DE2130468A1

DE2130468A1 - Einrichtung zur Nassbehandlung von Werkstuecken

Info

Publication number: DE2130468A1
Application number: DE19712130468
Authority: DE
Inventors: Morley Cyril William James
Original assignee: EFCO Ltd
Current assignee: EFCO Ltd
Priority date: 1970-06-19
Filing date: 1971-06-19
Publication date: 1972-02-10
Also published as: GB1348490A; FR2099272A5; US3699983A

Description

PATENTANWÄLTE
Dr. rer. nat. DIETER LOUlS
Dipl.-Phys, CLAUS PCj-JLAU
DiPl-In₈-FRANZ LOHRENTZ
8500 NÜRNBERG
KESSLERPLATZ 1

Ei¹CO LIMITED, Sheerwater, Woking, Surrey, England

Einrichtung zur Naßbehandlung von Werkstücken

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Naßbehandlung von Werkstücken mit einer Anzahl von hintereinander angeordneten Naßbehandlungs- und Spültanks und mit einer über den Tanke verfahrbaren Laufkatze, an der Hubvorrichtungen zum Anheben und Absenken der Werkstücke auf bzw. von einem Niveau über der Oberseite der Tanks ausj·· bzw. in einen Tank vorgesehen sind. Unter "Naßbehandlung" ist z.B. das Elektroplattieren, eine elektrophoretische Behandlung, das Anodisieren oder das Beizen zu verstehen.

Eine bekannte Anordnung beim Elektroplattieren besteht darin, daß eine Anzahl von Galvanisierbädern in einer Tankreihe hintereinander angeordnet sind. Zwischen den verschiedenen Galvanisierbädern sind Spülbäder vorgesehen, in denen die Chemikalien von den zu behandelnden Werkstücken abge-

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waschen werden, bevor diese dem nächsten Bad zugeführt werden. Üblicherweise sind z_eB„ acht Galvanisierbäder in entsprechend acht Tanks hintereinander angeordnet, denen bis zu zwanzig weitere, stehendes oder fließendes Wasser enthaltende Spültanks zugeordnet sind. Es befindet sich somit stets mindestens ein Spültank zwischen zwei nebeneinander liegenden Galvanisiertanks und sehr häufig ist es notwendig, zwei oder drei derartiger Spültanks vorzusehen, um die Chemikalien in dem erwünschten Ausmaß entfernen zu können. Es versteht sich " von selbst, daß auf diese Weise die bekannten Galvanisiereinrichtungen zwangsläufig sehr viel Platz beanspruchen, wenn eine derartig große Anzahl von Naßbehandlungstanks benötigt wird.

Es ist allgemein üblich, auf Schienen laufende Laufkatzen über der lEankreihe vorzusehen, um die zu behandelnden Werkstücke von einem zum nächsten Tank zu befördern. Diese Laufkatzen weisen Hubvorrichtungen auf, mittels derer die einzelnen Werkstücke auf Trägern oder dergleichen in die verschiedenen Bäder und Tanks eingelegt bzw. daraus entfernt werden können. In einer bekannten Anordnung ist jede der Laufkatzen so programmiert, daß die zu galvanisierenden Werkstücke automatisch in der richtigen Reihenfolge in das Bad eingetaucht und daraus wieder entfernt werden, so daß es die jeweils vorbestimmte Behandlmigsdauer in jedem Tank durchmachte Baraus ergibt sich, daß eine große Anzahl von Laufkatzen vorgesehen werden muß, was sowohl von der Investition als auch von der Wartung her aufwendig ist. Ähnliche Betrachtungen gelten für die übrigen bekannten Einrichtungen und Anordnungen zur Haßbehandlung, die oben erwähnt sind·

Der Erfindung liegt nunmehr die Aufgabe zu Grunde, eine Einrichtung zur Naßbehandlung der eingangs geschilderten Art so

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auszubilden, daß die vorstehend erwähnten Nachteile vermieden werden. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß an einer bestimmten Position in den hintereinander angeordneten Tanks eine einzige Spülzone vorgesehen ist und die Laufkatze einen Tropfbehälter trägt, der aus einer ersten Position, in der er das Anheben und Absenken eines Werkstücks erlaubt, in eine zweite Position unterhalb des Werkstückes bewegbar ist.

Bei Verwendung der erfindungsgemäßen Einrichtung kann die Anzahl von Laufkatzen auf vorzugsweise eine herabgesetzt werden» die praktisch während der ganzen Betriebsdauer der Einrichtung in Betrieb ist, so daß für sie keinerlei Totzeit anf rillt.

Die Spülzone kann entweder ein einzelner Tank oder eine Anzahl von Tanks sein, die vorteilhafterweise z.B. in einem Galvanisierverfahren in der Mitte oder an einem Ende der GaIvanisiertankreihe angeordnet sind und stehendes oder flirßendes Wasser enthalten. Werden mehr als ein Spültank vorgesehen, so ist es auch möglich, eine Fördereinrichtung vorzusehen, die längs der hintereinander angeordneten Spültanks verschiebbar ist, um die Werkstücke aus einem Spültank in den nächsten zu befördern. Vorzugsweise umfaßt die Fördereinrichtung eine Führungsbahn unterhalb der Spültanks und eine längs dieser Führungsbahn bewegliche zweite Laufkatze, die so programmiert und gesteuert ist, daß sie mit der Bewegungsbahn der über den Naßbehandlungstanks verfahrbaren Laufkatze nicht kollidiert.

In einer weiteren Ausführungsform können in der Spülzone Strahl- oder Sprühdüsen angeordnet sein, durch die die be-

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handelten Werkstücke durch Besprühung und nicht durch einfaches Eintauchen in den Wassertank abgewaschen werden.

Die erfindungsgemäße Einrichtung umfaßt einen Tropfbehälter, durch den verhindert wird, daß die von den "behandelten Werkstücken abtropfenden Chemikalien beim Weiterverfahren der Laufkatze zur Spülzone in den nächstfolgenden Tank geraten und das darin enthaltene Behandlungsbad verunreinigen. Der Tropfbehälter kann beispielsweise an seinem Boden durch ein Paar von versehiebbaren oder verschwenkbar angelenkten Klappen oder durch einen Rollenboden verschließbar sein. Die Laufkatze könnte auch vollständig in einem geschlossenen Gehäuse angeordnet sein, das einen zu öffnenden Boden besitzt, und die Laufkatze könnte sogar selbst mit der Sprüheinrichtung versehen sein.

Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform ist der Tropfbehälter geradlinig und parallel zur Bewegungsrichtung der Laufkatze über den Tanks verfahrbar und besitzt die Form eines an seiner Oberseite offenen Troges mit Boden- und Seitenwänden, der an einer Position über seinem Boden, jedoch unterhalb des oberen Randes der Seitenwände eine Überlaufleitung besitzt, aus der überschüssige Flüssigkeit bei einem Ansteigen des Flüssigkeitsspiegels über das genannte Niveau abfließen kann. Mit dieser Anordnung ist es möglich, in dem Behälter eine schwach alkalische oder saure Lösung aufrechtzuerhalten, so daß beim Eintropfen von Chemikalien aus den unterschiedlichen Tanks keine heftigen Reaktionen auftreten. Vorteilhafterweise weist die Überlaufleitung an dem der Verbindungsstelle mit dem Behälter abgewendeten Ende einen schwenkbaren Bereich auf, der entweder eine nach oben gerichtete Lage, in der das freie Ende über der Anschlußstelle liegt, oder eine nach unten gerichtete Lage einnehmen kann,

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in der die in der Überlaufleitung enthaltene Flüssigkeit in den Ausguß geführt werden kann. Is sind zweckmäßigerweise dabei Mittel vorgesehen, um diesen schwenkbaren Bereich in die nach unten gerichtete Lage zu bringen, wenn die Laufkatze eine bestimmte Position relativ zu den Tanks erreicht. Die Überlaufleitung kann mit dem Behälter über ein ringförmiges Wehr verbunden sein, das von dem Boden des Behälters aus nach oben ragt.

Wie vorstehend schon angedeutet, ist es mittels der Erfindung möglich, die Gesamtgröße und den Gesamtplatzbedarf einer Galvanisieranlage beträchtlich zu reduzieren. So werden anstelle von 28 oder 30 Tanks bei der bekannten Einrichtung nur noch etwa 10 Tanks benötigt, d.h. acht Galvanisierbäder und zwei Spülbäder. Dadurch werden selbstverständlich die Investitionskosten und die benötigte Bodenfläche beträchtlich abgesenkt. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die gesamte Einrichtung von einer Abdeckung abgeschlossen oder abgeschirmt werden kann, so daß die austretenden Dämpfe durch gewöhnliche Axiallüfter abgezogen werden können, die längs der Abdeckung angeordnet sind. Bei einer bekannten Einrichtung mußte die Abdeckung so große Abmessungen aufweisen, daß die von den Axiallüftern erzeugte Saughöhe unzureichend gewesen wäre, so daß auf die vergleichsweise teueren Radiallüfter zurückgegriffen werden mußte.

Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten AusführungsbeiSpieles anhand der beiliegenden Zeichnungen sowie aus weiteren Unteransprüchen.

Es zeigen:

Pig. 1 eine schematische Seitenansicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Einrichtung;

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Fig. 2 einen Querschnitt durch den Tropfbehälter der in Figur 1 dargestellten Einrichtung;

Figo 3A und 3B zwei Positionen des Endabschnittes der Überlaufleitung aus dem Tropfbehälter gemäß Figur 2;

Figo 4 eine Seitenansicht einer zweiten Laufkatze, die zum Befördern der Werkstücke zwischen den einzelnen Tanks der Spülzone dient, und

Fig_o 5 eine Stirnansicht der in Figur 4 dargestellten Laufkatzenanordnung.

Die Figur 1 zeigt eine" Hintereinanderanordnung von Naßbehandlungstanks, beispielsweise für Galvanisierbäder. In der Zeichnung sind lediglich drei Tanks 10, 11 und 12 dargestellt. Es versteht sich jedoch, daß für die praktische Durchführung der Naßbehandlungsverfahren etwa acht Tanks vorgesehen werden würden. Anschließend an diese Galvanisiertanks sind drei Spültanks 13, 14 und 15 angeordnet, die zusammen eine einzige Spülzone in der ganzen Einrichtung bilden. Der erste Tank ist der erste Spültank und erhält Wasser aus dem Überlauf des zweiten Spültanks 14, der wiederum das Wasser von dem überlauf des dritten und letzten Spültanks 15 erhält. Letzterer wird durch eine Zuleitung 16 mit frischem Wasser versorgt.

Über dem Niveau der Tanks 10 bis 15 ist ein Rahmen 17 angeordnet, auf dem eine erste Laufkatze 18 längs der Rahmenstreben läuft. Der Antrieb der Laufkatze erfolgt durch einen Antriebsmotor 19. Ein Hubmotor 20 bewirkt das Anheben und Absenken von Hub- oder Zahnstangen 21, die die Werkstücke 22 tragen, welche naßbehandelt werden sollen. Unter der Laufkatze 18 ist eine Tropfenauffangvorrichtung 23 verschiebbar

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mm Π mm

angeordnet, die sich aus der in der Zeichnung rechts dargestellten, voll ausgezogenen Position, in der sie sich seitlich von der im Einzelnen nicht dargestellten Hubanordnung 24 "befindet, in die gestrichelt dargestellte linke Position bewegen läßt, in der sie unterhalb der Hubanordnung 24 liegt. Diese Bewegung wird durch einen Motor 25 vollzogen. Die Laufkatze 18 ist als Ganzes unter der Wirkung des Antriebsmotors 19 zwischen der voll ausgezogenen rechten Position über dem rechten Tank 10 in die gestrichelt ausgezogene Position über den linken !Dank 15 der Spülzone bewegbar.

Wie die Figur 2 zeigt, besteht die Auffangvorrichtung im wesentlichen aus einem Tropfbehälter 23 mit einem Boden 26 und Seitenwänden 27, die den Boden umgeben. In dem Boden 26 ist ein ringförmiger Überlauf 28 angeordnet, dessen Oberseite auf einem Niveau unterhalb des oberen Randes der Seitenwände 27 liegt. Der Ringüberlauf steht mit einer Überlaufleitung 29 aus flexiblem nachgiebigem Kunststoff oder gummiähnlichem Material in Verbindung, die sich zur Seite hin über die Tanks hinaus erstreckt. An dem - in Figur 2 - linken Ende weist der Endabschnitt des die Überlaufleitung 29 bildenden Schlauches ein Anschlußstück 30 auf, das dreh- oder schwenkbar in einem rohrförmigen Lager 31 montiert ist. Dieses Anschlußstück ist seiner wesentlichen Gestaltung nach ein T-Stück, dessen Steg 32 aus der in Figur 2 und Figur 3A dargestellten Position in die aus Figur 3B ersichtliche Lage verschwenkt werden kann« Diese Verschwenkung bedeutet, daß das T-Stück eine nach oben gerichtete Lage einnehmen kann, in der' sein offenes Ende über dem Niveau des Ringüberlaufes 28 liegt, aber auch eine in Figur 3B dargestellte, nach unten gerichtete Lage, in der sich das offene Ende unterhalb des Ringüberlaufes befindet. Die

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Verschwenkung zwischen der Position gemäß Figur 3A und derjenigen gemäß Figur 3B wird durch einen Anschlagarm 33 "bewirkt, der auf eine Hocke oder einen Hebe.1 34 drückt. Die Rückbewegung erfolgt entweder durch eine nicht dargestellte Feder oder durch die Eigenelastizität des Schlauches 29.

Aus den Figuren 4 und 5 ißt eine weitere Laufkatzenanordnung 35 ersichtlich, die unterhalb der Tanks 13j H und 15 beweglich angeordnet ist.. Die Laufkatze 35 wird von einem Motor längs der Schienen 37 bewegt und besitzt ein Kettenpaar 38, das mittels eines Motors 39 in Umlauf versetzt wird und dadurch einen Hubrahmen 40 hebt bzw. absenkt.

Der Hubrahmen 40 ist aus der ausgezogen dargestellten Lage in die gestrichelte Lage verfahrbar· Bei seinem Anheben von der unteren zur oberen Position nimmt er gerade Stäbe 41 zum Anheben der Zahnstangen 21 und der Werkstücke 22 mit, die entweder in dem Spültank 15 und dem Spültank 14 enthalten sind oder er erfaßt die Zahnstangen in dem Spültank 14 und dem Spültank 13. Die sichere Lage der geraden Stäbe 41 wird durch Halterungen 42 an den Tanks gewährleistet. Ent" sprechende, jedoch nicht dargestellte Halterungen sind an den Uaßbehandlungstanks 10 bis 12 vorgesehene

Die Anwendung der erfindungsgemäßen Einrichtung vollzieht sich in folgender Weise:

Die Laufkatze ist auf den Schienen des Rahmens 17 zwischen der voll ausgezogenen und der gestrichelten Position in Figur 1 verfahrbar. Nimmt man an, es solle ein Werkstück aus dem Tank 10 angehoben und zur Spülstation gebracht werden, dann wird durch Betätigung des Antriebsmotors 19 die Lauf-

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katze in die voll ausgezogene Position der Figur 1 bewegt und dabei der Tropfbehälter 23 in die ebenfalls dargestellte Position zurückgezogen. Nicht dargestellte Hubarme, die zu der Hubanordnung 24 der laufkatze 18 gehören, heben die Zahnstangen 21 mit den daran hängenden Werkstücken 22 auf ein Niveau über den Tanks an, woraufhin der Motor 25 betätigt wird, um den Tropfbehälter 23 unter die Zahnstangen zu bringen« Der Tropfbehälter enthält eine verdünnte Lösung, die vorzugsweise alkalisch ist, und nimmt Naßbehandlungschemikalien auf, die von den Werkstücken herabtropfen, wenn die Laufkatze über den ersten Spültank-, 13 verfährt. Der Motor 25 wird dann wieder betätigt und verschiebt den Tropfbehälter 23 aus seiner Lage unterhalb der Werkstücke zur Seite, so daß letztere in den Spültank 13 abgesenkt werden können. Nun kann eine weitere Hubstange mit dem daran hängenden Korb aus dem Spültank angehoben und der Tropfbehälter wieder daruntergeschoben werden, woraufhin die Laufkatze zurückfährt und den zweiten Satz von zu behandelnden Werkstücken zu dem Tank bringt, in dem sie als nächstes behandelt werden sollen. Die Laufkatze bewegt die einzelnen Werkstückbehälter nach einem vorgeschriebenen gesteuerten Programm, nach dem die einzelnen Körbe je nach Bedarf angehoben werden. Auf diese Weise ist es möglich, die Laufkatze mit einer nur sehr kleinen oder überhaupt ohne Totzeit zu betreiben.

Selbstverständlich sammeln sich die von den Werkstücken herunterfallenden Tropfen in dem Tropfbehälter und die Aufrechfcerhaltung einer alkalischen oder sonstigen Lösung, jeweils entsprechend dem durchgeführten Verfahren, gewährleistet, daß nicht als Ergebnis zweier aufeinanderfolgend in den Tropfbehälter geratender Chemikalien eine heftige Reaktion abläuft. Die

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Anordnung des Schlauches 29 und des dazugehörigen Anschlußstückes 30 ist so gewählt, daß bei Einnahme einer bestimmten Lage durch die Laufkatze, beispielsweise über dem dritten Spültank 15, das Anschlußstück in die in Figur 3B gezeigte Position geneigt wird, so daß die über dem Überlauf anstehende überschüssige Flüssigkeit durch den Schlauch 29 zum Abfluß gelangen kann. Die Laufkatze ist so programmiert, daß sie oft genug die Lage einnimmt, in der der Abfluß von über- ^ schüssiger Flüssigkeit erfolgen kann, um sicherzustellen, daß der Tropfbehälter nicht überläuft.

Die Anordnung der zweiten Laufkatze 35 ermöglicht die Verlagerung der in den Spültanks befindlichen Werkstücke von einem !Dank zum nächsten. Es ergibt sich, daß das Wasser im ersten Spültank 13 weniger sauber ist als das in dem zweiten Spültank 14 und dieses wieder schmutziger als das Wasser im Spültank 15e Die YiTerkstücke können somit aus einem Naßbehandlungstank in den Tank 13 verbracht werden, von wo sie die Laufkatze 35 nach links in die anderen Tanks befördert. Dadurch wird bei Bedarf eine intensivere Säuberung der Werkstücke erreicht, bevor die Werkstücke in den nächsten Naßbehand- w lungstank gelangen.

Die Laufkatzen 18 und 35 sind so programmiert, daß die Laufkatze 35 nur dann in Betrieb ist, wenn sich die Laufkatze 18 nicht bei den Spültanks 13» H und 15 befindet.

Bei einfachen Vorgängen wird es nicht erforderlich sein, eine zweite Laufkatze vorzusehen. In diesem Fall, kann dann die Laufkatze 18 sämtliche TJmlagerungsvorgänge im Arbeitsablauf durchführen.

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Aus dem Vorstehenden ergibt sich, daß auf Grund des erfindungsgemäßen Vorschlages nur noch eine relativ kleine Anzahl von Spültanks erforderlich ist und daß die laufkatze 18 praktisch konstant in Betrieb ist, so daß deren Totzeit praktisch auf Null reduziert wird. Dies hat eine erheblich wirksamere Betriebsweise zur Folge und da lediglich eine Laufkatze zur Verlagerung der Werkstücke aus den einzelnen Behandlungstanks erforderlich ist, kann die Programmsteuerung gegenüber den bekannten Einrichtungen dieser Art vereinfacht werden. Darüberhinaus wird die Gesamtgröße der Einrichtung erheblich reduziert, so daß eine geringere Bodenfläche im Werk davon eingenommen wird und als Folge davon eine nicht dargestellte Abdeckung vorgesehen werden kann, aus der im Verfahren entstehende Gase und Dämpfe einfach entfernt werden können.

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Claims

Patent- (Schutz-) Ansprüche

( 1 ο JEinrichtung zur ITaßbehandlung von Werkstücken mit einer Anzahl von hintereinander angeordneten Naßbehandlungs- und Spültanks und mit einer über den Tanks verfahrbaren Laufkatze, an der Hubvorrichtungen zum Anheben und Absenken der Werkstücke auf bzw· von einem Hiveau über der Oberseite der Tanks aus bzw. in einen Tank vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß an einer bestimmten Position in den hintereinander angeordneten Tanks eine einzige Spülzone (13, H, 15) vorgesehen ist und die Laufkatze (18) einen Tropfbehälter (23) trägt, der aus einer ersten Position, in der er das Anheben und Absenken eines Werkstücks erlaubt, in eine zweite Position unterhalb des Werkstückes bewegbar ist.

2« Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Tropfbehälter (23) geradlinig und parallel zur Bewegungsrichtung der Laufkatze (18) über den Tanks verschiebbar ist»

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Tropfbehälter (23) ein an seiner Oberseite offener Behälter mit einem Boden (26) und Seitenwänden (27) ist, an den eine Überlaufleitung (29) unterhalb seines oberen Randes (bei 28) angeschlossen ist.

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4« Einrichtung nach. Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß an dem der Anschlußstelle (28) angewendeten Ende .der Überlaufleitung (29) ein Endstück (30) vorgesehen ist, das aus einer nach oben gerichteten Lage, in der sein freies Ende (32) über der Anschlußstelle (28) liegt, in eine nach unten gerichtete Lage, in der sein freies Ende (32) unterhalb der Anschlußstelle (28) liegt, verschwenkbar ist und das durch eine Betätigungsvorrichtung (33, 34) bei Erreichen einer vorbestimmten Lage der Laufkatze (18) relativ zu den Tanks betätigbar ist.

5. Einrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Überlaufleitung (29) mit dem Tropfbehälter (23) über ein Ringwehr (28) verbunden ist, das sieh vom Boden (26) des Tropfbehälters (23) aus nach oben erstreckt.

6, Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in der Spülzone mehrere Spültanks (13» 14, 15) angeordnet sind.

7β Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß längs den Spültanks (13» 14, 15) eine Fördervorrichtung (35) zur Verlagerung der Werkstücke aus einem Spültank in einen anderen verfahrbar ist.

8, Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördervorrichtung eine zweite Laufkatze (35) ist, die auf einer Führungsbahn (37) unterhalb der Spültanks (13, 14, 15) läuft, und, so gesteuert ist, daß sie mit ,der Bewe- ., gungsbahn der ersten Laufkatze (18) nicht kollidiert.

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9β Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die laufkatze (18) mit einem geschlossenen Gehäuse versehen ist, in welches die Werkstücke beim Anheben eingefahren werden können, und daß in dem Gehäuse eine Sprühvorrichtung zur Reinigung der Werkstücke angeordnet ist.

1O_e Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, W dadurch gekennzeichnet, daß in der Spülzone Sprüh- oder Strahldüsen zur Reinigung der Werkstücke vorgesehen sind.

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