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Vorrichtung zum Fördern von Werkstücken durch eine - insbesondere
elektrochemische -Behandlungsanlage Die Erfindung bezieht sich auf eine für die
Förderung von Werkstücken bestimmte Vorrichtung zur Massenbehandlung kleiner Artikel
und für das wechselweise Umschütteln sowie Fördern einer bestimmten Menge kleiner
Artikel von einem Bearbeitungsplatz zum nächsten.
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Maschinen der Art, auf die sich die Erfindung bezieht, sind insbesondere
zur chemischen und elektrochemischen Behandlung kleiner Artikel in Massenherstellung
geeignet. Zum galvanischen Versilbern von Gegenständen verwendete Maschinen werden
im allgemeinen als Trommelgalvanisiermaschinen bezeichnet; ihre Verwendung beschränkt
sich jedoch nicht nur auf Verfahren zur Herstellung von galvanischen Metallüberzügen.
Maschinen der genannten Art weisen einen länglichen Maschinenrahmen und eine Vorrichtung
zur Anbringung einer Anzahl von trommelförmigen Körben in Schrägstellung auf. Die
Körbe sind entlang einer in sich zurücklaufenden Bahn bewegbar, die im allgemeinen
aus zwei geraden durch halbkreisförmige, miteinander verbundene Rahmenteile gebildet
ist. Weiterhin ist eine Vorrichtung vorgesehen, mittels derer die Körbe mit Pausen
entlang ihrer Bahn bewegt und aufwärts geschwungen werden können, um so Hindernissen
in ihrer Bewegungsbahn ausweichen zu können. Durch eine weitere Vorrichtung werden
die Körbe um ihre eigene Achse gedreht, wenn sie sich in ihrer gesenkten, schräg
abwärts gerichteten Stellung befinden, so daß die in ihnen befindlichen Werkstücke
durcheinandergeschüttelt werden.
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Der Aufbau einer Maschine dieser Art ist aus der USA.-Patentschrift
2148552 von Albert . H an n o n zu ersehen. Die darin gezeigte Maschine weist einen
Maschinenrahmen auf, an dem beiderseits Behälter oder andere Bearbeitungsvorrichtungen
angeordnet sind. Eine Reihe Körbe ist an Tragschlitten od. dgl. befestigt, die sich
gleitend oder rollend auf einer auf dem Rahmen angeordneten Bahn bewegen. Die Körbe
sind drehbar an Armen befestigt, die um einen Zapfen schwenkbar an den Tragschlitten
befestigt sind, so daß sie diesen gegenüber auf und abwärts geschwenkt werden können.
Auf diese Weise können die Körbe um ihre eigene Achse rotieren, um den Maschinenrahmen
herumbewegt und zur Umgehung von Hindernissen und zum Ausleeren nach oben geschwenkt
werden. Normalerweise werden die Körbe bei Maschinen dieser Art nur dann gedreht
und gleichzeitig vorwärts bewegt, wenn sie sich in der gesenkten, d. h. unteren
Stellung befinden.
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Bei der in der genannten USA.-Patentschrift beschriebenen Anordnung
wird ein Rotationsantrieb
durch ein angetriebenes Schneckenpaar erzielt, das sich
an einander gegenüberliegenden Seiten des Rahmens neben den Behältern erstreckt.
Jeder Korb ist mit einem Schneckenrad versehen, das mit einer der Schnecken zum
Eingriff kommt, wenn die Körbe in ihre Betätigungsstellung abgesenkt werden. Auf
diese Weise wird die Verbindung zwischen Korb und Schnecke hergestellt und erstere
angetrieben.
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In vielen Fällen ist es zweckmäßig, einen (in der Draufsicht betrachtet)
im wesentlichen U-förmigen Behälter zur Behandlung von Gegenständen an einem oder
beiden Enden der Maschine anzubringen.
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Bei der bisher bekannten Anordnung fehlt eine Vorrichtung zum Drehen
der Körbe, während diese die bogenförmigen Abschnitte ihrer Bahn durchlaufen.
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Die Schnecken- und Schneckenradanordnung, mittels derer die Körbe
gedreht werden, wird nur am geraden Teil der Bahn wirksam. Deshalb konnte der Raum
am Ende des Maschinenrahmens der bekannten Maschinen dieser Art nicht für diejenigen
Stufen des Verfahrens ausgenutzt werden, bei denen die Körbe rotieren müssen.
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Bei einer anderen bekannten Fördereinrichtung dieser Art wird eine
Anzahl von Behältern längs einer in sich geschlossenen, gekrümmte Abschnitte aufweisenden
Bahn bewegt, und die Behälter sind während ihrer Bewegung aus einer oberen in eine
untere Stellung schwenkbar und gleichzeitig um die Behälterachse drehbar. Für die
Drehbewegung des
Behälters läuft parallel zur Bewegungsbahn eine
Treibkette, in die jeweils mit den einzelnen Behältern mitbewegte Kettenräder eingreifen.
Zur Übertragung der Antriebsbewegung auf den Behälter ist ein Kegelstirnradgetriebe
vorgesehen, und zwar greifen in ein größerers Kegelstirnrad sowohl ein kleineres,
auf der Achse des Kettenrades befestigtes Kegelstirnrad sowie ein zweites kleineres,
auf der Behälterachse sitzendes Kegelstirnrad ein. Die Behälterachse steht somit
senkrecht zur Achse des größeren Kegelstirnrades, wodurch beim Hochschwenken des
Behälters das auf der Behälterachse sitzende kleinere Zahnrad an dem großen Kegelstirnrad
abläuft und weiterhin mit ihm im Eingriff bleibt. Der Behälter ist somit über diese
Zahnräder stets mit der Treibkette gekuppelt und wird dabei gleichzeitig gedreht.
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Um den Behälter ohne Rotation nur in einer Translaticnsbewegung weiterlaufen
zu lassen, ist eine Kupplung zwischen dem Kettenrad und dem auf der Achse des Kettenrades
sitzenden Kegelstirnrad vorgesehen. Diese Kupplung muß z. B. bei den Füll-oder Entladestationen
durch äußere Leitschienen betätigt werden. Der sich aus der für jeden Behälter notwendigen
Kupplungs- und Getriebevorrichtung ergebende beachtliche technische Aufwand bedingt
eine umfangreiche Wartung und kann darüber hinaus Anlaß zu schwer behebbaren Störungen
geben.
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Diese bekannte Anordnung ist auch insofern nachteilig, als beim Aufwärts-
und Abwärtsschwenken des Behälters eine augenblickliche Erhöhung bzw.
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Erniedrigung der Drehgeschwindigkeit des Behälters eintritt. Eine
Drehbewegung des Behälters ist aber immer dann unerwünscht, wenn nach seinem Hochschwenken
die Behandlungsfiüssigkeit ablaufen soll.
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Eine Unterbrechung der Drehbewegung zu diesem Zeitpunkt ist bei der
bekannten Fördereinrichtung nur durch eine für jeden Behälter zusätzliche Kupplung
möglich.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, vorgenannte Nachteile zu
beseitigen. Dies wird bei einer solchen Vorrichtung zum Fördern von Werkstücken
durch eine - insbesondere elektrochemische -Behandlungsanlage längs einer in sich
geschlossenen Bahn, die gekrümmte Bahnabschnitte umfaßt, und mit einem oder mehreren
an Führungsschlitten befestigten. zur Aufnahme der Werkstücke dienenden Behältern,
die mittels einer Förderkette über die jeweiligen Führungsschlitten längs der vorgesehenen
Bahn bewegt werden und zwischen einer unteren Behandlungsstellung und einer oberen
Stellung verschwenkt werden, und ferner mit einer längs der Bahn geführten. in sich
geschlossenen längsbewegbaren Treibkette versehen ist, in die mit Behältern längsbewegte
Kettenräder eingreifen, welche jeweils derart mit einem Behälter gekoppelt sind,
daß ihre von der Treibkette verursachte Drehbewegung den Behälter in Drehung versetzt,
erfindungsgemäß dadurch ermöglicht, daß unter Verwendung von Kettenrädern, die jeweils
an mit einem Behälter aus der unteren in die obere Stellung schwenkbaren Teilen
derart angebracht sind, daß sie beim Verschwenken des Behälters in und außer Eingriff
mit der Treibkette geschwenkt werden, die Treibkette aus mit aufgerichteten Treibstiften
versehenen Gliedern besteht.
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Durch diese Maßnahmen wird auf einfache Weise erreicht, daß die längs
der Bewegungsbahn weiterbeförderten Behälter sich während des Hoch-
schwenkens und
in der oberen Stellung nicht mehr drehen. Die ohnehin erforderliche Schwenkbewegung
der Behälter wird gleichzeitig als Kupplungsbewegung ausgenutzt, um das mit der
Achse des Schwenkhehälters verbundene Kettenrad mit den Treibstiften auf der Kette
zu kuppeln bzw. zu entkuppeln.
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Die Kettenräder sind vorzugsweise jeweils in einer Ebene montiert,
die senkrecht zur Drehachse des jeweiligen Behälters (Korb) liegt, wobei ihre Zähne
um einen etwa dem Neigungswinkel der Behälterachse gegenüber der Lotrechten entsprechenden
Winkel aus dieser Ebene derart geneigt sind, daß sie in einer Stellung des gegenseitigen
Eingriffes eines Kettenrades und der Kette parallel zu den Laschen der Kette liegen.
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Die Erfindung wird an Hand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme
auf die Zeichnungen beschrieben. Es zeigt Fig. 1 eine schematische Teildraufsicht
auf eine Trommelgalvanisiermaschine nach der Erfindung, F i g. 2 eine Teilperspektivansicht
der Maschine nach der Fig. 1, F i g. 3 einen Schnitt nach der Linie 3-3 der Fig.
2, F i g. 4 einen Schnitt nach der Linie 4-4 der F i g. 3, nämlich durch einen Teil
eines Antriebskettenrades und einer Kette nach der F i g. 3.
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Eine Galvanisiermaschine in einer bevorzugten Ausführungsform nach
der Erfindung ist in Fig. 1 gezeigt. Sie weist einen langgestreckten Rahmen 10 auf,
um den herum eine Reihe Behälter 12, 14, 16 und 18 zur Behandlung von Gegenständen
angeordnet sind. Eine Anzahl Körbe 20 zur Aufnahme von Werkstücken sind an dem Rahmen
10 entlang einer um diesen herumlaufenden Bahn bewegbar befestigt.
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Bei Betätigung werden die Körbe um ihre eigene Achse gedreht, wenn
sie sich in der unteren Stellung befinden, wie aus den Zeichnungen ersichtlich ist.
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Sie werden stufenweise durch die Behälter sowie von einem Behälter
zum nächsten bewegt, wobei sie jeweils aufwärts geschwenkt werden, um über die zwischen
den einzelnen Behältern vorhandenen Trennwandungen 22 hinweggehoben zu werden.
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Dieser Vorgang wird durch die Form einer Laufschiene 52 bestimmt,
die später näher erläutert wird.
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Nähere Einzelheiten vom Aufbau der Körbe 20 und des Fördermechanismus
sind aus den F i g. 2, 3 und 4 zu ersehen. Wie aus diesen Figuren hervorgeht, sind
die Körbe 20 jeweils an einer Nahe 24 befestigt, die drehbar auf einer Lagerbuchse
26 aufgebracht und auf dieser durch ein Drucklager 27 sowie durch eine Unterlagscheibe
29 und einen Sprengring 31 gehalten ist. Die Lagerbuchse wird von einem Arm 28 getragen,
der an einem Trägerschlitten 30 schwenkbar befestigt, jedoch von diesem elektrisch
isoliert ist. Der Schlitten 30 ist derart angeordnet. daß er sich in horizontaler
Richtung entlang einer feststehenden Schiene 32 bewegen kann. Diese Schiene 32 dient.
wenn die Maschine für ein elektrochemisches Verfahren verwendet wird, gleichzeitig
als elektrischer Leiter zum Heranführen elektrischen Stromes an den Inhalt der Körbe.
Auch der Arm 28 und die Nabe 24 sind elektrisch isoliert. Die Schiene 32 ist fest
auf dem Rahmen 10 der Maschine gehalten und von diesem isoliert. Der Schlitten 30
ist mit Rollen 34 oder irgendeiner anderen entsprechenden Vorrichtung versehen,
mittels derer er gehalten
und an der Schiene 32 entlanggeführt werden
kann.
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Eine Antriebskette 36 befindet sich über dem Schlitten 30, ist an
diesem gehalten und läßt sich entlang der Schiene 32 bewegen. Die Kette 36 weist
nach unten ragende Antriebsstifte 38 auf, die in isolierte Muffen 40 am Trägerschlitten
30 eingreifen. Die Kette 36 wird durch einen Motor 42 über ein Zwischengetriebe
44 und ein Kettenrad 45 angetrieben; alle diese Bauteile sind auf den Rahmen 1û
montiert. Im Betrieb wird die Kette 36 mit Pausen angetrieben und bewegt die Körbe
20 schrittweise um den Rahmen 10.
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Die schwenkbar an den Schlitten 30 befestigten Arme 28 setzen sich
jeweils aus einem Hauptteil 46, der eine die Lagerbuchse26 aufnehmende zentrale
Bohrung aufweist, und dem daran befestigten Stützteil 48 zusammen, an dem eine Laufrolle
50 gelagert ist. Die Laufrolle 50 hält den Arm 28 in der gewünschten geneigten Stellung
und rollt an der Laufschiene 52 entlang, die fest auf dem Rahmen 110 befestigt ist.
Die Form der Laufschiene 52 ist derart, daß der sich über die Rolle 50 auf der Laufschiene
52 abstützende Arm 28 nach oben schwingt, wenn er sich mit dem Korb 20 einer der
Behälterwandungen 22 oder einer Entladestation nähert.
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Der Korb 20 selbst ist aus Kunststoff oder aus einem mit einem Isoliermaterial
54 überzogenen gelochten Blech hergestellt. Er umfaßt ein Haltearmpaar 56, das fest
an der Nabe 24 angebracht ist. Die Nabe 24 ist, wie bereits beschrieben, drehbar
auf die Lagerbuchse 26 aufgesetzt, die sich nach oben in den Hauptteil 46 des Armes
erstreckt und in diesem gegen Längs- und Drehbewegungen durch eine radial angeordnete
Schraube 58 gesichert ist.
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Die elektrisch leitende Verbindung mit den im Korb befindlichen Werkstücken
wird durch einen herabhängenden Kontaktgeber 64 hergestellt. Dieser Kontaktgeber
64 steht mit einem elektrischen Leiter 60 in Verbindung und wird auch von diesem
gehalten. Dieser Leiter 60 ist innerhalb der Buchse 26 angeordnet und von dieser
durch eine Zwischenbuchse isoliert. Ein Kontaktteil 66 ist mit dem oberen Ende des
Leiters 60 verbunden und erstreckt sich durch die Wandung des Teiles 46 des Armes,
gegenüber der er durch eine Muffe oder einen Bund 68 aus Isoliermaterial isoliert
ist. Der Stromkreis wird über einen flexiblen Leiter 70 geschlossen, der die Verbindung
zwischen dem Kontaktteil 66 und einem Kontaktschuh 72 herstellt, der auf dem Trägerschlitten
30 montiert ist und mittels einer Feder gegen die Schiene 32 gedrückt wird.
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Während des Arbeitens der Maschine wird der Korb 20 um seine eigene
Achse, d. h. um die Hauptachse des Armes 28 gedreht, wenn er sich, wie in den Zeichnungen
dargestellt, in der unteren Stellung befindet. Es wird dann ein Durchschütteln der
in der Trommel befindlichen Werkstücke bewirkt. Diese Rotation wird mittels eines
Kettenrades 80 und einer Treib- oder Antriebskette 8 erreicht. Das Kettenrad 80
ist fest am oberen Ende der Nabe 24 angebracht. Die Zähne 84 des Kettenrades 80
sind, wie nachstehend beschrieben, aus der Ebene desselben herausgebogen, so daß
sie mit den vorstehenden Stiften 86 der Kette 82 zum Eingriff gelangen. Die Kette
82 wird durch irgendeine bekannte Vorrichtung, beispielsweise durch den im Schnitt
U-förmigen Teil 90, geführt, der von einer Anzahl Konsolen 88 getragen wird, die
am Rahmen 10 befestigt
sind. Die Kette 82 ist derart gelagert, daß die untersten
Zähne des Kettenrades 80 entsprechend den Zeichnungen damit zum Eingriff kommen,
wenn sich der Korb in der unteren Stellung befindet. Sie läuft geschlossen um den
Rahmen 10 herum, so daß die Körbe entlang ihrer Bewegungsbahn jederzeit gedreht
werden können. Die Kette 82 kann natürlich auch jederzeit aus ihrer normalen Bahn
herausgenommen werden, so daß die Körbe in der unteren Stellung anhalten können,
ohne sich dabei gleichzeitig zu drehen. Dies ist beispielsweise beim Füllen der
Körbe zweckmäßig. Auch auf diese Weise sind mit der Erfindung die verschiedensten
Möglichkeiten an den einzelnen Bearbeitungsstationen gegeben. So kann selbstverständlich
die Füllstation an jedem beliebigen Punkt entlang der Bewegungsbahn der Körbe angeordnet
werden, und sie muß sich nicht notwendigerweise an einem Ende der Maschine befinden.
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Wenn ein Korb aus seiner Arbeitsstellung angehoben wird, wird der
Eingriff seines Kettenrades 80 mit der Kette gelöst und folglich der Korb nicht
mehr gedreht. Ist die Trommel jedoch in ihre Arbeitsstellung gesenkt, so kommt das
Kettenrad 80 mit der Kette 82 zum Eingriff und wird durch diese angetrieben, wodurch
der Korb derart gedreht wird, daß die darin befindlichen Werkstücke durcheinandergeschüttelt
werden.
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Wenn sich ein Korb 20 in gesenkter, d. h. in der Arbeitsstellung
befindet, dann nimmt seine Achse zur Lotrechten einen Winkel von etwa 50 bis 550
ein, und die Kettenradzähne 84 sind etwa 50 bis 55° aus der Ebene des Kettenrades
herausgeneigt, so daß die Zähne 84 am Eingriffspunkt parallel zu den Laschen der
Kette liegen, wie es am besten die F i g. 3 zeigt. Bei der Bewegung kommen die Kettenradzähne
von oben mit den Kettenstiften 86 zum Eingriff, durchlaufen einen Teil ihrer kreisförmigen
Bahn und lösen sich bei der aufwärts gerichteten Bewegung wieder von den Stiften.
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Form und Größe der Kettenradzähne 84 sind selbstverständlich von
Bedeutung; es muß nämlich ein Klemmen der Stifte 86 zwischen den Zähnen während
der Bewegung vermieden werden. Es hat sich gezeigt, daß ein Klemmen so gut wie vollständig
verhindert werden kann, wenn die Zwischenräume 92 (F i g. 4) zwischen den einzelnen
Zähnen 84 größer ausgebildet sind als die Dicke der Stifte 86 und wenn deren Form
im wesentlichen der in den Zeichnungen dargestellten entspricht. Die Zwischenräume
92 sind als sich leicht erweiternde Öffnung mit halbkreisförmigem Ende 93 ausgebildet,
dessen Krümmung einen größeren Radius besitzt als die Stifte 86, so daß die Stifte
86 verhältnismäßig locker zwischen die Kettenradzähne eingreifen. Der Abstand der
Zähne 84 voneinander entspricht natürlich dem Abstand zwischen den einzelnen Kettenstiften
86. Bei einer derartigen Konstruktion kann die Kette 82 das Kettenrad 80 trotz des
verhältnismäßig groben Winkels zwischen den Kettenstiften 86 und der Rotationsebene
des Ketten rades gleichmäßig und stoßfrei antreiben, ohne daß sich die Stifte 86
zwischen den Kettenradzähnen verklemmen.
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Die Erweiterungen ermöglichen ein Eingreifen der Stifte 86 in die
Zwischenräume 92, wenn die Körbe gesenkt werden, und gewährleisten ein reibungsloses
und gleichmäßiges Zusammenarbeiten der Kette mit dem Kettenrad, unabhängig von der
jeweiligen Stellung,
die sie im Augenblick des Eingreifens einander
gegenüber einnehmen, so daß die Stifte 86 ohne weiteres von den Spitzen der Zähne
84 in die Zwischenräume 92 abgleiten können. Die Erweiterungen ergeben gleichzeitig
Gleitflächen, an denen die Kettenradzähne gleichmäßig und stoßfrei mit der Kette
zusammengreifen können, wobei sich verhältnismäßig viel Platz an den Punkten ergibt,
an denen die Zähne in die Kette eingreifen und sich von dieser lösen, so daß ein
Ausgleich zu dem Winkel geschaffen und die Belastung auf die größtmögliche Zahl
der Stifte 86 verteilt wird.
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Zum Antrieb der Kette 82 während der Betätigung der Maschine kann
selbstverständlich jede beliebige Vorrichtung vorgesehen sein. Wie aus Fig. 1 hervorgeht,
kann eine derartige Vorrichtung unter anderem durch ein Antriebskettenrad 96 gebildet
sein, das auf dem Rahmen 10 neben der Kette 82 montiert ist und durch einen elektrischen
Motor 97 über ein Untersetzungsgetriebe 98 angetrieben wird.