DE19613927C1 - Verfahren und Vorrichtung zum Beschichten von Kleinteilen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Beschichten von Vertiefungen aufweisenden Kleinteilen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Aus DE 34 20 859 C2 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung dieser Art bekannt, durch die Kleinteile mit Vertiefungen, wie Innensechskant, Innentorque, Kreuzschlitz und dergl., mit einem Beschichtungsmittel beschichtet werden können. Mit dem bekannten Verfahren und der bekannten Vorrichtung ist es schwierig, das Beschichtungsmaterial vollständig gleichmäßig auf alle Oberflächen der Kleinteile aufzubringen, da zunächst in der sich in Schrägstellung langsam drehenden Schleuder­ trommel die Kleinteile ein Haufwerk bilden und mit dem Be­ schichtungsmittel besprüht werden, sodann die Schleudertrom­ mel in eine aufrechte Stellung gebracht und anschließend in schnelle Rotation versetzt wird. Das Haufwerk der Kleinteile löst sich dabei nicht vollständig auf und daher werden nicht sämtliche Kleinteile und insbesondere deren Vertiefungen einer maximalen Zentrifugalkraft ausgesetzt, die eine optima­ le Vergleichmäßigung des Beschichtungsmittels bewirken würde.

Durch die Erfindung soll ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so verbessert werden, daß eine optimal gleichmäßige Beschichtung der Kleinteile auch in großen Anzahlen bzw. großem Durchsatz durch die Vorrichtung möglich ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 sowie hinsichtlich der Vorrichtung durch die Merkmale des Anspruchs 3 gelöst.

Durch die langsame Drehung der schneckenförmigen Beschich­ tungstrommel und Eintauchen derselben in das Beschichtungs­ mittelbecken wird zunächst eine ausreichende Menge von Be­ schichtungsmittel auf alle Oberflächen der Kleinteile aufge­ bracht, da sie bei langsamer Drehung der Beschichtungstrommel ständig in Beschichtungsmittel eingetaucht sind. Sodann wird die Beschichtungstrommel aus dem Beschichtungsmittelbad herausgehoben und in entgegengesetzter Richtung langsam gedreht, so daß zunächst der größte Teil des Beschichtungs­ mittels abfließt und anschließend die beschichteten Kleintei­ le auf die unter die Beschichtungstrommel eingeschobene Rutsche herausfallen. Die Rutsche befördert sie in das offene obere Ende der Schleudertrommel, die sich bereits in schnel­ ler Drehung befindet. Es bildet sich daher kein Haufwerk von Kleinteilen am Boden der Schleudertrommel, sondern diese werden bei Eintritt in die Schleudertrommel sofort der Zen­ trifugalkraft unterworfen und gelangen einzeln an die verti­ kale, sich schnell drehende Wand der Schleudertrommel.

Die Unteransprüche sind auf vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. der erfindungsgemäßen Vorrichtung gerichtet. Insbesondere ist es gemäß den Ansprü­ chen 4 bis 6 möglich, mehrere Beschichtungstrommeln und mehrere Schleudertrommeln zu verwenden, um den Durchsatz von Kleinteilen durch die Beschichtungsvorrichtung bei gleich­ bleibend gleichmäßiger Beschichtung bedeutend zu erhöhen.

Anhand der Figuren werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht des die Beschich­ tungstrommeln enthaltenden Teils einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 2 einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 1, der eine einzige Beschichtungstrommel in einer bestimmten Beschichtungsstellung umfaßt,

Fig. 3 einen schematischen Teilschnitt längs der Linie III-III in Fig. 4,

Fig. 4 eine schematische Gesamtaufsicht auf die erfin­ dungswesentlichen Teile einer ersten Ausführungs­ form der Vorrichtung, und

Fig. 5 eine der Fig. 1 entsprechende schematische Seiten­ ansicht einer zweiten Ausführungsform der erfin­ dungsgemäßen Vorrichtung.

Die in den Fig. 1-4 dargestellte erste Ausführungsform der Vorrichtung weist eine allgemein mit 10 bezeichnete Beschickungseinrichtung mit einer Zuführeinrichtung 12 für Kleinteile auf, deren Auslaß 14 über der offenen Oberseite 16 eines Kippwagens 18 angeordnet ist, der nach Befüllung mit Kleinteilen längs einer schrägen Ebene 20 nach oben in eine gestrichelt dargestellte Stellung 22 gezogen wird. Aus dieser Stellung 22 wird der Kippwagen 18 sodann in die etwa um 90° gekippte, ebenfalls gestrichelt dargestellte Stellung 24 gekippt, so daß die in ihm befindlichen, nicht dargestellten Kleinteile nach unten herausfallen. Unterhalb des in der Stellung 24 befindlichen Kippwagens 18 ist die nach oben weisende Aufnahmeöffnung 26 einer Beschichtungstrommel 27 angeordnet, die in diesem Moment stillsteht, jedoch um eine horizontale Drehachse 28 drehbar an einem schematisch ange­ deuteten Stellrad 30 gelagert ist. Die Beschichtungstrommel 27 weist einen spiralförmigen Querschnitt auf, wobei die Aufnahmeöffnung 26 sich senkrecht zur Querschnittsebene erstreckt. Nach Befüllung der Beschichtungstrommel 27 mit Kleinteilen aus dem Kippwagen 18 wird die Beschichtungstrom­ mel 27 langsam in Gegenzeigerrichtung, d. h. in Richtung zunehmenden Radiusvektors der Spiralkurve des spiralförmigen Querschnitts, gedreht. Dadurch gelangen die Kleinteile ins Innere des spiralförmigen Querschnitts in den Bereich der Schraffur 32 gemäß Fig. 2.

Auf dem Stellrad 30 sind in Abständen von 120° zur Beschich­ tungstrommel 27 zwei weitere gleiche Beschichtungstrommeln 34 und 36 um horizontale Drehachsen 38 und 40 drehbar gelagert. Das Stellrad 30 ist seinerseits um eine ebenfalls horizontale Drehachse 42 gemäß dem Pfeil 44 drehbar gelagert.

Während der erwähnten langsamen Drehung der Beschichtungs­ trommel 27 im Gegenzeigersinn wird das Stellrad im Sinn des Pfeils 44 um 120° weitergeschaltet und in dieser neuen Stel­ lung wieder festgestellt. Jede der Beschichtungstrommeln 27, 34 und 36 ist dann in die vorige Stellung der jeweils in Drehrichtung nächsten Beschichtungstrommel gelangt. Sobald die Beschichtungstrommel 27 aus der rechten oberen Beschic­ kungsstellung gemäß Fig. 1 unter langsamer Drehung im Gegen­ zeigersinn in die mittige untere Beschichtungsstellung ge­ langt ist, in der sich in der vorigen Stellung gemäß Fig. 1 die Beschichtungstrommel 34 befand, wird ein unterhalb des Stellrads 30 und somit der in unterster Stellung befindlichen Beschichtungstrommel angeordnetes, Beschichtungsmittel ent­ haltendes Beschichtungsmittelbecken 46, das gemäß dem Dop­ pelpfeil 48 verstellbar ist, in die gestrichelt dargestellte obere Stellung 50 angehoben, in der wenigstens der untere Abschnitt der Beschichtungstrommel 34 (in der Stellung der Fig. 1) in das im Becken 46 befindliche Beschichtungsmittel eintaucht. Da sich die Beschichtungstrommel 34 weiterhin im Sinn des Pfeils 52 langsam gegen den Uhrzeigersinn dreht, wird Beschichtungsmittel durch die Aufnahmeöffnung 26 in die Beschichtungstrommel eingefüllt und die in der Beschichtungs­ trommel befindlichen Kleinteile gelangen in ein Bad von Beschichtungsmittel, wie durch die Schraffur 32 in Fig. 2 angedeutet.

Anschließend wird das Beschichtungsmittelbecken 46 wieder in die in Fig. 1 in ausgezogenen Linien dargestellte Stellung abgesenkt, so daß das Stellrad 30 abermals um 120° gemäß dem Pfeil 44 im Uhrzeigersinn weitergeschaltet werden kann. Die Beschichtungstrommel gelangt dadurch in die Stellung der Beschichtungstrommel 36 gemäß Fig. 1. In dieser Stellung wird die Beschichtungstrommel langsam im Uhrzeigersinn gemäß dem Pfeil 54 gedreht, so daß aus der Aufnahmeöffnung 26 zunächst Beschichtungsmittel in das Becken 46 ablaufen kann und an­ schließend die beschichteten Kleinteile auf eine schräge Rutsche 56 fallen und auf dieser nach unten gleiten. Die Rutsche 56 ist während der Drehung des Stellrades 30 zwischen den einzelnen Stellungen der Beschichtungstrommeln 27,34 und 36 nach vorn aus der Zeichenebene herausgezogen, damit diese Drehung des Stellrades nicht behindert wird. Wenn die Be­ schichtungstrommeln in einer der Drehstellungen des Stellra­ des 30 festgestellt sind, wird die Rutsche 56, wie weiter unten noch näher erläutert, zwischen die Beschichtungstrom­ meln 34 und 36 (Fig. 1) eingeschoben, so daß die beschichteten Kleinteile aus der Beschichtungstrommel 36 auf die Rutsche 56 fallen, wenn diese im Uhrzeigersinn gemäß Pfeil 54, d. h. in Richtung abnehmenden Radiusvektors der Spiralkurve des spi­ ralförmigen Querschnitts der Beschichtungstrommeln langsam gedreht wird.

Das untere Ende 58 der Rutsche befindet sich in der einge­ schobenen Stellung gemäß Fig. 1 und 3 über der nach oben weisenden Aufnahmeöffnung 60 einer Schleudertrommel 62, die um eine vertikale Drehachse 64 mittels eines Motors 66 in schnelle Drehung versetzt ist. Die über die Rutsche 56 in die Schleudertrommel 62 gelangenden Kleinteile bilden daher in der Schleudertrommel 62 kein Haufwerk, sondern werden sofort von der Fliehkraft an die vertikale Wand 68 der Schleuder­ trommel 62 gedrückt.

Die Schleudertrommel 62 ist mittels eines Kipparms 70 um eine horizontale Kippachse 72 kippbar an einem horizontal, d. h. um eine vertikale Achse 74 drehbaren Gestell 76 gelagert. Wäh­ rend des Schleuderns der Schleudertrommel 62 kann das Gestell 76 in die um 270° verdrehte Stellung 78 weitergeschaltet werden, so daß sich die Schleudertrommel 62 in einer mit der Aufnahmeöffnung 60 nach unten weisenden Kippstellung befin­ det. Unterhalb der gekippten Schleudertrommel in der Stellung 78 befindet sich ein horizontales Transportband 80, das die fertig beschichteten Kleinteile abführt.

Wie aus Fig. 4 ersichtlich, trägt das horizontal drehbare Gestell 76 vier um 90° gegeneinander versetzte Schleudertrom­ meln 62, 82, 84 und 78. Sämtliche Schleudertrommeln sind je­ weils von gleichen Kipparmen 70 getragen und sind jeweils um vertikale Drehachsen 64 durch Motoren 66 in schnelle Drehung zu versetzen.

Wie aus Fig. 4 ferner ersichtlich, kann die Rutsche 56 gemäß dem Doppelpfeil 86 aus der in ausgezogenen Linien dargestell­ ten Stellung in die in gestrichelten Linien dargestellte Stellung 88 verschoben werden, in der sich ihr oberes Ende 90 unterhalb der Beschichtungstrommel 36 und ihr unteres Ende 58 oberhalb der Aufnahmeöffnung 60 der Schleudertrommel 62 befindet.

Wenn alle Kleinteile aus der Beschichtungstrommel 36 über die Rutsche 56 in die in schneller Drehung befindliche Schleuder­ trommel 62 gelangt sind, wird das Gestell 76 um 90° im Uhr­ zeigersinn gemäß Fig. 4 weitergeschaltet. In dieser Stellung der Schleudertrommel 82 in Fig. 4 werden die Kleinteile länge­ re Zeit, beispielsweise 30 Sekunden, geschleudert. Anschlie­ ßend wird das Gestell 76 wieder um 90° weitergeschaltet, und anschließend wird die Schleudertrommel in der Stellung 84 gemäß Fig. 4 in der entgegengesetzten Richtung beispielsweise 30 Sekunden gedreht. Dadurch wird das Beschichtungsmittel vollständig gleichmäßig auf alle Flächen der Kleinteile verteilt. Abschließend wird das Gestell 76 nochmals um 90° weitergeschaltet, wodurch sich die ursprünglich betrachtete Schleudertrommel 62 in der Stellung 78 der Fig. 4 oberhalb des Transportbandes 80 befindet. In dieser Stellung wird der Kipparm 70 um 180° gekippt, so daß sich die Kleinteile aus der Schleudertrommel 78 auf das Transportband 80 entleeren und abgeführt werden.

Durch die Anordnung von drei Beschichtungstrommeln 27,34 und 36 sowie von vier Schleudertrommeln 62, 82, 84, 78 läßt sich bei Aufrechterhaltung einer völlig gleichmäßigen Beschichtung der Kleinteile der Durchsatz durch die Vorrichtung enorm stei­ gern.

Aus Fig. 4 ist ferner ersichtlich, daß jede am Stellrad 30 um horizontale Drehachsen 28, 38 bzw. 40 drehbar gelagerte Be­ schichtungstrommel 27, 34 bzw. 36 durch je einen am Stellrad 30 befestigten Motor 92 in langsame Drehung versetzt werden kann. Schließlich ist noch zu bemerken, daß beim Fortschalten des Gestells 76 in die nächste Stellung jeweils der umgekipp­ te Kipparm 70 der Schleudertrommel 78 (bzw. der jeweils in dieser Stellung befindlichen Schleudertrommel) wieder in aufrechte Stellung gekippt wird, um wieder die aufrechte Stellung der Schleudertrommel 62 gemäß Fig. 4 einzunehmen.

Die in Fig. 5 teilweise dargestellte zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung unterscheidet sich von der in den Fig. 1 bis 4 dargestellten ersten Ausführungsform im wesentlichen dadurch, daß das Stellrad 30 statt drei hier vier Beschichtungstrommeln 27, 34, 35 und 36 aufweist, die in Winkelabständen von 90° am Stellrad 30 drehbar gelagert und jeweils durch entsprechende Motoren 92 in langsame Drehung versetzbar sind. In einer ersten unteren Stellung 34 wirkt die Beschichtungstrommel in der oben geschilderten Weise mit einem anhebbaren ersten Beschichtungsmittelbecken 46 zusam­ men, wie es in Zusammenhang mit Fig. 1 beschrieben wurde. Bei der Ausführungsform nach Fig. 5 ist jedoch noch eine zweite untere Stellung 35 der Beschichtungstrommel vorgesehen, in der diese um eine horizontale Drehachse 39 drehbar am Stell­ rad 30 gelagert ist und mit einem zweiten Beschichtungsmit­ telbecken 47 zusammenwirkt, das in die gestrichelt darge­ stellte Stellung 51 anhebbar ist. In der Stellung 51 taucht der untere Teil der Beschichtungstrommel 35 in das im Be­ schichtungsmittelbecken 51 enthaltene Beschichtungsmittelbad ein. Diese Ausführungsform wird dann verwendet, wenn ein zweiter Beschichtungsvorgang mit dem gleichen oder auch einem anderen Beschichtungsmittel erwünscht ist.

Alle übrigen Teile der zweiten Ausführungsform und ihre Wirkungsweise entsprechen genau den Teilen der ersten Ausfüh­ rungsform gemäß Fig. 1-4 und deren Wirkungsweise. Es wurden daher für gleiche oder entsprechende Teile durchwegs die gleichen Bezugszeichen verwendet wie bei der ersten Ausfüh­ rungsform gemäß Fig. 1-4.

Claims (6)

1. Verfahren zum Beschichten von Vertiefungen aufweisenden Kleinteilen, die in eine mit einer Aufnahmeöffnung versehene Beschichtungstrommel eingegeben und in dieser bei langsamer Drehung derselben mit Beschichtungsmittel beschichtet werden und die anschließend durch Flieh­ kraftwirkung von überschüssigem Beschichtungsmittel befreit werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Be­ schichtungstrommel, die einen spiralförmigen vertikalen Querschnitt besitzt, nach Aufnahme der Kleinteile in einer ersten Richtung des spiralförmigen Querschnitts, in der der Radiusvektor der Spiralkurve zunimmt, gleich­ mäßig langsam um eine horizontale Drehachse gedreht und gleichzeitig wenigstens teilweise in ein Beschichtungs­ mittelbad getaucht, sodann aus dem Beschichtungsmittel­ bad herausgehoben und anschließend in der entgegenge­ setzten zweiten Richtung langsam derart gedreht wird, daß die Kleinteile aus der Aufnahmeöffnung fallen und in eine oben offene, in schneller Drehung. Um eine vertikale Drehachse befindliche Schleudertrommel eingebracht werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleudertrommel nach einer vorbestimmten Drehzeit angehalten und in entgegengesetzter Richtung in schnelle Drehung versetzt wird.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach An­ spruch 1, gekennzeichnet durch mindestens eine um eine horizontale Drehachse (28, 38, 40) drehbare Beschichtungs­ trommel (27, 34, 36), die einen spiralförmigen vertikalen Querschnitt und eine sich senkrecht zur Querschnittsebe­ ne erstreckende Aufnahmeöffnung (26) am äußeren Ende des spiralförmigen Querschnitts besitzt, durch ein Beschich­ tungsmittelbecken (46) unterhalb der Beschichtungstrom­ mel (27, 34, 36), das zwischen einer unteren, sich nicht mit der Beschichtungstrommel (34) überschneidenden Stellung und einer oberen Stellung (50), in der die Beschichtungstrommel (34) wenigstens teilweise in das im Beschichtungsmittelbecken (46) befindliche Beschich­ tungsmittel eintaucht, höhenverstellbar ist, durch mindestens eine um eine vertikale Drehachse (64) drehba­ re Schleudertrommel (62, 82, 84, 78), die eine nach oben weisende Aufnahmeöffnung (60) aufweist, und durch eine Rutsche (56) für die beschichteten Kleinteile, deren oberes Ende (90) in eine Stellung unterhalb der Be­ schichtungstrommel (36) einschiebbar ist und deren unteres Ende (58) im eingeschobenen Zustand über der Aufnahmeöffnung (60) der Schleudertrommel (62) angeord­ net ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß drei gleiche Beschichtungstrommeln (27, 34, 36) in Winkel­ abständen von 120° an einem in der zweiten, abnehmendem Radiusvektor der Spiralkurve entsprechenden Richtung des schneckenförmigen Querschnitts drehbaren vertikalen Stellrad (30) drehbar gelagert sind, wobei das Stellrad (30) in drei jeweils um 120° gegeneinander verdrehten Stellungen feststellbar ist und wobei sich eine Be­ schichtungstrommel (27) nacheinander in einer mit einer Beschickungseinrichtung (10) für die Kleinteile zusam­ menwirkenden oberen Beschickungsstellung (Fig. 1), einer mit dem Beschichtungsmittelbecken (46) zusammenwirkenden mittigen unteren Beschichtungsstellung (34) und einer mit der Rutsche (56) zusammenwirkenden oberen Entlee­ rungsstellung (36) befindet.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß vier gleiche Beschichtungstrommeln (27, 34, 35, 36) in Winkelabständen von 90° an einem in der zweiten, abneh­ mendem Radiusvektor der Spiralkurve entsprechenden Rich­ tung des schneckenförmigen Querschnitts drehbaren verti­ kalen Stellrad (30) drehbar gelagert sind, wobei das Stellrad (30) in vier jeweils um 90° gegeneinander verdrehten Stellungen feststellbar ist und wobei sich eine Beschichtungstrommel (27) nacheinander in einer mit einer Beschickungseinrichtung (10) für die Kleinteile zusammenwirkenden oberen Beschickungsstellung (Fig. 5), einer mit einem ersten Beschichtungsmittelbecken (46) zusammenwirkenden ersten unteren Beschichtungsstellung (34), einer mit einem zweiten Beschichtungsmittelbecken (47) zusammenwirkenden zweiten unteren Beschichtungstel­ lung (35) und einer mit der Rutsche (56) zusammenwirken­ den oberen Entleerungsstellung (36) befindet.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß vier gleiche Schleudertrommeln (62, 82, 84, 78) in Winkelabständen von 90° an einem horizontal drehbaren Gestell (76) um vertikale Drehachsen (64) drehbar und um horizontale Achsen (72) kippbar gelagert sind, wobei das Gestell (76) in vier jeweils um 90° gegeneinander verdrehten Stellungen feststellbar ist, wobei sich eine Schleudertrommel nacheinander in einer mit der Rutsche (56) zusammenwirkenden Aufnahmestellung, in der die Schleudertrommel in schnelle Drehung versetz­ bar ist, einer ersten Schleuderstellung, in der die Schleudertrommel in der gleichen ersten Schleuderrich­ tung schnell antreibbar ist, in einer zweiten Schleuder­ stellung, in der die Schleudertrommel in einer der ersten entgegengesetzten zweiten Schleuderrichtung schnell antreibbar ist, und einer Entleerungsstellung befindet, in der die Schleudertrommel über einem Trans­ portband (80) um eine horizontale Achse (72) umkippbar ist.