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Vorrichtung zum Galvanisieren
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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Galvanisieren mit einer
an einem Rahmen auf Lagerzapfen drehbar gelagerten Galvanisiertrommel, in die durch
wenigstens einen Lagerzapfen Behandlungsflssigkeit einleitbar ist.
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In den schwedischen Patentschriften 332 108 und 371 456 sind Galvanisiervorrichtungen
beschrieben, bei denen nicht die Galvanisiertrommel mit dem Behandlungsgut, sondern
die Behandlungsflüssigkeit bewegt wird. Auf diese Weise können die Vorteile der
Gegenstromspülung ausgenutzt werden, obwohl der gesamte Gegenstromspülvorgang in
einer einzigen Spülstation stattfindet.
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Die Voraussetzung dafür, daß das genannte Spülverfahren richtig funktioniert,
besteht darin, daß das Behandlungsgut sowohl mit großen Mengen einer zirkulierenden
Behandlungsflüssigkeit gespült, als auch mit verhältnismäßig kleinen Mengen reinen
Wassers besprüht werden kann.
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Eine einfachere Vorrichtung zum Spülen ist in der schwedischen Patentschrift
211 026 beschrieben. Die dort zur Anwendung kommende Spülnabenkonstruktion ist jedoch
für die modernen, komplizierten Spülungen mit Zirkulation nicht geeignet, da die
Spülnabe nur eine konstante Menge Spülflüssigkeit durchläßt. Diese ist zu klein,
und der Spülvorgang dauert zu lange, wenn die Spülflüssigkeit durch kleine Spritzdüsen
in die Trommel gesprüht wird.
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Erweitert man jedoch den Querschnitt der Einlaßöffnungen für die Spülflüssigkeit
in die Trommel, um der Forderung nach Umlaufspülung mit groBen Plüssigkeitsmengen
zu entsprechen, wird andererseits der frischwasserverbrauch unannehmbar groß.
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Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Galvanisiervorrichtung
zu schaffen, welche eine Behandlung des Guts in der Trommel wahlweise mit großen
Mengen Spülflüssigkeit oder kleinen Mengen versprühter Plüssigkeit gestattet, und
zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß sich Sprühkanäle
und davon getrennte Einlaßkanäle durch den Lagerzapfen bis in die Trommel erstrecken
und derart an ein Steuerventil angeschlossen sind, daß die Sprühkanäle wahlweise
allein oder zusammen mit den Einlaßkanälen beaufschlagbar sind.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat den Vorteil, daß z.B.
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Frischwasser nur in verhältnismäßig kleinen Mengen durch die Sprühkanäle
in die Trommel eingeleitet wird, während bei Behandlung des Guts mit einer Spülfl%Lssigkeit
diese sowohl durch die Sprtihkanäle als auch durch die davon getrennten, im Querschnitt
größeren Einlaßkanäle zugeführt wird.
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In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist der Lagerzapfen so
gestaltet, daß sich die darin angeordneten Kanäle gut reinigen lassen. Zu diesem
Zweck ist vorgesehen, daß die Sprühkanäle und die Einlaßkanäle an zwei getrennte
Ringkammern
angeschlossen sind, welche teilweise durch einen lösbaren Einsatz im Lagerzapfen
begrenzt sind.
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Die Kanäle werden in diesem Fall durch das Herausnehmen des Einsatzes
zugänglich. Besonders gute Reinigungsmöglichkeit besteht, wenn der Einsatz den radial
inneren Teil des Lagerzapfens bildet und mit seiner äußeren Mantelfläche die Einlaßkanäle
und/oder die Sprühkanäle begrenzt.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiels näher erläutert.
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Es zeigen: Fig. 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Galvanisiervorrichtung
mit einer von einem Zahnradgetriebemotor angetriebenen Galvanisiertrommel, Fig.
2 einen Querschnitt nach Schnittlinie A-A in Fig. 1, Fig. 3 einen Längsschnitt durch
einen der Lagerzapfen der Galvanisiertrommel nach Fig. 1 und 2 sowie durch ein Steuerventil
für die Behandlungsflüssigkeiten, Fig. 4 eine Stirnansicht auf ein Lager der Trommel
von innen und Fig. 5 eine Stirnansicht des Lagers der Trommel von außen.
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Die in Fig. 1 und 2 gezeigte Galvanisiertrommel 1 ist mittels zweier
Lagerzapfen 2 an einem Rahmen 3 drehbar gelagert. Der Rahmen kann zusammen mit der
Galvanisiertrommel und einem am Rahmen befestigten Steuerventil 20 in eine nicht
gezeigte Behandlungswanne, die Spülstation, hinein abgesenkt werden, in welcher
dann die verschiedenen Spülvorgänge stattfinden.
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Wie aus Fig. 3, 4 und 5 ersichtlich ,sitzt auf dem Lagerzapfen 2 jeweils
der Innenring 4 eines Kugellagers, dessen Außenring in die Stirnwand der Galvanisiertrommel
eingepaßt ist. Ein zwischen dem Innenring 4 des Kugellagers und dem Rahmen 3 auf
dem Lagerzapfen 2 angeordneter Distanzring 6 sichert einerseits den Abstand des
Kugellagers vom Rahmen und andererseits die Befestigungsstelle des Lagerzapfens
im Rahmen neben dem Kopf 7 des Lagerzapfens.
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Der Lagerzapfen 2 hat eine zentrale Bohrung 8, in deren Wand Axialnuten
angebracht sind, die zusammen mit einem in die Bohrung eingeführten, herausnehmbaren
Einsatz 9 mit zylindrischer Außenfläche axiale Einlaßkanäle 10 bilden. Die letzteren
gehen von einer Ringkammer 11 aus, die ebenfalls durch die Wand der Bohrung 8 und
die Außenfläche des Einsatzes 9 begrenzt wird.
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Der Einsatz 9 ist an einem Ende mit einem Kopf 12 mit Außengewinde
versehen und kann damit in ein entsprechendes Gewinde im Lagerzapfen eingeschraubt
werden. Der Einsatz wird normalerweise durch das Gewinde im Lagerzapfen gehalten,
kann aber bei Bedarf herausgeschraubt und herausgenommen werden, wenn z.B. die Einlaßkanäle
10 und Sprühkanäle 13,auf die weiter unten eingegangen wird, gereinigt werden müssen.
Um den Einsatz 9 ein- und herausschrauben zu können, ist sein Kopf 12 mit Schlüssellöchern
14 für ein passendes Werkzeug versehen.
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Fig. 3 zeigt auch einen Teil eines stromführenden, biegsamen Kabels
15, welches durch eine zentrale Bohrung 16 im Einsatz 9 in die Trommel geführt ist,
wie aus Fig. 1 ersichtlich. Auf dem Einsatz sitzt ein Dichtungsring 17, der zwischen
dem Kopf 12 des Einsatzes und den EinlaB-kanälen 10 in der Bohrung 8 abdichtet und
zusammen mit dem Kopf 12 des Einsatzes und dem Kopf 7 des Lagerzapfens eine Ringkammer
18 begrenzt.
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Von der Ringkammer 18 aus erstrecken sich axiale Sprühkanäle 13 durch
den Lagerzapfen, wobei diese Kanäle im Ring außerhalb der Einlaßkanäle 10 angeordnet
sind.
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Wie aus Fig. 3 und 4 hervorgeht, bilden die inneren Mündungsöffnungen
der Sprühkanäle 13 im Querschnitt kleinere Sprühdüsen 19. Mittels dieser Düsen wird
die Flüssigkeit fein verteilt und eine stärkere Dusch- bzw. Brausewirkung erzielt.
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Die Ringkammer 11 ist über eine Rohrleitung 21 mit dem am Rahmen befestigten
Steuerventil 20 verbunden. Diese Leitung geht von dem einen stirnseitigen Ende des
Ventilgehäuses aus, wie Fig. 3 zeigt. Eine weitere Rohrleitung 22 setzt seitlich
am Gehäuse des Steuerventils an und erstreckt sich von dort zu dem Ringkanal 18.
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Der Rahmen 3 ist zusammen mit der Galvanisiertrommel 1 und dem Steuerventil
20 senkrecht verstellbar, wobei das Steuerventil auf ein in Fig. 3 gestrichelt argeielltetes
festes Kupplungsteil 23 absenkbar ist. Eine Leitung 24, welche als Versorgungsleitung
für zirkulierende Spülflüssigkeit dient, ist an die Kupplung angeschlossen.
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Diese Leitung mundet in dem zapfenförmigen Kupplungsteil auf einem
unteren Niveau. Im gekuppelten Zustand strömt ds Spülflüssigkeit von dort durch
radial äußere Kanäle 25 im Gehäuse des Steuerventils 20 zu dessen oberen Ende. Von
hier aus drückt die zuströmende Flüssigkeit eine Ventilkugel 26 im Gehäuse 29 nach
unten gegen einen Sitz 27, wodurch die Zufuhr von Frischwasser durch einen zentralen
Kanal 36 im Kupplungsteil 23 und eine daran angeschlossene Versorgungsleitung 28
abgeschlossen wird.
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In der unteren Stellung der Kugel 26 verbindet das Steuerventil 20
die Spülflüssigkeitsleitung 24 mit den beiden Fohrleitungen 21 und 22, so daß über
die Ringkammern 11 und 1d sowie die Kanäle 10 und 13 zirkulierende Spülflüssigkeit
in die Galvanisiertrommel 1 gelangt. Im
Zusammenwirken können auf
diese Weise die beiden Gruppen von Kanälen 10 und 13 eine maximale Menge zirkulierender
Spülnussigkeit der Galvanisiertrommel zuführen.
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Wenn das Behandlungsgut mit Frischwasser oder einer anderen flüssigkeit
übersprüht werden soll, erfolgt der Zufluß über die Leitung 28, während gleichzeitig
die Leitung 24 geschlossen gehalten wird. In diesem Fall drUckt die aus der Leitung
28 kommende Flüssigkeit im Steuerventil 20 die Kugel 26 nach oben zum oberen Ende
des Ventilgehäuses 29 hin, so daß die Kugel an einem Sitz 30 zur Anlage kommt und
die Rohrleitung 21 absperrt. Die Leitung 28 hat somit nur Anschluß an die Rohrleitung
22 und die Sprühkanäle 13 mit ihren verhältnismäßig kleinen Sprühdüsen 19. Das Frischwasser
wird deshalb nur in kleiner Menge in die Galvanisiertrommel auf das darin enthaltene
Gut gesprüht.
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Durch die beschriebene Anordnung kann man wahlweise entweder eine
verhältnismäßig große Menge zirkulierender Spülflüssigkeit aus der Versorgungsleitung
24 oder eine kleine Menge Frischwasser aus der Versorgungsleitung 28 der Galvanisiertrommel
zuführen. In beiden Fällen wird eine gute Sprühwirkung erzielt, da jeweils die Flüssigkeit
durch die engen Sprühdüsen 19 der Sprühkanäle 13 gepreßt wird.
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Die Erfindung ist besonders geeignet zur Anwendung bei mittels Kugellagern
4, 5 gelagerten Galvanisiertrommeln 1.
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Die Kugellager bieten gegenüber den gebräuchlichen Gleitlagern den
Vorteil besserer Verschleißfestigkeit und Geräuschlosigkeit. Im Zusammenhang mit
der Erfindung besteht die Möglichkeit, eine Anzahl Ablaufbohrungen 32 an die mit
31 bezeichnete Kugel-Laufrille heranzuführen.
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Durch die Bohrungen 32 kann Spülwasser ablaufen, welches in das Kugellager
eingedrungen ist. Außerdem wird dem Lager eine größere Menge Spülflüssigkeit durch
einen Kanal 34 zwischen der Kugel-Laufrille und einem der Spriihkanäle 13 zugeführt.
Die Laufrille und die Kugeln 33
werden auf diese Weise bei jedem
Spülvorgang mit reinem Spülwasser bzw. Frischwasser gespült, so daß die Entstehung
kristallischer Ablagerungen von Salzen der galvanischen Bäder im Lager verhindert
ist.
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Die beschriebene Vorrichtung funktioniert wie folgt: Nach einem Galvanisiervorgang
ist das Behandlungsgut in der Galvanisiertrommel mit umweltschädlichen Badresten
behaftet, die unter Einsatz eines möglichst geringen Volumens Frischwasser abgespült
werden müssen. Dies geschieht am einfachsten dadurch, daß die perforierte Galvanisiertrommel
in einer Spritzspülstation langsam in Rotation gesetzt wird, wie in der schwedischen
Patentschrift 371 456 beschrieben, wobei Spülung und Absprühen mit verschiedenen
Flüssigkeiten automatisch geschieht in verschiedenen Zeitintervällen und in verschiedenen
Kombinationen mit einem minimalen Zuschuß von Frischwasser.
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Infolge unterschiedlicher Gruppen von Kanälen in den Lagerzapfen kann
bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung das in der Galvanisiertrommel befindliche
Gut entweder gespült und besprüht oder nur mit Spülflüssigkeit abgesprüht werden.
Beim Zusammenwirken der beiden Gruppen von Kanälen wird der Galvanisiertrommel eine
größtmögliche enge Spülflüssigkeit zugeführt, wie dies bei Spülungen mit zirkulierenden
Flüssigkeiten wünschenswert ist.
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Andererseits ist es wichtig, daß die Flüssigkeitsmenge bei Spülungen
mit frischen Spülfluiden, wie z.B. Frischwasser begrenzt wird, und zu diesem Zweck
wird in diesem Fall die Flüssigkeit nur durch die Sprühkanäle mit den relativ engen
Sprühdüsen 19 zugeführt.
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Für die Bedienungsperson ist es weiterhin wichtig, daß sich die verschiedenen
Kanäle 10 und 13 bei Bedarf leicht reinigen lassen, nachdem der Einsatz 9 vom Lagerzapfen
entfernt worden ist.
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Die Erfindung hat weiterhin den Vorteil, daß der Austausch.* der Elektrolytflüssigkeit
in der Trommel während des Galvanisiervorgangs in hohem Grade erleichtert und verbessert
wird. In Galvanisiertrommeln, die auf konventionelle Weise gespült werden, erfolgt
der Flüssigkeitsaustausch mit dem Galvanisierbad im wesentlichen auf hydrostatischem
Weg, d.h. die Badlösung dringt durch die perforierte Wand der Galvanisiertrommel
ein. Der ständige Austausch der Badflüssigkeit in der Galvanisiertrommel hat große
Bedeutung für eine schnelle Metallabscheidung sowie die gute und gleichmäßige Qualität
der abgeschiedenen Metallschicht.
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Ein guter Austausch der Badflüssigkeit hat demnach zur Folge, daß
man einen frischen Kathodenfilm erhält, weil ständig ein neuer und unverbrauchter
Eletrolyt dem Behandlungsgut zugeführt wird.
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Der blektrolytaustausch kann im Prinzip in derselben Weise wie die
oben beschriebene Spülung des Guts getördert werden . Wenn in diesem Fall die Trommel
1 in ein Galvanisierbad getaucht wird, betätigt das an dem Rahmen befestigte Steuerventil
ein im Behandlungsbad im Zusammenhang mit dem Kupplungsteil 23 angeordnetes, nicht
gezeigtes, selbst öffnendes Ventil, durch welches Badflüssigkeit über das Steuerventil
und die Lagerzapfen unmittelbar der Galvanisiertrommel zugeführt wird. Dieser Flüssigkeitsaustausch
findet während des gesamten Galvanisiervorgangs statt und endet erst, wenn die Trommel
aus dem Bad herausgehoben wird.
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L e e r s e i t e