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Einrichtung zur kontinuierlichen galvanischen Behandlung von Ketten
Es ist bereits bekannt, Ketten im Durchzugsverfahren kontinuierlich galvanisch zu
behandeln. Verfahrensmäßig sind dabei keine grundsätzlichen technischen Schwierigkeiten
zu überwinden. Das Schwergewicht der zu lösenden Aufgabe liegt aber auf der apparativen
Seite. Zum Aufbringen des galvanischen Niederschlages in der erforderlichen Dicke
rriuß die Kette ziemlich lange in dem elektrolytischen Bad bleiben. Diese Voraussetzung
läßt sich bei der allgemein üblichen diskontinuierlichen Galvanisierung, bei welcher
die Ketten oder Kettenmonturen zickzackförmig auf Rahmen aufgespannt werden, die
man in das elektrolytische Bad eintaucht, auch mit Bädern von vergleichsweise geringen
Abmessungen leicht erfüllen. Bei der kontinuierlichen Arbeitsweise hingegen ergeben
sich erhebliche Schwierigkeiten dadurch, daß ständig ein Kettenstrang von erheblicher
Länge in kontinuierlicher Bewegung innerhalb des Bades unter Anschluß an die Stromzuleitung
gehalten werden muß.
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Es liegt an sich nahe, den Kettenstrang nicht geradlinig durch das
elektrolytische Bad laufen zu lassen, sondern in mehreren hin- und hergeführten
Windungen. Der geradlinige Durchzug würde Bäder von einer solchen Längsausdehnung
voraussetzen, die für die meisten Aufstellungsorte gar nicht in Betracht kommen
könnte. Es ist daher- auch schon bekannt, den Kettenstrang über im elektrolytischen
Bad gelagerte Umlenkrollen laufen zu lassen, die gleichzeitig als Stromzuführungen
dienen. Dabei ergeben sich jedoch erhebliche und bisher nicht überwundene Schwierigkeiten
in bezug auf die Ausführung der Lagerung für die Rollen innerhalb des elektrolytischen
Bades und für die Stromzuführung von den am Gestell vorgesehenen Kupferschienen.
Es ist zwar bekannt, die Umlenkrollen in Gruppen gleichachsig drehbar auf Bolzen
anzuordnen, die von oben in das elektrolytische Bad eintauchen und außerhalb desselben
an die Stromzuführung angeschlossen sind. Nachteilig dabei ist aber, daß der Strom
von den festen Bolzen auf die sich drehenden Umlenkrollen durch die Lagerungsmittel
fließt, die dadurch einem. vorzeitigen Verschleiß bzw. Unbrauchbarwerden unterliegen.
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Andere Schwierigkeiten bestehen darin, daß der verhältnismäßig lange
Kettenstrang innerhalb des elektrolytischen Bades erheblichen Zugbeanspruchungen
ausgesetzt wird, da die drehbare Lagerung der Umlenkrollen auf den Achsen innerhalb
des elektrolytischen Bades nur mit vergleichsweise hohem Reibungswiderstand auszuführen
ist.
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Es ist nicht bekanntgeworden, daß diese und andere Schwierigkeiten
bisher überwunden werden konnten und daß das kontinuierliche Verfahren, das an sich
eine gute Wirtschaftlichkeit erwarten läßt, Eingang in die Praxis gefunden hätte.
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Bei einer Einrichtung zur kontinuierlichen Behandlung von Ketten,
insbesondere Kettenmonturen, im Durchzugsverfahren, bei welcher der Kettenstrang
über. aus mehreren gleichachsig angeordneten, zugleich zur Stromübertragung dienenden
Rollen bestehende Umlenkrollengruppen gespannt hin- und hergeführt ist, besteht
nun die Erfindung darin, daß über der die untere Rolle tragenden massiven Welle
jeder Umlenkrollengruppe eine oder mehrere weitere Rollen tragende Hohlwellen gleichachsig
zu der Welle und diese durchsetzend, flüssigkeitsdicht jedoch unabhängig voneinander
drehbar gelagert, angeordnet sind, denen jeweils außerhalb des Bades liegende Stromzuführungskontakte
zugeordnet sind.
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Diese grundsätzliche Anordnung der Umlenkrollen in kontinuierlichen
galvanischen Bädern macht es möglich, einmal die Lagerung der Umlenkrollen mit nur
sehr geringem Reibungswiderstand, insbesondere auch als Wälzlager (Kugellager) auszuführen
und andererseits auch die den galvanischen Strom zu den Umlenkrollen zuführenden,
außerhalb des Bades liegenden Kontaktstücke nebst Armatur leicht und nur mit vergleichsweise
schwachem Anpreßdruck auszuführen. Hierdurch ergibt sich nur ein sehr geringer Bewegungswiderstand
und demgemäß eine geringe Zugbeanspruchung des Kettenstranges innerhalb des elektrolytischen
Bades, so daß das Durchzugsverfahren auch für Ketten mit schwachem Profil brauchbar
wird. Außerdem ergibt sich durch die Stromzuführung über eine größere Anzahl von
Umlenkrollen eine sehr gute Stromverteilung über die ganze Länge des in das elektrolytische
Bad eintauchenden Kettenteils, so daß ein gleichmäßiger, der
diskontinuierlichen
Galvanisation durchaus gleichwertiger Überzug auf dem Galvanisiergut niedergeschlagen
wird.
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Vorteilhaft wird nach einem weiteren Merkmal der Erfindung die Oberfläche
der einzelnen Umlenkrollen außerhalb des Bereiches ihrer den Kettenstrang aufnehmenden
Umfangsrille elektrisch nicht leitend ausgeführt. Hierdurch wird verhindert, daß
sich auf der Oberfläche der Umlenkrollen ein elektrolytischer Niederschlag bildet.
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Gemäß- einem wichtigen Merkmal der Erfindung wird ferner in der Bewegungsbahn
des Kettenstranges außerhalb des Bades an der Einlaufseite eine Bremsanordnung,
bestehend aus einem Paar mit Reibungsschluß gegen den. Strang anliegend gehaltener
Bremsrollen, und an der Auslaufseite. eine Zugvorrichtung aus zwei endlosen, angetriebenn
Bändern, die vorteilhaft 1Vhtnehmerschuhe tragen und in einem Trum gegeneinanderliegen,
vorgesehen. Diese Einrichtung ergibt eine gleichmäßige Durchzugsbewegung bei praktisch
gleichbleibender mechanischer Längsspannung des Kettenstranges.
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Auf weitere wichtige Merkmale der Erfindung wird in der nachfolgenden
speziellen Beschreibung einer bevorzugten: Ausführungsform der Erfindung näher eingegangen,
die in der Zeichnung dargestellt ist, und zwar zeigt F i g. 1 schematisch ein gemäß
der Erfindung ausgebildetes elektrolytisches Bad zur kontinuierlichen Galvanisierung
von Ketten oder Kettenmonturen im Durchzugsverfahren und F i g. 2 einen senkrechten
Schnitt durch eine bei dem Bad nach `F i g. 1 benutzte Umlenkrollengruppe. In F'ig.
1 ist: der in üblicher Weise ausgeführte längliche Trog der galvanischen Einrichtung
mit 1 bezeichnet. Im Badraum des Troges sind zwei Umlenkrollengruppen der in Fig.
2 in größerem Maßstab- dargestellten: Art angeordnet, die in. F i g. 1 allgemein
mit 2 und 3 bezeichnet sind. Die Elektrodenrollengruppen werden von den Traversen
4, 5 gehalten; die unter Zwischenschaltung von isolierenden Kunststoffkörpern 6
auf dem Trog 1 abgestützt sind.
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Die galvanisch zu behandelnde Kette läuft bei 7 an der linken Seite
des Troges 1 ein. Die Kette geht zunächst über eine oberhalb des Badspiegels gelagerte
Umlenkrolle 8; die auf einer nicht dargestellten horizontalen Achse gelagert ist.
Von dort läuft der Kettenstrang zu der Umlenkrolle 9, die ebenfalls oberhalb des
elektrolytischen Bades gelagert ist, jedoch einen solchen Durchmesser hat, daß ihre
untere Hälfte ständig in. das elektrolytische Bad eintaucht. Diese ebenfalls um
eine waagerechte Achse drehbare Umlenkrolle'9 führt 'den Kettenstrang der oberen
um eine senkrechte Achse drehbaren Umlenkrolle 10 der rechten Umlenkrollengruppe
3 zu. Von dort geht die: Kette zur oberen Umlenkrolle 11 der linken Rollengruppe
2, dann zur unteren Umlenkrolle der Rollengruppe 3, wiederum zur unteren Umlenkrolle
der Rollengruppe Zum von. dort auf eine Umlenkrolle 12 aufzulaufen die oberhalb
des Bades um eine horizontale Achse drehbar gelagert ist, jedoch mit ihrer unteren
Hälfte in das Bad eintaucht. Die Umlenkrolle 12 schließlich gibt, die fertig galvanisierte
Kette üher eine Ablenkrolle 13 ab, so daß sie bei 14 die galvanische Behandlung
verlassen kann.
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Um den Kettenstrang beim Durchlaufen durch das alektrolytische Bad'
in derjenigen Spannung zu halten, die erforderlich ist, darrt zwischen den Kettengliedem
und zwischen der Kette und den Umlenkrollen, die gleichzeitig der Stromzuführung
dienen, der für die Stromübertragung erforderliche Kontakt gesichert bleibt, werden
folgende Maßnahmen getroffen: Die Kette wird durch das Bad mittels einer in der
Zeichnung nicht dargestellten Ziehvorrichtung durchgezogen, die etwa bei 14 am Auslauf
des Kettenstranges angeordnet ist. Diese Ziehvorrichtung besteht aus zwei endlosen
Transportketten, die vorteilhaft mit Schuhen besetzt sind, welche eine Auflage aus
Weichgummi oder einem anderen federnd nachgiebigen Material besitzen. Die beiden
Ketten sind so relativ zueinander angeordnet, daß sich die Kettenschuhe im einen
Trum der beiden endlosen Ketten gegeneinanderlegen. Die zu galvanisierende Kette
wird nun zwischen die beiden Reihen der Kettenschuhe eingeführt, so daß zwischen
Kette und den beiden Schuhen, die jeweils gegeneinanderliegen, Reibungsschluß entsteht.
Die beiden Ketten sind einzeln oder zusammen an einen geeigneten Antrieb, beispielsweise
einen regelbaren Elektromotor angeschlossen. Dadurch wird nach Maßgabe der Kettenbewegung
der von ihnen erfaßte Teil des Kettenstranges mitgenommen und dabei der Kettenstrang
mit regelbarer Geschwindigkeit kontinuierlich durch das elektrolytische Bad hindurchgezogen.
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An der Einlaufseite 7 des Bades ist eine vorteilhaft, ähnlich wie
die Ziehvorrichtung ausgebildete Bremsvorrichtung vorgesehen. Diese unterscheidet
sich von der Ziehvorrichtung lediglich dadurch, daß an Stelle des Elektromotors
eine Bremsvorrichtung, beispielsweise eine Bremsscheibe mit Bremsbacken oder -klötzen
vorgesehen ist, die mit regelbarem Druck gegen die Bremsscheiben anliegen. Durch
geeignete Einstellung der Bremskraft der Bremseinrichtung wird erreicht, daß der
Kettenstrang innerhalb des Bades in derjenigen Spannung gehalten wird, die notwendig
ist, damit der freie Teil der Kettenlänge zwischen den Umlenkrollen möglichst geradlinig
verläuft, jedenfalls nicht so durchhängt, daß er den Nachbartrum des Kettenstranges
berühren könnte.
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Die in F i g. 2 dargestellte Umlenkrollengruppe besitzt zwei Scheiben
17, 18, die je eine Umfangsrille 19 aufweisen, in welche der Kettenstrang eingreift.
Die Umlenkscheiben 17, 18 sind aus einem elektrisch gut leitenden Material
gefertigt. Ihre Oberfläche ist im. Bereich der Umfangsrille 19 elektrisch. leitend.
Die Ober- und Unterseite 20 bzw. 21 der Umlenkrollen ist mit einem elektrisch isolierenden
Überzug, etwa einer Lackierung oder einem Kunststoffbelag versehen.
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Die untere Scheibe 17 der Umlenkrollengruppe ist fest und elektrisch
leitend auf einer massiven Welle 22 befestigt, beispielsweise mittels einer Schraube
23. Die obere Umlenkscheibe 18 ist auf einer Hohlwelle 24 elektrisch leitend befestigt,
die gleichachsig zu der Welle 22 angeordnet ist und von dieser durchsetzt wird.
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Die Hohlwelle 24 ist in Wälzlagern 25 drehbar gelagert, die in je
einem Lagerblock 26 angeordnet sind, welcher von einer im Gestell des Bades befestigten
Platte 27 aus elektrisch nichtleitendem Material getragen wird.
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Die massive Welle 22 der unteren Umlenkscheibe 17 ist mittels Kugellager
28 unter Zwischenschaltung einer Büchse 29 aus elektrisch nichtleitendem Material
in einer unteren Erweiterung 30 der Hohlwelle leicht drehbar gelagert. Das .obere
Ende der Welle 22
ist mittels Kugellager 31 in einem Lagerbock 32
drehbar gelagert, der ebenfalls an der aus nichtleitendem Material bestehenden Tragplatte
27 befestigt ist. Das obere Ende der Hohlwelle ist durch das Kugellager 33 unter
Zwischenschaltung der aus elektrisch nichtleitendem Material bestehenden Büchse
34 auf der massiven Welle 22 gelagert.
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In die Höhlung 30 der Hohlwelle 24 ist unten eine Büchse 35 aus elektrisch
nichtleitendem Material eingesetzt, welche einen elastischen Dichtungsring 36 abstützt,
der den Hohlraum 30 gegen die massive Welle 22 abdichtet.
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Der unterhalb der Lagerung 28, 25 befindliche Teil der Hohlwelle
24 und der massiven Welle 22 ist so lang ausgeführt, daß bei richtiger
Höhenlage der Umlenkscheiben 17,18 innerhalb des elektrolytischen Bades die Lagerungen
25, 28 oberhalb des elektrolytischen Bades liegen, also von der Badflüssigkeit nicht
berührt werden. Das Aufsteigen der Badflüssigkeit in der Bewegungsfuge zwischen
der massiven Welle 22 und der Hohlwelle 24 wird durch den erwähnten
Dichtungsring 36 verhindert.
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Durch die dargestellte und beschriebene Anordnung ergibt sich ein
sehr leichter Lauf der Umlenkrollen, der auch auf die Dauer erhalten bleibt, da
die Lagerungsteile nicht von der Säure erreicht werden.
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Der für die Galvanisierung erforderliche elektrische Strom wird der
Welle 22 durch eine übliche Kohlenbürste 37 und der Hohlwelle 24 durch die Bürste
38 zugeführt. Durch die isolierenden Büchsen 29 bzw. 34 wird verhindert, daß der
Strom über die Wälzlager übertragen wird.
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Ein besonderes Merkmal der in F i g. 2 dargestellten Umlenkrollengruppe
besteht darin, daß sich die beiden Umlenkscheiben 17, 18 unabhängig voneinander
drehen können. Dadurch ist es möglich, daß Änderungen der wirksamen Länge der einzelnen
Windungen des Kettenstranges innerhalb des elektrolytischen Bades leicht ausgeglichen
werden, was nicht möglich ist, wenn die Umlenkscheiben 17, 18 auf einer gemeinsamen
Welle fest angeordnet werden.
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Der für die galvanische Behandlung erforderliche elektrische Strom
wird, wie in F i g. 1 angedeutet, der Anlage durch die positive Schiene 39 und durch
die negative Schiene.40 zugeführt. Von der positiven Schiene führen Abzweigungen
39' zu den Anodenstromschienen 40, 41, an welche die Anoden 42 angeschlossen
sind. Diese Anordnung ergibt eine gleichmäßige Stromverteilung auf die Anoden.
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In entsprechender Weise ist die negative Schiene 40 an eine
Verteilerschiene 43 angeschlossen, die durch die Abzweige 44, 45 und 46 mit
den Bürsten 37 bzw. 38 der Umlenkrollengruppe (F i g. 2) verbunden sind. Durch diese
Anordnung ist es möglich, zur Übertragung des Stromes auf die Umlenkrollenwellen
vergleichsweise kleine Kohlenbürsten zu benutzen, deren Laufwiderstand nur gering
ist.
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Am Auslaufende 14 des Kettenstranges, und zwar in Bewegungsrichtung
vor der Zugvorrichtung, ist eine in der Zeichnung nicht dargestellte Vorrichtung
zum Abspülen der Badflüssigkeit von der auslaufenden Ware vorgesehen. Diese Vorrichtung
besteht aus zwei oder mehr Brausengruppen od. dgl., die in. Bewegungsrichtung des
Kettenstranges hintereinander liegen. Die erste Brausengruppe wird mit elektrolythaltiger
Flüssigkeit beschickt, vorteilhaft dem Ablauf der zweiten Brausengruppe, die mit
elektrolytfreier Spülflüssigkeit beschickt wird. Auf diese Weise wird die Hauptmasse
der der Kette noch anhaftenden Badflüssigkeit innerhalb der ersten Brausengruppe
abgespült, wobei eine Anreicherung des Elektrolyten in der Spülflüssigkeit erfolgt,
die gestattet, diesen Teil der Spülflüssigkeit später zur Ergänzung des durch Verdampfung
sich vermindernden elektrolytischen Bades unter Rückführung des von der Kette aus
dem Bad mitgenommenen Elektrolyten in das elektrolytische Bad zu benutzen. Durch
die Unterteilung der Spülung in zwei oder mehr Brausengruppen od. dgl. wird eine
wesentliche Ersparnis von Spülflüssigkeit und Elektrolyt erzielt.
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Im Kettenstrang hinter der Zugmaschine, die bei 14 angeordnet ist,
wird schließlich noch eine Trokkenvorrichtung vorgesehen, beispielsweise ein Kanal,
der mit Wärmestrahlen aussendenden Strahlungsquellen ausgestattet ist.
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Unter Umständen kann es vorteilhaft sein, die Wellen 22 und 24 der
Umlenkrollengruppen am oberen Ende bzw. im Bereich der Kohlenbürsten 38, 37 mit
Kühlkanälen od. dgl. zu versehen, um die durch die Stromübertragung an den Bürsten
entstehende Wärme abzuleiten.
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In F i g. 2 sind die Umlenkrollengruppen nur mit zwei Umlenkscheiben
17 bzw. 18 dargestellt. Statt dessen ist es auch möglich, eine größere Anzahl von
Umlenkrollenscheiben in der dargestellten Weise vorzusehen, wobei jedoch vorteilhaft
für jede Umlenkscheibe eine besondere Hohlwelle angeordnet ist. Die bei 28 und 25
bzw. 33 dargestellten Lagerungsmittel müssen dann entsprechend vervielfältigt werden.