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Vorrichtung zum chargenweisen Oberflächen-
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behandeln von Werkstücken, insbesondere zum Galvanisieren.
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Beschreibung Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum chargenweisen
Oberflächenbehandeln von Werkstücken, insbesondere zum Galvanisieren, mit einem
Träger zur Lagerung einer antreibbaren Trommel, deren perforierter Trommelmantel
mindestens einen sich im wesentlichen über dessen gesamte Länge erstreckenden Versorgungskanal
aufweist, der wenigstens mit einer von der Trommelaußenseite aus zugänglichen Einlaßöffnung
ausgestattet ist und durch den dem Trommelinnern über eine Vielzahl von in den Trommelinnenraum
mündenden Austrittsöffnungen Flüssigkeiten oder Gase zuführbar sind, wenn die Trommel
wenigstens eine Ruhestellung einnimmt,
in der sich diese Austrittsöffnungen
oberhalb der den Trommelinnenraum nur teilweise ausfüllenden Materialcharge befinden.
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Eine solche Vorrichtung ist aus der DE-OS 28 01 508 bekannt.
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Sie bietet den Vorteil, über den Versorgungskanal der Trommel einer
in diese eingefüllten Materialcharge ein Behandlungsmedium zuführen zu können, das
über die Austrittsöffnungen des Versorgungskanals gleichmäßig verteilt in den Trommelinnenraum
einströmt.
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Ein solches Behandlungsmedium kann beispielsweise eine Galvanisierlösung,
ein Spülmittel wie Wasser, oder ein Gas wie Luft zum Trocknen, sein.
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Die bekannte Konstruktion ist hierzu an ihrem Innenumfang mit zwei
einander diametral gegenüberliegenden Versorgungskanälen ausgestattet, die durch
an den Trommelinnenumfang angeschweißte Rohrsegmente gebildet sind. Die Ausstattung
der Trommel mit diesen Versorgungskanälen gestaltet sich fertigungstechnisch umständlich
und entsprechend teuer.
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Des weiteren ist bei dieser Konstruktion die Zuführung des Behandlungsmediums
zu den Versorgungskanälen unbefriedigend gelöst, indem dieses durch Kanäle geleitet
wird, die in einem Trommellagerzapfen und in einer Trommelstirnwand angeordnet sind.
Das Behandlungsmedium ist somit durch Teile hindurchgeführt, die sich beim Lauf
der Trommel relativ zueinander bewegen (Lagerzapfen und Lagerbuchse), was erhebliche
Dichtungsprobleme mit sich bringt.
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Außerdem ist die Zuführung des Behandlungsmediums durch den Trommellagerzapfen
insofern problematisch, als es besonders
vorteilhaft ist, die innerhalb
der Trommel anzuordnenden Galvanisierelektroden schräg durch die Trommellagerzapfen
hindurch zu fuhren, weil dadurch ihre Biegebeanspruchung erheblich vermindert wird.
Eine solche schräge Führung schafft aber für die Durchführung des Medienzulaufs
durch den Lagerzapfen erhebliche Schwierigkeiten.
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Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, bei einer Vorrichtung
der eingangs erläuterten Art deren Trommel sowohl hinsichtlich ihrer Ausstattung
mit einem oder mehreren Versorgungskanälen, als auch bezüglich der Zuführung des
Behandlungsmediums zu diesen Kanälen konstruktiv erheblich zu vereinfachen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der im Querschnitt
vieleckige Trommelmantel in bekannter Weise eine Vielzahl von aus Kunststoff bestehenden,
rechteckförmigen ebenen Platten aufweist, die entlang ihren Längsseiten mit äußeren,
aus Kunststoff bestehenden Mantellängsrippen verbunden sind, daß der wenigstens
eine Versorgungskanal innerhalb einer Mantellängsrippe angeordnet und diesem für
das zuzuführende Medium eine von der Trommel getrennte Anschlußvorrichtung zugeordnet
ist, die ein Anschlußrohr aufweist, das relativ zur Trommel aus einer Stellung im
Abstand von der Trommel in eine Anschlußstellung bewegbar ist, in der es an der
an der Trommelaußenseite liegenden Einlaßöffnung des Versorgungskanals angeschlossen
ist.
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Die Erfindung macht sich somit eine Trommelkonstruktion zunutze, bei
der ohnehin vorhandene Konstruktionsteile, nämlich die Mantellängsrippen, zur Kanalherstellung
verwendet
werden können. Diese sind hierzu lediglich aufzubohren
oder bereits so zu spritzen, daß sie entsprechende Hohlkörper bilden.
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Des weiteren vermeidet die erfindungsgemäße Konstruktion Verbindungskanäle
von der Trommellagerung zum Trommelmantel, in die, aufgrund einer nur schlecht zu
beherrschenden Abdichtung beispielsweise beim Einsatz der Vorrichtung in einem Galvanisierbad,
Galvanisierlösung eindringen und dann in den nachfolgenden Spülvorgang verschleppt
werden kann, wo sie die Spülflüssigkeit verunreinigt.
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Die erfindungsgemäße Konstruktion ermöglicht hingegen, auf die Anordnung
langer Zuführkanäle im Lagerbereich der Trommel verzichten zu können, wodurch die
vorerwähnten Nachteile vermieden und größere Betriebssicherheit erzielt wird.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Einlaß
öffnung des wenigstens einen Versorgungskanals mit einem selbstschließenden Ventil
ausgestattet, das bei Anschließen des Anschlußrohres an der Einlaßöffnung durch
dieses selbsttätig geöffnet wird. Hierbei ist es günstig, wenn die Einlaßöffnung
eine kegelförmige Sitzfläche und das Anschlußrohr der Anschlußvorrichtung an seinem
Vorderende zu dieser komplementär ausgebildet ist und in seiner Anschlußstellung
das Ventil durch Eingreifen in die Einlaßöffnung öffnet.
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Bevorzugt wird die Trommel in der Stellung, in der die Einlaßöffnung
des Versorgungskanals sich gegenüber dem Anschlußrohr der Anschlußvorrichtung befindet,
durch eine durch die Trommel, insbesondere durch Nocken, ansteuerbare Schaltvorrichtung
für eine vorbestimmte Zeit stillgesetzt,
durch die auch das Anschlußrohr
in seine Anschlußstellung steuerbar ist.
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Die Einlaßöffnung des Versorgungskanals kann an der nach außen gewandten
Seite der Mantellängsrippe oder an einer der Trommelstirnwände angeordnet sein,
wozu dann der Versorgungskanal durch diese Trommelstirnwand hindurchzuführen ist.
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Weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung sind in der sich anschließenden
Beschreibung zweier möglicher Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung
und/ oder in den Ansprüchen erläutert. In der Zeichnung zeigen: Figur 1 in verkürzter
Darstellung einen Längsschnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung,
bei dem die Zufuhr des Behandlungsmediums in die Versorgungskanäle der Trommel von
der einen Trommelstirnseite aus erfolgt; Figur 2 eine Stirnansicht der Vorrichtung,
in Richtung des Pfeils A der Fig. 1 gesehen; Figur 3 einen Querschnitt durch ein
zweites Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung, bei der die Zufuhr des Behandlungsmediums
in die Versorgungskanäle der Trommel zu dieser radial erfolgt.
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In Fig. 1 ist mit 1 ein Traggestell bezeichnet, das zwei im Parallelabstand
voneinander angeordnete und sich nach
unten erstreckende Tragarme
2 besitzt. Diese tragen an ihrer einander zugerichteten Innenseite zueinander koaxial
angeordnete Lagerzapfen 3, auf denen eine Trommel 4 drehbar gelagert ist.
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Der Trommelmantel ist aus einer Vielzahl von ebenen, rechteckförmigen,
aus Kunststoff bestehenden perforierten Platten 5 gebildet, die entlang ihrer Längsseiten
mit im Querschnitt vorzugsweise quadratischen Mantellängsrippen 6 verschweißt sind,
die am Außenumfang des Trommelmantels radial abstehen.
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Die Teile 5, 6 bilden beispielsweise einen im Querschnitt sechseckigen
Trommelmantel, der stirnseitig durch Trommelstirnwände 7 verschlossen ist. In einer
der den Trommelmantel bildenden Kunststoffplatten 5 ist eine verschließbare Einfüll-und
Entleerungsöffnung angeordnet, was der Einfachheit halber nicht dargestellt ist.
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Zum rotatorischen Antrieb der Trommel ist die eine Trommelstirnwand
7 am Umfang mit einem Zahnkranz 8 ausgestattet, der mit einem an einem der Tragarme
gelagerten Zwischenrad 9 kämmt, das seinerseits mit einem Antriebszahnrad eines
elektrischen Antriebsmotors 10 in Eingriff steht, der am Traggestell montiert ist.
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Wie aus Fig. 3 zu ersehen ist, ist die Trommel mit zwei Versorgungskanälen
16 ausgestattet, die sich in einander diametral gegenüberliegenden Mantellängsrippen
6 befinden und diese der Länge nach durchsetzen.
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Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen,
daß diese Versorgungskanäle an der Innenseite der linken Trommelstirnwand 7 verschlossen
sind, während sie die rechte Trommelstirnwand durchdringen. Stattdessen kann auch
die linke Stirnwand offene Kanäle aufweisen, wenn die Kanäle rechts stirnseitig
verschlossen sind.
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Von den Versorgungskanälen führen, die entsprechenden Mantellängsrippen
quer durchdringend, Auslaßöffnungen 15 in das Trommelinnere.
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Die an der Außenseite der gemäß Fig. 1 rechten Trommelstirnwand liegende
Öffnung der Versorgungskanäle bildet eine nach innen vorzugsweise konisch verjüngende
Anschlußöffnung 14, die, was nicht mehr dargestellt ist, mittels eines selbst schließenden
Ventils verschlossen gehalten werden kann. Den Versorgungskanälen ist eine von der
Trommel getrennte Anschlußvorrichtung zugeordnet, die ein Anschlußrohr 13' aufweist,
das zum Zuführen eines Behandlungsmediums in einen der Versorgungskanäle an diese
anschließbar ist. Zu diesem Zweck wird dieses Anschlußrohr aus einer Stellung im
Abstand von der benachbarten Trommelstirnwand 7 in koaxialer Richtung für einen
der Versorgungskanäle in die in Fig. 1 gezeigte Anschlußstellung bewegt, in der
es mit seinem freien, zur Anschlußöffnung komplementär ausgebildeten Endstück in
diese flüssigkeitsdicht eingreift. Dabei öffnet es die nicht gezeigte Ventilvorrichtung,
so daß Behandlungsmedium in den Versorgungskanal einströmen und aus den Auslaßöffnungen
15 in das Trommelinnere gelangen kann. Wesentlich ist hierbei, daß in der Anschlußstellung
der Versorgungskanal 16, dem gerade Behandlungsmedium zugeführt wird, durch eine
entsprechende Trommeleinstellung sich oberhalb der den Trommelinnenraum nur teilweise
ausfüllenden Materialcharge befindet.
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Beim gezeigten Ausführungsbeispiel besitzt die Einlaßöffnung 14 eine
kegelförmige Sitzfläche, auf welcher das sich entsprechend kegelförmig verjüngende
Endstück des Anschlußrohres 13' in seiner Anschlußstellung abdichtend aufsitzt.
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Wie in Fig. 1 strichpunktiert angedeutet und in Fig. 3 gezeigt ist,
kann die Einlaßöffnung der Versorgungskanäle ebenso gut an der nach außen gewandten
Seite der diese aufweisenden Mantellängsrippen 6 vorgesehen sein. Aus dieser Figur
ist auch die mit 17 bezeichnete Anschlußvorrichtung als solche gezeigt, deren Anschlußrohr
13 zum Anschließen an einem Versorgungskanal zur Trommel radial zu verstellen ist.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Einlaßöffnung der Versorgungskanäle mit 12
bzw. 12' bezeichnet. Die Anschlußrohre können beispielsweise mediumgesteuert, insbesondere
pneumatisch oder mechanisch in bzw. außer Eingriffstellung bewegt werden.
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Das Anhalten der Trommel in einer zum Anschließen einer der Versorgungskanäle
16, 16' an der Anschlußvorrichtung erforderlichen Drehstellung wird durch eine Schaltvorrichtung
18 bewirkt. Diese ist mit einem Schalthebel 19 ausgestattet, der durch Nocken 20
bzw. 20' betätigt wird, die am Umfang der nicht mit dem Zahnkranz versehenen Trommelstirnwand
7 angebracht sind. Die Kombination aus Schalthebel 19 und Nocken 20 kann aber auch
durch eine Lichtschranke, einen Magnetschalter od. dgl. ersetzt sein.
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Die Schaltvorrichtung 18 bestimmt die Verweildauer der Trommel in
der jeweiligen Ruhestellung und steuert ferner die Axialbewegung des Anschlußrohres
13 bzw. 13' aus seiner Stellung im Abstand von der Trommel in dessen Anschlußstellung
und in umgekehrter Richtung. Ist der Anschluß zwischen Anschlußrohr und einem der
Versorgungskanäle hergestellt, wird durch die Schaltvorrichtung ein nicht gezeigtes
Ventil geöffnet, so daß Behandlungsmedium über das
Anschlußrohr
in den Versorgungskanal einströmen und von dort durch die Auslaßöffnungen 15 in
das Trommelinnere eindringen kann.
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Nach einer vorwählbaren Zeit schließt die Schaltvorrichtung das Ventil
für das Behandlungsmedium, veranlaßt ein Zurückbewegen des Anschlußrohres und versetzt
die Trommel in Bewegung, bis sie, je nach Vorwahl, wieder für ein Signal des Schalthebels
19 scharf ist.
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Bei einer Ausstattung der Trommel mit zwei Versorgungskanälen, wie
dies in der Zeichnung dargestellt ist, wird die Trommel zunächst nur eine Teildrehung
ausführen, um den anderen Versorgungskanal in seine Bereitschaftsstellung oberhalb
des Trommelinhalts zu bringen, um nacheinander das Trommel gut von einander gegenüberliegenden
Seiten aus mit Behandlungsmedium zu beaufschlagen.
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Es ist klar, daß die Trommel auch eine andere Querschnittsform besitzen
und die Anschlußvorrichtung in einer anderen geeigneten Weise gestaltet sein kann.
Es muß lediglich gewährleistet sein, daß diese bzw. ein Anschlußteil derselben relativ
zur Trommel bewegbar ist, um es an einen Versorgungskanal derselben anschließen
bzw. von dessen Einlaßöffnung zum Verdrehen der Trommel wegbewegen zu können.
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Es ist außerdem klar, daß die beschriebene Kanalanordnung in der Trommel
auch für andere Arten von Behandlungstrommeln vorteilhaft sein kann.
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Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist das Traggestell 10 und somit die gesamte
Vorrichtung mit Tragzapfen 34 ausgestattet und
kann an diesen aufgehängt
werden, die gleichzeitig als Anschlüsse für die Kathodenspannung dienen. An diese
sind die Kathodenzuleitungen 31 angeschlossen, die mit einem flexiblen Isolierschlauch
überzogen sind. Die Kathode 31a am Ende der Zuleitung liegt im Bereich des unteren
Teils des Trommelmantels auf diesem auf und ist mit zu galvanisierendem, in der
Trommel befindlichem metallischem Gut in elektrisch leitender Verbindung. Die Kathodenzuleitungen
31 sind mittels Kabelschellen 33 an den Tragarme 2 befestigt. Die an diesen angeordneten
Lagerzapfen sind jeweils in einer Lagerbuchse der Trommelstirnwände drehbar gelagert.
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In den Lagerzapfen 3 ist im spitzen Winkel zu deren Achse eine von
außen und oben schräg nach innen und unten verlaufende Bohrung 32 vorgesehen, durch
welche die Kathodenzuleitung 31 bzw. das Kathodenkabel mit Spiel hindurchgeführt
ist. Diese Schrägführung ermöglicht es, daß die Kabelzuführung außen nur leicht
abgebogen und im stumpfen Winkel an die Eintrittsstelle im Lagerzapfen 3 herangeführt
werden kann. Es ist somit nicht, wie seither, eine Knickung des Kabels in diesem
Eintrittsbereich erforderlich, so daß die Kabel zuführung bei der Rotation der Trommel
in diesem Bereich nicht stark beansprucht wird. Die Lebensdauer der Kathodenzuleitung
kann dadurch wesentlich erhöht werden.