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Verfahren und Vorrichtung zur Flüssigkeitsbehandlung, z. B. zum Beizen
oder Waschen, von spiralförmig aufgewickelten Metallstreifen Die Erfindung bezieht
sich auf eine Vorrichtung zum Beizen, Neutralisieren oder Waschen von aufgewickelten
Metallstreifen, um dieselben beispielsweise mit einem Metall- oder anderen Überzug
zu versehen. Solch ein Streifen wird in großen Mengen verwendet, beispielsweise
zur Herstellung von geschweißten, röhrenartigen u. dgl. Gegenständen. Er wird in
Form einer flachen Spule geliefert, wobei die Umwicklungen mehr oder weniger dicht
aneinanderliegen. Infolgedessen ist es schwierig, die Behandlungsflüssigkeit genügend
wirkungsvoll auf die Oberfläche der zahlreichen Umwicklungen zu übertragen, es sei
denn, daß man das kostspielige Verfahren des Aufwickelns o. dgl. anwendet, um die
Wicklungen zu öffnen oder zu strecken.
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Wesentlich für die Erfindung ist, daß die Spulen derartiger Metallstreifen
schnell und wirkungsvoll in einfacher und wirtschaftlicher Weise behandelt werden,
indem alle Oberflächenteile der Windungen der Wirkung der Behandlungsflüssigkeit
ausgesetzt werden.
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Erfindungsgemäß ist ein Spulenträger vorgesehen, der zusammen mit
einer im Bade angeordneten Vorrichtung eine axiale Formveränderung der Spule hervorruft,
so daß die Behandlungsflüssigkeit die gesamte Oberfläche des Metallstreifens benetzen
kann. Eine kegelige Formveränderung ist im allgemeinen am vorteilhaftesten. Indessen
kann man auch mit Hilfe einer konkaven oder konvexen Spulenformveränderung den gewünschten
Erfolg erzielen. In jedem Falle ruft eine derartige Formveränderung das Freilegen
von Teilen der Oberfläche der einzelnen Windungen hervor, und auch wenn die gesamte
Oberfläche der Windungen nicht freigelegt wird, so gelangt die Behandlungsflüssigkeit
durch wechselnde Formänderungen und durch die Aufundabbewegungen in der Behandlungsflüssigkeit
zu sämtlichen Teilen der Metallfläche. Die Notwendigkeit, die Spule aufzuwickeln
oder aufzulockern, 'fällt vollständig fort, und die Spüle wird aus der Behandlungsflüssigkeitsvorrichtung
in derselben Form ausgebracht, in der sie 'anfänglich eingebracht worden war.
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Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen
wiedergegeben und werden in folgendem, beschrieben.
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Es zeigen Abb. x eine Ansicht mit einem Spulenträger, der sich unmittelbar
über einer mit ihm zusammenarbeitenden Einrichtung befindet, die sich am Boden des
Beiz- oder Waschbehälters befindet, Abb. 2 eine ähnliche Ansicht wie Abb. i, aber
mit abgesenktem Spulenträger und umgekehrter Formveränderung der Spule, Abb. 3 eine
Draufsicht auf die Vorrichtungen gemäß Abb. i und 2, aber mit entfernter Spule,
Abb. ¢ eine Ansicht einer anderen Ausführungsform, Abb. 5, 6, 7 und 8 Ansichten
von weiteren Ausführungsbeispielen,
Abb. 9 und io Schnittansichten
von weiteren Ausführungsbeispielen in Zusammenwirkung mit geeigneten Behältern,
Abb. x= eine schaubildliche Ansicht einer Zwillingsträgeranlage, Abb. 12 eine schematische
Ansicht einer Anlage mit verschiedenen Behältern, einer oberen Gleisanlage für Laufkatzen
und einer Kraftantriebseinrichtung, durch welche die Laufkatze längs der Gleisanlage
bewegt und die Spulenträger in die Behälter abgesenkt werden.
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In den Abb. i bis 3 ist der Träger für die Spule a als trichterförmiger
Rahmen ausgebildet. Dieser setzt sich aus drei Armen b zusammen, die vom Mittelpunkt
b1 aus radial unter einem; Winkel von je i2o° angeordnet sind. Der Träger ist mit
Hilfe von Stangen c gelenkig aufgehängt (s. Abb. ii und i2). Die mit dem Träger
zusammenwirkende Vorrichtung, die zur Unterbringung auf dem Boden eines Behälters
oder eines Behandlungsbades bestimmt ist, weist eine kreisförmige Grundplatte d
auf, mit der drei, unter Winkeln von i2o ° angeordnete, sich im Mittelpunkt nicht
treffende, aufrecht stehende Platten e vereinigt sind. Die oberen Kanten der Platten
e sind geneigt, so daß sie die Oberfläche eines Kegels begrenzen. Beim Gebrauch
wird diese Vorrichtung auf den Boden des Bades gestellt, so daß in Draufsicht die
Platten e in den Segmentraum zwischen den Armen b des Trägers (s. Abb. 3) zu liegen
kommen.
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Gemäß Abb. q, sind die radialen Arme b des Trägers von einem Ringe
f aus nach unten geneigt, treffen sich indessen im Mittelpunkt nicht, während -die
mit dem Träger-zusammenwirkende Vorrichtung einen Grundrahmen dl besitzt, an dem
radiale, sich im Mittelpunkt treffende Arme g angebracht sind.
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Bei jeder der vorerwähnten Vorrichtungen kommt die Spule a, nachdem
sie in flachem Zustande auf den Träger aufgebracht worden ist, auf die geneigten
Arme b so zu liegen, daß eine Umformung in eine konkave oder hohle Trichtergestalt
(s. Abb. il sich vollzieht. Mithin werden Teile der einzelnen Windungen der Spule
freigelegt. Wird der Träger nunmehr auf die Platten e oder die Arme g des Behandlungsbades
abgesenkt, so entfernt sich die Spule a von den Armen b und legt sich auf
die geneigten Kanten der Platten e oder der Arme ä, so daß die konkave oder hohle
trichterförmige Gestalt in eine kegelige umgewandelt wird (s. Abb. 2). Beim Absenken
der Spule a in das Bad werden infolgedessen zunächst die anfänglich freigelegten
Flächen benetzt, während nachher infolge der Formänderung andere Flächen der Metallstreifen
von der Flüssigkeit benetzt werden. Durch die Durchmischung des Bades beim Heben
und Senken kommt die Behandlungsflüssigkeit außerdem auch mit den Stellen der Metalloberfläche
in Berührung, die bei den verschiedenen Formänderungen nicht freigelegt werden.
Um diese Wirkung noch zu verstärken und die Flüssigkeitsbehandlung so wirksam, wie
möglich zu gestalten, kann der Träger in dem Bade hin und her geschwenkt werden,
bevor er endgültig herausgenommen wird. Eine derartige Schwenkbewegung läßt sich
entweder von Hand oder von Maschinenkraft in ununterbrochenem oder auch absatzweisem
Betriebe ausführen.
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In der Vorrichtung gemäß Abb. 6 sind die Trägerarme b und die Kanten
der mit dem Träger zusammenarbeitenden Vorrichtung e umgekehrt geneigt wie in Abb.
r. Infolgedessen wird die Spule a zunächst in eine kegelige Gestalt umgeformt und
danach in eine trichterförmige verwandelt.
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Gemäß Abb. 6 ist der -Träger flach durchgebildet, so daß er die Spule
a ebenfalls in flachem Zustande aufnimmt. Dagegen sind die Platten e an ihren oberen
Randkanten entweder nach außen oder innen geneigt. Infolgedessen wird das Absenken
der flachen Spule a auf die Platte e eine trichter- bzw. kegelförmige Formveränderung
der Spule hervorrufen; diese nur nach einer Richtung hin sich vollziehende Formänderung
mag für manche Zwecke ausreichen.
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Gemäß den in Abb. 7- und 8 dargestellten Vorrichtungen verlaufen die
oberen Kanten der Platten e1 waagerecht, während die ,Arme b geneigt sind. Bei einer
derartigen Einrichtung wird die kegel- bzw. trichterförmige Spule beim Senken in
den Behälter in eine flache verwandelt.
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In Abb. 9 sind die Trägerarme b an einem Mittelstück b3 gelenkig aufgehängt.
Sie können sich um die Gelenke nach oben und unten bewegen; dabei werden sie, wenn
sie nach unten geneigt sind, durch einen Anschlag festgehalten. Um diesen Träger
zu belasten, wird der Traghaken b4 von der Tragstange oder dem Tragkabel c 1° abgenommen,
worauf die Spule a in flachem Zustande auf den Träger geführt werden kann. Beim
'Wiederanhängen des Trägers nehmen die belasteten Arme b die dargestellte, nach
unten weisende Lage ein, so daß die flache Spule eine Kegelform erhält. Wird der
Träger auf den Boden des Bades abgesenkt, so bewegen sich die Arme b um ihre Gelenke
nach oben, und die Spule a geht wieder in die flache Lage zurück.
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Gemäß Abb. io sind die Trägerarme b mit einem Ringe f gelenkig verbunden,
indessen ist die nach oben weisende Neigung durch die Anschlagflächen j an den Gelenken
k begrenzt. Eine auf die Arme aufgelegte flache Spule a wird zu einer Kegelgestalt
umgeformt, wenn die Stangen c angehoben werden. Beim, Absenken des Trägers in das
Bad 1 wird der Ring f
durch Anschläge m aufgehalten.
Da aber die Aufhängestangen c weiter nach unten wandern, so drehen sich die Arme
um ihre Gelenke k bis in die gestrichelte Lage und formen die Spule in umgekehrter
Richtung um. Die Arme b können verschiedene Male durch die Stange c auf und ab bewegt
werden, während der Ring f auf den Anschlägen m liegenbleibt.
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Gemäß Abb. ii sind zwei Träger b ähnlich wie in Abb. i gezeigt, die
paarweise durch die Stangen c an einer oben befindlichen, auf einem Gleisabschnitt
o fahrenden Laufkatze ya befestigt sind, die auf der Schiene o geführt ist. Die
mit den Trägern b zusammenwirkenden Vorrichtungen e2 sind -als offene Rahmen, anstatt
in Form von Platten gemäß Abb. i ausgeführt. Durch Abstandsstangen e3 wird ihre
Lage festgelegt. Es ist klar, daß bei Hub- und Senkbewegungen der Schiene o dieselben
Formänderungen der Spulen a hervorgerufen- werden, wie es bereits oben beschrieben
ist.
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Gemäß Abb. i2 ist der sich hebende und senkende Gleisabschnitt o als
Teil eines endlosen Gleises o1 ausgebildet. Ein einziger Träger b hängt an
Stangen c einer Laufkatze n. Der Träger wird an einer geeigneten Stelle längs, des
Gleises o1 mit einer Spule a beladen und danach zum Abschnitt o gefahren, bis -
er durch einen Anschlagarm P stillgesetzt wird. Der Anschlagarm p hängt von einer
hin und her beweglichen Stange q herunter und steht mit einem Einfallshaken p1 in
Eingriff. Die Stange q wird dann von rechts nach links vermittels einer Stoßstange
r bewegt. Diese besitzt einen Hub, der gleich dem. Wege ist, der der Förderung des
Trägers bis zum Abschnitt o, und zwar über dem ersten Bade I entspricht. Der Abschnitt
o wird dann vermittels eines Waagebalkens t und einer Hängestange zi gesenkt, so
daß der Träger in das Bad I eintritt und die Spule a auf die mit dem Träger zusammenwirkende
Vorrichtung e ablegt. Der Stoßstange s kann dann daraufhin eine Anzahl von kurzen
Hüben erteilt werden, damit die eingangs beschriebene Schwenkbewegung einsetzt.
Während der Senkbewegung des Trägers geht die Stoßstange y zurück, so daß der Anschlagarm
P zur Aufnahme eines weiteren Trägers bereitsteht. Eine Führungsgabel v, die an
der Stange q hängt, befindet sich unmittelbar über dem Träger innerhalb des Bades
I. Wird nunmehr der Abschnitt o zwecks Ausrichtung mit dem Gleise ' angehoben, so
gelangt ein Kreuzkopf des Trägers b zwischen die Führungsgabel v, wie die Abbildung
erkennen läßt. Bei dem nächsten, nach außen hin sich vollziehenden Hube der Stoßstange
r wird der Träger b durch die Gabel v in die oberhalb des Bades II
befindliche Stellung geschoben. Dabei führt der Einfallshaken einen neuen Träger
in das Bad I. Wird ein Träger aus dem Bade II angehoben, so kommt er mit einer Führungsstange
v1 in Eingriff, die für eine Weiterförderung nach dem Bade III sorgt. Wenn der Träger
aus dem Bade II angehoben wird, so gelangt er vor einen einzigen Zinken v2, so daß
bei dem nächsten, nach außen führenden Hube der Stange y der Träger auf das Gleis
o' geschoben wird, an welcher Stange er bis zur Entladestation vorgeschoben wird.
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Offensichtlich kann einer der Träger der vorstehend beschriebenen
Art an einer Laufkatzen hängen und in der dargelegten Weise betrieben werden. In
der Praxis wird man zwei oder mehrere Spulen auf einem Träger unterbringen, und
zwar übereinander, wobei' geeignete Abtrennvorrichtungen die Formänderungen zulassen.