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Die Erfindung betrifft eine Anlage und ein Verfahren zur Tauchbehandlung. Hierbei kann es sich beispielsweise um eine Beschichtungsanlage, wie etwa eine Brünieranlage oder Phosphatieranlage, handeln.
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Derartige Anlagen weisen in der Regel mehrere Flüssigkeitsbehälter auf, die in einer Reihe hintereinander angeordnet sind. Im Beispiel der Beschichtungsanlage ermöglichen die verschiedenen Flüssigkeitsbehälter die Vorbehandlung, die Beschichtung und die Nachbehandlung der Behandlungsgegenstände. Mittels eines Transportsystems, das über den Flüssigkeitsbehältern angebracht ist, können Behandlungsgegenstände zu einem gewünschten Flüssigkeitsbehälter transportiert und in den Flüssigkeitsbehälter abgesenkt werden. Durch das Absenken wird erreicht, dass die Behandlungsgegenstände ganz oder teilweise in eine Flüssigkeit im Flüssigkeitsbehälter eingetaucht werden. Im Rahmen einer gesteuerten Abfolge können die Behandlungsgegenstände einer Vielzahl aufeinanderfolgender Tauchvorgänge unterzogen werden und so beispielsweise einen kompletten Beschichtungsprozess durchlaufen.
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Um einen wirtschaftlichen Betrieb einer derartigen Anlage zu ermöglichen, werden die Auslegung und Größe der Anlage auf die für die Tauchbehandlung vorgesehenen Behandlungsgegenstände abgestimmt. Je größer die Bandbreite und geometrische Varianz an Behandlungsgegenständen ist, die mit einer Anlage verarbeitet werden sollen, desto geringer ist in der Regel die Wirtschaftlichkeit, da die Anlage für die Verarbeitung der Behandlungsgegenstände am unteren Ende der Bandbreite überdimensioniert ist.
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In vielen Fällen wird die Tauchbehandlung von sehr großen Behandlungsgegenständen deutlich seltener nachgefragt als die Tauchbehandlung von mittleren und kleinen Behandlungsgegenständen, so dass eine Auslegung einer Anlage ausschließlich für sehr große Behandlungsgegenstände mangels ausreichender Auslastung unwirtschaftlich ist. Ein Mischbetrieb mit sehr großen und kleineren Behandlungsgegenständen ist in der Regel aber unwirtschaftlich wegen der höheren Herstellungs- und Betriebskosten. Durch stark unterschiedliche Stückzahlen, Formen, Volumina und Geometrien der Behandlungsgegenstände kann es beispielsweise zu einem ineffizienten Füllgrad des Warenträgers im Verhältnis zur Badgröße kommen und der Medienverbrauch und Energieverbrauch (bei beheizten Bädern) kann in Missverhältnis zum Durchsatz stehen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, dieses Problem zu lösen und eine Anlage zur Tauchbehandlung so auszubilden, dass die Tauchbehandlung von sehr großen Behandlungsgegenständen möglichst wirtschaftlich ist.
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Des weiteren liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, bestehende Anlagen marktüblicher Größen für die Behandlung übergroßer Werkstücke zu ertüchtigen, ohne dabei in eine übergroße Anlage investieren zu müssen, welche gegenüber der erfindungsgemäßen Lösung den fünf- bis zehnfachen Anschaffungspreis hätte.
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Diese Aufgaben werden durch die Merkmalskombinationen der nebengeordneten Ansprüche gelöst.
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Die erfindungsgemäße Anlage zur Tauchbehandlung weist mehrere Flüssigkeitsbehälter auf. Weiterhin weist die erfindungsgemäße Anlage ein erstes Transportsystem zum Transportieren erster Behandlungsgegenstände und zum Absenken der ersten Behandlungsgegenstände in einen der Flüssigkeitsbehälter auf. Zudem weist die erfindungsgemäße Anlage ein zweites Transportsystem zum Transportieren zweiter Behandlungsgegenstände und zum Absenken der zweiten Behandlungsgegenstände in einen der Flüssigkeitsbehälter auf, wobei die zweiten Behandlungsgegenstände aufgrund ihrer Abmessungen und/oder aufgrund ihres Gewichts nicht vom ersten Transportsystem transportiert und in einen der Flüssigkeitsbehälter abgesenkt werden können.
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Die Erfindung hat den Vorteil, dass eine wirtschaftliche Tauchbehandlung von sehr großen und/oder sehr schweren zweiten Behandlungsgegenständen möglich ist, da nicht eigens eine eigene Anlage ausschließlich für diese zweiten Behandlungsgegenstände erforderlich ist, sondern eine für weniger große und/oder weniger schwere erste Behandlungsgegenstände konstruierte Anlage durch einen begrenzten Zusatzaufwand in die Lage versetzt wird, auch die zweiten Behandlungsgegenstände zu verarbeiten.
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Bei der Anlage zur Tauchbehandlung kann es sich beispielsweise um eine Brünierungsanlage, eine Phosphatierungsanlage, eine Galvanikanlage usw. handeln.
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Als erste und zweite Behandlungsgegenstände kommen beliebige Gegenstände in Betracht, die einer Tauchbehandlung zugeführt werden können, wie beispielsweise Komponenten von Wälz- und Gleitlagern, insbesondere Lagerringe, Wälzkörper und Käfige sowie sonstige Maschinenteile, Gehäuse usw. Dabei können beispielsweise die Wälzlagerringe von Windkraftlagern, die heute Durchmesser bis etwa 4 Meter erreichen, insbesondere als zweite Behandlungsgegenstände in Frage kommen und mit begrenzter Stückzahl auf einer für kleinere erste Behandlungsgegenstände konzipierten Anlage beschichtet werden.
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Wenigstens einer der Flüssigkeitsbehälter kann für die Tauchbehandlung sowohl der ersten Behandlungsgegenstände als auch der zweiten Behandlungsgegenstände ausgebildet sein. Auch weitere Komponenten der Anlage können für die Tauchbehandlung sowohl der ersten Behandlungsgegenstände als auch der zweiten Behandlungsgegenstände verwendet werden. Somit ist für die Befähigung der Anlage, die zweiten Behandlungsgegenstände zu behandeln, lediglich ein zusätzliches zweites Transportsystem erforderlich.
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Das erste Transportsystem besitzt bei einer typischen Beschichtungsanlage üblicherweise ein links und rechts seitlich der Behälterreihe installiertes Schienenpaar (Wannenrandläufer), auf welchem ein Transportwagen verfährt. Das zweite Transportsystem ist vom ersten Transportsystem unabhängig und besitzt eigene Schienen und eigene Transportwagen, die nicht mit denen des ersten Systems identisch sind.
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Das erste Transportsystem kann wenigstens eine erste Schiene und das zweite Transportsystem wenigstens eine zweite Schiene aufweisen, wobei die zweite Schiene weiter vom Flüssigkeitsbehälter entfernt angeordnet sein kann als die erste Schiene.
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Das erste Transportsystem kann eine erste Hebevorrichtung und das zweite Transportsystem eine zweite Hebevorrichtung aufweisen, wobei die zweite Hebevorrichtung eine größere Hubhöhe und/oder eine größere Tragkraft als die erste Hebevorrichtung aufweisen kann.
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Insbesondere kann die komplette konventionelle Beschichtungsanlage, bestehend aus der Bäderreihe und dem ersten Transportsystem, von dem zweiten Transportsystem überspannt werden, das folglich eine größere Höhe, eine größere Breite und möglicherweise eine größere Länge besitzt.
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Das zweite Transportsystem kann insbesondere als ein Portalkran oder Brückenkran ausgebildet sein. Das hat den Vorteil, dass mit einem vergleichsweise geringen Kostenaufwand eine große Hubhöhe und eine große Tragkraft realisiert werden können.
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Es ist möglich, dass die ersten Behandlungsgegenstände wie beispielsweise Wälzlagerringe aus Größen- oder Geometriegründen nicht vollständig in die Behandlungsflüssigkeiten eingetaucht werden, sondern nur partiell eintauchen und dabei rotiert werden. Dazu kann bereits das erste Transportsystem eine erste Rotationsvorrichtung aufweisen.
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Das zweite Transportsystem kann eine zweite Rotationsvorrichtung zum Rotieren der zweiten Behandlungsgegenstände aufweisen. Dies ermöglicht eine vollständige Benetzung des zweiten Behandlungsgegenstands bei lediglich partieller Eintauchung.
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Die zweite Rotationsvorrichtung kann über Ketten oder Seile an der zweiten Hebevorrichtung befestigt sein. Die Ketten oder Seile können an wenigstens vier Stellen an der zweiten Rotationsvorrichtung angelenkt sein. Dies ermöglicht eine relativ präzise und stabile Positionierung trotz der geringen Eigenstabilität der Ketten oder Seile.
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Die zweite Rotationsvorrichtung kann einen Antrieb aufweisen, um die zweiten Behandlungsgegenstände in Rotation zu versetzen. Die zweite Rotationsvorrichtung kann einen Freilauf aufweisen. Die zweite Rotationsvorrichtung kann wenigstens eine zweite Tragrolle aufweisen, die den zweiten Behandlungsgegenstand unterstützt. Die zweite Tragrolle kann im Bereich ihrer axialen Enden derart konisch ausgebildet sein, dass ihr Durchmesser zu den axialen Enden hin zunimmt. Die zweite Tragrolle kann den zweiten Behandlungsgegenstand in Rotation versetzten.
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Die zweite Rotationsvorrichtung kann absenkbar und anhebbar sein. Weiterhin kann die zweite Rotationsvorrichtung schwenkbar ausgebildet sein. Insbesondere kann die zweite Rotationsvorrichtung um eine horizontal verlaufende Schwenkachse schwenkbar ausgebildet sein.
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Die zweite Hebevorrichtung kann ein Hebewerkzeug zum Anheben und Absenken der zweiten Behandlungsgegenstände relativ zur zweiten Rotationsvorrichtung aufweisen.
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Das zweite Transportsystem kann eine Steuerung zur Unterdrückung von Pendelbewegungen der zweiten Rotationsvorrichtung aufweisen. Die Steuerung kann einen Frequenzumrichter zum sanften Anlauf und Auslauf eines Hub- oder Fahrmotors aufweisen.
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Die erfindungsgemäße Anlage zur Tauchbehandlung kann durch Aufrüsten einer herkömmlichen Anlage, die lediglich das erste Transportsystem aufweist, realisiert sein. Demgemäß beinhaltet die Aufrüstung insbesondere das zweite Transportsystem.
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Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Tauchbehandlung von Behandlungsgegenständen, die sich hinsichtlich ihres Gewichts und/oder ihrer Größe unterscheiden, mit derselben Anlage, die mehrere Flüssigkeitsbehälter aufweist. Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird auf Basis des Gewichts und/oder der Größe der Behandlungsgegenstände entschieden, ob die Behandlungsgegenstände mit einem ersten Transportsystem oder mit einem zweiten Transportsystem transportiert und in einen oder mehrere der Flüssigkeitsbehälter abgesenkt werden.
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Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, dass die Behandlungsgegenstände jeweils einer auf sie abgestimmten Behandlung zugeführt werden und dadurch eine hohe Wirtschaftlichkeit erzielt werden kann.
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Beispielsweise eine Beschichtungsanlage für Wälzlagerkomponenten, etwa eine Brünieranlage, kann bereits als bestehende Anlage für das Brünieren von Wälzkörpern und Ringen als Tauchware sowie von großen Ringen als Rotationsware geeignet sein. Um noch größere Ringe brünieren zu können, ohne in eine noch größere Beschichtungsanlage investieren zu müssen, kann ein zweites Transportsystem, insbesondere ein Portalsystem, über die bestehende Anlage gebaut werden. Die bestehende Anlage kann mit ihrem gewohnten Werkstückspektrum auf unveränderter Basis weiter betrieben werden. Für übergroße Ringe kann dann jedoch das erste Transportsystem der Beschichtungsanlage in eine vordere oder hintere Parkposition gefahren werden, beispielsweise über die Be- und Entladespeicher. Sofern kein manueller Betrieb des Portalsystems vorgesehen ist, kann die Steuerung nun das Portalsystem anstatt des anlageneigenen ersten Transportsystems kontrollieren. Sofern das Portalsystem eine wesentlich größere Breite hat als die Beschichtungsanlage, kann seitlich der Beschichtungsanlage eine Kiste mit einem Großlagerring auf dem Hallenboden gelagert werden. Das Portal und eine darauf laufende zweite Hebevorrichtung fahren dann in eine Position über dem bereitliegenden Ring. Die zweite Hebevorrichtung kann eine Kranseilwinde und eine Kranseil mit Haken besitzen, um den Ring aus seiner Kiste zu heben und in eine vertikale Position zu verbringen. Die zweite Hebevorrichtung kann zwei weitere Seilwinden und Seile besitzen, welche eine zweite Rotationsvorrichtung mit zweiten Halterollen und Antrieb sowohl anheben und senken können, als auch durch unterschiedliche Hubweise stark verkippen können. Der Ring kann von der Kranseilwinde und dem Kranseil mit Haken in eine Position gebracht werden, in welcher die dafür vorher weggekippte zweite Rotationsvorrichtung zurückgekippt wird und die zweiten Halterollen in das Innere des Ringes gelangen, so dass der Ring auf diesen abgesetzt werden kann. Sofern es sich um einen Kegelrollenlagerring handelt, kann sich wegen des außermittigen Schwerpunktes trotz geometrisch angepasster kegeliger zweiter Halterollen eine Schiefstellung gegenüber der Vertikalen ergeben. Die Seilwinden, welche die Rotationsvorrichtung verkippen können, sind in der Lage, hier eine Justierung der Ringlage zur Vertikalen vorzunehmen. Durch simultanes Heben und Senken mittels dieser Seilwinden kann nun die Rotationsvorrichtung mit angehängtem Ring vertikal verfahren werden. Durch Verfahren der zweiten Hebevorrichtung kann der Ring über die Bäderreihe gebracht werden. Durch Verfahren des Portals kann der Ring von Bad zu Bad transportiert werden. Durch Einschalten der Rotationsvorrichtung kann der Ring rotiert werden. Auf diese Weise kann die komplette Funktion des anlageneigenen ersten Transportsystems in diesem Betriebsmodus von der Portalkrananlage übernommen werden.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert.
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Es zeigen:
- 1 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Anlage zur Tauchbehandlung in einer schematischen Seitenansicht,
- 2 ein Ausführungsbeispiel einer Komponente der erfindungsgemäßen Anlage in einer schematischen Perspektivdarstellung,
- 3 ein Ausführungsbeispiel einer weiteren Komponente der erfindungsgemäßen Anlage in einer schematischen Seitenansicht.
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1 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Anlage zur Tauchbehandlung.
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Bei der Anlage kann es sich beispielsweise um eine Brünieranlage, eine Phosphatieranlage, eine Galvanikanlage usw. handeln, mit der z. B. Komponenten von Wälz- und Gleitlagern, insbesondere Lagerringe, Wälzkörper und Käfige, sonstige Maschinenteile, Gehäuse usw. behandelt werden. Wie im Folgenden noch näher erläutert wird, stimmt die Anlage hinsichtlich einiger Komponenten mit herkömmlichen Anlagen, wie beispielsweise einer Wannenrandläufer-Anlage, überein und weist darüber hinaus weitere Komponenten auf, welche die Einsatzmöglichkeiten der Anlage erweitern. Es werden zunächst diese herkömmlichen Komponenten beschrieben, die zusammen einen ersten Teil der Anlage bilden, mit dem erste Behandlungsgegenstände 1 behandelt werden.
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Die Anlage weist eine Reihe von hintereinander angeordneten Flüssigkeitsbehältern 2 auf. In der Darstellung der 1 ist lediglich ein Flüssigkeitsbehälter 2 erkennbar, die weiteren Flüssigkeitsbehälter 2 sind hinter diesem Flüssigkeitsbehälter 2 angeordnet und deshalb nicht sichtbar. Die Flüssigkeitsbehälter 2 sind im Betrieb der Anlage mit Behandlungs- oder Reinigungsflüssigkeiten gefüllt, deren chemische Zusammensetzung jeweils auf die Art der Tauchbehandlung abgestimmt ist.
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Weiterhin weist die Anlage ein erstes Transportsystem 3 auf. Zum ersten Transportsystem 3 gehören erste Schienen 4, die beidseits der Flüssigkeitsbehälter 2 auf Stützen 5 angeordnet sind und parallel zu den Flüssigkeitsbehältern 2 und zueinander verlaufen. Auf den ersten Schienen 4 laufen erste Fahrrollen 6 eines Transportwagens 7. Wenigstens eine der ersten Fahrrollen 6 wird von einem nicht figürlich dargestellten Antrieb angetrieben, so dass der Transportwagen 7 in eine gewünschte Position auf den ersten Schienen 4 bewegt werden kann. Der Transportwagen 7 weist eine erste Hebevorrichtung 8 auf, an der eine erste Rotationsvorrichtung 9 befestigt ist, die vertikal, d. h. parallel zur Richtung der Schwerkraft, angehoben und abgesenkt werden kann. Die erste Rotationsvorrichtung 9 weist erste Halterollen 10 auf, die den ersten Behandlungsgegenstand 1 abstützen, der im dargestellten Ausführungsbeispiel als ein Lagerring ausgeführt ist. Die erste Rotationsvorrichtung 9 kann den ersten Behandlungsgegenstand 1 mittels eines nicht figürlich dargestellten Antriebs in Rotation um eine Achse versetzen, die parallel zu den ersten Schienen 4 verläuft.
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Die Anlage verfügt weiterhin über eine nicht figürlich dargestellte Steuerung inklusive Steuer- und Versorgungskabel. Außerdem ist eine ebenfalls nicht figürlich dargestellte Infrastruktur zur Bereitstellung, Aufbereitung und ggf. Abtransport der Flüssigkeiten der Flüssigkeitsbehälter 2 vorhanden mit einer Vielzahl von Vorratsbehältern, Pumpen, Ventilen, Schläuchen, Rohren, Heizungen, Filtern usw.
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Der bislang beschriebene Teil der Anlage entspricht einer für sich bekannten Wannenrandläufer-Anlage. Etwaige Details können in der Fachliteratur unter diesem Stichwort nachgeschlagen werden.
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Die erfindungsgemäße Anlage weist weiterhin ein zweites Transportsystem 11 auf, das als ein Portalkran oder Brückenkran ausgebildet sein kann. Zum zweiten Transportsystem 11 gehören beispielsweise zwei zweite Schienen 12, die parallel zu den ersten Schienen 4 verlaufen und seitlich in einem größeren lichten Abstand von den Flüssigkeitsbehältern 2 angeordnet sind als die ersten Schienen 4. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist die eine zweite Schiene 12 auf Konsolen 13 angeordnet, die an einer Wand 14 befestigt sind und eine weitere zweite Schiene 12 bündig im Boden 15 eingelassen. Bei der im Boden eingelassenen zweiten Schiene 12 handelt es sich um keine Schiene mit Führungseigenschaften, sondern lediglich um eine tragfähige Unterlage. Diese hat zwar den Nachteil, dass sie keine Führung bietet, aber den Vorteil, dass das Risiko eines Stolperns über eine herausstehende zweite Schiene 12 vermieden wird. Je nach den baulichen Gegebenheiten können auch beide zweite Schienen 12 am Boden 15 verlegt oder in den Boden 15 eingelassen sein.
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Auf den zweiten Schienen 12 laufen zweite Fahrrollen 16 eines Portals 17. Das Portal 17 weist beim dargestellten Ausführungsbeispiel einen Vertikalträger 18 auf, an dessen unterem Ende die zweiten Fahrrollen 16 angebracht sind, die auf der zweiten Schiene 12 am Boden 15 laufen. Das Portal 17 weist weiterhin einen Horizontalträger 19 auf, der an einem Ende mit dem oberen Ende des Vertikalträgers 18 verbunden ist und am anderen Ende zweite Fahrrollen 16 aufweist, die auf der zweiten Schiene 12 laufen, die auf den Konsolen 13 angeordnet ist. Bei der Variante mit zwei zweiten Schienen 12 am Boden 15 sind zwei Vertikalträger 18 vorhanden, deren oberen Enden durch den Horizontalträger 19 miteinander verbunden sind und an deren unteren Enden jeweils zweite Fahrrollen 16 befestigt sind.
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Wenigstens eine der zweiten Fahrrollen 16 wird von einem nicht figürlich dargestellten Antrieb angetrieben, so dass das Portal 17 in eine gewünschte Position auf den zweiten Schienen 12 bewegt werden kann. Die am Vertikalträger 18 befestigten zweiten Fahrrollen 16 sind in einem deutlich größeren seitlichen Abstand zu den Flüssigkeitsbehältern 2 angeordnet als die am Horizontalträger 19 befestigten zweiten Fahrrollen 16. Wie im Folgenden noch näher erläutert wird, kann dieser Freiraum beispielsweise zum Be- und Entladen des zweiten Transportsystems 11 genutzt werden. Außerdem wird dadurch eine gute Zugänglichkeit zu den Flüssigkeitsbehältern 2 und der damit verbundenen Infrastruktur ermöglicht. Dies ist beispielsweise bei der Durchführung von Wartungs- oder Reparaturarbeiten von Vorteil.
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Am Horizontalträger 19 ist eine zweite Hebevorrichtung 20 parallel zum Horizontalträger 19 bewegbar aufgehängt, d. h. die zweite Hebevorrichtung 20 kann in einer Richtung quer zu den ersten Schienen 4 und zweiten Schienen 12 bewegt werden und somit wahlweise über den Flüssigkeitsbehältern 2 oder seitlich neben den Flüssigkeitsbehältern 2 angeordnet werden. Die zweite Hebevorrichtung 20 weist eine größere Hubhöhe und/oder eine größere Tragkraft als die erste Hebevorrichtung 8 auf.
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Das Portal 17 wird im Folgenden anhand von 2, die zweite Hebevorrichtung 20 anhand von 3 näher erläutert.
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2 zeigt eine Teilansicht eines Ausführungsbeispiels des Portals 17 in einer schematischen Perspektivdarstellung. Einzelne Komponenten sind teilweise in nicht maßstäblichen Größenverhältnissen zueinander dargestellt, damit Einzelheiten besser zu erkennen sind.
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Wie aus 2 ersichtlich, ist am unteren Ende des Vertikalträgers 18 eine Rollenhalterung 21 befestigt, an der in einem Abstand zueinander zwei zweite Fahrrollen 16 angebracht sind. Weiterhin ist in 2 angedeutet, dass die zweiten Fahrrollen 16 auf einer der zweiten Schienen 12 laufen.
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Der Horizontalträger 19 ist beim dargestellten Ausführungsbeispiel als rechteckiger Rahmen ausgebildet. Auf der Oberseite der quer zu den ersten Schienen 4 und den zweiten Schienen 12 verlaufenden Rahmenteile sind Portalschienen 22 für die Führung der zweiten Hebevorrichtung 20 angebracht.
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3 zeigt ein Ausführungsbeispiel der zweiten Hebevorrichtung 20 in einer schematischen Seitenansicht.
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Die Darstellung ist zur Darstellung der 1 um 90 Grad um eine vertikale Achse gedreht, d. h. die ersten Schienen 4 und die zweite Schiene 12 verlaufen in 3 parallel zur Zeichenebene. Die zweite Hebevorrichtung 20 weist einen rechteckigen Rahmen 23 auf, an dessen Seiten vier Portalrollen 24 angeordnet sind, die auf den Portalschienen 22 des Horizontalträgers 19 abrollen. Wenigstens eine der Portalrollen 24 wird von einem nicht figürlich dargestellten Antrieb angetrieben, so dass die zweite Hebevorrichtung 20 in eine gewünschte Position auf dem Horizontalträger 19 bewegt werden kann. Weiterhin weist die zweite Hebevorrichtung 20 eine linksseitige Seilwinde 25, eine rechtsseitige Seilwinde 26, eine Kranseilwinde 27 und eine Kabelwinde 28 auf. Auf der linksseitigen Seilwinde 25 sind zwei linke Seile 29 in einem Abstand zueinander aufgewickelt. Auf der rechtsseitigen Seilwinde 26 sind zwei rechte Seile 30 in einem Abstand zueinander aufgewickelt. Die beiden linken Seile 29 und die beiden rechten Seile 30 sind in der Darstellung der 3 jeweils hintereinander angeordnet, so dass jeweils nur das vordere linke Seil 29 und das vordere rechte Seil 30 sichtbar sind. Auf der Kranseilwinde 27 ist ein Kranseil 31 aufgewickelt. Auf der Kabelwinde 28 ist ein Kabel 32 aufgewickelt. Alle Seilwinden 25, 26, 27 und die Kabelwinde 28 sind mit nicht eigens dargestellten Antrieben versehen, mit deren Hilfe die Seilwinden 25, 26, 27 und die Kabelwinde 28 in Rotation versetzt werden können.
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Unterhalb des Rahmens 23 ist eine zweite Rotationsvorrichtung 33 angeordnet (siehe zusätzlich auch 2) und über die linken Seile 29 und die rechten Seile 30 am Rahmen 23 aufgehängt. Die zweite Rotationsvorrichtung 33 weist ein Gestell 34 auf, an dessen Oberseite links die linken Seile 29 an zwei weit voneinander entfernten Stellen und rechts die rechten Seile 30 an zwei weit voneinander entfernten Stellen angelenkt sind. Die linken Seile 29 und die rechten Seile 30 sind jeweils hintereinander angeordnet, so dass in der Darstellung der 3 jeweils nur ein linkes Seil 29 und ein rechtes Seil 30 sichtbar sind. Am Gestell 34 sind zwei zweite Halterollen 35 befestigt und drehbar gelagert. Da die zweiten Halterollen 35 hintereinander angeordnet sind, ist nur eine zweite Halterolle 35 sichtbar. Die zweiten Halterollen 35 sind im Bereich ihrer axialen Enden jeweils konisch geformt, wobei der Durchmesser der zweiten Halterollen 35 zu den axialen Enden hin jeweils zunimmt. Wenigstens eine der zweiten Halterollen 35 wird von einem elektrischen Antrieb 36 in Rotation versetzt und verfügt über einen Freilauf. Alternativ kann auch der Antrieb 36 über einen Freilauf verfügen. Das Kabel 32 ist am Gestell 34 befestigt und mit dem Antrieb 36 verbunden, so dass der Antrieb 36 mit elektrischer Energie versorgt werden kann.
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Am Ende des Kranseils 31 ist ein Kranhaken 37 befestigt. Der Kranhaken 37 ist hinsichtlich seiner lateralen Position zwischen den beiden zweiten Halterollen 35 angeordnet.
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Die Antriebe für die zweiten Fahrrollen 16, die Portalrollen 24 und die Seilwinden 25, 26, 27 werden vorzugsweise mittels Frequenzumrichtern betrieben und so angesteuert, dass Pendelbewegungen der zweiten Rotationsvorrichtung 33 und des Kranhakens 37 weitgehend vermieden werden.
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Das zweite Transportsystem 11 weist eine größere Tragkraft und eine größere Hubhöhe auf als das erste Transportsystem 3. Demgemäß kann das zweite Transportsystem 11 zweite Behandlungsgegenstände 38 transportieren und in die Flüssigkeitsbehälter 2 absenken die wegen ihres Gewichts und/oder wegen ihrer Abmessungen vom ersten Transportsystem 3 nicht transportiert und in die Flüssigkeitsbehälter 2 abgesenkt werden können.
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Die erfindungsgemäße Anlage zur Tauchbehandlung kann gedanklich in eine für sich bekannte Anlage, beispielsweise eine Wannenrandläufer-Anlage und ein zusätzliches zweites Transportsystem 11, das insbesondere als ein modifizierter Portalkran ausgebildet sein kann und eine hohe Tragkraft und/oder Hubhöhe aufweist, unterteilt werden. Insbesondere ist es auch möglich, eine bereits vorhandene herkömmliche Anlage zur erfindungsgemäßen Anlage aufzurüsten, indem ein zweites Transportsystem 11 hinzugefügt wird, das eine höhere Tragkraft und/oder Hubhöhe als das erste Transportsystem 3 aufweist und beispielsweise als ein modifizierter Portalkran ausgebildet ist.
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Im Folgenden wird die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Anlage jeweils am Beispiel einer Tauchbehandlung eines einzelnen ersten Behandlungsgegenstands 1 oder zweiten Behandlungsgegenstands 38 erläutert. Je nach Ausbildung der Anlage ist es prinzipiell auch möglich, zumindest mehrere erste Behandlungsgegenstände 1 gleichzeitig zu behandeln.
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Es wird zwischen zwei Betriebsarten der Anlage unterschieden:
- Bei einer ersten Betriebsart wird die Tauchbehandlung eines ersten Behandlungsgegenstands 1 mit Hilfe des ersten Transportsystems 3 durchgeführt. Das zweite Transportsystem 11 befindet sich in einer Parkposition. Die Transportsysteme 3, 11 sind derart gegeneinander sicherheitsverriegelt, dass stets nur entweder das erste Transportsystem 3 oder das zweite Transportsystem 11 aktiv sein kann. Das nichtaktive Transportsystem 3 oder 11 befindet sich dabei in einer definierten Parkposition, in der es das aktive Transportsystem 11 oder 3 geometrisch nicht beeinträchtigt.
- Bei einer zweiten Betriebsart wird die Tauchbehandlung eines zweiten Behandlungsgegenstands 38 mit Hilfe des zweiten Transportsystems 11 durchgeführt. Das erste Transportsystem 3 befindet sich in einer Parkposition.
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Erste Betriebsart:
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Zur Vorbereitung der ersten Betriebsart wird das zweite Transportsystem 11 in eine definierte Parkposition überführt und dort stillgelegt bzw. verriegelt, falls es sich nicht bereits da befindet. Die Parkposition wird so gewählt, dass das zweite Transportsystem 11 die Durchführung der Tauchbehandlung mit Hilfe des ersten Transportsystems 3 nicht stört. Insbesondere darf das zweite Transportsystem 11 die für die Durchführung der Tauchbehandlung erforderlichen Verfahrwege des ersten Transportsystems 3 und den Zugang zu den benötigten Flüssigkeitsbehältern 2 nicht blockieren. Beispielsweise kann die Parkposition so gewählt werden, dass das Portal 17 des zweiten Transportsystems 11 vor dem ersten oder nach dem letzten Flüssigkeitsbehälter 2 und/oder die zweite Hebevorrichtung 20 neben den Flüssigkeitsbehältern 2 angeordnet wird. Abhängig von der Konstruktion des ersten Transportsystems 3 und des zweiten Transportsystems 11 kann auch eine andere Parkposition gewählt werden oder es ist gar nicht erforderlich, das zweite Transportsystem 11 in eine Parkposition zu überführen. Letzteres ist insbesondere dann der Fall, wenn das Portal 17 so groß ist. dass der Transportwagen 7 ohne Beeinträchtigung unter der zweiten Hebevorrichtung 20 hindurch fahren kann, wenn die zweite Hebevorrichtung 20 und der Kranhaken 37 entsprechend angehoben werden. Die Parkposition beschränkt sich dann auf die Sicherstellung, dass alle Seile 29, 30, 31 und das Kabel 32 der zweiten Hebevorrichtung 20 nach oben gezogen sind und weder die zweite Rotationsvorrichtung 33 noch der Kranhaken 37 herunterhängen.
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Um das Risiko einer Fehlbedienung zu eliminieren kann die Stromzufuhr zum zweiten Transportsystem 11 für die Dauer der Tauchbehandlung mit dem ersten Transportsystem 3 unterbrochen werden.
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Nach Abschluss der Vorbereitungen beginnt die Tauchbehandlung. Hierzu wird der Transportwagen 7 durch Verfahren auf den ersten Schienen 4 in eine Beladeposition beispielsweise vor dem ersten Flüssigkeitsbehälter 2 bewegt und dort mit dem ersten Behandlungsgegenstand beladen 1. Anschließend wird der Transportwagen 7 über einem der Flüssigkeitsbehälter 2 positioniert und der erste Behandlungsgegenstand 1 in den Flüssigkeitsbehälter 2 abgesenkt. Falls es wegen der Größe des ersten Behandlungsgegenstands 1 nicht möglich ist, den ersten Behandlungsgegenstand 1 vollständig in die Flüssigkeit im Flüssigkeitsbehälter 2 einzutauchen, wird der erste Behandlungsgegenstand 1 mit Hilfe der ersten Rotationsvorrichtung 9 in Rotation versetzt, so dass der erste Behandlungsgegenstand 1 sukzessive mit der Flüssigkeit benetzt wird.
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Nach einer vorgegebenen Rotationsdauer bzw. Verweildauer im Flüssigkeitsbehälter 2 wird der erste Behandlungsgegenstand 1 wieder aus dem Flüssigkeitsbehälter 2 angehoben und der Transportwagen 7 in der Regel über einem weiteren oder der Reihe nach über mehrere weitere Flüssigkeitsbehälter 2 positioniert und der erste Behandlungsgegenstand 1 in den jeweiligen Flüssigkeitsbehälter 2 abgesenkt und anschließend wieder angehoben.
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Nachdem der erste Behandlungsgegenstand 1 in alle gewünschten Flüssigkeitsbehälter 2 eingetaucht wurde, wird der Transportwagen 7 in eine Entladeposition, beispielsweise vor dem ersten Flüssigkeitsbehälter 2 oder nach dem letzten Flüssigkeitsbehälter 2, bewegt. Dann wird der erste Behandlungsgegenstand 1 entladen und die Tauchbehandlung ist beendet.
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Zweite Betriebsart:
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Zur Vorbereitung der zweiten Betriebsart wird das erste Transportsystem 3 in eine definierte Parkposition überführt, falls es sich nicht bereits da befindet. Die Parkposition wird so gewählt, dass das erste Transportsystem 3 die Durchführung der Tauchbehandlung mit Hilfe des zweiten Transportsystems 11 nicht stört. Insbesondere darf der Transportwagen 7 die für die Durchführung der Tauchbehandlung erforderlichen Verfahrwege der zweiten Rotationsvorrichtung 33 inklusive des zweiten Behandlungsgegenstands 38 und den Zugang zu den benötigten Flüssigkeitsbehältern 2 nicht blockieren. Beispielsweise kann die Parkposition so gewählt werden, dass der Transportwagen 7 vor dem ersten oder nach dem letzten Flüssigkeitsbehälter 2 angeordnet wird. Abhängig von der Konstruktion des ersten Transportsystems 3 und des zweiten Transportsystems 11 kann auch eine andere Parkposition gewählt werden.
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Um das Risiko einer Fehlbedienung zu eliminieren kann die Stromzufuhr zum ersten Transportsystem 3 für die Dauer der Tauchbehandlung mit dem zweiten Transportsystem 11 unterbrochen werden.
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Nach Abschluss der Vorbereitungen beginnt die Tauchbehandlung. Hierzu wird das zweite Transportsystem 11 in eine Beladeposition überführt. Dies geschieht durch ein koordiniertes Verfahren des Portals 17 entlang der zweiten Schiene 12 und der zweiten Hebevorrichtung 20 entlang der Portalschienen 22, die quer zur zweiten Schiene 12 verlaufen. Die Beladeposition kann sich beispielsweise vor dem ersten Flüssigkeitsbehälter 2 oder neben den Flüssigkeitsbehältern 2 befinden. Im Bereich der Beladeposition wird der zweite Behandlungsgegenstand 38 positioniert. Das kann vor oder nach dem Überführen des zweiten Transportsystems 11 in die Parkposition geschehen. Der zweite Behandlungsgegenstand 38 kann beispielsweise auf einer Palette oder in einer Kiste angeordnet sein. Das zweite Transportsystem 11 kommt insbesondere bei der Einzel-Tauchbehandlung von zweiten Behandlungsgegenständen 38 zum Einsatz, die zu schwer und/oder zu groß für das erste Transportsystem 3 sind.
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Zum Beladen des zweiten Transportsystems 11 mit dem zweiten Behandlungsgegenstand 38, beispielsweise einem ringförmigen zweiten Behandlungsgegenstand 38, insbesondere einem Lagerring, wird der Kranhaken 37 über dem zweiten Behandlungsgegenstand 38 angeordnet. Dies kann durch eine entsprechende Positionierung des zweiten Behandlungsgegenstands 38 und/oder der zweiten Hebevorrichtung 20 geschehen. In dieser Position wird die zweite Rotationsvorrichtung 33 durch Aufwickeln der linken Seile 29 und/oder Abwickeln der rechten Seile 30 schräg gestellt, so dass die zweiten Halterollen 35 relativ zum Kranhaken 37 lateral versetzt werden und ein Freiraum um den Kranhaken 37 herum entsteht. Anschließend wird der Kranhaken 37 durch Abwickeln des Kranseils 31 abgesenkt und der zweite Behandlungsgegenstand 38 wird am Kranhaken 37 befestigt. Dies kann beispielsweise mittels eines Seils geschehen. Es ist auch möglich den Kranhaken 37 in eine Öse am zweiten Behandlungsgegenstand 38 einzuführen, falls vorhanden.
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Dann werden der Kranhaken 37 und der daran befestigte zweite Behandlungsgegenstand 38 durch Aufwickeln des Kranseils 31 angehoben, bis der zweite Behandlungsgegenstand 38 eine vorgegebene Position erreicht hat. Diese Position ist so gewählt, dass die zweiten Halterollen 35 ohne Kollision mit dem zweiten Behandlungsgegenstand 38 in eine waagerechte Position zurückgeschwenkt werden können. Diese Schwenkbewegung wird durch ein Abwickeln der linken Seile 29 und/oder ein Aufwickeln der rechten Seile 30 durchgeführt und hat zur Folge, dass die zweiten Halterollen 35 in den ringförmigen zweiten Behandlungsgegenstand 38 eingreifen. Durch ein Abwickeln des Kranseils 31 wird der zweite Behandlungsgegenstand 38 dann abgesenkt, bis er auf den zweiten Halterollen 35 aufliegt. Dann wird die Befestigung des zweiten Behandlungsgegenstands 38 am Kranhaken 37 gelöst und der Kranhaken 37 durch Aufwickeln des Kranseils 31 angehoben. Der Kranhaken 37 wird erst wieder beim Entladen des zweiten Behandlungsgegenstands 38 benötigt.
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Abhängig von der Ausbildung des zweiten Behandlungsgegenstands 38 kann es vorkommen, dass der zweite Behandlungsgegenstand 38 nach Ablage auf den Halterollen 35 nicht vertikal ausgerichtet ist. Dies ist beispielsweise dann der Fall, wenn der zweite Behandlungsgegenstand 38 als ein Außenring eines Kegelrollenlagers ausgebildet ist und demgemäß in den Randbereichen einer konisch ausgebildeten inneren Radialfläche auf den zweiten Halterollen 35 aufliegt. In einem solchen Fall kommt es zu einer Schrägstellung des zweiten Behandlungsgegenstands 38. Diese Schrägstellung kann durch eine Schrägstellung der zweiten Halterollen 35 kompensiert werden. Hierzu werden das linke Seil 29 und/oder das rechte Seil 30 aufgewickelt bzw. abgewickelt. Welche Wickelbewegung mit welchem Seil 29, 30 durchzuführen ist, hängt von der Richtung der Schräglage des zweiten Behandlungsgegenstands 38 ab.
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Falls der zweite Behandlungsgegenstand 38 noch nicht in einer für das Verfahren zu einem der Flüssigkeitsbehälter 2 vorgesehenen Höhenposition angeordnet ist, wird dies durch Auf- oder Abwickeln der Seile 29, 30 nachgeholt. Anschließen wird der zweite Behandlungsgegenstand 38 über dem gewünschten Flüssigkeitsbehälter 2 positioniert. Je nach Beladeposition ist hierzu eine Bewegung des Portals 17 entlang der zweiten Schiene 12 und/oder eine quer zu dieser Bewegungsrichtung verlaufende Bewegung der zweiten Hebevorrichtung 20 entlang der Portalschienen 22 erforderlich. Beim Anfahren der gewünschten Position wird durch eine Antipendelsteuerung sichergestellt, dass der von den Seilen 29, 30 gehaltene zweite Behandlungsgegenstand 38 nicht in unzulässig starke Schwingungen gerät. Das Beschleunigen und Verzögern aller Fahr- und Hubantriebe erfolgt über Frequenzumrichterrampen. Beim Verzögern der Fahrantriebe wird kurz vor Erreichen der Ruhestellung noch ein kleines Wegstück nachgesetzt. Hierdurch wird einem angehängten Ring das Bestreben genommen, überzuschwingen und zu pendeln. Aufgrund der Aufhängung der zweiten Rotationsvorrichtung an vier Seilen ist eine mögliche Schwingung ohnehin parallelogrammartig und lässt sich über die angegebenen Maßnahmen leicht abfangen.
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Wenn die Position über dem gewünschten Flüssigkeitsbehälter 2 erreicht ist, wird der zweite Behandlungsgegenstand 38 durch gleichzeitiges Abwickeln des linken Seils 29 und des rechten Seils 30 in den Flüssigkeitsbehälter 2 abgesenkt. Falls der zweite Behandlungsgegenstand 38 nicht vollständig in die Flüssigkeit eintaucht wird mindestens eine der zweiten Halterollen 35 mit Hilfe des Antriebs 36 in Rotation versetzt. Dadurch wird der auf den zweiten Halterollen 35 aufliegende zweite Behandlungsgegenstand 38 ebenfalls in Rotation versetzt und vollständig von der Flüssigkeit des Flüssigkeitsbehälters 2 benetzt. Sollte der Antrieb 36 beispielsweise infolge eines Stromausfalls zum Stillstand kommen, so sorgt der Freilauf in der angetriebenen zweiten Halterolle 35 oder im Antrieb 36 dafür, dass der zweite Behandlungsgegenstand 38 ungehindert weiter rotieren kann und nicht durch das abrupte Abbremsen infolge seines hohen Drehimpulses beispielsweise von den zweiten Halterollen 35 abspringt und Schäden anrichtet. Nach einer Verweilzeit in der Flüssigkeit wird der zweite Behandlungsgegenstand 38 durch Aufwickeln der Seile 29, 30 wieder aus dem Flüssigkeitsbehälter 2 herausgehoben und je nach dem vorgesehenen Ablauf der Tauchbehandlung zu einem weiteren Flüssigkeitsbehälter 2 transportiert. Der zweite Behandlungsgegenstand 38 wird in analoger Weise wie bereits beschrieben in den weiteren Flüssigkeitsbehälter 2 abgesenkt und nach einer Verweilzeit wieder angehoben.
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Nachdem der zweite Behandlungsgegenstand 38 in alle gewünschten Flüssigkeitsbehälter 2 eingetaucht wurde, wird das zweite Transportsystem 11 in eine Entladeposition überführt. Die Entladeposition kann mit der Beladeposition übereinstimmen. Es ist aber auch möglich, eine von der Beladeposition abweichende Entladeposition vorzusehen. In jedem Fall wird für die Entladeposition eine Position vor dem ersten Flüssigkeitsbehälter 2, hinter dem letzten Flüssigkeitsbehälter 2 oder neben den Flüssigkeitsbehältern 2 vorgesehen. Durch ein koordiniertes Verfahren des Portals 17 entlang der zweiten Schiene 12 und der zweiten Hebevorrichtung 20 entlang der Protalschienen 22 wird der zweite Behandlungsgegenstand 38 in die Entladeposition bewegt und dort entladen. Das Entladen erfolgt in analoger Weise wie das Beladen, nur in umgekehrter Reihenfolge. Demgemäß wird der zweite Behandlungsgegenstand 38 zunächst leicht schräg gestellt. Dann wird der Kranhaken 37 zum zweiten Behandlungsgegenstand 38 herabgelassen und daran befestigt. Anschließend wird der Kranhaken 37 mit dem daran befestigten zweiten Behandlungsgegenstand 38 etwas angehoben und die zweite Rotationsvorrichtung 33 seitlich weggeschwenkt, so dass der Kranhaken 37 mit dem zweiten Behandlungsgegenstand 38 zum Boden 15 abgesenkt werden kann. Schließlich wird der Kranhaken 37 vom zweiten Behandlungsgegenstand 38 gelöst und der zweite Behandlungsgegenstand 38 wird abtransportiert.
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Das zweite Transportsystem 11 kann auch so abgewandelt werden, dass anstelle einer Tauchbehandlung durch eine Rotation des zweiten Behandlungsgegenstands 38 eine Tauchbehandlung durch Umschlag erfolgt, d. h. dass der zweite Behandlungsgegenstand 38 zunächst in einer ersten Orientierung in den Flüssigkeitsbehälter 2 abgesenkt wird und dadurch ein erster Teilbereich des zweiten Behandlungsgegenstands 38 mit Flüssigkeit benetzt wird und anschließend der zweite Behandlungsgegenstand 38 in einer zweiten Orientierung in den Flüssigkeitsbehälter 2 abgesenkt wird und dadurch ein zweiter Teilbereich des zweiten Behandlungsgegenstand 38 mit Flüssigkeit benetzt wird.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Erster Behandlungsgegenstand
- 2
- Flüssigkeitsbehälter
- 3
- Erstes Transportsystem
- 4
- Erste Schiene
- 5
- Stütze
- 6
- Erste Fahrrolle
- 7
- Transportwagen
- 8
- Erste Hebevorrichtung
- 9
- Erste Rotationsvorrichtung
- 10
- Erste Halterollen
- 11
- Zweites Transportsystem
- 12
- Zweite Schiene
- 13
- Konsole
- 14
- Wand
- 15
- Boden
- 16
- Zweite Fahrrollen
- 17
- Portal
- 18
- Vertikalträger
- 19
- Horizontalträger
- 20
- Zweite Hebevorrichtung
- 21
- Rollenhalterung
- 22
- Portalschiene
- 23
- Rahmen
- 24
- Portalrolle
- 25
- Linksseitige Seilwinde
- 26
- Rechtsseitige Seilwinde
- 27
- Kranseilwinde
- 28
- Kabelwinde
- 29
- Linkes Seil
- 30
- Rechtes Seil
- 31
- Kranseil
- 32
- Kabel
- 33
- Zweite Rotationsvorrichtung
- 34
- Gestell
- 35
- Zweite Halterolle
- 36
- Antrieb
- 37
- Kranhaken
- 38
- Zweiter Behandlungsgegenstand
