DE3940920A1 - Drehbare tauchtrommel zur oberflaechenbehandlung schuettfaehiger kleinteile in einer behandlungsfluessigkeit - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine drehbare Tauchtrommel aus einem elektrisch nicht leitenden Kunststoff zur Ober­ flächenbehandlung schüttfähiger Kleinteile in einer Behandlungsflüssigkeit nach dem Oberbegriff des An­ spruches 1.

Eine derartige Tauchtrommel ist aus dem Prospekt "Gal­ vanisiertrommel-Aggregate" der Richard Tscherwitschke GmbH bekannt. In solchen Tauchtrommeln werden metal­ lische Kleinteile chargenweise in saure oder alkali­ sche wäßrige Lösungen, also Behandlungsflüssigkeiten, eingetaucht und chemisch oder elektrolytisch behan­ delt. Sie verbleiben in der Regel mindestens 30 Minu­ ten in der Behandlungsflüssigkeit und werden hierbei mit einer Drehzahl von etwa 10 UpM angetrieben. Hier­ bei tritt zwischen der Charge aus Kleinteilen und der Innenwand der Tauchtrommel ein Schlupf auf, da die Charge aufgrund ihres Eigengewichts während der Drehung der Tauchtrommel an deren Innenwand nach unten abrutscht. Hierdurch tritt ein beträchtlicher Ver­ schleiß der Trommelmantel-Abschnitte, der Stirnwände und auch der Stützleisten, soweit diese dem Innenraum zugewandt sind, auf. Außerdem sind die Umwälzbewegun­ gen der einzelnen Kleinteile der Charge ungleichmäßig, so daß bei elektrolytischen Behandlungen, also elek­ trolytischen Oberflächenbeschichtungen, und auch bei chemischen Oberflächenbehandlungen eine nicht unbe­ trächtliche Streuung eintritt, wodurch die Gesamtbe­ handlungszeit verlängert wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Tauch­ trommel der gattungsgemäßen Art so auszugestalten, daß der Verschleiß verringert und die Gleichmäßigkeit der Behandlung der einzelnen Kleinteile verbessert wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im Kennzeichnungsteil des Anspruches 1 gelöst. Durch die erfindungsgemäß veränderte Form der Trommelman­ tel-Abschnitte wird eine Relativbewegung der Charge gegenüber dem Trommelmantel bei dessen Drehbewegungen weitgehend vermieden, da die Teilabschnitte der Trom­ melmantel-Abschnitte wie Schaufeln oder Zähne eines Zahnrades in die Charge eingreifen und eine entspre­ chende Menge von Kleinteilen in Drehrichtung mit nach oben fördern. Es stellt sich eine Charge mit einer schrägen Oberfläche ein, in der die Kleinteile nach unten rollen, wodurch wiederum sichergestellt ist, daß auch die im Inneren einer Charge befindlichen Klein­ teile an die Oberfläche und insbesondere auch zur Innenwand des Trommelmantels gelangen, so daß sie gleichmäßig von der Behandlungsflüssigkeit beauf­ schlagt werden, wobei bei einer rein chemischen Be­ handlung einerseits, aber auch bei einer elektroly­ tischen Behandlung andererseits, eine gleichmäßigere Behandlung, d.h. gegebenenfalls eine gleichmäßigere Beschichtung, erreicht wird.

Wenn die Stützleisten als Mitnehmer-Leisten über die Innenwand in den Innenraum ragen, dann wird der ge­ schilderte Mitnahme-Effekt noch weiter verbessert.

Diese Mitnahme-Effekte können weiterhin noch verbes­ sert werden, wenn jeweils zwei einander benachbarte Teilabschnitte von einander benachbarten Trommelman­ tel-Abschnitten miteinander einen Winkel von vor­ zugsweise 150 bis 170° einschließen.

Weitere zahlreiche Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfol­ genden Beschreibung anhand der Zeichnung. Es zeigen

Fig. 1 einen vertikalen Querschnitt durch eine Tauch­ trommel,

Fig. 2 einen vertikalen Querschnitt durch eine Tauch­ trommel in gegenüber Fig. 1 leicht abgewandel­ ter Ausgestaltung mit angehobenem Deckel,

Fig. 3 einen vertikalen Teil-Längsschnitt durch die Tauchtrommel nach Fig. 2 mit zusätzlich ange­ deuteter Lagerung der Tauchtrommel in einem Be­ hälter,

Fig. 4 eine perspektivische Darstellung einer weiteren abgewandelten Ausführungsform einer Tauch­ trommel,

Fig. 5 einen Teil-Querschnitt durch eine weitere abge­ wandelte Ausführungsform einer Tauchtrommel und

Fig. 6 einen Teil-Querschnitt durch eine weitere abge­ wandelte Ausführungsform einer Tauchtrommel.

In der Ausführung nach Fig. 1 besteht eine Tauchtrom­ mel aus zwei Stirnwänden 1, von denen in der Quer­ schnittsdarstellung nach Fig. 1 nur eine sichtbar ist, und aus einem Trommelmantel 2, der sich zwischen den beiden Stirnwänden 1 erstreckt. Die Trommel weist eine Mittel-Längs-Achse 3 auf, um die sie drehbar ist. In den Stirnwänden 1 befinden sich konzentrisch zur Achse 3 Lageröffnungen 4 zur Aufnahme von Lagerzapfen von Halteeinrichtungen, mittels derer die Tauchtrommeln in Galvanisierbecken gehalten werden. Sie werden hierbei um die Achse 3 drehend angetrieben. Dies ist allgemein bekannt und in der Praxis für Galvanisieranlagen all­ gemein üblich.

Der Trommelmantel 2 weist eine Reihe von Stützleisten 5, 6 auf, die im Abstand zueinander im Bereich des Außenumfangs der jeweils kreisscheibenförmigen Stirn­ wand 1 angeordnet sind. Zwischen jeweils zwei Stütz­ leisten 5, 5 und zwischen zwei Stützleisten 5, 6, aber nicht zwischen den beiden benachbarten Stützleisten 6 sind Trommelmantel-Abschnitte 7 angeordnet, die etwa in Form eines Dachfirstes mit einem Scheitel 8 ausge­ bildet sind. Der im Scheitel 8 zwischen den beiden ebenen Teilabschnitten 9, 10 eines jeden Abschnittes 7 eingeschlossene Winkel a ist größer 90° und bevorzugt etwa 120°. Der Scheitel 8 verläuft parallel zur Achse 3. Gleiches gilt für die Teilabschnitte 9, 10. Der Scheitel 8 befindet sich etwa am Außenumfang der kreisscheibenförmigen Stirnwände 1. Trommelmantel-Ab­ schnitte 7 sind mit den etwa radial zur Achse 3 ver­ laufenden Seitenwänden 11 der Stützleisten 5, 6 längs einer Verbindungsfläche 12 durch Stumpfschweißen ver­ bunden. Wie in Fig. 1 erkennbar ist, sind die Teilab­ schnitte 9 und 10 zweier benachbarter Trommelman­ tel-Abschnitte 7 an jeweils derselben Stützleiste 5 nicht miteinander fluchtend, sondern unter einem Winkel b zueinander nach außen abgewinkelt und an­ einander befestigt, der kleiner 180° und bevorzugt 150 bis 170°, insbesondere etwa 165°, ist.

Die Stützleisten 5, 6 ragen von den Verbindungsflächen 12 in den Innenraum 13 der Tauchtrommel hinein und bilden hier Mitnehmer-Leisten 14. Diese erstrecken sich über eine Strecke c von den Verbindungsflächen 12 radial zur Achse 3 hin, die etwa 3 bis 7% des maxima­ len Innendurchmessers r der Trommel beträgt.

Die Trommelmantel-Abschnitte 7 sind ganzflächig mit Öffnungen 15 versehen, deren Durchmesser deutlich kleiner ist als der entsprechende kleinste Durchmesser von in der Tauchtrommel zu behandelnden Kleinteilen 16, mit denen eine solche Trommel etwa zu einem Drit­ tel ihres Volumens gefüllt wird, die also eine Charge 17 bilden.

Nach dem Füllen der Tauchtrommel mit einer solchen Charge 17 aus Kleinteilen 16 wird eine zwischen beiden Stützleisten 6 gebildete Füll- und Entleerungsöffnung 18 mit einem Deckel 19 geschlossen, der mit den Deckel 19 und die beiden Stützleisten 6 übergreifenden feder­ elastischen Verschlußbügeln 20 gesichert wird.

Der Deckel 19 weist zwei parallel zur Achse 3 verlau­ fende Längsstreben 21 auf, die vorspringende Anlage­ flächen 22 zur Anlage an entsprechende Anschlagflächen 23 der die Öffnung 18 begrenzenden Stützleisten 6 auf­ weisen. Zusätzlich weist der Deckel 19 zwischen den beiden seitlichen Längsstreben 21 eine mittlere Längs­ strebe 24 auf, die gleichzeitig als Handgriff dient. Sie weist einen als Mitnehmer-Leiste 14 nach innen vorspringenden Bereich auf. Jeweils zwischen einer seitlichen Längsstrebe 21 und der mittleren Längs­ strebe 24 ist ein ebenfalls mit Öffnungen 15 verse­ hener Trommelmantel-Abschnitt 25 angeordnet, der mit den Längsstreben 21, 24 durch Stumpfschweißen längs Verbindungsflächen 12 verbunden ist.

Wenn die Tauchtrommel um ihre Achse 3 in Drehrichtung 26 gedreht wird, stellt sich etwa eine Böschungslage der Charge 17 mit der aus Fig. 1 ersichtlichen Ober­ fläche 27 ein. Die einzelnen Kleinteile 16 der Charge 17 werden beim Drehen durch die Ausgestaltung der Trommelmantel-Abschnitte 7 in Dachform oder Firstform und durch die Mitnehmer-Leisten 14 schlupffrei mitge­ nommen, rutschen also nicht an der Innenwand 18 des Trommelmantels 2 und den Stirnwänden 1 ab. Da keine oder nur eine sehr geringe Relativbewegung zwischen der Charge 17 bzw. den einzelnen Kleinteilen 16 und der Innenwand 8 stattfindet, ist der Verschleiß des Trommelmantels 2 und der Stirnwände 1 sehr gering. Die einzelnen Kleinteile 16 rollen vielmehr im wesentli­ chen über die geneigte Oberfläche 27 der Charge 17 vom höchsten zum tiefsten Punkt und kommen damit in den Bereich der Innenwand 28 des Trommelmantels 2, wodurch der Galvanisiereffekt besonders günstig wird. Um das Entleeren der Tauchtrommel durch die Öffnung 18 zu erleichtern, sind an den die Öffnung 18 begrenzenden Stützleisten 6 Schrägflächen 29 ausgebildet, die sich von den Verbindungsflächen 12 zur Öffnung 18 hin er­ strecken.

Das Ausführungsbeispiel nach den Fig. 2 und 3 unter­ scheidet sich nur geringfügig von dem nach Fig. 1, so daß gleiche Teile mit gleichen Bezugsziffern oder kon­ struktiv nur geringfügig abgewandelte Teile mit der gleichen Bezugsziffer wie in Fig. 1, jedoch mit einem hochgesetzten Strich, bezeichnet werden, ohne daß es einer erneuten Beschreibung bedarf.

Die Stützleisten 5′ und 6′ weisen an ihren Seitenwän­ den 11′ Ansätze 30 auf, gegen die die Trommelman­ tel-Abschnitte 7′ stumpf angesetzt und stumpf ver­ schweißt sind. Die Verbindungsflächen 12′ sind also zwischen diesen Ansätzen 30 und den Abschnitten 7′ gebildet.

Wie Fig. 2 entnehmbar ist, fluchten die beiden Teilab­ schnitte 9′, 10′ zweier Abschnitte 7′, die mit einer Stützleiste 5′ verbunden sind, miteinander. Demzufolge ist der Scheitelwinkel a′ zwischen den beiden Teilab­ schnitten 9′, 10′ eines Trommelmantel-Abschnitts 7′ kleiner als beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1, wenn ansonsten Größe und Anordnung der Stützleisten 5′, 6′ gleich der Anordnung der Stützleisten 5, 6 bei der Aus­ führung nach Fig. 1 ist. Er beträgt in diesem Fall an­ genähert 130°.

Weiterhin sind bei dieser Ausführungsform in jeder Stirnwand 1′ eine größere Zahl von Durchström-Öffnun­ gen 31 vorgesehen, durch die das Einströmen und Aus­ strömen einer Behandlungslösung in den Innenraum 13, ermöglicht wird. Die Zahl derartiger Durchström-Öff­ nungen 31 wird nur durch die erforderliche Festigkeit der jeweiligen Stirnwand 1′ begrenzt. Die Durchström- Öffnungen 31 sind durch Siebe 32 verschlossen, die an elastischen Hülsen 33 befestigt sind, die in die Öff­ nungen 31 eingerastet werden. Derartige Öffnungen 31 mit Sieben 32 können selbstverständlich in gleicher Weise bei der Ausführungsform nach Fig. 1 vorgesehen sein, sind dort der Einfachheit halber aber nicht dargestellt.

In Fig. 3 ist auch erkennbar, daß die Stützleisten 5′, 6′ stumpf auf einem vorstehenden Rand 34′ der je­ weiligen Stirnwand 1′ durch Stumpfschweißen befestigt sind. Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 dient hierzu der entsprechende Rand 34.

Bei der Ausgestaltung nach Fig. 4 sind Stützleisten 5′′, 6′′ und entsprechende Trommelmantel-Abschnitte 7′′ nicht stirnseitig gegen entsprechende kreisscheiben­ förmige Stirnwände 1 oder 1′, sondern auf dem Außen­ umfang 35 von Stirnwänden 1′′ durch Stumpfschweißen befestigt. Diese Stirnwände 1′′ weisen demzufolge ein Querschnittsprofil auf, das dem Querschnittsprofil des Trommelmantels 2′′ entspricht. Ansonsten gilt für die Einzelheiten der Tauchtrommel nach Fig. 4 das gleiche wie für die Ausführungen nach den Fig. 1 bis 3.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 sind die Trommel­ mantel-Abschnitte 7′a an ihrem mit einer entsprechen­ den Stützleiste 5 a zu verbindenden Seite mit einem Schwalbenschwanzprofil 36 versehen, das in eine ent­ sprechende schwalbenschwanzförmige Nut 37 in der Stützleiste 5 a eingeschoben wird. Eine solche Ausge­ staltung ist dann sinnvoll und zweckmäßig, wenn die Trommelmantel-Abschnitte 7′a aus einem nicht schweiß­ baren Kunststoff, beispielsweise einem höchstmoleku­ laren Polyäthylen, bestehen. In diesem Fall ist der Trommelmantel-Abschnitt 7′a im Bereich seines Schei­ tels 8′ thermoplastisch abgebogen, d.h. abgekantet. Die Stützleisten 5 a sind als Zylinderprofile ausge­ bildet und an der jeweiligen Stirnwand 1′ durch Stumpfschweißen befestigt. Insoweit als bereits ver­ wendete Bezugszeichen in Fig. 5 enthalten sind, gilt die obige Beschreibung hierzu.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 6 ist jeweils eine Stützleiste 5 b einstückig mit zwei sich beiderseits anschließenden Teilabschnitten 9 b, 10 b eines Trommel­ mantel-Abschnitts 7 b ausgebildet. Hierbei werden je­ weils zwei einen Trommelmantel-Abschnitt 7 b bildende Teilabschnitte 9 b, 10 b im Bereich des Scheitels 8 b mit einer Schweißnaht 38 miteinander verbunden. Diese Schweißnaht 38 kann beispielsweise im Extrusions­ schweißverfahren hergestellt werden. Ansonsten ist der Aufbau dieser Tauchtrommel gleich der Ausführung nach Fig. 1. Insoweit werden für eine Reihe von dargestell­ ten Teilen dieselben Bezugsziffern wie in Fig. 1 ver­ wendet, wobei jeweils bei konstruktiven Abweichungen ein b hinzugesetzt wird.

In Fig. 3 ist angedeutet, daß eine Tauchtrommel in den dargestellten und beschriebenen verschiedenartigen Ausführungen in üblicher und bekannter Weise mit Trag­ bügeln 39 gehalten wird, die von oben und außen teil­ weise über die Stirnwände 1 bzw. 1′ bzw. 1′′ ragen. Diese Tragbügel 39 weisen jeweils einen Drehzapfen 40 auf, der in die entsprechende Lageröffnung 4 hinein­ ragt. Die Tauchtrommel ist zur Durchführung eines Be­ handlungsprozesses an den Kleinteilen 16 in einen mit Behandlungsflüssigkeit 41 gefüllten, nach oben offenen Behälter 42 gehängt und wird zur Durchführung des Prozesses gedreht.

Als schweißbare Werkstoffe für die Stirnwände, die Stützleisten und die Trommelmantel-Abschnitte kommen insbesondere wegen ihrer besonders guten Verschleiß­ eigenschaften hochmolekulares Polyethylen oder auch höchstmolekulares Polyethylen in Betracht.

Claims (16)

1. Drehbare Tauchtrommel aus einem elektrisch nicht leitenden Kunststoff zur Oberflächenbehandlung schütt­ fähiger Kleinteile (16) in einer Behandlungsflüssig­ keit (41),
mit zwei im Abstand voneinander angeordneten Stirn­ wänden (1, 1′, 1′′),
mit einer Mittel-Längs-Achse (3),
mit parallel zueinander und zu der Mittel-Längs-Achse (3) angeordneten Stützleisten (5, 6; 5′, 6′; 5′′, 6′′; 5 a; 5 b), die mit den Stirnwänden (1, 1′,1′′) verbunden sind,
mit Trommelmantel-Abschnitten (7, 7′, 7′′, 7′a, 7 b), die jeweils zwischen zwei benachbarten Stützleisten (5, 6; 5′, 6′; 5′′, 6′′; 5 a; 5 b) angeordnet und mit diesen verbunden sind, wobei die Stützleisten (5, 6; 5′, 6′, 5′′, 6′′; 5 a; 5 b) und die Trommelmantel-Abschnitte (7, 7′, 7′′, 7′a, 7 b) einen Trommelmantel (2, 2′, 2′′) mit einer Innenwand (28) bilden,
mit mindestens einer Füll- und Entleerungs-Öffnung (18, 18′′) im Trommelmantel (2, 2′, 2′′),
mit mindestens einem Deckel (19, 19′) zum Verschließen der mindestens einen Füll- und Entleerungs-Öffnung (18, 18′′), wobei die Stirnwände (1, 1′, 1′′), der Trommel­ mantel (2, 2′, 2′′) und der mindestens eine Deckel (19, 19′) einen Innenraum (13, 13′) zur Aufnahme einer Charge (17) von Kleinteilen (16) begrenzen,
mit Öffnungen (15) zum Durchtritt der Behandlungsflüs­ sigkeit (41), die mindestens in den Trommelmantel-Ab­ schnitten (7, 7′, 7′′, 7′a, 7 b) ausgebildet sind,
und mit im Bereich der Stirnwände (1, 1′, 1′′) und kon­ zentrisch zur Mittel-Längs-Achse (3) angeordneten Dreh-Lager-Einrichtungen (4), dadurch gekennzeichnet, daß die Trommelmantel-Ab­ schnitte (7, 7′, 7′′, 7′a, 7 b) durch zwei einen Scheitel (8, 8′, 8 b) bildenden und einen Scheitelwinkel (a, a′) einschließenden Teilabschnitte (9, 10; 9′, 10′; 9′′, 10′′; 9 b, 10 b) dachförmig ausgebildet sind, wobei der Schei­ telwinkel (a, a′) größer 90° und kleiner 180° ist.

2. Tauchtrommel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der Scheitelwinkel (a, a′) kleiner 130° und größer 110° ist.

3. Tauchtrommel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß der Scheitelwinkel (a, a′) etwa 120° ist.

4. Tauchtrommel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Stützleisten (5, 6; 5′, 6′; 5′′, 6′′; 5 a; 5 b) als Mitnehmer-Leisten (14) über die Innenwand (28) in den Innenraum (13, 13′) ragen.

5. Tauchtrommel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich­ net, daß die Mitnehmer-Leisten (14) um eine Strecke (c) in den Innenraum (13, 13′) ragen, die etwa 3 bis 7% des größten Innendurchmessers (r) des Trommelmantels (2, 2′, 2′′) beträgt.

6. Tauchtrommel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß jeweils zwei einander benachbarte Teilab­ schnitte (9′, 10′) von einander benachbarten Trommel­ mantel-Abschnitten (7′, 7′a) miteinander fluchten.

7. Tauchtrommel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß jeweils zwei einander benachbarte Teilab­ schnitte (9, 10; 9 b, 10 b) von einander benachbarten Trom­ melmantel-Abschnitten (7, 7 b) einen Winkel (b) von 150 bis 170° einschließen.

8. Tauchtrommel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Teilabschnitte (9, 10; 9′, 10′; 9′′, 10′′; 9 b, 10 b) ebenflächig ausgebildet sind.

9. Tauchtrommel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Trommelmantel-Abschnitte (7, 7′, 7′′, 7′a) an Seitenwänden (11) der Stützleisten (5, 6) befestigt sind.

10. Tauchtrommel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Trommelmantel-Abschnitte (7) an Seiten­ wänden (11) der Stützleisten (5, 6) befestigt sind.

11. Tauchtrommel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Trommelmantel-Abschnitte (7′) an von Sei­ tenwänden (11′) der Stützleisten (5′, 6′) vorragenden Ansätzen (30) befestigt sind.

12. Tauchtrommel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Trommelmantel-Abschnitte (7, 7′, 7′′) mit den Stützleisten (5, 6; 5′, 6′; 5′′, 6′′) an Verbindungsflä­ chen (12, 12′) stumpf verschweißt sind.

13. Tauchtrommel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Trommelmantel-Abschnitte (7′a) mit den Stützleisten (5 a) formschlüssig verbunden sind.

14. Tauchtrommel nach Anspruch 13, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Trommelmantel-Abschnitte (7′a) und die Stützleisten (5 a) mittels Schwalbenschwanzprofilen (36) miteinander verbunden sind.

15. Tauchtrommel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß jeweils zwei einander benachbarte Teilab­ schnitte (9 b, 10 b) von einander benachbarten Trommel­ mantel-Abschnitten (7 b) einstückig mit der jeweils zwischen den benachbarten Trommelmantel-Abschnitten (7 b) angeordneten Stützleiste (5 b) ausgebildet sind und daß zwei benachbarte, einen Trommelmantel-Ab­ schnitt (7 b) bildende Teilabschnitte (9 b, 10 b) mit­ einander verbunden sind.

16. Tauchtrommel nach Anspruch 15, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Teilabschnitte (9 b, 10 b) mittels einer Schweißnaht (38) miteinander verbunden sind.