DE2753270C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Galvanisieren mit einer an einem Rahmen auf Lagerzapfen drehbar gelager­ ten Galvanisiertrommel, in die durch Einlaßkanäle, welche sich durch wenigstens einen Lagerzapfen bis in die Trommel erstrecken, über eine Versorgungsleitung zugeführte Be­ handlungsflüssigkeit einleitbar ist.

In den schwedischen Patentschriften 3 32 108 und 3 71 546 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, ob­ wohl der gesamte Gegenstromspülvorgang in einer einzigen Spülstation stattfindet.

Die Voraussetzung dafür, daß das genannte Spülverfahren richtig funktioniert, besteht darin, daß das Behandlungs­ gut sowohl mit großen Mengen einer zirkulierenden Behand­ lungsflüssigkeit bespült, als auch mit verhältnismäßig kleinen Mengen reinen Wassers besprüht werden kann.

Eine einfache Vorrichtung zum Spülen ist in der DE-AS 12 81 218 beschrieben. Die dort zur Anwendung kommende Spülnabenkonstruktion mit Einlaßkanälen ist jedoch für die modernen, komplizierten Spülungen mit Zirkulation nicht ge­ eignet, da die Spülnabe nur eine konstante Menge Spülflüs­ sigkeit durchläßt. Versieht man die Einlaßkanäle mit klei­ nen Mündungsöffnungen in Form von Spritzdüsen, dauert der Spülvorgang zu lange. Erweitert man jedoch den Querschnitt der Einlaßkanäle für die Spülflüssigkeit in die Trommel, um der Forderung nach Umlaufspülung mit großen Flüssigkeits­ mengen zu entsprechen, wird andererseits der Frischwasser­ verbrauch unannehmbar groß.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Gal­ vanisiervorrichtung zu schaffen, welche eine Behandlung des Guts in der Trommel wahlweise mit großen Mengen Spülflüs­ sigkeit oder kleinen Mengen versprühter Flüssigkeit ge­ stattet, und zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß sich zusätzlich zu den Einlaßkanälen im Querschnitt kleinere Sprühkanäle durch den Lagerzapfen er­ strecken, die durch ein Steuerventil in dessen einer Stel­ lung an dieselbe Versorgungsleitung für Behandlungsflüssig­ keit wie die Einlaßkanäle angeschlossen sind und bei einer anderen Stellung des Steuerventils Anschluß an eine Ver­ sorgungsleitung für eine andere Behandlungsflüssigkeit ha­ ben, während die Einlaßkanäle abgesperrt sind.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat den Vorteil, daß z. B. Frischwasser nur in verhältnismäßig kleinen Mengen durch die Sprühkanäle in die Trommel eingeleitet wird, während bei Be­ handlung des Guts mit einer Spülflüssigkeit diese sowohl durch die Sprühkanäle als auch durch die davon getrennten, im Querschnitt größeren Einlaßkanäle zugeführt wird.

In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist der Lager­ zapfen so gestaltet, daß sich die darin angeordneten Ka­ näle 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. 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.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeich­ nung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Galvanisiervorrichtung mit einer von einem Zahnradgetriebemotor angetriebenen Galvanisier­ trommel,

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 Behandlungsflüs­ sigkeiten,

Fig. 4 eine Stirnansicht auf ein Lager der Trommel von innen und

Fig. 5 eine Stirnansicht des Lagers der Trommel von außen.

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 Galvanisier­ trommel und einem am Rahmen befestigten Steuerventil 20 in eine nicht gezeigte Behandlungswanne, die Spülstation, hinein abgesenkt werden, in welcher dann die verschiedenen Spülvorgänge stattfinden.

Wie aus Fig. 3, 4 und 5 ersichtlich, sitzt auf dem Lager­ zapfen 2 jeweils der Innenring 4 eines Kugellagers, dessen Außenring in die Stirnwand der Galvanisiertrommel einge­ paßt ist. Ein zwischen dem Innenring 4 des Kugellagers und dem Rahmen 3 auf dem Lagerzapfen 2 angeordneter Distanz­ ring 6 sichert einerseits den Abstand des Kugellagers vom Rahmen und andererseits die Befestigungsstelle des Lager, zapfens im Rahmen neben dem Kopf 7 des Lagerzapfens.

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.

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 gehal­ ten, kann aber bei Bedarf herausgeschraubt und herausge­ nommen werden, wenn z. B. die Einlaßkanäle 10 und Sprüh­ kanäle 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.

Fig. 3 zeigt auch einen Teil eines stromführenden, bieg­ samen 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 9 und den Einlaß­ 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.

Von der Ringkammer 18 aus erstrecken sich axiale Sprüh­ kanäle 13 durch den Lagerzapfen, wobei diese Kanäle im Ring außerhalb der Einlaßkanäle 10 angeordnet sind.

Wie aus Fig. 3 und 4 hervorgeht, bilden die inneren Mündungsöffnungen der Sprühkanäle 13 im Querschnitt klei­ nere Sprühdüsen 19. Mittels dieser Düsen wird die Flüssig­ keit fein verteilt und eine stärkere Dusch- bzw. Brause­ wirkung erzielt.

Die Ringkammer 11 ist über eine Rohrleitung 21 mit dem am Rahmen 3 befestigten Steuerventil 20 verbunden. Diese Leitung geht von dem einen stirnseitigen Ende des Ventil­ gehäuses aus, wie Fig. 3 zeigt. Eine weitere Rohrleitung 22 setzt seitlich am Gehäuse des Steuerventils an und er­ streckt sich von dort zu dem Ringkanal 18.

Der Rahmen 3 ist zusammen mit der Galvanisiertrommel 1 und dem Steuerventil 20 senkrecht verstellbar, wobei das Steuerventil auf ein in Fig. 3 gestrichelt angedeutetes festes Kupplungsteil 23 absenkbar ist. Eine Leitung 24, welche als Versorgungsleitung für zirkulierende Spül­ flüssigkeit dient, ist an die Kupplung angeschlossen. Diese Leitung mündet in dem zapfenförmigen Kupplungs­ teil auf einem unteren Niveau. Im gekuppelten Zustand strömt die Spülflüssigkeit von dort durch Kanäle 35 zum Kupplungsteil 23 und 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 zentra­ len Kanal 36 im Kupplungsteil 23 und eine daran angeschlos­ sene Versorgungsleitung 28 abgeschlossen wird.

In der unteren Stellung der Kugel 26 verbindet das Steuer­ ventil 20 die Spülflüssigkeitsleitung 24 mit den beiden Rohrleitungen 21 und 22, so daß über die Ringkammern 11 und 18 sowie die Kanäle 10 und 13 zirkulierende Spül­ flüssigkeit in die Galvanisiertrommel 1 gelangt. Im Zusammenwirken können auf diese Weise die beiden Gruppen von Kanälen 10 und 13 eine maximale Menge zirkulierender Spülflüssigkeit der Galvanisiertrommel zuführen.

Wenn das Behandlungsgut mit Frischwasser oder einer an­ deren Flüssigkeit übersprüht werden soll, erfolgt der Zufluß über die Leitung 28, während gleichzeitig die Lei­ tung 24 geschlossen gehalten wird. In diesem Fall drückt die aus der Leitung 28 kommende Flüssigkeit im Steuer­ ventil 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 klei­ ner Menge in die Galvanisiertrommel auf das darin ent­ haltene Gut gesprüht.

Durch die beschriebene Anordnung kann man wahlweise ent­ weder 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 Flüssig­ keit durch die engen Sprühdüsen 19 der Sprühkanäle 13 ge­ preßt wird.

Die Erfindung ist besonders geeignet zur Anwendung bei mittels Kugellagern 4, 5 gelagerten Galvanisiertrommeln 1. Die Kugellager bieten gegenüber den gebräuchlichen Gleit­ lagern den Vorteil besserer Verschleißfestigkeit und Geräuschlosigkeit. Im Zusammenhang mit der Erfindung be­ steht die Möglichkeit, eine Anzahl Ablaufbohrungen 32 an die mit 31 bezeichnete Kugel-Laufrille heranzuführen. 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 Sprühkanäle 13 zugeführt. Die Laufrille und die Kugeln 33 werden auf diese Weise bei jedem Spülvorgang mit reinem Spülwasser bzw. Frischwasser gespült, so daß die Ent­ stehung kristallischer Ablagerungen von Salzen der gal­ vanischen Bäder im Lager verhindert ist.

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 ge­ schieht am einfachsten dadurch, daß die perforierte Galvanisiertrommel in einer Spritzspülstation langsam in Rotation gesetzt wird, wie in der schwedischen Patent­ schrift 3 71 456 beschrieben, wobei Spülung und Absprühen mit verschiedenen Flüssigkeiten automatisch geschieht in verschiedenen Zeitintervallen und in verschiedenen Kombinationen mit einem minimalen Zuschuß von Frisch­ wasser.

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 abge­ sprüht werden. Beim Zusammenwirken der beiden Gruppen von Kanälen wird der Galvanisiertrommel eine größtmögliche Menge Spülflüssigkeit zugeführt, wie dies bei Spülungen mit zirkulierenden Flüssigkeiten wünschenswert ist. Andererseits ist es wichtig, daß die Flüssigkeitsmenge bei Spülungen mit frischen Spülfluiden, wie z. B. Frisch­ wasser begrenzt wird, und zu diesem Zweck wird in diesem Fall die Flüssigkeit nur durch die Sprühkanäle mit den relativ engen Sprühdüsen 19 zugeführt.

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.

Die Erfindung hat weiterhin den Vorteil, daß der Austausch der Elektrolytflüssigkeit in der Trommel während des Gal­ vanisiervorgangs 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. Ein guter Austausch der Badflüssigkeit hat demnach zur Folge, daß man einen frischen Kathodenfilm erhält, weil ständig ein neuer und unverbrauchter Elektrolyt dem Behand­ lungsgut zugeführt wird.

Der Elektrolytaustausch kann im Prinzip in derselben Weise wie die oben beschriebene Spülung des Guts gefördert wer­ den. Wenn in diesem Fall die Trommel 1 in ein Galvanisier­ bad 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 Galvani­ siertrommel zugeführt wird. Dieser Flüssigkeitsaustausch findet während des gesamten Galvanisiervorgangs statt und endet erst, wenn die Trommel aus dem Bad herausgehoben wird.

Claims (11)

1. Vorrichtung zum Galvanisieren mit einer an einem Rahmen auf Lagerzapfen drehbar gelagerten Galvanisiertrommel, in die durch Einlaßkanäle, welche sich durch wenigstens ei­ nen Lagerzapfen bis in die Trommel erstrecken, über eine Versorgungsleitung zugeführte Behandlungsflüssigkeit ein­ leitbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß sich zusätzlich zu den Einlaßkanälen (10) im Querschnitt kleinere Sprühkanäle (13) durch den Lagerzapfen (2) erstrec­ ken, die durch ein Steuerventil (20) in dessen einer Stel­ lung an dieselbe Versorgungsleitung (24) für Behandlungs­ flüssigkeit wie die Einlaßkanäle (10) angeschlossen sind und bei einer anderen Stellung des Steuerventils (20) An­ schluß an einer Versorgungsleitung (28) für eine andere Behandlungsflüssigkeit haben, während die Einlaßkanäle (10) abgesperrt sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Sprühkanäle (13) und die Einlaßkanäle (10) an zwei getrennte Ringkam­ mern (11, 18) angeschlossen sind, welche teilweise durch einen lösbaren Einsatz (9) im Lagerzapfen (2) begrenzt sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Einsatz (9) den radial inneren Teil des Lagerzapfens (2) bildet und mit seiner äußeren Mantelfläche die Einlaßkanäle (10) und/ oder die Sprühkanäle (13) begrenzt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaßkanäle (10) durch axiale Nuten im Lagerzapfen (2) und/oder im Einsatz (9) gebildet sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß der Einsatz (9) in den Lagerzapfen (2) einschraubbar ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß durch eine Bohrung (16) im Einsatz (9) hindurch ein Kabel (15) in die Trommel (1) einführbar ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß die Sprühkanäle (13) nur im Bereich ihrer Mündung (19) einen verengten Querschnitt haben.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, ge­ kennzeichnet durch wenigstens einen Verbindungskanal (34) zwischen einem Sprühkanal (13) und dem Lagerinnenraum eines die Trommel (1) auf dem Lagerzapfen (2) führenden Wälzagers (4, 5).

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da­ durch gekennzeichnet, daß das Steuerventil (20) ein selbsttätig umschaltbares Kugel­ ventil ist, an welches zwei getrennte Versorgungsleitungen (24, 28) angeschlossen sind, wobei durch Druckbeaufschla­ gung der einen Versorgungsleitung (28) die Kugel (26) gegen einen ersten Ventilsitz (30) andrückbar ist, welcher gegen die Einlaßkanäle (10) und gegen die andere Ver­ sorgungsleitung (24) abdichtet, während durch Druckbe­ aufschlagung der letzteren die Kugel (26) gegen einen zweiten Ventilsitz (27) andrückbar ist, welcher gegen die erste Versorgungsleitung (28) abdichtet.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zwischen den beiden Ventilsitzen (30, 27) ein mit den Sprühkanälen (13) verbundener Ventilauslaß (22) angeordnet ist, welcher in beiden Ventilstellungen geöffnet ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, da­ durch gekennzeichnet, daß der Rahmen (3) bewegbar ist und das Gehäuse des Steuerven­ tils (20) einseitig mit einem Steckanschluß ausgebildet ist, welcher mit einem ortsfesten Kupplungsteil (23) zu­ sammenwirkt, wobei im gekuppelten Zustand beide einzeln mit Druck beaufschlagbaren Versorgungsleitungen (24, 28) Anschluß an das Steuerventil (20) haben.