vorgesehen, daß der Deckel
durch den Hubzylinder geöffnet
wird, wenn der Hubtisch zur Entnahme der behandelten Werkstücke ganz
nach oben gefahren wird. Dabei trifft die mit dem Hubzylinder verbundene
Gleitführung
auf den Deckel auf und schwenkt diesen in die Öffnungsstellung. Damit kommt
die gesamte Anlage mit nur einem einzigen Zylinder aus, wodurch
sie einen besonders einfachen Aufbau erhält. Die Hubbewegung nach unten
bewirkt dabei gleichzeitig das Schließen des schwenkbaren Deckels,
durch Schwerkraft.
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Da
bei dieser Ausführungsform
kein elektrischer Anschluß erforderlich
ist, ist die Anlage auch für
den Einsatz von brennbaren und explosionsgefährdeten Behandlungsflüssigkeiten
wie Waschbenzin bestens geeignet.
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Dabei
liegt es aber im Rahmen der Erfindung, daß als Behandlungsflüssigkeit
z.B. auch wäßrige Laugen
einsetzbar sind, die z.B. über
elektrische Heizpatronen beheizt werden können.
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Nach
einem weiteren Vorschlag der Erfindung enthält die Anlage außerdem eine
Einrichtung zum Abführen
von an der Oberfläche
des Behandlungsbades abgesetzten Ölen, Fetten und Schmutzpartikeln.
Hierzu kann ein Düsensystem
in dem Behälter
angeordnet sein, das eine Oberflächenbewegung
hervorruft, wodurch die aufschwimmenden Öle und Fette in ein seitlich
angeflanschtes Beruhigungsbecken abgeleitet werden. Eine Trennung
des Öl-Wasser-Gemischs
kann über
eine geeignete Ölabscheideeinrichtung
erfolgen.
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Bei
dieser Ausgestaltung der Erfindung verbleiben die Werkstücke nach
dem Behandlungsvorgang noch so lange im Tauchbad auf dem Hubtisch, bis
die an der Flüssigkeitsoberfläche abgesetzten Öle etc.
abgeführt
sind, woraufhin der Hubtisch in die Lade- und Entladeebene angehoben
wird.
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Weitere
Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung
einiger bevorzugter Ausführungsformen
sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:
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1A eine
erste Ausführungsform
der Hub-Tauchanlage in einer schematischen Aufsicht;
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1B bis 1D die
Hub-Tauchanlage in schematischen Seitendarstellungen in der unteren Position
des Hubtischs, der oberen Position des Hubtischs beim Behandlungsvorgang
und in der Lade- und Entladeposition des Hubtischs;
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1E bis 1G entsprechende
schematische Darstellungen der Ausführungsform von vorne;
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2A eine
zweite Ausführungsform
der Hub-Tauchanlage in einer schematischen Aufsicht;
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2B bis 2D die
Hub-Tauchanlage in schematischen Seitendarstellungen in der unteren Position
des Hubtischs, der oberen Position des Hubtischs beim Behandlungsvorgang
und in der Lade- und Entladeposition des Hubtischs;
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2E bis 2G entsprechende
schematische Darstellungen der Ausführungsform von vorne;
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3A eine
dritte Ausführungsform
der Hub-Tauchanlage in einer schematischen Aufsicht;
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3B bis 3D die
Hub-Tauchanlage in schematischen Seitendarstellungen in der unteren Position
des Hubtischs, der oberen Position des Hubtischs beim Behandlungsvorgang
und in der Lade- und Entladeposition des Hubtischs;
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3E bis 3G entsprechende
schematische Darstellungen der Ausführungsform von vorne;
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4A eine
vierte Ausführungsform
der Hub-Tauchanlage in einer schematischen Aufsicht;
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4B bis 4D die
Hub-Tauchanlage in schematischen Seitendarstellungen in der unteren Position
des Hubtischs, der oberen Position des Hubtischs beim Behandlungsvorgang
und in der Lade- und Entladeposition des Hubtischs;
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4E bis 4G entsprechende
schematische Darstellungen der Ausführungsform von vorne.
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Die 1A bis 1G zeigen
eine erste Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Hub-Tauchanlage.
Ein Behälter 1,
der auf Füßen 2 steht,
ist mit einem klappbaren Deckel 3 versehen, der an der
Rückwand
des Behälters 1 angelenkt
ist. In der Mitte der Rückwand 4 ist
in dem Behälter
ein vertikal ausgerichteter Hubzylinder 5 angebracht, der von
einer Gleitführung 6 für einen
Hubtisch 7 umgeben ist. Die Kolbenstange 8 des
Hubzylinders 5 steht mit dem mit dem Hubtisch 7 verbundenen
Element der Gleitführung 6 in
Antriebsverbindung, so daß der Hubtisch 7 durch
die pneumatische Kolben/Zylinderanordnung heb- und senkbar ist.
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Der
Hubtisch 7 enthält
eine gitterartige Auflagefläche
für die
zu behandelnden Gegenstände.
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Am
Boden des Behälters 1 ist
eine wannenförmige
Vertiefung 9 ausgebildet in die ein Schwallblech 10 mit
geringem seitlichen Spiel eintreten kann, wobei das Schwallblech 10 durch
Stege 11 unter dem Hubtisch 7, im Abstand zu diesem,
befestigt ist. Neben der Vertiefung 9 ist eine Schmutzsammelrinne 12 ausgebildet,
die mit einem Ablaßhahn 13 versehen ist,
mit dem angesammelter Schmutz aus dem Behälter 1 abführbar ist.
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Das
Schwallblech 10 ist bei dieser Ausführungsform mit einer Vielzahl
von in Längsrichtung des
Gerätes
gleichmäßig beabstandeten,
schmalen Schlitzen 14 versehen, deren Zweck weiter unten
beschrieben wird.
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1D zeigt
die Lade- und Endladeposition des Hubtischs 7. In dieser
Position ist die Kolbenstange 8 der pneumatischen Kolben/Zylinderanordnung
vollständig
ausgefahren, wobei das an dem Hubtisch 7 befestigte Gleitführungselement
den Hubtisch 7 in die oberste Lage innerhalb des Behälters 1 angehoben
hat. Dabei ist das Gleitführungselement mit
der Kolbenstange 8 auf den zuvor geschlossenen Deckel 3 aufgelaufen
und hat diesen in die in 1D dargestellte Öffnungsstellung
geschwenkt.
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Nachdem
beispielsweise zu reinigende Gegenstände auf den Hubtisch 7 aufgebracht
bzw. in dessen gitterförmigen
Korb eingelegt worden sind, wird der Hubtisch 7 nach unten
verfahren, wobei sich der Deckel 3 infolge Schwerkraft
in die Verschlußstellung
bewegt. In dem Behälter 1 befindet
sich ein Behandlungsbad, bei dem es sich im Falle eines Reinigungsvorgangs
um eine Lauge oder beispielsweise Waschbenzin handeln kann.
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Der
Hubtisch 7 wird nach sicherem Verschluß des Deckels 3 zunächst in
die in den 1C und 1F dargestellte
obere Position des Behandlungsvorgangs abgesenkt, in der sich das
Schwallblech 10 in einem kleinen Abstand über dem
Rand der Vertiefung 9 am Boden des Behälters 1 befindet. Aus
der schematischen Darstellung der 1F ist
zu sehen, daß das
Schwallblech 10 an zwei gegenüberliegenden Rändern im
flachen Winkel nach unten abgebogen ist.
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Beim
Behandlungsvorgang, d.h. beispielsweise beim Reinigungsvorgang des
Gerätes,
wird der Hubtisch 7 in dem Tauchbad mit einer Frequenz von
vorzugsweise 40 bis 80 Hüben/Minute,
am meisten bevorzugt von 60 Hüben/Minute
zwischen den in den 1F/1C und 1B/1E gezeigten Positionen
aufwärts
und abwärts
bewegt, wobei jeweils ein Hubweg von vorzugsweise 50 bis 100 mm zurückgelegt
wird. Wenn das Schwallblech 10 auf seinem Weg nach unten
mit geringem seitlichen Spiel in die Vertiefung 9 eintaucht,
wird Behandlungsflüssigkeit
durch die Schlitze 14 nach oben verdrängt, wobei die Flüssigkeitsstrahlen
kräftige
Turbulenzen in dem Tauchbad hervorrufen, die die durch die Aufwärts- und
Abwärtsbewegung
hervorgerufene Behandlungswirkung erheblich verstärken. Der
Wirkungsgrad der Anlage läßt sich
durch die durch die verdrängte
Flüssigkeit
erzeugten Turbulenzen ohne weiteres verdoppeln.
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In
der oberen Position des Behandlungsvorgangs befindet sich das Schwallblech 10 im
Abstand über
dem Rand der Vertiefung 9, so daß zuvor verdrängte Flüssigkeit
wieder unter das Schwallblech 10 zurückfließen kann.
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Die
in den 2A bis 2G dargestellte zweite
Ausführungsform
der Erfindung unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform
dadurch, daß die
Schmutzsammelrinne 12 an der dem Hubzylinder 5 zugewandten
Seite des Schwallblechs 10 angeordnet ist. Auch hier ist
die Schmutzsammelrinne mit einem aus dem Behälter 1 herausführenden
Ablaßhahn 13 versehen.
Außerdem
sind Puffer 15 außerhalb
der Bewegungsbahn des Schwallblechs 10 vorgesehen, auf
die der Hubtisch 7 in der unteren Position auftrifft. Ansonsten
stimmt die zweite Ausführungsform
der Erfindung mit der ersten Ausführungsform überein.
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Die
in den 3A bis 3G dargestellte dritte
Ausführungsform
der Erfindung enthält
einige wesentliche Änderungen.
Bei dieser Ausführungsform
ist das Schwallblech 10 ein geschlossenes Blech ohne Durchtrittsöffnung für verdrängte Flüssigkeit.
Die Vertiefung 9, in die das Schwallblech 10 beim
Behandlungsvorgang eintritt, steht mit einem vertikal sich nach
oben sich erstreckenden Strömungskanal 18 in
Verbindung, der sich bis über
die obere Position des Hubtischs 7 hinaus (beim Behandlungsvorgang)
erstreckt. Der Strömungskanal 18 hat
in der dem Hubtisch 7 zugewandten Wand wenigstens einen,
bevorzugt mehrere Austrittsschlitze 19, von denen in den
schematischen Darstellungen der 3B bis 3G nur
ein am oberen Rand angeordneter Austrittschlitz 19 dargestellt
ist. Weitere Schlitze können
sich darunter befinden, was aber nicht unbedingt der Fall sein muß.
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Wie
die 3E bis 3G zeigen,
kann der Strömungskanal 18 auch
zwei getrennte Austrittsschlitze 19 beidseitig der Gleitführung 6 aufweisen.
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Bei
dieser Ausführungsform
wird bei der Abwärtsbewegung
des Hubtischs 7 und des daran befestigten Schwallblechs 10 Flüssigkeit
aus der Vertiefung 9 in den Strömungskanal 18 verdrängt, in
dem (bzw. in denen) die Behandlungsflüssigkeit nach oben gedrückt wird
und aus dem Austrittsschlitz 19 (und gegebenenfalls weiteren
Schlitzen) in Richtung des Hubtischs 7 austritt. Dabei
erzeugen die ausgestoßenen
Wasserstrahlen kräftige
Turbulenzen in dem Tauchbad, die wiederum die Behandlungswirkung
erheblich verstärken.
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Es
versteht sich, daß es
im Rahmen der Erfindung liegt, daß bei der dritten Ausführungsform auch
Schlitze oder. Löcher
in dem Schwallblech 10 vorgesehen sein können, so
daß sowohl
von dem Schwallblech 10 aus als auch von dem Strömungskanal 18 aus
Turbulenzen in dem Tauchbad erzeugt werden.
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Die 4A bis 4G zeigen
eine vierte Ausführungsform,
die der dritten Ausführungsform ähnelt. Es
sind Ventilklappen 20 vorgesehen, die aus ebenen Platten
bestehen, die verschieblich auf kurzen Stiften 21 unter
dem Schwallblech 10 befestigt sind. Im Bereich der Ventilklappen 20 befinden
sich große
Durchtrittsöffnungen
in dem Schwallblech 10, die von den Ventilklappen 20 überdeckt
werden.
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Bei
der Abwärtsbewegung
des Schwallblechs 10 in die Vertiefung 9 bewirkt
der Gegendruck der Flüssigkeit,
daß sich
die Ventilklappen 20 dicht an die Unterseite des Schwallblechs 10 anlegen,
womit die Durchgangsöffnungen 22 in
dem Schwallblech 10 geschlossen sind. Auf diese Weise kann
Flüssigkeit aus
der Vertiefung 9 entweder durch Schlitze 14 des Schwallblechs 10 (wie
bei den ersten beiden Ausführungsformen)
und/oder zwischen den Rändern
des Schwallblechs 10 und den Wänden der Vertiefung 9 und
des Behälters 1,
die damit Strömungskanäle 18 bilden,
unter hohem Druck nach oben verdrängt werden.
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Wenn
der Hubtisch 7 aufwärts
bewegt wird, gleiten die Ventilklappen 20 an den Stiften 21 eine kleine
Strecke weg von dem Schwallblech 10, bis sie beispielsweise
an Köpfen
der Stifte 21 anliegen, so dass bei der Aufwärtsbewegung
des Schwallblechs 10 Behandlungsflüssigkeit durch die Öffnungen 22 unter
das Schwallblech 10 hindurchtreten kann.
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Das
Schwallblech 10 bildet wie oben erwähnt, mit den Wänden der
Vertiefung 9 und des Gehäuses Strömungskanäle 18.
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Die
Hub-Tauchanlage hat eine Einrichtung zum Abführen von an der Oberfläche des
Behandlungsbades abgesetzten Ölen,
Fetten und Schmutzpartikeln. In dieser Abführeinrichtung ist ein Düsensystem
in dem Behälter 1 vorgesehen,
das eine Oberflächenbewegung
der Behandlungsflüssigkeit erzeugt.