DE2443361C3 - Einrichtung zum Galvanisieren von Werkstücken in unter Schutzgas betriebenen Badbehältern - Google Patents

Description

Es ist bekannt, daß bei kleinen Losgrößen unter Laborbedingungen sich sauerstoff- und wasserfreie aprotische Elektrolyten zum Abscheiden von Aluminium, Gallium, Indium und Zink bewährt haben, »]. Electrochem. Soc«. Vol. 118, 1971,Nr. 10. S. 1688 und 1689; »Plating«, Vol. 60, 1973, Nr. 3, S. 251 und 252. Besonders interessante Anwendung haben diese Elektrolyten zum Galvanisieren von Werkstücken aus Beryllium-, Magnesium-, Zink-, Aluminium- und Titan-Werkstoffen und zur Abscheidung besonders reiner Metallschichten gefunden. Es bestehen aber große Schwierigkeiten, solche Piozesse. die unter Schutzgas ablaufen müssen, in technischem Maßstab wirtschaftlich durchzuführen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer Einrichtung zum Galvanisieren von Werkstücken in unter Schutzgas betriebenen Badbehältern, die erstmalig die Möglichkeit gibt, mit großen Durchsätzen zu galvanisierende Teile bei geringem Schutzgas·, Elektrolyt- und Lösungsmittelverbrauch und unter den durch den Elektrolyten bedingten notwendigen Sicherheitsmaßnahmen wirtschaftlich zu fertigen.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß eine Galvanisiereinrichtung vorgeschlagen, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Badbehälter, zugehörige Be- und Entladestationen sowie evtl. vorhandene Vor- und Nachbehandlungsstationen mit ein fernbedienbares Hubgestell enthaltenden Schleusenkammern versorgt werden, die auf Anschlußstutzen der Badbehälter und Bearheitungsstationen gasdicht aufsetzbar sind, daß die Schleusenkammern einerseits und die Badbehälter und Bearbeitungsstationen andererseits bei abgehobener Schleusenkammer relativ zueinander translatorisch verfahrbar sind, daß die unter Schutzgas betriebenen Stationen und Schleusenkammern neben ihren einander korrespondierenden Anschlußstutzen mit Flachschiebern absperrbar sind und daß der bei angekoppelter Schleuse zwischen den Flachschiebern liegende Raum mit Anschlüssen zum Einleiten von und Spülen mit Schutzgas versehen ist. Vorzugsweise ist nur eine einzige Schleusenkammer vorgesehen, die gegenüber den stationär angeordneten Badbehältern und Bearbeitungsstationen verfahrbar ist.

Vorzugsweise ist die Schleusenkammer mit einem Schutzgasvorratsbehälter verbindbar, und es sind Mittel vorgesehen, um das Schutzgas zwischen Schleusenkam-

mer und Vorratsbehälter umzupumpen und im Vorratsbehälter zu speichern. Auf diese Weise können keine nennenswerten Schutzgasverluste auftreten.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist darauf gerichtet, daß das Hubgestell der Schleusenkammer mit einem Drehantrieb und in Drehrichtung wirksamen Bajoinettkupplungen für die Warengestelle versehen ist. Hierbei läßt sich das Hubgestell mit einer teleskopartigen Führung versehen und an einem Hubseil aufhängen, das mit ein^m Hubmotor auf- und abgespult wird. Die Antriebsmotoren für den Hub- und Drehantrieb lassen sich dabei außerhalb der Schleusenkammer anordnen, wobei gasdicht durchgeführte, konzentrisch zueinander verlaufende Antriebsachsen auf die innerhalb der Schleusenkammer angeordneten Antriebsteile einwirken.

Weitere Merkmale der Erfindung sind darauf gerichtet, daß die vorzugsweise mit Vakuum-Plattenschieber absperrbaren Anschlußstutzen der Schleusenkammer und der mit dieser Schleusenkammer zu verbindenden Badbehälter und Bearbeitungsstationen kreisförmige Querschnitte haben. An der Schleuse vorgesehene Führungsprismen, die mit entsprechend ausgebildeten Gegenprismen zusammenarbeiten, ermöglichen eine einfache, aber wirkungsvolle Zentrierung der Schleusenkammer auf den einzelnen Stationen. Damit nicht das gesamte Gewicht der Schleusenkammer einschließlich der von der Schleusenkammer umschlossenen Ware auf den Dichtungen der miteinander zu verbindenden Anschlußstutzen lastet, kann an den Prismen eine federnde Gewichtsentlastung vorgesehen sein.

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung und den Zeichnungen, in denen eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Galvanisierautomaten für unter Schutzgas durchzuführende Prozesse dargestellt ist.

In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 und 2 untereinandergelegt eine vertikale Schnittdarstellung durch einen Galvanisierkessel mit darüber befindlicher Schleuse und Be- und Entladeeinrichlung,

Fig. 3 einen Querschnitt gemäß der Schnittlinie Hi-IIl der F ig. 2,

Fig.4 eine Draufsicht zu Fig. 1 und 2 zur Erläuterung der Be- und Entladeeinrichtung,

F i g. 5a, 5b, 6a, 6b Einzelheiten der Kupplungsmittel zwischen dem Hubgestänge der Schleuse und dem Warengestell, jeweils in schematischer Draufsicht und Seitenansicht im eingekoppelten und im ausgekoppelten Zustand,

F i g. 7 eine schematische vertikale Schnittdarstellung zur Erläuterung des Be- und Entladeprinzips gemäß der Schnittlinie VlI-VII der F i g. 8 und

Fig.8 eine schematische Draufsicht auf den rechten Teil der F i g. 7.

Die erfindungsgemäße Galvanisieranlage besteht im wesentlichen aus einer Anzahl von in Reihe angeordneten Kesseln, in denen der Galvanisiervorgang abläuft, einer Be- und Entladestation zur Versorgung der Galvanisierkessel und einer zwischen Be- und Entladestation und Galvanisierkesscln angeordneten verfahrbaren Schleuse.

Zu leichteren Lesbarkeit der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung sind alle Bauteile, die zum Galvanisierkessel gehören, mit Bezugszeichen zwischen 100 und 199 versehen. Bauteile der Be- und Entladestation tragen die Bezugszeichen 200 bis 299, Bauteile der Schleuse tragen die Bezugszeichen 300 bis 399 und mit den Warengestellen verbundene Bauteile Bezugszeichen ab 400.

Zur Galvanisieranlage gehören mehrere, beispielsweise sechs in Reihe angeordnete Kessel 100, von denen in der Fig.2 nur einer zu erkennen ist. Die übrigen Kessel t00 befinden sich vor bzw. hinter der Bildebene der F i g, 2. Diese Kessel 100 enthalten den Elektrolyten und die Spül- und Reinigungslösungsmittel. Die einzelnen Kessel der Anlage befinden sich in Kammern 203 die jeweils durch feuersichere Wände voneinander getrennt sind. Die einzelnen Kammern 203 haben einen Boden mit Gefälle. An der tiefsten Stelle des abfallenden Kamrnerbodens befinden sich außerhalb der Kammer oder sogar außerhalb des die Anlage umschließenden Gebäudes Auffangräume, deren Größe dem Kesselinhalt angepaßt ist. Zwischen den Kammern 203 und den Auffangräumen befinden sich schlitzartige Verbindungen 207, die durch Schieber 208 verschlossen werden können, so daß durch Sauerstoffverzehr bei evtl. Entzündung der abgesickerten Arbeitsmedien das Feuer erstickt wird.

Neben dem Kessel bzw. am Ende einer Kesselreihe befindet sich cine Be- und Entladestation 200, deren Funktion in den Fig.7 und 8 dargestellt ist. Mit Hilfe der Schleuse 300 und des die Schleuse 300 tragenden Transportwagens werden die Galvanikwerkstücke an ihren Warengestellen 400 von einem Kessel 100 zum anderen und zur Be- und Entladestation transportiert. An der Be- and Entladestation 200 übernimmt eine Drehscheibe 210 das Warengestell 400 und transportiert es von der Station 200 zur Entladestelle 201 (Fig.8). Von der Entladestelle 201 werden die Warengestelle durch einen Kreisförderer 220 in die verschiedenen außerhalb der Galvanisieranlage gelegenen Arbeitsräume befördert, wo die Beschickung der Warengestelle mit zu galvanisierenden Bauteilen und die Entnahme der fertigen Waren aus den Warengestellen in gegebenenfalls klimatisierten Räumen vorgenommen werden kann. Die Drehscheibe 210 dient auch dazu, an der Beladesieile 202 die Warengestelle mit den zu galvanisierenden Werkstücken aufzunehmen, um sie zur Station 200 zu fördern. Durch den Kreisförderer 220 und die Drehscheibe 210 ist ein kontinuierlicher und sehr wirtschaftlicher Arbeitsablauf ermöglicht, da bei jeder Förderung eines Warengestelles 400 mit fertigen Werkstücken von der Station 200 zur Entladestelle 201 auch ein neues Warengestell 400 von der Beladestelle 202 zur Station 200 gebracht werden kann.

Die F i g. 8 zeigt die Drehscheibe 210 in ausgezogenen Linien in ihrer einen Endstellung, in der ein Warengestell 400 von der Beladestelle 202 unterhalb der Schleuse 300 steht, während das von der Schleuse 300 kommende Warengestell 400 die Entladestelle 201 erreicht hat. Die andere Endstellung der etwas über 180° drehbaren Drehscheibe 210 ist mit gestrichelten Linien in der F i g. 8 angedeutet.

Der schematische vertikale Schnitt entspricht in etwa der Schnittlinie VlI-VIl der Fig.8. Aus Fig.7 ist zu erkennen, daß der Transportwagen 250, von dem nur die unteren Enden gezeigt sind, von der linken Position über dem Kessel 100 entsprechend dem eingezeichneten Fahrrichtungspfeil nach rechts in eine Position verfahren werden kann, in der die Schleuse 300 über der Be- und Enlladestation 200 steht. 1st das Warengestell 400 ir nachfolgend noch zu beschreibender Weise aus dei Schleuse 300 in die Station 200 abgesenkt, dreht sich die

Drehscheibe 210 bis das Warengestell 400 die Entladestellung 201 erreicht hat. An dieser Entladestelle 201 kann das Warengestell 400 von dem Kreisförderer 220 übernommen werden.

Es folgen nun Einzelheiten zum Galvanisierkessel 100, die vor allem aus der Fig.2 zu erkennen sind. Der als elektrolytisches galvanisches Bad dienende Kessel 100 ist innen elektrisch isoliert, z. B. emailliert, und mit dem Elektrolyten gefüllt. In dem Raum über dem Elektrolyten befindet sich Schutzgas, das durch den K esselstutzen 102 und die Rohrleitung 103 unter geringem Überdruck in den Kessel 100 eingeleitet wird. Die Ableitung des Schutzgases erfolgt über den Kesselanschlußstutzen 104, die Rohrleitung 105 und den Rückflußkühler 106. Am RückfluÜkühler 106 befinden sich Überwachungsinstrumenle 110 für z.B. Druck, Sauerstoff-Freiheit und anderes. Zur Einstellung der Temperatur des Elekirolyten im Kessel 100 ist der Kesselmantel 111 mit Hilfe von Thermoöl temperiert, das über die Stutzen 112 und 113 und die Leitungen 114 und 115 eintritt und über die Stutzen 116 und 117 und die Leitungen 118 und 119 zur Wiederaufheizung zurückgeführt wird. Da die Bäder oft heiß gefahren werden, wird der Lösungsmitteldampf des Elektrolyten im Rückflußkühler 106 kondensiert und das Lösungsmittel durch die Leitung 105 und den Stutzen 104 wieder in den Kessel 100 zurückgeführt. Zur Kühlung des Rückflußkühlers 106 dient kaltes Thermoöl, welches durch die Leitungen 107 und 108 zu- b/w. abgeführt wird. Zur Temperaturüberwachung dient das am Kühler angebrachte Fernthermometer 109. Fine im Kessel 100 angeordnete Zahnradpumpe 120. deren Antriebswelle gasdicht durch den Stutzen 121 hindurchgeführt ist und mit dem Motor 122 angetrieben wird, dient dazu, den Elektrolyten durch Umpumpen /u bewegen und zu filtrieren. Der Elektrolyt wird durch die Leitung 123 angesaugt und über die Leitung 124 durch die kreisförmig verteilten Filterelemente 125 hindurch gedrückt. Zur Isolation der Pumpe 120 von der Anode 140 dient eine Polvtetrafluoräihylcnschürze 127. Der Druck in der zu den Filtern führenden Leitung 124 wird mil einer Druckkapsel 128 zur Anzeige gebracht, deren zugehörige Druckleitung 129 durch den Stui/cn 130 hindurchgefiihri wird. Der letzterwähnte Stutzen 130 dient zum Anschluß der Kcssclinsirumente zur Niveau-Überwachung. Temperaturmessung u. dgl. Der Stutzen UO dient ferner mn geeigneten Armaturen zum Einfüllen und Auspumpen des Elektrolyten oder zum zusätzlichen Fluten mit Schutzgas, wenn die Filterelemente 125 — beispielsweise mit Bajonctianschlüsscn — gewechselt werden müssen.

Die Anode 140 besteht aus einem oberen kreisförmigen Ring, einem unteren kreisförmigen Ring und verbindenden Zugstaben. In den dadurch entstehenden Trommelzwischenräumen sind die Metallanoden 144. beispielsweise Aluminium-Streifen oder Körbe mit Aluminiumgranulat, aufgehängt Der untere Ring ist in seiner Ebene durch Querträger 145 verstrebt, welche die lnncnanodc 146. zum Beispiel ein Aluminiumrohr oder einen mit Aluminiumgranulat gefüllten Korb von ringförmigem Querschnitt, iragcn. Die gesamte Anode 140 ist an vier Kessclslut/en 147 elektrisch vom Kessel 100 isoliert und gasdicht aufgehängt. In die Durchführungen 15t des Gestänges der Anoden 144 wird der /um (JHlvanisicren benötigte elektrische Strom eingespeist

Die Kathode 160 des Kessels 100 ist. wie am besten aus I ig. 5b und 6b /u sehen, ein Ring 16t. der vier prismcnformigc Auflagen 162 irflgi. auf denen bei mil /u galvanisierenden Werkstücken beschicktem Kessel die prismenförmigen Auflagen des z. B. zylinderförmig ausgebildeten Warengestells 400 ruhen.

Bei üblicher Ausführung der Anoden können auch Galvanisiertrommeln durch die Anlage gefahren wcrden. Zum Antrieb solcher Galvanisiertrommeln können dann zwei isolierte, elektrisch getrennte Auflagen als Kontakte benutzt werden, während zwei weitere Auflagen der kathodischen Stromableitung dienen.

Der Kathodenring 161 ist an zwei Rohren 166 und 167

ίο (F i g. 3) isoliert befestigt. Diese Rohre 166 und 167 sind elektrisch isoliert und gasdicht durch die Kesselstutz.cn 168 und 169 in einer Gleitführung geführt. Innerhalb der Rohre 166 und 167 befindet sich elektrisch isoliert die Kathodenstromdurehführung zum Kalhodcnring 161.

Außerhalb des Kessels wird der Kathodenstrom durch eine bewegliche Leitung abgeführt. Die der Halterung der Kathode 160 dienenden Rohre 166 und 167 werden mit einem Gestänge 170 und 171 gehalten. Dieses Gestänge 170, 171 kann mittels der Verbindungsstange

172 und des Druckluftzylinders 173 und den zwischcngeschalteten Lagern 174 und 175 die Kathode 160 vertikal auf- und abbewegen. Die exakte Parallelführung wird durch bekannte Mittel erreicht, beispielsweise dadurch, daß man den Druckluflzylindcr 173 an einer Achse 176 schwenkbar lagert und auf den Stangen 170. 171 Glcilhülsen 177 anbringt, über die die Vcrtikalbcwcgung /u den Rohren 166, 167 übertragen wird (F"ig. 2). Der Hubwcg der Kathodenbewegung und dessen Geschwindigkeit und Frequenz läßt sich mit dem

jo Druckluftzylinder 173 einregeln.

Zum gasdichten Verschluß des Kessels 100 dient ein Vakuum-Plattenschieber 180. der mit einem Preßluftzy· linder 181 betätigt werden kann. An der nachfolgend noch zu beschreibenden Schleuse befindet sich ein ähnlicher Plattenschieber 305, der mit einem Druckluft zylinder 304 betätigt werden kann. Der beim Galvanisieren geschlossene Plattenschieber 180 des Kessels wird geöffnet, wenn der Kessel 100 fest mit der aufgesetzten Schleuse 300 verbunden ist und man zuvor den Raum zwischen den Plattenschiebern 180 und 305 mit Schutzgas gespült hut. Zur Schut/gasdiirchflutung dienen Öffnungen 185 eines Ringkörpers 183, der auf dem Kesselplattenschieber 180 gasdicht befestigt ist. Nach einem anschließenden Offnen des Schlcusen-Plattcnschiebcrs 305 können die am Warengestell 400

befestigten Werkstücke von der Schleuse 300 in den Kessel 100 eingefühlt oder auch in umgekehrter

Richtung aus ihm herausgenommen werden.

Die Schleuse 300 besteht aus einem evakuierharen Zylinder 301, der oberseitig mit einem domariigen Deckel 302 verschlossen ist. An der Unterseite des Zylinders iOi bciindet sich der schon erwähnte Vakuum Plattenschieber 305. mit dem für seine Betätigung vorgesehenen Druckluftzylinder 304. Die

M Schieberplatte des Plattenschieber 305 ist - gcnnuwic es bei dem Plattenschieber 180 des Kessels der Fall ist - so ausgebildet, daß in geoifnetcr Stellung ein kreisförmiger Ausschnitt der Schieberplatte unter der Öffnung der Schleuse 300 steht, die im geschlossenen

Zustand an der Unterseite von einer nicht durchbrochenen Platte abgedichtet ist. Kin Anschlußstutzen 306 am Zylinder 30t der Schleuse 300 dient der Schutzgaszufuhr. /. B. aus einer Druckgasflaschc 307. Ein weiterer Anschlulistutzcn 308 des Zylinders 30t. der sich

** senkrecht /ur Bildebene der F i g. 1 erstreckt, besitzt nls VerschluU einen Vakuumschieber 309. Ober den Stutzen 308 läßt sich die Schleuse 300 evakuieren. Der Zylinder 301 der Schleuse JOO ist von einem Tragring 310

umgeben, der die Verbindung zu dem nachfolgend noch zu beschreibenden Transportwagen herstellt.

Der Schlcusendeckel 302, welcher vakuumdicht mit dem Zylinder 301 verschraubt ist, trägt einen großen axialsymmetrischcn Stutzen 311. In diesem Stutzen 311 befinden sich vakuumdichte konzentrisch angeordnete Durchführungen für einen Drehantrieb 312 und einen Hubantricb 313. Diese beiden Antriebe 312 und 313 dienen der Bewegung des Warengestells 400 innerhalb der Schleuse 300. Bei dem Drehantrieb 312 ist eine rohrförmige Achse vorgesehen, die über ein Zahnradgetriebe 314 mit einem pneumatischen Antriebsmotor 315 verbunden ist. Der vorerwähnte Drehantrieb arbeitet beispielsweise über einen begrenzten Winkel von beispielsweise 45°. Die Achse des Drehantriebes 312 ist auf einem Rollenkranz 316 gelagert, das sie auch das Gewicht des llubaniriebcs und das Gewicht der zu galvanisierenden Ware zu tragen hat.

Auf der rohrförmigen Achse des Drehantriebes 312 befindet sich das Getriebe 317 mit pneumatischem Antriebsmotor 318 und Bremsvorrichtung der Antriebsachse des llubantriebcs. Die vertikal ausgerichtete Achse des I liibantricbes treibt über das Kegelradgetriebe 319 ein Kettenrad 320 an, auf dem eine Kette 321 geführt ist. An dieser Kette hängt das Warengestell 400. Bei hochgezogenem Warengestell 400 befindet sich der Kcttcnübcrlauf in einem Kettenkasten 322. Zur axialen Ausrichtung der Kette 321 dient ein Leitrad 344, welches auf einem die beiden Träger 340 und 341 verbindenden Querträger gelagert ist. Die beiden Träger 340 und 341 stellen die Verbindung zur rohrförmigen Achse des Drehantriebes 312 her.

An der mittig geführten Kette 321 hangt ein Briickenicil 323. welches mit Gleitbuchsen 328 und 329 vertikal beweglich auf inneren Führungsstangen 330 _<5 und 331 gelagert ist. An den Enden der Führungsstangen 330 und 331 befinden sich verstellbare Anschläge 332 und J33 für die Gleilbuchsen 328 und 329. Die oberen Enden der inneren I ührungsstangcn 330 und 331 sind fcM mn weiteren Gleitbuchscn 334 und 335 verbunden. Diese letzterwähnten Gleitbuchscn 334 und 335 sind vertikal frei beweglich auf äußeren Führungssiiulcn 336 und 337 gelagert. Auch diese Führungssäulen tragen an ihren unteren l.nden zur Begrenzung der Vcrtikalbcwegiing Anschläge 338 und 339. Die äußeren Führungssäu- _4S len 336 und 337 stehen über die Träger 340 und 341 mit der rohrförmigen Achse des Drchanlriebcs 312 in Verbindung. Durch die vorstehend beschriebene Anordnung können Drehbewegung und Vcrlikalbcwegung der Warengestelle unabhängig voneinander durchge- y> führt werden. Die z. B. als RoUenkäfigc ausgeführten Glcitbuchsen gewährleisten eine exakte Führung beim Warentransporl. Die teleskopartige Ausbildung ermöglicht eine Verkürzung des Warengesifinges. Der vertikal beweglich und drehbar aufgehängte Brückenteil 323 weist vier Tragehaken 324 für das Warengestell 400 auf.

Durch die Drehbewegung des Brückentcils 323 IttBi sich ein sicheres Ein- und Ausklinken der Warengestelle bewirken. Wie die F i g. 5a, 5b. 6a und 6b zeigen, ist das Warengestell 400 mit einem prismenförmigen Tragkreuz 401 versehen.

An diesem Tragkreuz 401 können die Tragehaken 324 angreifen. Im Kessel 100 setzt das Tragkreuz 401 auf die vier prismenförmig ausgebildeten Auflager 162 auf. Da die Endstellung der Tragehaken 324 tiefer liegt als das f»s auf dem Kessel 100 abgesetzte Tragkreuz 401, lassen sich die Tragehaken 324 frei zwischen den Stellungen der Fig,5 und Fig.6 verdrehen. Die Fig.5a und 5b zeigen das Warengestell mit den Tragehaken 324 verbunden. Die entsprechende entkuppelte, um etwa 45° gedrehte Stellung zeigen die F i g. 6a und 6b.

Der am Deckel 302 der Schleuse 300 angeordnete Stutzen 342 dient dem Schutzgasauslaß und dem Anschluß der Kontrollinstrumente 343 für das Schutzgas. Die für die Antriebe der Schleuse benötigte Druckluft wird am Ventilkasten 345 über die flexible Leitung 286 zugeführt.

Der zur Be- und Entladestation gehörige Transportwagen 250 bewegt sich in horizontaler Richtung senkrecht zur Bildebene der F i g. 1 auf Schienen 251 und 252. Die Positionierung des Transportwagens 250 wird mit einem Blechband 253 vorgenommen, an dem pneumatische Abtaster 254 angreifen. Zum Verfahren des Transportwagens 250 dient ein pneumatischer Motor 257 mit einem Getriebe 258 und einer Bremse 259. Der Transportwagen 250 besieht aus einem Oberteil 250a und einem Unterteil 250Z). Diese beiden Wagenteile 250<i und 250b können in vertikaler Richtung relativ zueinander bewegt werden, bei einem Hub, der so gewählt ist, daß bei angehobener Schleuse 300 die letztere frei gegenüber den darunter befindlichen Kesseln verfahren werden kann. Zur Vcrtikalbcwcgung zwischen den beiden Wagenleilcn 250« und 250fc dienen Druckluft/ylinder 260 und 261 und zugehörige Telcskopführungen 262 und 263. Wie I- i g. 1 und 4 zeigen, hängt an den Führungen 262 und 2f i ein dreieckiger Tragrahmen 264, der über drei sich vertikal erstreckende Beine 269, 270 und 271 und drei horizontale sich radial erstreckende Träger 273,274 und 275 mit dem Tragring 310 der Schleuse verbunden ist. Die unteren freien Knden der drei Beine 269, 270 und 271 enden in Prismen 276, 277 und 278. Diese Prismen, von denen das Prisma 276 in Fahrtrichtung und die Prismen 277 und 278 senkrecht da«.u stehen, dienen der genauen Positionierung der Schleuse 300 mittig über einer Station, beispielsweise über einem Kessel 100. Am Bein 269 befindet sich eine Halterung 279 für die /ur Versorgung der Schleuse 300 mitfahrende Schutzgasflasche 307. Der Transportwagen 250 führt an einer Hilfsschiene 280 zwangsweise einen kleinen Wagen 281 mil, der die Preßluflversorguiig mit/.icht. Diese Prcßluflversorgung erreicht über die Leitung 282 einen Vcntilstcuerblock 283, an dem auch die bereits erwähnte flexible Leitung 286 angeschlossen ist.

Die weiteren Leitungen 284 und 285 des Sleuerblokkes 283 versorgen den Fuhrmotor 257 und die Druckluft/ylinder 260 und 261. Die Dnicklufieinspei· sung zum Wagen 281 erfolgt über eine spiralförmige Drucklufllcitung 287, die durch ein unter kunuuiucm Zug abwickelbares Drahtseil 288 geführt wird.

Aus Gründen der Explosions- und Feuersicherheit sind die gesamte Steuerung und auch die Antriebe bevorzugt pneumatisch oder pneumatisch-hydraulisch ausgeführt. Die Programmierung der Anlage ist, entsprechend üblicher Technik, in logisch verknüpfte Unterprogramme aufgegliedert, und zwar

1. für die Bearbeilungsstationcn, beispielsweise die galvanischen Bäder;

2. für die Schleuse über den Bearbeitungsslaiionen und Bädern;

3. für die Schleuse auf der Be- und Entladestation und

4. für den Transportwagen.

Nachfolgend soll die Arbeitsweise beispielsweise in Verbindung mit einer Galvanisieranlage besprochen werden. Somit sei der Kessel 100 ein aktives galvanisches Bad. Wenn die Schleuse 300 auf den Kessel

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100 aufgesetzt ist und dadurch ein an der Aufsetzflüche vorgesehenes Druckventil betätigt hat, ferner der Galvanisierstrom und die kathodische Warenbewegung abgeschaltet sind, die Instrumente 110 einen Schutzgasüberdruck und eine Sauerstofffreiheit signalisiert haben und letztlich auch ein Kontrollinstrument an der Ausiritlsöffnung 185 des Ringkörpers 183 meldet, daß das Schutzgas sauerstofffrei ist, öffnet sich die Platte des Vakuumschiebers 180. Nach Verzögerung von z. B. einer Minute steht das Signal »Schieber schließen« wieder an, dessen Ausführung so lange durch die Schalterdruckleiste 133 verhindert wird, bis die inneren Führungsstangen 330,331 der Schleuse 300 den Schalter 133 freigeben und eine gewisse zeitliche Verzögerung abgelaufen ist.

Wenn der Plattenschieber 180 wieder geschlossen ist, am Überwachungsinstrument 110 Schutzgasüberdruck und Sauersiofffreiheit angezeigt werden und eine zusätzliche Zugbelastung an den Stangen 170 (Fig.3) durch ein dort angebrachtes Meßglied 134 (Fig.2) erkennen läßt, daß zu bearbeitende Werkstücke eingehängt sind, werden der Galvanisierstrom und die Warenbewegung eingeschaltet. Aus Sicherheitsgründen ist die pneumatische Betätigung des Plattenschiebers 180 auch auf mechanischen Antrieb mit einem Handrad umstellbar.

Die Steuerung und Programmierung der Fahrwege des Transportwagens 250 wird durch drei pneumatische Abtaster 254 am Transportwagen bewirkt. Diese Abtaster 254 können .ils Slauduseii, pneumatische Reflexaugen oder Gabellufischranken ausgebildet sein. Sie tasten den an der Fahrbahn befestigten Blechstreifen 253 ab, der für die einzelnen Stationen Einschnitte trägt, die Signale auslösen, damit tier Transportwagen 250 in der einen oder anderen Richtung anfahren oder /.um Stillstand kommen kann. Die Einschnitte am Blechstreifen 253 werden mil Hilfe kleiner pneumatischer Zylinder durch Blenden geöffnet oder verschlossen. Die Steuerung dieser kleinen llilfs/ylinder erfolgt /.. B. mit einem pneumatischen Nockenbund-Programmschaltwerk Durch Austausch des als Nockenbahn dienenden Blechhandes ist ein sicherer anpassungsfähi ger Fahrplan für einen oder auch für mehrere Wagen, die ein/eine Streckenabschnitte bedienen, in explosionssicherer Ausführung /u verwirklichen. Die Druckluft empfängt iIlt I ransporiwagcn über die bereits erwähnte spiralförmig gewickelte flexible Dnicklul'lleiliing287.

Bei Stillstund des Wagens 250 wird die vertikale Bewegung /wischen den Wagenteilen 250;) und 2506 enlspcrn. und es werden die Beine 269 bis 271 des Wagens 250 mit ihren Prismen 276 bis 278 auf die CJegcnpnsmen 289 der zugehörigen Auflager abgeset/i. Diese prismatischen Aufläget 289 einhüllen eine pneumatische, hydraulische oder iiiechunischc Dämpfung 292,293 und 294, die so einstellbar ist, daß nur ein bestimmter Teil des Wagen- und Sehleu.sengewiehtes als Druck auf der Dichtung zwischen Schleusensehieber 305 und Spülringkörper IRJ des Kessels 100 liistei.

Beim Anfuhrsignnl für den Transportwagen 2TO wird das Anfuhren zwungläufig so lange gesperrt, bis die Vcrtikalbcwegung /wischen den beiden Wugcntcilen 250a und 2506 nach oben abgeschlossen ist.

Für die Steuerung der Schleuse 300 sind zwei verschiedene Programme vorgesehen, die durch die Druckschalter 346 und .347 eingeleitet werden. Der Druckschalter 346 (Pig.2) befindet sich in der Trennebene zwischen .Schleuse 300 und Kessel 100 un der Unterseite des Gehäuses des Plattenschieber 309.

Der zweite Druckschalter 347 befindet sich an der Be- und Entladestation 2((0(F i g. 7).

Befindet sich die Schleuse 300 über den Kesseln 100, kommt es zur Betätigung des Schalters 346. Sobald das Kontrollinstrument 343 gemeldet hat, daß die Schleuse unter Schutzgas steht, öffnet sich der Vakuumplattenschieber 305. Als nächstes überprüft ein am Rollenlager 316 vorgesehener Druckfühler 348, ob ein Warengestell 400 an den Traghaken 324 hängt. Ist dies

ίο der Fall, erfolgt mit dem Drehantrieb 312 eine Verdrehung des Brückenteiles 323 in die in F i g. 5a und Fig.5b dargestellte Absctzstellung. Nach Ende der Drehbewegung wird der Hubantrieb 313 in Absenkrichtung betätigt. Ist die Vertikalbewegung beendet und

werden die mit Schutzgas beaufschlagten Druckschalter an den Anschlägen 338 und 339 betätigt, schaltet der Hubanlrieb 313 ab, und es wird die Drehbewegung freigegeben, bei der der Drehantrieb J12 den Brückenteil 323 in die Position gemäß Fig. ba und 6b verdreht.

Nach Ende der Drehbewegung, wird ilcr Hubantrieb auf Heben geschaltet, so daß sich der Brückenleil wieder nach oben bewegt, bis es /um Abschalten mittels des Endschalters 349 kommt. Nun kann der Vakuumpia ι tenschicber 305 wieder geschlossen wer-

den, worauf dann das bereits beschriebene Abheben und Verfahren der Schleuse JOO mit dem Transportwagen erfolgt.

Das zweite Programm für die Steuerung der Schleuse ist für das Ent- und Beladen vorgesehen. Dies,¹S zweite

Stcuerungsprogramm der Schleuse läuft wie folgt ab:

1. Das Absperrventil 351 für die Schutzgas/ufuhr zur Schleuse 300 schließt.

2. Das Abspcri ventil am Anschlußstul/en 308 für die Schiitzgasableiiung schließt.

.1.5 3. Am Anschlußsiutzen 308 wird eine Vakuumanlage angeschlossen; das Programm bleibt so lange gesperrt, Irs ein am Siui/en 308 vorgesehener Druckschalter }53 den ordnungsgemäßen Anschluß signalisiert.

4. Der Schieber 309 /ur Vakuiimleitiing öffnet.

5. Das Schul/gas aus der Schleuse wird über ilen .Stutzen 108 in einen nicht dargestellten Vorratsbehälter umgepunipi, bis sich in der Schleuse JOO ein Unterdruck von IO 'bis 10 'Torr eingestellt hat.

6. Dvr Schul/gasvorratsbehäller wird geschlossen.

7. Die Schleuse JOO wird mit l.urigeiluiet.

8. Der Plattenschieber 105 öffnet.

9. Die galvanisierte Ware wird gemäß dem zuvor beschriebenen ersten Programm der .Schleusen

s«> steuerung ausgefahren, auf ikr Drehscheibe 210 abgesetzt, um anschließend den Hrückeiiteil J2J wieder in die Schleuse 300 einzufahren. K). Die Drehscheibe 210 wird in ihre entgegengesetzte Stellung verdreht.

H II. Cicmüß dem ersterwähnten Stcucrprogrumm der Schleuse 300 wird erneut der Drückenieil 323 mit dem frunsportgesiünge ausgefahren mit einem neuen Warengestell 400 verbunden, das dünn wieder eingefahren wird.

fto 12. Der Plattenschieber 305 der Schleuse 300 wird geschlossen.

IJ. Die Lötverbindung, über die die Schleuse gemttO Verfuhrensschritt 7 geflutet wurde, wird geschlossen.

M 14. Die Schleusenkammer 300 wird auf einen Druck

von 10 'bis IO * Torr leergepumpt. Il Der Schui/gasvorratsbehäller wird geöffnet und sein Schiit/Kusinhdlt über den Anschlußstutzen 308

wieder in die Schleuse 300 nmgcpuinpt, wobei dann gleichzeitig der Schut/gasvorratsbehälter für den nächsten Arbeitsgang auf 10^' bis 10 ■* Torr evakuiert wird.

16. Der Schutzgasvorratsbehälter wird geschlossen.

17. Die Schleuse .300 wird mit Schutzgas unter geringem Überdruck von 0,1 bis 0,2 atu abgedruckt.

18. Der Vakuumschieber 309 am Anschlußstiitzen 308 wird geschlossen.

I¹). Das Schutzgasauslaßveniil am Anschlußstutzen 308 wird geöffnet.

20. Nach einer nochmaligen Überprüfung durch die Kontrollinstrumentc 343 wird das Schutzgaseinlaßvenlil 351 geöffnet.

21. Die Sehut/gasflasehe 307 wird auf ausreichenden Inhalt geprüft.

22. Der Anschluß zur Vakuumleiuing am Stutzen 308 wird aufgetrennt. Sobald der Druckschalter 353 die Abnahme der Evakiiierungslcitung signalisiert, wird das Programm des Transportwagen 250 freigegeben.

Wenn die galvanisierte Ware im Warengestell 400 an der Entladestelle 2Oi aiii den Kreisförderer 220 übergeben worden ist und somit alle Drehscheibenöffnungen auf allen drei Stationen frei sind, dreht sich die Drehscheibe 210 in die Ausgangsstellung zurück.

Die mit dem Kreisförderer 220 verfahrbaren und absenkbaren Warengestelle werden zu Beginn eines Arbeitszyklus mit der /ti galvanisierenden Ware bestückt. Anschließend bewegt der Kreisförderer 220 tue bestückten Warengestelle 400 zur Beladestelle 202, wo sie abgesetzt werden, damit sie von der Schleuse 300 aufgenommen und zum Galvanisierkessel und/oder einer Mehrzahl von Bearbeitungsstationen zugeführt werden.

Vorzugsweise befindet sich die Beschickung der Gestelle 400 außerhalb der eigentlichen Galvanisieranlage, die, wie vorstehend beschrieben, im wesentlichen automatisch arbeitet. Praklisch braucht sich kaum eine Person in der eigentlichen Galvanikanlage aufzuhalten.

An tier Be- und Entlatlcstation werden nicht benotigte Warengestelle 400 zwischen der Entladestelle 201 und der Beladcstclle 202 abgestellt. Ist die Entladestelle 201 besetzt, so wird diese mit dem nächsten Warengestell entladen und die Ware dann zur Kontrolle und Entnahme von den Gestellen gefahren. Im Anschluß daran beginnt der nächste Arbeitszyklus.

Hierzu 7 Blatt Zeichnungen

Claims (12)

1. Patentansprüche:

   I. Einrichtung zum Galvanisieren von Werkstükken in unter Schutzgas betriebenen Badbehältern, dadurch gekennzeichnet, daß die Badbehälter (100), zugehörige Be- und Entladestationen (200) sowie evtl. vorhandene Vor- und Nachbehandlungsstationen mit ein fernbedienbares Hubgestell (323) enthaltenden Schleusenkammern (300) versorgt werden, die auf Anschlußstutzen der Badbehälter (100) und Bearbeitungsstationen gasdicht aufsetzbar sind, daß die Schleusenkammern (300) einerseits und die Badbehälter (100) und Bearbeitungsstationen andererseits bei abgehobener Schleusenkammer (300) relativ zueinander translatorisch verfahrbar sind, daß die unter Schutzgas betriebenen Stationen und Schleusenkammern (300) neben ihren einander korrespondierenden Anschlußstutzen mit Flachschiebern ((80, 305) absperrbar sind und daß der bei angekoppelter Schleuse (300) zwischen den Flachschiebern (180, 305) liegende Raum (183) mit Anschlüssen (185) zum Einleiten von und Spülen mit Schutzgas versehen ist.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für alle Badbehälter (100), zugehörige Be- und Entladestationen (200), sowie evtl. vorhandene Vor- und Nachbehandlungsstationen eine gemeinsame Schleusenkammer (300) vorgesehen ist.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleusenkammer (300) mit einem Schutzgasvorratsbehälter verbindbar ist (308) und Mittel vorgesehen sind, um das Schutzgas zwischen Schleusenkammer (300) und Vorratsbehäl ter umzupumpen und im Vorratsbehälter zu speichern.
4. 4. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Hubgestell (323) der Schleusenkammer (300) mit einem Drehantrieb (312) und in Drehrichtung wirksamen Bajonettkupplungen (324, 401) für die Warengestelle (400) versehen ist.
5. 5. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Hubgestell (323) mit einer teleskopartigen Führung (330 — 339) versehen ist und an einem Hubseil (321) hängt, das mit einem Hubmotor (318) auf- und abgespult werden kann.
6. 6. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsmotore (315, 318) für den Hub- und Drehantrieb (312, 313) des Hubgestelles (323) außerhalb der Schleusenkammer (300) angeordnet sind und über gasdicht durchgeführte konzentrisch zueinander verlaufende Achsen auf die in der Schleusenkammer (300) angeordneten Antriebsteile einwirken.
7. 7. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußstutzen der Schleusenkammer und der mit dieser Schleusenkammer zu verbindenden Badbehälter und Bearbeitungsstationen kreisförmige Querschnitte haben.
8. 8. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Flachschieber als Vakuumplattenschieber (180,305) ausgebildet sind.
9. 9. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleusenkammer (300) im gasdicht gekoppelten Zustand mit vorzugsweise pneumatischen Federn (292 — 294) gewichtsentlastet
10. 10. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 9, gekennzeichnet durch als Kathode wirkende Werkstückträger (400), die mit einem Beweg'ingsantrieb (173) versehen sind, mit dem die Werkstückträger (400) periodisch vertikal und/oder kreisförmig bewegbar sind.
11. 11. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß zur Zentrierung der Schleusenkammer (300) auf der Station an der Schleuse (300) Führungsprismen (276-278) vorgesehen sind, für die an den Stationen entsprechende Gegenprismen (289) vorgesehen sind,
12. 12. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die pneumatischen Steuerungsteile in den mit Schutzgas versorgten Räumen der Einrichtung als pneumatisches Arbeitsmittel Schutzgas verwenden.