DE4442160C2 - Vorrichtung zur Rückgewinnung von an schüttfähigen Teilen anhaftenden Flüssigkeiten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspru­ ches 1.

Derartige Vorrichtungen werden in galvanischen oder naß-chemischen Pro­ zessen eingesetzt, wobei die in der jeweiligen Tauchtrommel befindlichen Teile in dem jeweiligen Bad aufgrund der Drehbewegung der Tauchtrom­ mel gleichmäßig behandelt werden. In derartigen Anlagen zur galvanischen oder naß-chemischen Oberflächenbehandlung solcher Teile können eine große Anzahl von Behandlungs- und Spülbädern erforderlich sein, so daß während eines solchen Behandlungsprozesses jede Tauchtrommel nachein­ ander einer entsprechend großen Zahl von Behältern mit unterschiedlichen Flüssigkeiten zugeführt werden muß. Bei jedem Überhebvorgang von ei­ nem Behälter zum nächsten Behälter schleppen die Teile - insbesondere sogenannte schöpfende Teile - eine große Menge an Flüssigkeit von einem Bad in das nächste. Die ausgeschleppten Flüssigkeitsvolumina betragen in der Regel ein Vielfaches dessen, was an Flüssigkeit für den eigentlichen galvanischen oder naß-chemischen Prozeß direkt benötigt wird. Die ausge­ schleppten Flüssigkeiten werden zudem in das nächste Bad transportiert, so daß dessen Zusammensetzung sich in unerwünschter Weise ändert.

Zur Lösung dieser Probleme ist bereits aus der DE 31 33 629 C2 eine Vor­ richtung der gattungsgemäßen Art bekannt, bei der die beiden Halbschalen horizontal zueinander verschoben werden. Nach dem Hochfahren der Tauchtrommel aus dem Behälter werden die beiden Halbschalen aufeinan­ derzu geschoben und damit die Abblashaube geschlossen. Dieser Vorgang ist zeitaufwendig, da das Schließen der Abblashaube erst eingeleitet werden kann, wenn die Tauchtrommel sich in ihrer oberen Endlage befindet. Wei­ terhin sind aufwendige Antriebe für das Verschieben der Halbschalen er­ forderlich. Es kommt hinzu, daß Halbschalen als etwa teilring-zylindrische Kammern ausgebildet sind, deren an den Stützleisten der Tauchtrommel anliegende Innenwand perforiert ausgebildet ist. Die Gefahr, daß die Luft nicht tatsächlich durch die Teile gedrückt wird, sondern an den Teilen vor­ beifließt ist daher groß, d. h. die Gefahr einer unbefriedigenden Rückge­ winnung der Flüssigkeit ist erheblich.

Aus der DE 38 30 237 C2 ist es bekannt, eine Trommel von unten in eine Abblashaube einzufahren, so daß die Abblashaube die obere Hälfte der Trommel abdeckt. Die Druckluft soll durch die Charge der schüttfähigen Teile hindurchgedrückt werden. Aufgrund des Böschungswinkels, den die Teile in der Tauchtrommel aufgrund von deren Drehung bilden und wegen der nur teilweisen Füllung der Tauchtrommel besteht die Gefahr, daß kein ausreichender Druckaufbau erfolgt, sondern daß die Luft durch einen Trommelmantel-Abschnitt entweicht, der nicht mit Teilen bedeckt ist. Zur Beseitigung dieser Probleme ist es schon bekannt geworden, an der oben aufzusetzenden Drucklufthaube eine schwenkbare Klappe anzubringen, mittels derer der nicht durch Teile abgedeckte Trommelmantel-Abschnitt abdeckbar ist. Außerdem muß die Abblashaube stirnseitig jeweils durch gesonderte Seitenwände, die an jeder Tauchtrommel angebracht sein müs­ sen, abgeschlossen werden, damit zwischen Abblashaube und Tauchtrom­ mel ein geschlossener Druckraum entsteht.

Aus der DE 39 39 601 A1 ist eine Vorrichtung zur Rückgewinnung von Flüssigkeiten bekannt, die eine etwa halbzylindrische Druckkammer auf­ weist. An deren unteren Rändern sind teilzylindrische Begrenzungswände schwenkbar angebracht. Beim Hochfahren der Tauchtrommel in die Druckhaube werden diese schwenkbaren Begrenzungswände an die Außen­ seite der Tauchtrommel herangeschwenkt.

Aus der DEZ "Metalloberfläche" 46 (1992) 4, S. 167 bis 170 sind Abblas- und/oder Absaug-Methoden zur Minimierung von Verschleppungen be­ kannt. Unter anderem ist hieraus eine Ausgestaltung bekannt, bei der eine Druckluftkammer verwendet wird, die zwei Kammerhälften aufweist, die geöffnet und wieder geschlossen werden und im geschlossenen Zustand eine Trommel weitgehend umschließen. Einzelheiten des Öffnens oder Schließens der Druckkammer sind nicht offenbart.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der gattungs­ gemäßen Art so auszugestalten, daß das Schließen der Halbschalen zur Ab­ blashaube in kurzer Zeit und mit geringem konstruktivem Aufwand erreicht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im Kennzeich­ nungsteil des Anspruches 1 gelöst. Dadurch daß die Halbschalen ver­ schwenkt und nicht linear verschoben werden, ist der Weg, den der jeweili­ ge Schwerpunkt einer Halbschale beim Schließen bzw. Öffnen zurücklegen muß, kleiner, als bei einer linearen Verschiebebewegung. Es kommt hinzu, daß der Schließvorgang bereits in der Endphase der Hubbewegung der Tauchtrommel abgeschlossen ist. Beides führt zu einer Verringerung des Zeitaufwandes bis zum selbständigen Schließen der Abblashaube bis also Luft in die Abblashaube und durch die Teile gedrückt werden kann. Die Taktzeiten werden insgesamt also reduziert. Aufgrund der geringeren zurückzulegenden Wege sind auch die für die Beschleunigung der Massen erforderlichen Kräfte und damit der entsprechende Energieeinsatz redu­ ziert. Für die Öffnungs- und Schließbewegung der Halbschalen der Ab­ blashaube ist kein gesonderter Antrieb erforderlich, sondern die hierfür er­ forderlichen Kräfte und Energien werden von der Hubeinrichtung abgelei­ tet. Dies macht die Vorrichtung konstruktiv besonders einfach und auch zur Nachrüstung an bestehenden Anlagen mit Tauchtrommel und Hubeinrich­ tung in besonderer Weise geeignet. Die Ansprüche 2 und 3 geben vorteil­ hafte konstruktive Ausgestaltungen hierfür wieder.

Die weitere Ausgestaltung nach Anspruch 4 gewährleistet, daß die ge­ schlossene Abblashaube und die Tauchtrommel genau zueinander zentriert sind. Die weiteren Ausgestaltungen stellen sicher, daß die Druckluft mit hoher Effizienz durch die schüttfähigen Teile gedrückt wird, ohne daß die Gefahr besteht, daß die Luft im Bypass an den Teilen vorbeiströmt.

Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der Zeichnung. Es zeigen

Fig. 1 eine Vorrichtung zur Rückgewinnung von Flüssigkeiten in einer vertikalen schematisierten Seitenansicht, wobei die Tauchtrommel sich in einem Behälter befindet und die Abblashaube geöffnet ist,

Fig. 2 eine Tauchtrommel in Draufsicht und

Fig. 3 die Vorrichtung nach Fig. 1 mit in die Abblashaube hochgefahre­ ner Tauchtrommel.

In der Zeichnung ist ein Teil einer Anlage zur galvanischen oder naß­ chemischen Oberflächenbehandlung dargestellt. Diese weist eine Mehrzahl von in Arbeitsrichtung 1 hintereinander angeordneten Behältern 2 auf, von denen nur einer dargestellt ist. In den Behältern 2 befindet sich eine Flüssigkeit 3, die ein Behandlungs- oder Spülbad bildet. Oberhalb der Behälter 2 sind in Arbeitsrichtung 1 verlaufende Schienen 4 angeord­ net, auf denen Laufwagen 5 mittels Rollen 6 verfahrbar abgestützt sind. An jeden Laufwagen 5 kann eine Tauchtrommel 7 mittels einer Hubeinrich­ tung 8 angehängt werden. Hierzu sind am Laufwagen 5 zwei parallel zu­ einander und vertikal sich nach unten erstreckende Führungsstangen 8a angebracht, auf denen jeweils mittels eines Schiebelagers 8b eine Greif­ einrichtung 8c vertikal verschiebbar angeordnet ist. In Lagereinrichtun­ gen 9 ist die Tauchtrommel 7 mit Achszapfen 10 frei drehbar gelagert. An diesen Lagereinrichtungen 9 können die Greifeinrichtungen 8c der Hubein­ richtung 8 angreifen, um die Tauchtrommel 7 mittels der Hubeinrichtung 8 aus einem Behälter 2 anzuheben, bzw. um eine Tauchtrommel 7 in einem Behälter 2 abzusetzen. Im übrigen sind die Schiebelager 8b mittels eines Hubbalkens 8d miteinander verbunden. Der Antrieb der Hubeinrichtung 8 erfolgt durch eine in der Zeichnung nicht dargestellte Antriebsein­ richtung.

Die Tauchtrommel 7 weist kreisscheibenförmige Stirnwände 11, 12 auf, die jeweils eine zylindrische Umfangsfläche 13 aufweisen und an denen die Achszapfen 10 angebracht sind. Die Tauchtrommel 7 weist zwischen den Stirnwänden 11, 12 einen Trommelmantel 14 auf, der mit die Stirnwände 11, 12 verbindenden Stützleisten 15 versehen ist, deren Außenflächen 16 bündig mit den Umfangsflächen 13 der Stirnwände 11, 12 verlaufen. Zwi­ schen benachbarten Stützleisten 15 sind Trommelmantel-Abschnitte 17 an­ gebracht, in denen kleine Öffnungen 18 zum Durchtritt von Luft und Flüs­ sigkeit ausgebildet sind. Einer der Trommelmantel-Abschnitte 17 ist als Deckel 19 ausgebildet, mittels dessen eine Füll- und Entleerungsöffnung 20 verschließbar ist. Benachbart zu einer Stirnwand 11 ist an der Tauch­ trommel 7 ein Zahnkranz 21 angebracht, in den ein Antriebsritzel eines nicht dargestellten Antriebsmotors eingreift und die Tauchtrommel 7 dreht. Auf dem oberen Rand jedes Behälters 2 sind Führungsprismen 22 ange­ bracht, in die an den Lagereinrichtungen 9 angebrachte Zentrierzapfen 23 beim Absetzen einer Tauchtrommel 7 in einen Behälter 2 eingreifen.

Am Laufwagen 5 ist eine Vorrichtung 24 zur Rückgewinnung der Flüssig­ keit 3 des jeweiligen Behälters 2 angebracht. Diese weist eine durch zwei Halbschalen 25, 26 zu bildende Abblashaube 27 auf. Jede Halbschale 25 bzw. 26 ist jeweils an einem Schwenkarm 28 bzw. 29 angebracht, die am Laufwagen 5 um horizontale und parallel zur Drehachse 30 der Tauchtrom­ mel 7 verlaufende Schwenkachsen 31 verschwenkbar gelagert sind. Die Schwenkarme 28, 29 sind auf der jeweiligen Schwenkachse 31 mittels einer Langlochführung 32 verschiebbar gelagert, so daß sie ihre Höhenlage ver­ ändern können. Vorgespannte Druck-Federn 33 drücken die Schwenkarme 28, 29 mit ihrer jeweiligen Halbschale 25 bzw. 26 in die untere Endstel­ lung. Die als Doppelhebel ausgebildeten Schwenkarme 28, 29 sind im Be­ reich ihrer oberen Enden mittels einer vorgespannten Zug-Feder 34 mit­ einander verbunden, die - entsprechend Fig. 1 - die Halbschalen 25, 26 in eine voneinander beabstandete Stellung zieht, in der die Abblashaube 27 also geöffnet ist. Anstelle einer solchen Zug-Feder 34 können an den Schwenkarmen 28, 29 auch an geeigneter Stelle Gegengewichte angebracht sein, die den gleichen Effekt bewirken. An den Schwenkarmen 28, 29 sind aufeinanderzu gerichtete Betätigungsarme 35 angebracht, an denen jeweils ein einstellbarer Betätigungsanschlag 36 ausgebildet ist, der sich im Weg des Hubbalkens 8d befindet.

Die Halbschalen 25, 26 sind im wesentlichen identisch ausgebildet und spiegelsymmetrisch zueinander angeordnet. Sie weisen einen oberen etwa trichterförmigen Abschnitt 37 auf, der sich jeweils etwa über den Bereich des Abstandes zweier einander benachbarter Stützleisten 15 erstreckt. Bei der üblichen Ausgestaltung derartiger Tauchtrommeln 7 mit sechs in glei­ chen Winkelabständen angeordneten Stützleisten 15 erstreckt sich also der trichterförmige Abschnitt 37 jeder Halbschale 25 bzw. 26 über einen Um­ fangswinkel von 60°. An den jeweiligen trichterförmigen Abschnitt 37 schließt sich ein zylinderabschnittsförmiger Bereich 38 an, der sich bei geschlossener Abblashaube dicht an die Umfangsflächen 13 der Stirnwände 11, 12 und die Außenfläche 16 der Stützleisten 15 anlegt. Der Radius die­ ser zylinderabschnittsförmigen Bereiche 38 entspricht also dem Radius der Stirnwände 11, 12 der Tauchtrommel 7. Um die Abdichtung besonders wir­ kungsvoll zu machen, können an den Außenrändern der zylinderab­ schnittsförmigen Bereiche 38 und der Stirnwandabschnitte 39 der trichter­ förmigen Abschnitte 37 Dichtungen 40 angebracht sein, die gegen die je­ weilige Umfangsfläche 13 jeder Stirnwand 11 zur Anlage kommen.

Die zylinderabschnittsförmigen Bereiche 38 erstrecken sich über einen Um­ fangsbereich von etwa 90°, so daß bei geschlossener Abblashaube 27 eine untere Abtropf-Öffnung 41 verbleibt, die sich über etwa 60° Umfangswinkel erstreckt.

Nachfolgend wird die Wirkungsweise der Vorrichtung 24 beschrieben.

Die Tauchtrommel 7 ist mit schüttfähigen Klein-Teilen 42 zu etwa einem Drittel gefüllt. Sie befindet sich in dem durch die Flüssigkeit 3 gebilde­ ten Behandlungs- oder Spülbad im Behälter 2. Der Drehantrieb der Tauch­ trommel 7 erfolgt in Drehrichtung 43, die im dargestellten Ausführungs­ beispiel also dem Gegenuhrzeigersinn entspricht, so daß die Teile 42 in der Tauchtrommel 7 gegenüber der Horizontalen eine Böschung 44 bilden.

Nach Beendigung der Behandlung wird die Tauchtrommel 7 mittels der Hubeinrichtung 8 nach oben in Richtung zum Laufwagen 5 verfahren, wo­ bei der Drehantrieb über einen an der Hubeinrichtung 8 angeordneten, in der Zeichnung nicht dargestellten Antrieb fortgesetzt wird. Die Halbscha­ len 25, 26 sind so weit voneinander beabstandet, daß die Tauchtrommel 7 zwischen sie einfahren kann. Am Hubbalken 8d ausgebildete Anschlagflä­ chen 45 kommen zur Anlage an den Betätigungsanschlägen 36 der Betäti­ gungsarme 35, so daß die Schwenkarme 28, 29 beim weiteren Hochfahren der Tauchtrommel 7 gegen die Kraft der Zug-Feder 34 verschwenkt werden. Die Halbschalen 25, 26 werden aufeinanderzu geschwenkt und nehmen die Tauchtrommel 7 zwischen sich auf. In dieser Endphase der Aufwärtsbewe­ gung der Tauchtrommel 7 können die Schwenkarme 28, 29 gegen die Kraft der Druck-Federn 33 in den Langlochführungen 32 nach oben verschoben werden, so daß unabhängig vom exakten Anfahren der oberen Endlage der Tauchtrommel 7 eine einwandfreie Zentrierung der Abblashaube 27 zur Tauchtrommel 7 gewährleistet ist. Diese liegt über dem gesamten Umfangs­ bereich der zylinderabschnittsförmigen Bereiche 38 und der trichterför­ migen Abschnitte 37, im Ausführungsbeispiel also über einem Umfangs­ winkel von etwa 300° abgedichtet an den Umfangsflächen 13 der Stirn­ wände 11, 12 und außerdem jeweils gegen die Außenflächen 16 zweier Stützleisten 15 an. Die beiden trichterförmigen Abschnitte 37 schließen ebenfalls dicht gegeneinander an.

An eine Halbschale 25 ist über einen Schlauch 46 ein Gebläse 47 ange­ schlossen, mittels dessen bei geschlossener Abblashaube 27 und von dieser aufgenommener Tauchtrommel 7 Luft entsprechend den Strömungspfeilen 48 geblasen und ein Überdruck in der geschlossenen Abblashaube 27 aufge­ baut wird. Die Luft tritt hierbei aufgrund der geschilderten Abdich­ tungsverhältnisse nur in einem oberen Bereich in die Tauchtrommel 7 ein, der sich maximal über 180° erstreckt. Dieser Bereich liegt also regelmäßig oberhalb der Teile 42. Der Luftstrom wird zwangsweise durch die Teile 42 geführt, da der untere Rand 49 der Böschung 44 sich immer oberhalb der untersten Stützleiste 15 befindet, die noch dichtend mit der zugeordneten Halbschale 25 im Eingriff ist. Es handelt sich hierbei um die Halbschale 25, an der die Stützleisten 15 der Tauchtrommel 7 sich entsprechend der Drehrichtung 43 nach unten bewegen. Insbesondere der zylinderabschnitts­ förmige Bereich 38 dieser Halbschale 25 sollte sich so weit nach unten er­ strecken, daß kein freier Raum zwischen der jeweils unteren noch in Ein­ griff befindlichen Stützleiste 15 und dem unteren Rand 49 der Böschung 44 gebildet wird. Die Luft nimmt den ganz überwiegenden Teil der an den Teilen haftenden Flüssigkeit mit und läßt diese in den Behälter 2 ab­ tropfen. Auch wenn aufgrund der Drehung der Tauchtrommel 7 kurzzeitig Luft oberhalb der Böschung 44 entweichen kann, so führt dies zu einem pulsierenden Betrieb, was der Flüssigkeitsrückgewinnung zuträglich ist.

Claims (7)

1. Vorrichtung zur Rückgewinnung von an schüttfähigen Teilen (42) an­ haftenden Flüssigkeiten (3),
mit einer die Teile (42) aufnehmenden, drehantreibbaren Tauchtrommel (7), die aus Stirnwänden (11, 12) mit jeweils zylindrischer Umfangs­ fläche (13) und aus einem zwischen den Stirnwänden (11, 12) angeord­ neten mit Öffnungen (18) versehenen Trommelmantel (14) besteht, mit einem Behälter (2) für die Flüssigkeit (3), insbesondere für ein galvanisches oder naß-chemisches Behandlungsbad oder ein Spülbad, mit einer die Tauchtrommel (7) aufnehmenden Hubeinrichtung (8) zum Verfahren der Tauchtrommel (7) aus einer unteren Stellung im Behälter (2) in eine obere Stellung oberhalb des Behälters (2),
mit einem Drehantrieb für die Tauchtrommel (7),
mit einer der oberen Stellung der Tauchtrommel (7) zugeordneten Abblas­ haube (27), die zwei im wesentlichen horizontal gegeneinander bewegbare Halbschalen (25, 26) aufweist, wobei in einer voneinander beabstandeten Stellung der Halbschalen (25, 26) die Tauchtrommel (7) von unten zwi­ schen die Halbschalen (25, 26) einfahrbar ist und wobei die Halbschalen (25, 26) gegen die Tauchtrommel (7) anlegbar sind und
mit einem an die Abblashaube (27) angeschlossenen Gebläse (47), dadurch gekennzeichnet, daß die Halbschalen (25, 26) an Schwenkarmen (28, 29) angebracht sind, die beim Einfahren der Tauchtrommel (7) zwi­ schen die Halbschalen (25, 26) aufeinanderzu verschwenkbar sind und daß die Hubeinrichtung (8) der Tauchtrommel (7) mit den Schwenkarmen (28, 29) in der Weise mechanisch gekoppelt ist, daß sie in der Endphase der Aufwärtsbewegung der Tauchtrommel (7) aufeinanderzu verschwenk­ bar sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an den Schwenkarmen (28, 29) Betätigungsarme (35) angebracht sind, die in der Endphase der Aufwärtsbewegung der Tauchtrommel (7) mit Anschlagflä­ chen (45) an der Hubeinrichtung (8) in Eingriff gelangen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkarme (28, 29) mit einer die Halbschalen (25, 26) in eine beab­ standete Stellung bringenden Feder (34) belastet sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeich­ net, daß die Schwenkarme (28, 29) in Hubrichtung der Tauchtrommel (7) verschiebbar gelagert sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeich­ net, daß die Abblashaube (27) dicht gegen die Umfangsflächen (13) der Stirnwände (11, 12) anliegt.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeich­ net, daß die Halbschalen (25, 26) zylinderabschnittsförmige Bereiche (38) aufweisen, die dicht gegen den Trommelmantel (14) anliegen.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkarme (28, 29) mit mindestens einem die Halbschalen (25, 26) in eine beabstandete Stellung bringenden Gegengewicht belastet sind.