DE2753852A1 - Vorrichtung zum antrieb von trommeln - Google Patents

Description

SCMERiNG AG

Geweiblicher Rechtsschutz

Berlin, don 28. November 1977

VORRICHTUNG ZUK /.WTRIEB VOM TROI-MELN

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Antrieb von Trommeln insbesondere für die chemische Behandlung oder die Galvanisierung von Massente.ilen.

Beim Galvanisieren oder bei der chemischen Behandlimg von Massenteilen, v/erden die Teile üblicherweise in Trommeln oder Glocken eingefüllt, die in die Behandlungslösung eingetaucht und v/ährend des Arbeitsablaufs in Rotation versetzt v/erden. Diese Rotation hat den Zweck, den einzelnen Teilen ständig eine andere Lage zu geben, damit die Behandlung der Oberfläche möglichst gleichmäßig erfolgt. Bei elektrochemischen Vorgängen ist es darüber hinaus erforderlich, eine Kontaktierung der Teile mit einen Pol einer Stromquelle vorzunehmen.

Die Gehäuse der Trommeln müssen beim Galvanisieren aus nichtleitenden Werkstoffen sein, da sich sonst das abzuscheidende Metall auch an der Trommelwandung niederschlagen würde. Die Trommeln sind deshalb üblicherweise aus Kunststoff gefertigt.

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Dieser Werkstoff erfüllt aber auch noch eine andere Forderung, die sich bei den genannten-Behandlungsverfahren stelle, nämlich die der Korrosionsfestigkeit gegenüber den.verwendeten Lösungen. Galvanisierbäder oder Bäder zur chemischen Behandlung enthalten meist Säuren, die gegenüber metallischen Werkstoffen stark aggressiv sind.

Während nun die Verwendung von Kunststoffen für den Trominelkörper oder auch für die Lagerarme einer Trommel keine technischen Schwierigkeiten bereitet, gibt es bei einem Trommelaggregat weitere Bauteile, die nur mit Schwierigkeiten oder überhaupt nicht in Kunststoff ausgeführt werden können.

Es sind dies z. B. der Tragrahmen und der Antriebsmotor. Aus Festigkeitsgründen ist beim Tragrahmen der Ersatz von Metall durch Kunststoff kaum möglich. Das Metall wird jedoch durch überzüge aus Lack oder durch Beschichtungen aus Kunststoff geschützt. Auch für den Antriebsmotor ist auf diese Weise ein ausreichender Schutz gegenüber den aus den Lösungen aufsteigenden aggressiven Dämpfen zu erreichen. Dieser Schutz ist jedoch nicht mehr zu gewährleisten, wenn die Flüssigkeiten direkt auf die genannten Teile einwirken. Nun erfolgt zwar bei der Gestaltung eines Trommelaggregates die Anordnung dieser korrosionsgefährdeten Teile so, daß sie in ausreichendem Abstand über dem Niveau der Behandlungslösung liegen. Damit ist eine direkte Benetzung mit Flüssigkeit vermieden.

Die Gefahr einer indirekten Benetzung ist jedoch durch den

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üblicherweise verwendeten Trommelantrieb gegeben. Dieser übliche Antrieb der Trommel erfolgt durch den erwähnten Motor über Zahnräder, wobei diese Zahnräder als geradeverzahnte Stirnräder ausgeführt sind. Bei den meisten bekannten Konstruktionen ist an einer Stirnseite des Trommelkörpers ein großes Zahnrad angeordnet, dessen Durchmesser etwa so groß ist, wie der Durchmesser bzw. Schlüsselweite der Trommel. Die Antriebswelle des Motors trägt ein wesentlich kleineres Zahnrad und zur Erreichung eines ausreichenden Abstand.es zwischen Trommel und Motor ist noch ein Zwischenrad vorhanden. Bei diesen Durchmesserverhältnissen ist eine - erwünschte - Drehzahlreduzierung zwischen Antriebsmotor und Trommel gegeben.

Der Trommelkörper - und damit des an ihm angebrachte Zahnrad taucht v/ährend des Behandlungsvorganges fast ganz oder auch völlig in die Behandlungslösung ein. Durch die Rotation wird das Zahnrad am gesamten Umfang mit Flüssigkeit benetzt. Die Flüssigkeit wird auch auf das Zwischenzahnrad und von diesem auf das am Motor angeordnete Antriebsrad übertragen. Im Laufe der Zeit gelangt auch Flüssigkeit auf die benachbarten Partien des Antriebsmotors sowie des Tragrahmens und übt dort einen aggressiven Einfluß aus. Dadurch ist die Lebensdauer dieser Bauteile eingeschränkt.

Es wurde schon versucht, den geschilderten Nachteil des Trommelantriebs über Stirnräder dadurch zu umgehen, daß man Kegelräder verwendet. Dabei wurde auch v/ieder am Trommelkörper ein

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größeres Zahnrad angeordnet,, das mit einem kleineren ZaImrad im Eingriff stand, welches am.Ende einer vertikalen V/elle angebracht war. Der Nachteil dieses Systems liegt in den auftretenden Axialkräften, was bei Kunststoff als erforderlichen Werkstoff eine sehr kräftige Dimenslonierung der Lagerungen und der Antriebswelle notwendig macht. Dadurch wird dieses System aufwendig^ und benötigt viel Platz, weshalb es nur für kleine Trommelabmessungen eine gewisse Verbreitung fand.

Ein weiteres konstruktives Problem bei Galvanisiertrommeln ist die Zuführung des Stroms auf die zu galvanisierenden Teile. Die gebräuchlichste Ausführung besteht aus einem flexiblen Kabel, das von außen durch den Lagerzapfen der Trommel in deren Innenraum geführt wird. Am Ende des Kabels ist ein metallisches Kontaktstück angebracht, das ganz oder teilweise in das Massenpaket der zu galvanisierenden Kleinteile eintaucht und diese kontaktiert. Diese Stromzuführung ist für viele Arten von Kleinteilen verwendbar. Ihr Nachteil liegt darin, daß das Kabel am stationären Teil des Trommelaggregates befestigt sein muß, und somit stillsteht, während die zu behandelnden Teile bei der Rotation der Trommel eine Umwälzbewegung ausführen, die zu einer Verdrehbeanspruchung des Kabels führt. Dadurch ist die Lebensdauer dieser Stromzuführungskabel sehr begrenzt. Dünne, gegen Verformen empfindliche Teile lassen die Anwendung eines Kabels mit dem am Ende angebrachten relativ schweren Kontaktstück nicht zu. Hier ist

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Vorstand: Or. Herbert Asmlt ■ Or. Christian Brunn · Hans-Jürgen Hamann ' Postanschrift: SCHERING AQ · 0-1 Berlin 65 ■ Postlach 65 0311 Dr. Heinz Mannte Karl OtIo M.ttolslenscheid · Dr. Horst WiUoI Postscheck-Konto: Borlln-Wes» 1175-101. Banklc-.tzahl 10010010

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Handelsregister: AG Ctiarlollenburg S3 HRU2β3 u. AG Kamen HRO006t gjjJ^JJ^J""««""ftmiuwUaSf ϊϊοίόβΐί "" '

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es erforderlich, eine Kontaktierung in Form von mitdrchonden Kontaktscheiben an den Innenseiten der Trommelstirnvände oder von Kontaktknöpf en bzw. -leisten an den Innenseiten des Trommelmantels vorzusehen. Diese Kontaktierungsarten bedingen einen Stromübergang vom stationären Teil des Trommelaggregates auf die drehende Trommel, Dieser Übergang kann im Bereich der Trommellagerung, d. h. unterhalb des Flüssigkeitsspiegels, vorgenommen werden, und es ist möglich, die Aufgabe der Stromübertragung mit bekannten Bauteilen zufriedenstellend zu lösen.

Es ist jedoch bisher keine, auf Dauer zufriedenstellende Lösung dafür bekannt, auch die Abdichtung des Stromübergangs vom stationären zum drehenden Bereich unterhalb des Flüssigkeitsspiegels vorzunehmen.

Eine praxisgerechte Ausführung der Abdichtung besteht bisher lediglich darin, den Übergang vom stationären zum drehenden Teil mittels eines flexiblen Schläuche bis über den Flüssigkeitsspiegel zu verlegen (DT-PS 1192490).

Die Erfindung hat die Aufgabe, den Antrieb von Trommeln zum Galvanisieren oder zur chemischen Behandlung von Kleinteilen platzsparend und dauerhaft so zu gestalten, daß eine Verschleppung der Behandlungslösung über die Flüssigkeitsoberfläche hinaus vermieden wird.

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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß für den Antrieb ein Winkelschubgelenk aus Metall mit mindestens 3 und vorzugsweise 8 Winkelschubstangen verwendet wird.

V/eitere Ausführungsformen der Erfindung bestehen darin, daß bei Galvanisiertrommeln über das Winkelschubgelenk der Galvanisierstrom übertragen wird," ,

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daß bei Galvanisiertrommeln der Galvanisierstrom über ein koaxial durch das Winkelschubgelenk geführtes Kabel übertragen wird,

daß das Winkelschubgelenk gegenüber der Behandlungslösung mittels eines flexiblen Kunststoff- oder GummiSchlauches derart abgedichtet ist, daß der Schlauch mit der Trommel verbunden ist, mit dieser mitdreht und die Relativbewegung zwischen rotierendem Schlauch und den stationären Teilen des Trommelaggregats außerhalb des Flüssigkeitsspiegels erfolgt.

Neben der kompakten Ausführung des Antriebs, die ein Verschleppen von Behandlungsflüssigkeit über den Badspiegel hinaus vermeidet, bietet die Erfindung den Vorteil, daß über die Bauteile des Antriebs zugleich Galvanisierstrom übertragen werden kann.

Die Erfindung ist an Hand eines Ausfuhrungsbeispiels nachstehend näher beschrieben: 009824/0028 . - 7 -

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In Figur I ist ein komplettes Trommelaggregat dargestellt. Dabei ist Teil 1 die Trommel, die der Aufnahme der zu behandelnden Kassenteile dient. Die Trommel ist zwischen zwei Tragarmen (2), die am Tragrahmen (3) befestigt sind, gelagert. Am Tragrahmen ist ferner der Antriebsmotor (4) angeordnet, der über die Vorrichtung (5) die Trommel (1) antreibt. Zur Ablage und Arretierung des Trommelaggregates am Behälter für die Behandlungslösung dienen die Einweisungen (6). Für den Transport des Aggregates zwischen den Behandlungsstationen sind Aufnahmen (7) angebracht, in die eine - nicht dargestellte - Transporteinrichtung eingreift. Für die Stromversorgung des Antriebsmotors ist eine Kontakteinrichtung (8) vorhanden, die beim Ablegen des Aggregate?: in die Behandlungsstation eine Verbindung herstellt.

Die Vorrichtung (5) ist in Figur II im Detail dargestellt,-Von der Trommel (1) ist eine Stirnwand (9) teilweise dargestellt.. Im Zentrum der Trommelstirnwand ist der Lagerzapfen (10) angeordnet, der mit der Stirnwand (9) verschweißt ist. Die Trommel (1) und der Lagerzapfen (10) sind aus Kunststoff gefertigt. In den Lagerzapfen (10) ist die Buchse (11) eingefügt und mit diesem verschraubt. Diese Buchse ist Teil eines Winkelschubgelenkes. Sie besitzt acht am Umfang gleichmäßig verteilte Bohrungen (17), welche die Winkelschubstangen (12) aufnehmen. Die entgegengesetzten Enden der V/inkelschubstangen werden von den Bohrungen gleicher Anzahl und gleicher Anordnung am unteren Ende der Antriebswelle (13) aufgenommen. Die

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Lagerung der Antrieb εν/olle (13) erfolgt in der am Tragrahmen (3) befestigten Lagerbuchse (14). Das obere Snde der Welle (13) ist mit der V/elle (15) des Antriebsmotors (4) verbunden. Die Drehbewegung der V/elle (15) wird somit auf die V/elle (13) übertragen. Dadurch werden die Vinkelschubstangen (12), die in den am unteren Ende der V/elle (13) vorhandenen Bohrungen (16) stecken, kreisförmig weiterbev/egt. Die Bohrungen (16) sind auf den Durciamesser der Stangen (12) so abgestimmt, daß !letztere zv/ar möglichst spielfrei, jedoch axial verschiebbar aufgenommen v/erden.

Über die starren Winkelschubstangen (12) wird deren kreisförmige Bev/egung auf die Buchse (11) übertragen. Auch in deren Bohrungen (17) sind die Stangen (12) axial verschiebbar, jedoch möglichst spielfrei aufgenommen. Während der kreisförmigen Weiterbewegung der Stangen (12) am Umfang der V/elle (13) und der Buchse (11) ändert sich der Abstand zu dem jeweils gegenüberliegenden Aufnahmeelement. Dies ist durch die Verschiebung in den Bohrungen (16) und (17) möglich. Es hat sich gezeigt, daß mit dieser beschriebenen Vorrichtung eine gleichförmige Übertragung der Drehbewegung vom Antriebsmotor auf die Trommel möglich ist.

Die Teile (11), (12), (13) und (14) der Vorrichtung (5) sind aus Metall gefertigt. Sie müssen deshalb gegenüber den aggressiven Behandlungslösungen geschützt werden. Dies geschieht bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel durch den Falten-

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- Konto-Nr. 14-302. UankleiU.ihl t00 2u2 Ou

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balg (18) aus flexiblem Kunststoff, der Faltenbalg (18) ist mit Hilfe der Klemmschelle (19) dicht auf dem Lagerzapfen (10) befestigt und führt deshalb die Drehbewegung der Trommel (1) mit aus. Das obere Ende des Faltenbalgs (18) ist über die Gleitbuchse (19) gezogen, die sich dadurch ebenfalls mitdreht und den·Faltenbalg gegenüber der stillstehenden Lagerbuchse (14) führt. Durch den Anschlagbund (20) ist die Gleitbuchse (19) in ihrer axialen Lage gehalten. Zur Leitung des Galvanisierstroms steht die Lagerbuchse (14) über den Anschluß (21) mit einem Pol des Stromversorgungsgerätes in Verbindung. Von der Lagerbuchse (14) aus besteht eine metallische Verbindung über die Winkelschubstangen (12) und die Buchse (11) auf die mit letzterer verschraubte Kontaktscheibe (22). Über diese im Innern des Trommelkörpers (1) angeordnete Kontaktscheibe (22) werden die zu behandelnden Hassenteile kontaktiert. Die der Stromübertragung dienenden Bauteile sind entweder fest miteinander verschraubt, wie z. B. Teil (11) mit Teil (22) oder gleiten mit großen Berührungsflächen stetig aneinander, wie z. B. die Teile (13) und (14) sowie (12) und (13) bzw. (11) und (12). Dadurch ist eine einwandfreie Stromübertragung sichergestellt.

Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, zur Reduzierung der Ubergangswiderstände die Teile (11) und (13) durch ein zentral zwischen den Winkelschubstangen (12) geführtes, flexibles Kabel miteinander zu verbinden.

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Vorsitzender des Aulsicmsials: Dr. Eduard v. Schwarlzkoppen Berliner Commorzbank AG. Dcrlin, Konto-Nr. 108 700600. Bankleil/ahl 100 400

schalt · Berlin und Bernkimen Berliner Disconto-Bank AG. Berlin, Konto-Nr. 241/5008. Bankloltzahi 100 700

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Leerseite

Claims (4)

1. P A T E N T A N S P R Ü C H E

   1» Vorrichtung zum Antrieb von Trommel für die chemische ^ Behandlung oder die Galvanisiarung von Massonteilen, dadurch gekennzeichnet, daß ein v/inkelschubgelenk aus Metall mit mindestens 3 und vorzugsweise 8 WinkelSchubstangen verwendet wird.,
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Galvanisiertrcrameln über das Winkelschubgelenk zugleich der Galvanisierstroni übertragen wird.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Galvanisiertroinmeln der Galvanisierstroin über ein koaxial durch das V/inkelschubgelenk geführtes Kabel übertragen wird.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das V/inkelschubgelenk gegenüber der Behandlungslösung mittels eines flexiblen Kunststoff- oder Gummischlauches derart abgedichtet ist, daß der Schlauch mit der Trommel verbunden ist, mit dieser mitdreht und die Relativbewegung zwischen rotierendem Schlauch und den stationären Teilen des Trommelaggregates außerhalb des Flüssigkeitsspiegels erfolgt.

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