DE2753852C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Antrieb von Trommeln für die Galvanisierung von Massenteilen sowie zur Übertragung des Galvanisierstromes.

Beim Galvanisieren oder bei der chemischen Behandlung von Massen­ teilen werden die Teile üblicherweise in Trommeln oder Glocken eingefüllt, die in die Behandlungslösung eingetaucht und während des Arbeitsablaufs in Rotation versetzt werden. Diese Rotation hat den Zweck, den einzelnen Teilen ständig eine andere Lage zu geben, damit die Behandlung der Oberfläche möglichst gleichmäßig erfolgt. Bei elektromechanischen Vorgängen ist es darüber hinaus erforderlich, eine Kontaktierung der Teile mit einem Pol einer Stromquelle vorzu­ nehmen.

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

Dieser Werkstoff erfüllt aber auch noch eine andere Forde­ rung, die sich bei den genannten Behandlungsverfahren stellt, nämlich die der Korrosionsfestigkeit gegenüber den verwen­ deten 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 Trommel­ körper oder auch für die Lagerarme einer Trommel keine tech­ nischen Schwierigkeiten bereitet, gibt es bei einem Trommel­ aggregat 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 Kuntstoff kaum möglich. Das Metall wird jedoch durch Überzüge aus Lack oder durch Beschichtungen aus Kunststoff ge­ schützt. Auch für den Antriebsmotor ist auf diese Weise ein ausreichender Schutz gegenüber den aus den Lösungen aufstei­ genden 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 ausreichen­ dem Abstand über dem Niveau der Behandlungslösung liegen. Damit ist eine direkte Benetzung mit Flüssigkeit vermieden. Die Gefahr einer indirekten Benetzung ist jedoch durch den üblicherweise verwendeten Trommelantrieb gegeben. Dieser übliche Antrieb der Trommel erfolgt durch den erwähnten Motor über Zahnräder, wobei diese Zahnräder als geradever­ zahnte 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 Zahn­ rad und zur Erreichung eines ausreichenden Abstandes zwischen Trommel und Motor ist noch ein Zwischenrad vorhanden. Bei diesen Durchmesserverhältnissen ist eine - erwünschte - Dreh­ zahlreduzierung zwischen Antriebsmotor und Trommel gegeben.

Der Trommelkörper - und damit des an ihm angebrachte Zahnrad - taucht während 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 Trom­ melantriebs über Stirnräder dadurch zu umgehen, daß man Kegel­ räder verwendet. Dabei wurde auch wieder am Trommelkörper ein größeres Zahnrad angeordnet, das mit einem kleineren Zahn­ rad im Eingriff stand, welches am Ende einer vertikalen Welle angebracht war. Der Nachteil dieses Systems liegt in den auftretenden Axialkräften, was bei Kunststoff als er­ forderlichen Werkstoff eine sehr kräftige Dimensionierung der Lagerungen und der Antriebswelle notwendig macht. Da­ durch 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 Klein­ teile eintaucht und diese kontaktiert. Diese Stromzuführung ist für viele Arten von Kleinteilen verwendbar. Ihr Nachteil liegt darin, daß das Kabel am stationären Teil des Trommel­ aggregates 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 Strom­ zuführungskabel sehr begrenzt. Dünne, gegen Verformen empfind­ liche Teile lassen die Anwendung eines Kabels mit dem am Ende angebrachten relativ schweren Kontaktstück nicht zu. Hier ist es erforderlich, eine Kontaktierung in Form von mitdrehenden Kon­ taktscheiben an den Innenseiten der Trommelstirnwände oder von Kon­ taktknöpfen bzw. -leisten an den Innenseiten des Trommelmantels vorzusehen. Diese Kontaktierungsarten bedingen einen Stromübergang vom stationären Teil des Trommelaggregates auf die drehende Trom­ mel. 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 statio­ nären zum drehenden Bereich unterhalb des Flüssigkeitsspiegels vor­ zunehmen.

Eine praxisgerechte Ausführung der Abdichtung besteht bisher ledig­ lich darin, den Übergang vom stationären zum drehenden Teil mittels eines flexiblen Schlauchs bis über den Flüssigkeitsspiegel zu ver­ legen (DE-PS 11 92 490).

Aus der GB-PS 11 10 313 sind Antriebe mit einem Winkelschubstanen aufweisenden Winkelschubgelenk aus Metall bereits bekannt. Eine Lehre, derartige Antriebe zum Antrieb von Trommeln sowie zur Über­ tragung von Strom zu verwenden, ist dieser Druckschrift jedoch nicht zu entnehmen.

Es ist aus der DE-OS 21 24 270 weiterhin bereits bekannt, bei Trom­ meln für die Galvanisierung von Massenteilen flexible Wellen oder Spiralen zur Übertragung des Drehmoments für die Rotationsbewegung einzusetzen. Eine Anregung, ein Winkelschubgelenk für diesen Zweck bei gleichzeitiger Stromübertragung einzusetzen, kann auch dieser Druckschrift nicht entnommen werden.

Winkelschubgelenke mit mindestens drei und vorzugsweise acht Win­ kelschubgelenken zu versehen, geht schließlich aus der GB-PS 6 53 122 bereits hervor.

Die Erfindung hat die Aufgabe, den Antrieb von Trommeln für die Galvanisierung von Massenteilen platzsparend und dauerhaft so zu gestalten, daß eine Verschleppung der Behandlungslösung über die Flüssigkeitsoberfläche hinaus vermieden wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs gelöst.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind dem Kennzeichnungsteil des Unteranspruchs zu entnehmen.

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 Ausführungsbeispiels nachstehend näher beschrieben.

In Fig. 1 ist ein komplettes Trommelaggregat dargestellt. Dabei ist Teil 1 die Trommel, die der Aufnahme der zu be­ handelnden Massenteile dient. Die Trommel ist zwischen zwei Tragarmen (2), die am Tragrahmen (3) befestigt sind, gela­ gert. Am Tragrahmen ist ferner der Antriebsmotor (4) ange­ ordnet, 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 dargestell­ te - Transporteinrichtung eingreift. Für die Stromversorgung des Antriebsmotors ist eine Kontakteinrichtung (8) vorhanden, die beim Ablegen des Aggregates in die Behandlungsstation ei­ ne 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) an­ geordnet, der mit der Stirnwand (9) verschweißt ist. Die Trommel (1) und der Lagerzapfen (10) sind aus Kunststoff ge­ fertigt. In den Lagerzapfen (10) ist die Buchse (11) einge­ fügt und mit diesem verschraubt. Diese Buchse ist Teil eines Winkelschubgelenkes. Sie besitzt acht am Umfang gleichmäßig ver­ teilte Bohrungen (17), welche die Winkelschubstangen (12) auf­ nehmen. Die entgegengesetzten Enden der Winkelschubstangen werden von den Bohrungen gleicher Anzahl und gleicher Anord­ nung am unteren Ende der Antriebswelle (13) aufgenommen. Die Lagerung der Antriebswelle (13) erfolgt in der am Tragrah­ men (3) befestigten Lagerbuchse (14). Das obere Ende der Welle (13) ist mit der Welle (15) des Antriebsmotors (4) verbunden. Die Drehbewegung der Welle (15) wird somit auf die Welle (13) übertragen. Dadurch werden die Winkelschub­ stangen (12), die in den am unteren Ende der Welle (13) vorhandenen Bohrungen (16) stecken, kreisförmig weiterbe­ wegt. Die Bohrungen (16) sind auf den Durchmesser der Stan­ gen (12) so abgestimmt, daß letztere zwar möglichst spiel­ frei, jedoch axial verschiebbar aufgenommen werden.

Über die starren Winkelschubstangen (12) wird deren kreis­ förmige Bewegung auf die Buchse (11) übertragen. Auch in deren Bohrungen (17) sind die Stangen (12) axial verschieb­ bar, jedoch möglichst spielfrei aufgenommen. Während der kreisförmigen Weiterbewegung der Stangen (12) am Umfang der Welle (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 Antriebs­ motor auf die Trommel möglich ist.

Die Teile (11), (12), (13) und (14) der Vorrichtung (5) sind aus Metall gefertigt. Sie müssen deshalb gegenüber den aggres­ siven Behandlungslösungen geschützt werden. Dies geschieht bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel durch den Falten­ balg (18) aus flexiblem Kunststoff, der Faltenbalg (18) ist mit Hilfe der Klemmschelle (21) dicht auf dem Lagerzapfen (10) befe­ stigt 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 An­ schlagbund (20) ist die Gleitbuchse (19) in ihrer axialen Lage ge­ halten.

Zur Reduzierung der Übergangswiderstände werden die Teile (11) und (13) durch ein zentral zwischen den Winkelschubstangen (12) geführ­ tes, flexibles Kabel miteinander verbunden.

Claims (2)

1. Vorrichtung zum Antrieb von Trommeln für die Galvanisierung von Massenteilen sowie zur Übertragung des Galvanisierungsstroms, da­ durch gekennzeichnet, daß ein Winkelschubgelenk (11, 12, 13) aus Metall mit mindestens 3 und vorzugsweise 8 Winkelschubstangen (12) und ein koaxial durch dieses Gelenk geführtes Kabel vorge­ sehen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Winkelschubgelenk (11, 12, 13) mit einem flexiblen Kunststoff- oder Gummischlauch (18) gegenüber der Behandlungslösung abge­ dichtet ist, der mit der Trommel (1) verbunden ist und mit die­ ser mitdreht, wobei die Relativbewegung zwischen rotierendem Schlauch (18) und den stationären Teilen des Trommelaggregates (3, 14) außerhalb des Flüssigkeitsspiegels erfolgt.