-
Heb- und senkbare Tragarmvorrichtung bei einer Anlage zum Trommelgalvanisieren
Die Erfindung betrifft eine heb- und senkbare Tragarmvorrichtung bei einer Anlage
zum Trommelgalvanisieren, wobei die Tragarmvorrichtung mit einer Nockenschiene zusammenarbeitet
und aus einem Gehäuse und einer drehbaren, an ihrem unteren Ende die Trommel tragenden
Antriebswelle besteht, durch welche hindurch der Strom zugeführt wird.
-
Derartige Tragarmvorrichtungen werden in Galvanisiermaschinen mit
mehreren Werkstückbehandlungsstationen als Transporteinrichtung verwendet, um jeweils
eine die zu behandelnden Teile enthaltende Trommel von einer Station zur anderen
zu bewegen.
-
Die Trommel wird von der Tragarmvorrichtung gehalten, die die Trommel
dreht und mit der Trommel vorwärts bewegt wird. Der Arm arbeitet bei seiner Hebe-
oder Senkbewegung an den Behandlungsstationen mit einer Nockenbewegung an den Behandlungsstationen
mit einer Nockenschiene zusammen, beispielsweise um die Trommel aus einem Behandlungsbehälter
über dessen Wand zu heben und in einen anderen Behandlungsbehälter zu tauchen.
-
Bei der Maschinenart zur Herstellung von galvanischen Überzügen,
die in dem vorhergehenden Absatz angeführt worden ist, wird bisher der elektrische
Strom zur Herstellung des galvanischen Überzuges entweder durch den Hebearm, der
als Leiter ausgeführt ist, oder durch ein Leitungskabel, das in Längsrichtung durch
den hohlen oder rohrförmigen Hebearm gelegt ist, zugeleitet. Bei der ersten Anordnung
ist es notwendig, die Tragarmvorrichtung von der Maschine zu isolieren, was sich
als schwierig erwiesen hat, und der Arm ist korrodierenden Lösungen und Dämpfen
ausgesetzt, die die Isolation zerstören. Bei der zweiten Ausführung quillt das Kabel
auf und ist zwecks Inspektion und Auswechslung nur schwer zu entfernen. Das aufgequollene
Kabel ist auch wegen der fortwährenden Verwindungen, denen es infolge der Drehung
der Trommel ausgesetzt ist, bruchanfällig.
-
Bei einer anderen Ausführungsform ist eine Anordnung gewählt worden,
in welcher der Strom der Behandlungstrommel über einen Leiter zugeführt wird, welcher
isoliert in einer schwenkbaren und drehbaren Hohlwelle liegt, die in die Trommel
hineinragt und diese trägt. Bei dieser Bauweise treten jedoch ähnliche Nachteile
auf, wie sie bereits oben angeführt worden sind, da es schwierig ist, den Leiter
innerhalb der Hohlwelle betriebssicher zu isolieren und gleichzeitig gegen korrodierende
Einflüsse zu schützen. Der Leiter kann daher bei dieser bekannten Ausführungsform
sehr leicht durch die bei der
Drehung auftretenden Reibungskräfte beschädigt werden.
-
Die Erfindung hat deshalb die Aufgabe, eine Tragarmvorrichtung zu
schaffen, bei der die Stromzuführung weder durch Drehbewegungen der bewegungsübertragenden
Teile noch durch korrodierende Einflüsse der Behandlungsbäder beeinflußt wird.
-
Die Erfindung löst diese Aufgabe für eine Tragarmvorrichtung der
eingangs geschilderten Art dadurch, daß in dem Gehäuse eine drehbar gelagerte, nicht
in das Trommelinnere hineinragende Antriebswelle angeordnet ist, in deren axialer
Bohrung eine der Stromzufuhr dienende Leiterwelle isoliert und zur gemeinsamen Drehung
mit der Antriebswelle befestigt ist, wobei am oberen Ende der Leiterwelle ein Kollektorring
vorgesehen ist, welcher mit Schleifbürsten zur Stromübertragung in Berührung steht,
während das untere Ende der Leiterwelle mit Mitteln zur Stromübertragung auf die
in der Trommel zu behandelnden Teile verbunden ist.
-
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht es, so zu arbeiten, daß
der Tragarm nicht unter Strom steht und daß die Gefahr einer Zerstörung der Isolation
im Vergleich zu bekannten Ausführungen wesentlich vermindert wird. Bei der neuen
Vorrichtung sind die Leiterwelle und ihre Isolation durch das Gehäuse gegen die
Trommel und deren Inhalt geschützt, und da sich die Leiterwelle mit der Antriebswelle
dreht, erleidet die Leiterwelle durch die Drehung der Trommel bei langdauerndem
Betrieb der Maschine keine Beschädigungen.
-
Zwei praktische Anwendungen der Erfindung werden lediglich als Beispiele
unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. In diesen zeigt Fig. 1 eine perspektivische
Stirnansicht einer Maschine zur Herstellung galvanischer Überzüge mit mehreren erfindungsgemäßen
Tragarmvorrichtungen, Fig. 2 eine Seitenansicht eines Armes der in Fig. 1 gezeigten
Maschine im Schnitt, wobei der Schnitt in der Mittellinie des Armes liegt, Fig.
3 eine der Fig. 2 ähnliche Darstellung einer anderen Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Tragarmvorrichtung, Fig. 4 einen Schnitt: längs der Linie 4-4 in Fig. 2, Fig. 5
einen Schnitt längs der Linie 5-5 in Fig. 2, Fig. 6 eine Ansicht in Richtung des
Pfeiles 6 in Fig. 2, Fig. 7 einen Schnitt längs der Linie 7-7 in Fig. 3 und Fig.
8 einen Schnitt längs der Linie 8-8 der Fig. 7.
-
Wie insbesondere aus den Fig. 1 und 2 zu entnehmen ist, ist hier
eine Galvanisiermaschinentype dargestellt, die zur Behandlung kleiner Massenartikel
benutzt wird. Zu diesem Zwecke wird eine Menge kleiner Gegenstände, wie Bolzen,
Schrauben, Stanzstücke, Federn u. dgl., in eine Trommel oder einen Korb 10 geschüttet,
die bzw. der an einem Arm 12 befestigt ist, welcher die Trommel zwecks verschiedener
notwendiger Behandlungen während der Herstellung des Oberflächenüberzuges von einem
Behälter 14 zum nächsten trägt. Dabei wird die Trommel gedreht, um die Gegenstände
durcheinanderzuwerfen, um eine gleichmäßige Behandlung und eine gleichmäßige Galvanisierung
zu erzielen. Der Arm 12 wird vom mittleren Maschinenrahmen 16 getragen, an welchem
eine durch eine Antriebseinheit 20 angetriebene Transportkette 18 gelagert ist.
Eine gekrümmte Nockenschiene 22 ist vorgesehen, um den Arm anzuheben, wenn er sich
einer Behälterwand nähert.
-
Der Arm wird an der Nockenschiene mittels einer unter dem Arm angeordneten
Heberolle 24 abgestützt.
-
An den geraden Längsseiten der Maschine ist eine lange Spindel 26
vorgesehen, mit der ein an jedem Arm angeordnetes Schneckenrad 28 in Eingriff kommt.
Die Drehung der Spindel dreht die Trommeln 10, um deren Inhalt durcheinanderzuwerfen.
-
An den Längsseiten des Maschinenrahmens ist auch eine Kathoden- oder
Sammelschiene 30 vorgesehen, die von einem Schuh 32 jeder Armvorrich tung als Stromabnehmer
berührt wird. Die Kathodenschiene 30 ist nur bei den Behandlungsstationen vorgesehen,
bei denen Strom benötigt wird. Das obere Ende des Armes wird durch ein Paar untere
Kettenmitläuferräder oder Rollen 33, welche sich in eine trogartige Führung 34 gut
einpassen, und durch ein Paar obere Kettenmitläuferräder oder Rollen 36 gehalten,
welche sich gegen die äußere Fläche einer Kettenschutzmulde 38 abstützen, die an
dem oberen Teil des Maschinenrahmens 16 befestigt ist. Die Kettenmitläuferräder
oder Rollen 33, 36 sind an einem quadratischen oder rechteckigen Rahmen befestigt,
der ein Paar senkrechter Arme 40, ein waagerechtes Kreuzstück42 und eine Schwenkwelle
44 besitzt.
-
Der Arm ist an einem Paar Gabelkopfarme 46 aufgehängt, die an ihren
oberen Enden an der Schwenkwelle 44 gelagert sind und mit ihren unteren Enden sich
zu einem kragenartigen Wulst an dem oberen Ende des Armgehäuses 48 vereinigen. Die
Heberolle 24 ist an einer Welle 50 angeordnet, die in einem
kragenartigen herabhängenden
Ansatz 52 des Armgehäuses 48 gelagert ist. In allen Stellungen wird daher das Hauptgewicht
der Arme 12 und der Trommeln 10 sowie deren Inhalte von der Hebenockenschiene 22
getragen. Die Rollen 33, 36 nehmen die kleineren, seitwärts gerichteten Komponenten
des Gewichtes auf. Die Arme 12 schwenken um die Welle 44, wenn sie durch die Nockenschiene
22 angehoben werden. Die Verbindung zwischen den Armen und der Transportkette 18
wird durch einen waagerechten Kettenfinger 54 (Fig. 2) hergestellt, der an dem Kreuzstück
42 befestigt ist. Dieses trägt einen Stift, der durch Kettenglieder oder Rollen
hindurchgeht.
-
Soweit ist der beschriebene Aufbau bekannt. Bisher sind die Arme
der gleichen allgemeinen Art entweder so ausgeführt worden, daß eine direkte Verbindung
zwischen den Kontaktbürsten 32 und dem Armgehäuse 48 durch kurze äußere Kabel bestand
(d. h. um den ganzen Arm unter Strom zu setzen), oder ein kabelähnlich isolierter
Leiter wurde in der Mitte des Gehäuses 48 nach unten geführt. Im ersten Falle mußten
die den Arm hebenden Rollen 24, die Kettenmitläuferräder 33, 36, der Kettenfinger
54 und das Schneckenrad 28 gegen den Maschinenrahmen isoliert werden. Dies war schwierig,
und darüber hinaus wurden die Metallteile durch korrodierende Lösungen zerstört
und die Isolation zerstört, so daß Kurzschluß auftrat. In letzterem Falle war der
innere Leiter Feuchtigkeit, korrodierenden Lösungen und Hitze ausgesetzt, so daß
der Leiter aufquoll und es praktisch unmöglich wurde, den Leiter für eine Überwachung
oder zwecks Austausches herauszuziehen.
-
Darüber hinaus saß der gequollene Leiter in dem Gehäuse 48 fest und
wurde durch Drehung des Armes abgedreht.
-
Die erfindungsgemäße Tragarmvorrichtung beseitigt alle diese Schwierigkeiten
und macht es möglich, daß der Arm ohne Überwachung oder Reparatur über lange Zeiträume
in Betrieb sein kann. Ein Auseinanderbau, eine Überwachung und Reparatur des erfindungsgemäßen
Armes und insbesondere seiner elektrischen Ausrüstung wird besonders erleichtert
und die Wartungskosten werden augenfällig herabgesetzt.
-
Aus der Fig. 2 ist ersichtlich, daß das Gehäuse 48 mit einer rohrförmigen
Antriebswelle 60 versehen ist, die in dieser in zwei Kugellagersätzen 62 gelagert
und mit Halteringen 64 an jedem Ende gehalten wird.
-
Auf der Welle 60 ist das Schneckenrad 28 mittels einer Feder 66 befestigt.
Unter dem Schneckenrad ist die Nabe 68 der Trommel 10 an der Welle 60 befestigt.
Die Nabe ist durch den unteren Haltering 64 und ein Keilstück 70 gehalten. In der
Bohrung der Antriebshohlwelle liegt ein fester Kupferleiter 72, dessen unteres Ende
73 als kreisförmiger Flansch ausgeführt ist. Der Leiter wird im oberen Ende in der
Antriebswelle durch eine Isolierbuchse 74 und im unteren Ende durch Isolierplatten
76, 78 sowie Isolierbuchsen 80 gehalten. Bolzen 82 gehen durch die Buchsen 80, durch
den Flansch 84 der Nabe 68, durch den Leiterflanseh 73, einen Trommelflansch 85
und durch die Trommelstützarme 87, um das untere Ende des Leiters 72 anzuklammern
und es innerhalb der Antriebswelle 60 ausgerichtet zu halten. Isolierscheiben 75
isolieren die Bolzenköpfe von den Tragarmen 87 der Trommel. Am oberen Ende des Leiters
72 ist ein kreisförmiger Kollektorring 86 aus Kupfer
oder einem
anderen leitenden Material verkeilt, der an dem Leiter durch eine Verriegelungsmutter
und eine Verriegelungskeilanordnung 88 befestigt ist. Wie deutlicher in Fig. 6 gesehen
werden kann, gleitet ein Paar Kohlebürsten 90 an der äußeren Fläche des Kollektorringes
86, um eine elektrische Verbindung herzustellen, wenn die Welle 60 gedreht wird.
Die Bürsten 90 sind auf Stiften 92 angeordnet, die in Armen 46 in isolierten Buchsen
94 gelagert sind.
-
Jeder Stift 92 ist mit einer Druckfeder 96 ausgestattet, um einen
engen Kontakt zwischen den Bürsten und dem Ring aufrechtzuerhalten.
-
Wie aus Fig. 4 zu ersehen ist, wird der elektrische Anschluß an die
Kathodenelektroden in den Trommeln 10 durch ein Kabel 98 (Fig. 1) hergestellt, das
an der Außenseite der Trommelstützarme 87 befestigt ist. Nur die Enden 100 des Kabels
98 sind in Fig. 4 zu sehen. Die Kabelenden 100 sind an bolzenartigen Endklammern
102 befestigt, die auf dem Leiterflansch 73 angeordnet sind. Um dieses zu ermöglichen,
ist ein Teil des Trommelflansches 84 und die Isolatorplatte 76 ausgeschnitten. Da
der Flansch 73 fester Bestandteil der Leiterwelle 72 ist und fest zwischen der Nabe
68 und dem Trommelflansch 85 gehalten ist, besteht nur eine sehr kleine Möglichkeit,
daß die elektrischen Anschlüsse an einem Ende abgedreht oder korrodierenden Lösungen
oder Dämpfen ausgesetzt werden.
-
Wie aus den Fig. 2, 5 und 6 ersichtlich ist, sind die Kontaktbürsten90
mit dem Sammelschienen-Stromabnehmerschuh 32 durch flexible Kabel 104 elektrisch
verbunden, die durch Schraubenbolzen 106 unmittelbar an dem Sammelschienenschuh
32 und am anderen Ende an einem Bügel 108 (Fig. 6) befestigt sind, durch welchen
die Stifte 92 hindurchgehen (nur eine solche Verbindung ist in Fig. 6 dargestellt).
Der Schuh 32 ist an einer Querschiene 110 angeordnet, die mittels eines Paares Arme
112 an dem Gehäuse befestigt ist. Die Arme 112 sind durch Bolzen 130 mit der Schiene
110 verbunden. Die Arme 112 gehen durch Federn 77 (Fig. 2) hindurch und sind so
in einem Kragen 114 angeordnet, daß sie in der Länge einstellbar sind. Der Schuh
32 (Fig. 5) ist mittels zweier Stifte 116 mit der Querschiene 110 verbunden.
-
Die Stifte 116 sind unter dem Einfluß der Druckfedern 118 frei in
der Schiene 110 verschiebbar. Der Schuh 32 besitzt einen Kupferkontaktteil 120 und
eine Gleichgewichtskappe 122, die um einen Zapfen 124 an dem Schuh 32 verschwenkbar
ist. Die Querschiene 110 ist von den Stützarmen 112 (und von dem Arm 12) durch ein
Paar Isolierscheiben 126 und eine Isolierbuchse 128 an jedem Bolzen 130 isoliert.
-
Die elektrische Ausrüstung, die aus der Sammelschiene 30, dem Sammelschienenschuh
32, dem Bürstenanschlußkabel 104, den Ringkontaktbürsten 90, dem Kollektorring 86
und den Kabeln 98 besteht, kann einzeln oder in Kombination zur Überwachung und
Reparatur eines ihrer Teile leicht auseinandergebaut werden, ohne daß eine vollständige
Demontage des Armes 12 oder sein Ausbau aus der Maschine erforderlich ist. Da der
Arm nicht unter Strom steht, braucht keine seiner Stützrollen von dem Maschinenrahmen
isoliert zu werden, und die Arme sind für das Betätigungspersonal, das die Maschine
im Betrieb bedienen und überwachen muß, sicher.
-
Das Leitvermögen der mittleren Leiterwelle 72 und ihres Kollektorringes,
der Bürsten und anderer Teile der elektrischen Ausrüstung für einen verhältnis-
mäßig
starken Strom führen zu einem geringen Energieverlust durch Wärmeerzeugung und ermöglichen
einen Betrieb mit größeren Stromdichten.
-
In den Fig. 3, 7 und 8 ist eine zweite Ausführungsform einer Tragarmvorrichtung
zur Verwendung in einer größeren und schwereren Maschinentype dargestellt. Der Arm
hat ein Hauptgehäuse 140, das durch eine Heberolle 142 auf einer Nockenschiene 22
abgestützt ist, die an dem Maschinenrahmen 16 befestigt ist. Die Rolle 142 sitzt
auf einer Welle 144, die durch einen Bestandteil des Gehäuses 140 bildende Befestigungsarme
146 hindurchgeht. Die Rolle 142 ist tiefer an dem Arm angeordnet als die Rolle 24
der zuerst beschriebenen Ausführungsform (s. Fig.2).
-
Das obere Ende des Armes ist in ähnlicher Weise an dem Maschinenrahmen
aufgehängt wie das in Fig. 2, wobei gleiche Bezugszeichen für entsprechende Teile
verwendet worden sind. Eine Sammelschiene 30 ist an einem Arm 148 befestigt und
von diesem durch eine Unterlage 150 aus Isoliermaterial isoliert.
-
Der Arm der Fig. 3, 7 und 8 weist eine rohrförmige mittlere Welle
152 auf, die in Lagern 154 gelagert ist und am oberen Teil ein Druckkugellager 156
hat. Nahe an dem oberen Ende der Welle 152 ist ein Schneckenrad 158 verkeilt, das
mit einer Schnecke 26 kämmt. Da das Schneckenrad 158 sich nahe am oberen Ende des
Armes befindet, kann sich das Armgehäuse 140 zu der Trommelnabe nach unten erstrecken,
um den Eintritt korrodierender Lösungen oder Dämpfe in das Gehäuse zu verhindern.
-
Die Lager 154 sind druckgeschmiert, und eine Oldichtung 157 ist am
unteren Lager 154 vorgesehen, um den Austritt von Öl zu verhindern, das in die Badbehälter
abfließen könnte. Auf dem unteren Ende der Welle 152 ist eine Trommelnabe 159 verkeilt.
Ein Haltering 160 ist vorgesehen, um die Nabe an der Welle zu halten.
-
Wie bei der Ausführung nach Fig. 2 ist ein fester Kupferleiter 162
innerhalb der Antriebswelle 152 an seinem oberen Ende mittels einer Isolierbuchse
162 und an seinem unteren Ende durch einen Leiterflansch 166 abgestützt, der zwischen
die Nabe 159 und einem Trommelflansch 85 eingeklemmt ist. Wie vorher ist der Leiterflansch
166 durch Isolierplatten 76 und 78, Buchsen 80 und Scheiben 75 isoliert. Am oberen
Ende der Welle 152 ist ein Kollektorring 168 verkeilt, der zwei Kohlebürsten 170
hat. Kabel 172 verbinden die Bürsten 170 (Fig. 8) mit einem Sammelschienenschuh
32. Der Schuh 32 ist mittels eines Paares Stifte 116 abgestützt, die durch die Querschiene
174 hindurchgehen. Letztere ist mit den Armen 146 verbolzt und von diesen durch
Unterlegscheiben 176 und Buchsen 178 isoliert. Ein Paar Kabel 180 (Fig. 3), die
an die auf dem Leiterflansch 166 angeordneten Endklemmen 181 angeschlossen sind,
sind zur Verbindung mit dem Kabel 98 nach unten geführt, das in Fig. 4 dargestellt
ist.
-
Der Arm nach den Fig. 3, 7 und 8 ist für die Bewegung einer größeren
Trommel und für eine größere Belastung durch zu behandelnde Teile entworfen als
der in den Fig. 2, 4, 5 und 6 dargestellte.
-
Die erfindungsgemäße Tragarmvorrichtung kann, nachdem sie einmal
an der Maschine eingebaut ist, leicht überwacht werden, und viele ihrer Teile können
ausgebaut und ersetzt werden, ohne daß der Arm selbst auseinandergebaut werden muß.
Für größere Reparaturen kann der Arm vollständig abgenommen werden, und die elektrische
Ausrüstung, die
Isolation, die Anschlüsse, die Kabel od. dgl. können,
wenn es notwendig ist, vollständig und in wirtschaftlicher Weise ersetzt werden.