DE1916786U

DE1916786U - Vorrichtung zur trocknung galvanisch behandelter massenteile im vakuum.

Info

Publication number: DE1916786U
Application number: DE1964SC037201
Authority: DE
Original assignee: Schering AG
Current assignee: Bayer Pharma AG
Priority date: 1964-11-25
Filing date: 1964-11-25
Publication date: 1965-05-26

Description

PA-B129800 25.11.64

SCHERING AG ' _ Berlin, den 23. November 1964

Patentabteilung
Dr.Mu/Na/GM 49

Vorrichtung zur Trocknung galvanisch behandelter Massenteile im

Vakuum.

Die Neuerung bezieht sich auf ein Verfahren und zugehörige Vorrichtungen, die zur Trocknung galvanisch oder chemisch behandelten Schüttgutes aus Metallen oder Kunststoffen dienen.

Für diesen Verwendungszweck sind Zentrifugen mit vertikaler oder horizontaler Schleudertrommel bekannt geworden. Die Trommel wird im allgemeinen von der Welle des unmittelbar darunter liegenden Motors getragen und angetrieben.

Zur Beschleunigung und Erreichung einer zufriedenstellenden Trocknung hat sich ferner als notwendig erwiesen, dem Schleudergut Heißluft mittels eines entsprechenden Gebläses zuzuführen.

Das chargenweise Einsetzen und Ausheben des Behandlungsgutes ist mit erheblichen Hebearbeiten verbunden; bei grösseren Einsatzgewichten werden besondere Hilfsvorrichtungen benötigt. Um diesem Umstand abzuhelfen, sind Zentrifugen mit sogenannter Bodenentleerung gebaut worden. Bei solchen Vorrichtungen wird auf der hohlen Motorwelle ein kegelstumpfförmiger, nach aussen abfallender Trommelboden starr befestigt, dessen Rand einen vom Boden abhebbaren Trommelmantel trägt. Nach abgeschlossenem Schleudern wird der' Mantel hydraulich oder pneumatisch nach oben geschoben? das in der Trommel liegende Schüttgut wird am Rande aufgelockert, so dass es vom Boden gleitet und einer unteren Öffnung zugeführt wird.

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Der Mechanismus der Trocknung durch Zentrifugieren weist eine Anzahl von Merkmalen auf, die sich nachteilig auf die Besonderheiten galvanisch behandelter Werkstücke auswirken.

Bekanntlich ist die galvanische Verzinkung das am.meisten angewandte Verfahren zum Überziehen schüttbaren Massengutes mit metallischem Niederschlag. Um die Oberfläche von galvanisch abgeschiedenem Zink und Kadmium zu färben oder gegen Korrosion zu schützen, ist es üblich, durch Tauchen in Chromatierlösungen Schichten auf ihnen zu bilden, ■ deren geringe Dicke in der Grössenordnung von 0,05 bis IA m liegt.

Die meisten Chromatschiehten sind wärmeempfindlich; damit der Schutzwert .erhalten bleibt, dürfen sie nur bei Temperaturen unter 70° C getrocknet werden. Das Einblasen von Heißluft solch niedriger Temperaturen in Zentrifugen erweist sich infolge der weitaus höher liegenden Sä.ttigunfjstemperatur des die Teile benetzenden Spülwassers als wenig zweckmäsiiigj höhere Temperaturen hingegen gefährden oder zerstören die aufgebrachten Schutzschichten.

Chromatschiehten sind in feuchtem Zustand nicht genügend abriebfestj ihre mechanische Beschädigung zufolge der beim Schleudern auftretenden • hohen Anpressdrucke ist leicht möglich.

Die gleichen Überlegungen gelten auch für chemisch metallisierte und anschließend galvanisch behandelte Kunststoffteile. Die Überlagerung . von thermischen und mechanischen Beanspruchungen kann dauernde Verformungen der Werkstücke hervorrufen.

Desgleichen ist es bekannt, daß hohe Fliehkräfte zur mechanischen Beschädigung empfindlichen Schleudergutes führen können.

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Bei unebenen, mit Schlitzen, Versenkungen sowie Sacklöchern versehenen Teilen besteht die Möglichkeit, daß das Spülwasser zufolge ungünstiger Schleuderlage, Kapillarität oder Adhäsion nicht entfernt wird. Ist das Wasser für die letzte Spülung vor dem Trocknen nicht destilliert oder voll entsalzt gewesen, so sind infolge vorhandener Rückstände an gelösten Salzen sogenannte "Wasserflecke" zu erwarten.

Desgleichen kann eine unzureichende Trocknung nach der elektrolytischen oder chemischen Behandlung Fehler auf den bearbeiteten Werkstücken verursachen. In mikroskopisch feinen Vertiefungen der Metalloberfläche (Rissen, Poren und dergl.) festgehaltene Flüssigkeitsreste aus Bädern führen zu vorzeitiger Korrosion und Ausblühungen.

Der Neuerung liegt die Aufgabe zu Grunde, die genannten Mängel zu beheben und eine Trocknung mit einfachen Mitteln bei größtmöglicher Betriebssicherheit zu gewährleisten. Die Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Trocknen der Massenteile unter Vakuum ermöglicht.

Der Betrieb beheizter Vakuumtrockner zur'Verdampfung des Wassers auf der Oberfläche verschiedener Gegenstände - auch bei niedrig gehaltenen Temperaturen - ist bekannt. Neu hingegen' ist die Trock-

nung von galvanisiertem Schüttgut in.einem unter Unterdruck stehenden geschlossenen Raum.

Die Charge wird aus der Trommel in einen tonnenartigen, dicht abschließbaren Behälter umgefüllt und - bei ansteigender Temperatur

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unter Vakuum gesetzt. Wird einer Flüssigkeit bei abnehmendem Druck Wärme zugeführt, so fällt bekanntlich ihre, die Verdampfung bestimmende Sättigungstemperatur. Die Dampfdruckkurve gibt die Abhängigkeit dor Sättigungstemperatur von Druck an; je niedriger der Druck, desto niedriger die.Sättigungstemperatur.

Die obige Gesetzmäßigkeit stellt also sicher, daß die gesamte, die Warenmasse benetzende Flüssigkeit unabhängig von Ort und der Art ihrer Haftung restlos - auch bei relativ niedrigen Betriebstemperaturen - verdampft. Es können somit geringsmögliche Restfeuchtigkeitsgrade erreicht werden.

Das Schüttgut befindet sich während des gesamten Trocknungsvorganges in einem Zustand absoluter Ruhej mechanische Beschädigungen einzelner Teile durch Scheuern oder von aussen einwirkenden Kräfte sind ausgeschlossen.

Der Zeitaufwand für das Trocknen ist geringer als bei herkömmlichen Verfahren in Zentrifugen, weil die Verdampfungsgeschwindigkeit im Vakuum grosser als bei Atmosphärendruck ist.

Im Gegensatz zum Aufbau einer Schleuder setzt die Vorrichtung· keinen komplizierten'maschinenbaulichen Aufwand und bewegte Teile voraus; ein Verklemmen des Mechanismus durch das Trocknungsgut ist nicht möglich.

Die kennzeichnenden Merkmale der Erfindung seien anhand von Zeichnungen eines beliebigen Ausführungsbeispiels erläutert.

Figur 1 stellt die Vorderansicht des.kesselartigen Behälters für

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die A-ifnähme des Behandlungsgutes dar. ·

Die FL.^ur 2 ist dem ersten Bild zugeordnet und zeigt die Seitenansicntj der Darstellung ist ferner die schematisch wiedergegebene . Har.dhaoung des Beschickungs- und Entleerungsvorganges zu entnehmen.

Figur .5 gibt die Anordnung der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit den angeschlossenen Aggregaten im Rahmen einer automatischen Anlage zur Behandlung schüttbarer Massenwaren in der Aufsicht wieder.

Der Druckbehälter 1 besteht aus einem Innengehäuse 2 (aus Vorzugsweise rostbeständigem Stahl), an dessen Aussenseite elektrische Heiz-• ele'rr.e ite 3 angeordnet sind. Die Heizdrähte 3 werden so verteilt., daß sich eine gleichmäßige Temperaturverteilung innerhalb der Trommel 1 durch freie Konvektion und Leitung ergibt. Der Behälter 1 ist mit eLier wärmeisolierenden Hülle 4 umgeben.

Der Deckel 5 setzt auf die ebene Randversteifung 6 mit der Weichgummi id ichtung 7 auf und schließt durch den entstehenden Unterdruck im Trockenraum dicht ab. Diese Dichtungsart ist hinreichend für die Funktion des Apparates.

Absolut dichte Vakuum-Vorrichtungen gibt es praktisch nicht; es kommt nur darauf an, je nach dem geforderten Endvakuum die Undichtigkeiten an Flanschen, Durchführungen usw. so klein zu halten, daß sie der Sauggeschwindigkeit der Pumpe gegenüber vernachlässigt werden können. Der perforierte Absaugstutzen " wirkt als Achse und ist durch das Stehlager 8 abgestützt.

Der Druckbehälter rotiert um die Lager 9 sowie 10 und wird durch

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die Arretiervorrichtung 11 in seinen beiden, um l80° versetzten Betriebsstellungen (Beschicken und Entleeren) festgehalten.

Das mit einem Handgriff 16 versehene und durch Gelenke verbundene Hebelgestänge 12, 13, 14 und 15 ist am Tragrahmen 17 des Druckkessels 1 gelagert.

Durch ochwenkbewegungen zwischen den Endlagen A und B (Siehe Figur 2) läßt sich wahlweise sowohl der Deckel 5 als auch der Einfülltrichter l8 auf die Öffnung des Behälters 1 aufsetzen.

Der Inhalt des feuchten Schüttgutes wird aus der Trommel 19 in die Schütte 18 geleert und gleitet über deren schräggestellte Wände in den Innenraum des Trockners. Der Trichter l8 wird anschließend mittels Handgriff 16 zur Seite gezogen und durch den Deckel 5 selbsttätig ersetzt.

'Nach abgeschlossener Trocknung wird das Gestänge-12, 13, Γ4 und 15 in der Mittelstellung C arretiert und der Kesselinhalt nach einer Rotation von l80° in die Rutsche 20 entleert. Der Behälter 21 fängt das getrocknete Stückgut auf. Die Drehbewegung geht durch Betätigung des Handrades 22 vor sich. Nach einer zusätzlichen Schwenkung um .■ l80 ist der Kessel für die Aufnahme der nächsten Charge betriebsbereit.

Das an' der Saugleitung 23 angeschlossene Magnetventil 24 dient zu Belüftungszwecken.

Die Vakuum-Trockenanlage setzt sich hauptsächlich aus dem Druckkessel 1, Kondensator 25 und Luftpumpe 26 zusammen.(Siehe Figur 3). Die Evakuierungsleitung 23 endet an einer offenen·Auspuffstelle. Bei geringen Ansprüchen an das Endvakuum genügt eine Wasserstrahlpumpe.

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In den übrigen Fällen ist die Verwendung einer Drehkolbenpumpe 26 empfehlenswert.

Der Kondensator 25 bezweckt, die Pumpen von dem starken Wasserdampfstro'm zu entlasten und die Leistung der Trocknungsanlage entsprechend zu steigern.

Das Bild J5 stellt den in einem automatischen Verfahrensablauf eingefügten Vakuum-Trockenbehälter 1 dar. Die beiderseits der Transportbahn 27 befindlichen Wannenreihen 28 beinhalten verschiedene Badlösungen für die galvanischen oder chemischen Behandlungen; der Transport des Massengutes erfolgt - von der als Beschickung gekennzeichneten Stelle aus - im Gegenuhrzeigersinn und endet beim Vakuumtrockner. Ist es beabsichtigt, den Trocknungsprozess zu automatisieren, so ist Programmsteuerung für die Schwenkung des Deckels und Einfülltrichters, die Inbetriebnahme bzw. das Abstellen der Luftpumpe sowie die Drehung des Druckkessels denkbar. Die Zusatzaggregate (Kondensator'25 und Vakuumpumpe 26) werden im allgemeinen unterhalb der eigentlichen Galvanisieranlage angeordnet.

Claims

SCHUTZAN SPRÜCHE

1) Vorrichtung zur Vakuumtrocknung schüttfähiger und als lose Zusammenballungen auftretender Massenteile nach Abschluß ihrer galvanischen und/oder chemischen Oberflächenbehandlung, dadurch gekennzeichnet, daß der Vakuumtrockner funktionsmäßi'g innerhalb einer automatischen Anlage zur galvanischen Oberflächenbehandlung schüttbarer Massenteile eingefügt ist.

2) Vorrichtung nach A^rspruch 1 dadurpn gekennzeichnet, daß die Beschickung, Jirocknungszeit und Entleerung/des Vakuumtp6ckners programmgesteuert

3) Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 2 dadurch gekennzeichnet, daß der Druckkessel-Deckel und die Einfüllschütte wahlweise über gelenkartige Zwangsführungen auf der Beschickungs- und Entleerungsöffnung des Kessels aufgesetzt werden.