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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur schonenden Beladung von
Maschinentrommeln, die mit Massenteilen beladen in Behandlungsmaschinen eingesetzt
und zwischen einzelnen Behandlungsmaschinen transportiert werden
können,
wobei in den Behandlungsmaschinen eine Kopplung der Maschinentrommel
mit einem Drehantrieb erfolgt, umfassend eine Aufnahme für eine Maschinentrommel,
die einen Drehantrieb zum drehenden Antrieb der Maschinentrommel
mit vertikaler Achse aufweist sowie eine um eine vertikale Achse
gewundene Schnecke nach Art einer archimedischen Schraube, wobei
Aufnahme und Schnecke in Richtung der vertikalen Achsen zueinander
verstellbar sind, um die Schnecke in das Innere der Maschinentrommel
einzufahren.
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Anlagen
mit Behandlungsmaschinen zum Entölen,
Waschen, Spülen,
Zentrifugieren und Trocknen von Massenteilen mit einsetzbaren und
aushebbaren Maschinentrommeln, die auch Transportkörbe genannt
werden, sind von der Anmelderin in großer Zahl und seit langem hergestellt
worden, erstmals mit der
DE
20 30 591 C3 geschützt.
Durch Waschen, Spülen
und Zentrifugieren zwischen einzelnen Oberflächenbehandlungsschritten kann
das Verschleppen von Behandlungsflüssigkeit von einer Behandlungsmaschine
in die nächste
in derartig modular aufgebauten Behandlungsanlagen weitgehend vermieden werden.
Darüberhinaus
lassen sich aufgrund des Transports der Massenteile in den Maschinentrommeln
und damit durch den Wegfall des ständigen Umfüllens der zu behandelnden Massenteile
von einer Maschine in die nächste
die Behandlungsdauern wesentlichen verkürzen.
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Obwohl
in vorteilhafter Weise ein mehrfaches Umfüllen der Massenteile bei Anlagen
der hiermit genannten Art entfällt
und nur ein einmaliges Befüllen
einer Maschinentrommel und ein abschließendes Entleeren erfolgen muß, stellt
der erstmalige Befüllvorgang
bei empfindlichen Massenteilen ein Problem dar. Beispielsweise kann
es bei filigranen Kunststoffteilen, die galvanisch beschichtet worden sind,
bei einem Einfüllen
in eine Maschinentrommel mit zu großer Fallhöhe zu Beschädigungen kommen. Es sind Versuche
unternommen worden, in die Maschinentrommel hineinreichende Schütten zu
verwenden, auf die die Massenteile zunächst mit geringer Fallhöhe geschüttet werden.
Die Fallhöhe
vom Ende der Schütte
bis zum Boden der Maschinentrommel ist hierbei jedoch weiterhin
nachteilig hoch.
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Hiervon
ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde,
eine Vorrichtung bereitzustellen, mit der ein Befüllen von
Maschinentrommeln der hiermit genannten Art, die aus nach oben offenen
Zylindern mit durchbrochenen Böden und
Wänden
oder mit Gitterböden
und -wänden
bestehen, in einer schonenden Weise für die Massenteile ermöglicht wird.
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Die
Lösung
hierfür
besteht in einer Vorrichtung zur schonenden Beladung von Maschinentrommeln,
die mit Massenteilen beladen in Behandlungsmaschinen eingesetzt
und zwischen einzelnen Behandlungsmaschinen transportiert werden
können, wobei
in den Behandlungsmaschinen eine Kopplung der Maschinentrommel mit
einem Drehantrieb erfolgt, umfassend eine Aufnahme für eine Maschinentrommel,
die einen Drehantrieb zum drehenden Antrieb der Maschinentrommel
mit vertikaler Achse aufweist sowie eine Befüllvorrichtung mit um eine vertikale
Achse gewundenem Schneckengang nach Art einer archimedischen Schraube,
wobei Aufnahme und Einfüllvorrichtung
in Richtung der vertikalen Achsen zueinander verstellbar sind, um
die Einfüllvorrichtung
in das Innere der Maschinentrommel einzufahren. Die auf das obere
Ende des Schneckenganges mit geringer Fallhöhe aufgeworfenen Massenteile
gelangen über
den Schneckengang erfindungsgemäß schonend
in das Innere der Maschinentrommel, bis sie sich am Ende des Schneckenganges
mit einer geringeren Fallhöhe
auf den Boden entleeren.
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In
einer ersten bevorzugten Ausführungsform
ist vorgesehen, daß die
Aufnahme für die
Maschinentrommel in ihrer Höhenlage
fest ist und daß die
Schnecke auf die Aufnahme absenkbar und auf diese aufsetzbar ist.
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Nach
dieser einfach aufgebauten und kostengünstigen Ausbildung ändert sich
die Position der Einfüllvorrichtung
gegenüber
der Maschinentrommel während
des Befüllvorgangs
nicht. Das untere Ende des Schneckengangs ist hierbei soweit geführt, wie es
dem maximal gewünschten
Füllstand
innerhalb der Maschinentrommel entspricht. Konstruktiv ist hierbei
nach einer Variante vorgesehen, daß die Aufnahme zumindest drei
umfangsverteilte Aufsetzlager für
die Einfüllvorrichtung
hat, wobei die Einfüllvorrichtung
in ihrer höchsten
Ebene einen Auflagering bildet, oder nach einer anderen Variante,
daß die
Aufnahme einen Auflagering in ihrer höchsten Ebene bildet und daß an der
Einfüllvorrichtung
zumindest drei umfangsverteilte Auflagerarme angeordnet sind.
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Nach
einer zweiten konstruktiven Ausführung
ist vorgesehen, daß die
Aufnahme für
die Maschinentrommel in ihrer Höhenlage
fest ist und die Einfüllvorrichtung
vertikal verfahrbar und berührungsfrei
in die Maschinentrommel einfahrbar ist. Hierbei muß die Einfüllvorrichtung
bei genauer Positionierung nicht gegenüber der Aufnahme mit eingesetzter
Maschinentrommel abgestützt
werden, vielmehr werden beide koaxial ineinander gefahren. Hierbei
ergibt sich der große
Vorteil, daß das
untere Ende des Schneckengangs bis fast auf den Boden der Maschinentrommel
abgesenkt werden kann und mit zunehmendem Befüllgrad die Einfüllvorrichtung angehoben
werden kann, so daß,
vom unteren Ende des Schneckengangs aus betrachtet, immer die gleiche
Fallhöhe
aufrechterhalten wird.
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In
bevorzugter Ausführungsform
ist hierbei vorgesehen, daß die
Einfüllvorrichtung
mit einer Rüttelrinne
fest verbunden ist, deren tiefstes Ende an die höchste radiale Begrenzungskante
des Schneckengangs anschließt.
Auch das Aufgeben der Massenteile auf die Rüttelrinne kann hierbei mit
minimaler Fallhöhe
erfolgen, wenn beispielsweise die Rüttelrinne mit der Schnecke
in ihrer tiefsten Position ist. Danach wird der Behälter, aus
dem das Ausgeben erfolgt ist, weggeführt und der Befüllvorgang
der Maschinentrommel beginnt unter rüttelndem Antrieb der Rüttelrinne
und zunehmendem Anheben der Einheit aus Schneckengang und Rüttelrinne.
Als Antrieb der Rüttelrinne
kann ein Magnetimpulserzeuger vorgesehen sein.
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Die
Aufnahme kann in dieser Ausgestaltungsform ebenso wie in der erstgenannten
Ausführungsform
auf einem horizontal verfahrbaren, insbesondere schienengeführten Transportwagen
aufgebaut sein. Hier können
die Handhabungsmechanismen für
die Maschinentrommel selber zum Einsetzen in die Aufnahme und zum
Ausheben aus der Aufnahme sowie die Handhabungsmechanismen zum Aufsetzen
und Absetzen der Einfüllvorrichtung
auf der Aufnahme auf rein vertikale Bewegungsabläufe beschränkt bleiben, ebenso wie gegebenenfalls
das vertikale Heranführen
eines Aufgabetrichters bis in eine geringe Höhe oberhalb des oberen Endes
des Schneckengangs der Einfüllvorrichtung.
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In
beiden genannten Ausführungsformen kann
ein Schneckengang in der Art einer archimedischen Schraube, die
allerdings nur über
etwa 180° bis
270° geführt ist,
an einem Zentralzylinder angesetzt werden und mit einem vertikalen
Rand versehen werden, der das Führen
der Massenteile bis zu einer gewissen Schnitthöhe auf dem Schneckengang ermöglicht.
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Bevorzugte
Ausführungsbeispiele
von erfindungsgemäßen Vorrichtungen
sind in den Zeichnungen dargestellt und werden nachstehend beschrieben.
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1 zeigt
eine Einfüllvorrichtung
in einer ersten Ausführung
in drei Phasen
- a) beim Einsetzen einer Maschinentrommel
in die Halterung
- b) beim Aufsetzen einer Einfüllvorrichtung
auf die Halterung
- c) beim Befüllen
der Maschinentrommel über
die Einfüllvorrichtung;
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2 zeigt
eine erfindungsgemäße Einfüllvorrichtung
in jeweils übereinstimmender
Position vor dem Einfahren der Einfüllvorrichtung in eine in diesem
Fall nicht dargestellte Maschinentrommel
- a)
in einer ersten Seitenansicht
- b) in einer Stirnansicht
- c) in einer zweiten Seitenansicht
- d) in Draufsicht
- e) in einer ersten isometrischen Darstellung
- f) in einer zweiten isometrischen Darstellung.
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In 1a ist
eine Halterung 11 für
eine Maschinentrommel 51 dargestellt, die an einer Hubvorrichtung 61 angeklammert
und später
näher erläutert ist.
Die Halterung 11 umfaßt
einen oben offenen Zylindermantel 12 mit vertikaler Achse
A1, der auf einer Grundplatte 13 aufgebaut
ist. In dem Zylindermantel 12 ist ein Drehteller 14 angeordnet,
der umfangsverteilte Führungslaschen 15 zum
Einführen
und Halten der Maschinentrommel 51 aufweist. Unter der
Grundplatte 13 liegt ein Drehantrieb 16, umfassend
einen Antriebsmotor 17 und ein Winkelgetriebe 18,
mit dem der Drehteller 14 um die vertikale Achse A1 drehend antreibbar ist. Die Grundplatte 13 ist
mit Achsen 19, 20 bestückt und bildet damit Teil eines
Transportwagens, der einen Antriebsmotor 21 umfaßt. Die
Rollen der Achsen 19, 20 laufen auf Schienenmitteln 22,
die sich über
die Darstellung a, b und c durchgehend erstrecken.
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Die über der
Aufnahme 11 von der Hubvorrichtung 61 hängend gehaltene
Maschinentrommel 51 ist, wie durch einen Doppelpfeil 25 angedeutet, höhenverstellbar
und mit ihrem Trommelboden 52 auf dem Drehteller 14 abstellbar,
wobei sie durch die Laschen 15 bei ungenauer Positionierung
eingeführt wird.
Die Maschinentrommel 51 hat einen oberen Halterand 53,
der von mehreren umfangsverteilten Halteklauen 62 der Hubvorrichtung 61 ergriffen
werden kann. Die Betätigungsmittel
der Halteklauen 62 sind nicht im einzelnen dargestellt.
Es sind zumindest zwei sich diametral gegenüberliegende Halteklauen erforderlich.
Die Hubvorrichtung läßt weiterhin
aufspulbare Zugmittel 63, 64 erkennen, mit denen
der untere dargestellte Teil der Hubvorrichtung vertikal in Richtung
der Achse A1 antreibbar ist.
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In
Darstellung b ist die Aufnahme 11, wie durch einen Doppelpfeil 23 angedeutet
ist, in eine veränderte
Position verfahren, wobei die vertikale Achse A1 nunmehr
fluchtend unter der vertikalen Achse A2 einer Einfüllvorrichtung 31 liegt.
Es ist ohne weiteres denkbar, daß die Aufnahme 11 nicht
horizontal verfahrbar ausgeführt
wird, sondern daß sowohl
die Hubvorrichtung 61 als auch die Einfüllvorrichtung 31 an
hängenden
Führungsmitteln
anhängen
und horizontal nacheinander über
eine ortsfest angeordnete Aufnahme 11 verfahrbar sind.
Die Einfüllvorrichtung 31 umfaßt einen Zentralzylinder 32 mit der
Achse A2, einen sich über
etwa 180° um
diese windenden Schneckengang 33 mit horizontal verlaufenden
radialen Höhenlinien
sowie einen äußeren vertikalen
Rand 34. Weiterhin sind an der Einfüllvorrichtung 31 über zumindest
drei umfangsverteilte Radialarme 35 befestigte Füße mit Zentrierabschnitten erkennbar,
die auf den Mantel 12 der Halterung 11 aufgesetzt
werden können.
Die abgesetzte Position der Einfüllvorrichtung 31,
bei der sich ein wesentlicher Teil des Schneckenganges 33 innerhalb
der Trommel 51 befindet, ist mit gestrichelten Linien dargestellt.
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In
Darstellung d ist die mit der Einfüllvorrichtung 31 bestückte Aufnahme 11,
wie durch einen weiteren Doppelpfeil 24 angedeutet ist,
in eine weitere Position verfahren, wobei die Einfüllvorrichtung 31 nunmehr
mit durchgezogenen Linien dargestellt ist. Gleiche Einzelheiten
sind mit gleichen Bezugsziffern wie in den vorangehenden Darstellungen
bezeichnet, auf die insoweit Bezug genommen wird. Die Aufnahme 11 liegt
hierbei unter einem Fülltrichter 41,
in dem beispielsweise Massenteile aus einer Aufnahmetrommel zur
galvanischen Behandlung entleert werden können. Zu diesem Zweck kann
der Fülltrichter 41 einen
rechteckigen Eintrittsquerschnitt 42 bei abweichend ausgebildetem
Austrittsquerschnitt 43 aufweisen. Der Austrittsquerschnitt 43 kann
beispielsweise an den Verlauf eines oberen Abschnitts des Schneckengangs 33 in
Draufsicht angepaßt
sein. Wie bereits zuvor im Zusammenhang mit der Darstellung b erwähnt, könnte die
Aufnahme 11 auch hier weiterhin in einer ortsfesten Position
gehalten sein, während
der Aufgabetrichter 41 dazu relativ horizontal verfahrbar
ist und in die dargestellte Position gebracht wird.
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Bevorzugt
ist, wie die zeichnerische Ausgestaltung verdeutlicht, die Anordnung
von Hubvorrichtung, Einfüllvorrichtung
und Aufgabetrichter in voneinander verschiedenen Positionen in horizontaler Richtung
und der Quertransport der Aufnahme 11. Zu der Einfüllvorrichtung 31 nach
Darstellung b und zu dem Aufgabetrichter 41 nach Darstellung
c sind jeweils Höhenverstellmittel
zu ergänzen,
zumindest jedenfalls für
die Einfüllvorrichtung 31,
wobei diese im Fall der Einfüllvorrichtung 31 nach
dem Aufsetzen und Absetzen auf der Aufnahme 11 entfernt
werden können
müssen,
um die Einfüllvorrichtung
zum Eingeben von Massenteilen freizugeben. Es ist verständlich,
daß die über den
Aufgabetrichter 41 eingeführten Massenteile über einen
Weg von etwa 180° über den
Schneckengang 33 rutschen und danach eine Restfallhöhe innerhalb
der Maschinentrommel 51 haben, die maximal dem Abstand
des unteren Einfüllvorrichtungsendes
vom Boden der Trommel entspricht und mit zunehmendem Befüllgrad abnimmt.
Hierbei ist bei fest eingesetzter Einfüllvorrichtung 31 die
Befüllung
maximal bis etwa zur Unterkante des Schneckengangs 33 möglich.
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Eine
andere verbesserte Ausgestaltungsform ist in 2 dargestellt.
Sämtliche
Einzelheiten der Darstellung a aus 1 sind auch
mit der Vorrichtung in der Ausführung
nach 2 kombinierbar, wo die Aufnahme 11, eine
Maschinentrommel 51 und eine Hubvorrichtung 61 nicht
besonders dargestellt sind. Sie sind dort jedoch, soweit die Aufnahme 11 mit
Drehantrieb 16 betroffen ist, ebenfalls Bestandteil der
funktionsfähigen
Gesamtvorrichtung.
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Die
einzelnen Ausführungsformen
werden nachstehend gemeinsam beschrieben. Gleiche Einzelheiten sind
mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet, wie in der vorangehenden
Figur, wobei sich die Übereinstimmung
auf die Einfüllvorrichtung 31' und deren Bestandteile
beschränkt.
Die hier gezeigte Vorrichtung umfaßt ein Maschinengestell 71,
das auf einer Grundplatte 72 aufgebaut ist. Das Maschinengestell umfaßt im wesentlichen
zwei Ständer 73, 74,
die über Aussteifungen 75, 76 gegenüber der
Grundplatte 72 abgestützt
sind. Die Ständer 73, 74 sind über einen oberen
Querträger 77 und
einen unteren Querträger 78 zu
einem Portalträger
verbunden. In dem Portal ist ein Hubwagen 81 vertikal verfahrbar
geführt,
der von einem Antriebsmotor 89 und über nicht näher bezeichnete Getriebemittel 90 antreibbar
ist. Der Hubwagen 81 umfaßt ein altgemein aus Vierkantträgern und
Laschenblechen zusammengesetztes Gestell 82, auf dessen
Einzelteile nicht weiter im einzelnen eingegangen wird, eine darin über elastische
Lager 83, 84 elastisch aufgehängte Rüttelrinne 88 mit einem
Gefälle,
an deren Unterseite ein Impulserzeuger 87 angebracht ist,
sowie eine unabhängig
von der Rüttelrinne 88 am
Gestell 82 aufgehängte
Einfüllvorrichtung 31', deren Zentralzylinder 32' vertikal über das
obere Ende der Rüttelrinne 88 hinausgeführt ist und
mit einem Querträgerarm
am Gestell 82 des Hubwagens 81 befestigt ist.
Zur Funktion ist zu erläutern,
daß in
den Darstellungen a und c ebenfalls vertikal unterhalb der Achse
A2 der Einfüllvorrichtung 31' eine Halterung 11 nach
der Ausführung
gemäß 1 eingefahren
werden kann, wobei die dort gezeigte horizontale Schienenführung 22 senkrecht
zur Zeichnungsebene angenommen wird.
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Der
Transportwagen 81 ist, wie erkennbar, in den Ständern 73, 74 mittels
Rollenführungen 91, 92, 93, 94 geführt und über aufspulbare
Zugmittel 95, 96, die an einer Drehachse 97 angelascht
sind, höhenverfahrbar.
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Nach
dem Einfahren einer Aufnahme 11 mit eingesetzter Maschinentrommel 51 in
eine koaxiale Position der Achse A2 zur Trommelachse A1 wird der Hubwagen 81 mit
Rüttelrinne 88 und
Einfüllvorrichtung 31' in seine tiefste
Position gefahren, bei der das untere Ende des Schneckengangs 33' nahezu auf dem
Boden der Maschinentrommel 51 aufsetzt. Danach wird beispielsweise
ein horizontalzylindrischer Galvanikbehälter in die Rüttelrinne 88 entleert,
die durch den Impulsgeber 87 in eine Rüttelbewegung gebracht wird.
Die Massenteile fallen hierdurch aus der Rüttelrinne 88 auf den
Schneckengang 33',
rutschen diesen über
ca. 180° entlang
und entleeren sich auf den Boden der Maschinentrommel 51.
Hierbei wird mit zunehmendem Füllstand
die Einfüllvorrichtung 31' in Richtung
ihrer Achse A2 angehoben, so daß während des
gesamten Befüllvorgangs
eine etwa konstante Fallhöhe
und damit eine minimale Fallhöhe
erhalten bleibt. Der Füllvorgang
kann hierbei bis zu einer beliebigen Füllhöhe innerhalb der Maschinentrommel
geführt
werden. Anschließend
wird die Einfüllvorrichtung 31' mit dem Hubwagen 81 ganz aus
der Maschinentrommel 51 und der Aufnahme 11 nach
oben ausgefahren, wonach die Aufnahme 11 horizontal weggeführt werden
kann, so daß in
einer anderen Position die Maschinentrommel 51 aus der Aufnahme 11 mit
einer Hubvorrichtung 61 ausgehoben werden kann. Von dieser
Hubvorrichtung 61 kann dann die gefüllte Maschinentrommel 51 in
eine Behandlungsmaschine, insbesondere eine Waschmaschine oder eine
Zentrifuge, die jeweils eine ähnliche
Aufnahme und einen ähnlichen
Drehantrieb wie die Aufnahme 11 haben, zur bestimmungsgemäßen Behandlung
eingesetzt werden.
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- 11
- Aufnahme
- 12
- Trommelmantel
- 13
- Grundplatte
- 14
- Drehteller
- 15
- Laschen
- 16
- Drehantrieb
- 17
- Drehantriebsmotor
- 18
- Winkelgetriebe
- 19
- Achse
- 20
- Achse
- 21
- Fahrantriebsmotor
- 22
- Schienenmittel
- 23
- Doppelpfeil
- 24
- Doppelpfeil
- 31
- Einfüllvorrichtung
- 32
- Zentralzylinder
- 33
- Schneckengang
- 34
- Rand
- 35
- Radialarm
- 36
- Aufsetzfuß
- 51
- Maschinentrommel
- 52
- Boden
- 53
- Trommelrand
- 61
- Hubvorrichtung
- 62
- Halteklaue
- 63
- Zugmittel
- 64
- Zugmittel
- 71
- Gestell
- 72
- Grundplatte
- 73
- Ständer
- 74
- Ständer
- 75
- Lasche
- 76
- Lasche
- 77
- Querträger
- 78
- Querträger
- 79
- Antriebsmotor
- 80
- Getriebe
- 81
- Hubwagen
- 82
- Gestell
- 83
- Lager
- 84
- Lager
- 85
- Lager
- 86
- Lager
- 87
- Impulserzeuger
- 88
- Rüttelrinne
- 89
- Antriebsmotor
- 90
- Getriebemittel
- 91
- Rolle
- 92
- Rolle
- 93
- Rolle
- 94
- Rolle
- 95
- Zugmittel
- 96
- Zugmittel
- 97
- Drehachse
- 98
- Kragarm