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Vorrichtung zum automatischen Galvanisieren
Es ist bekannt, zum Galvanisieren
großer, unter sich annähernd gleichartiger Gegenstände halb- oder vollautomatische
Anlagen zu verwenden, in denen die zu galvanisierenden Gegenstände durch die verschiedenen,
zur Durchführung des galvanischen Verfahrens erforderlichen Bäder und Trockeneinrichtungen
geführt werden. Es sind verschiedeine Systeme bekannt, nach denen der automatische
Transport der Waren durch die Bäder erfolgt.
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Die am häufigsten angewendete Methode der Warenbeförderung in Galvanisierautomaten
besteht in der Verwendung einer Transportvorrichtung, die aus zwei parallel zueinander
laufenden Ketten, welche durch Querstangen miteinander verbunden sind, besteht.
Die dadurch entstehende Doppelkette wird an der Beschickungsseite des Automaten
mit den zu galvanisierenden Waren versehen und führt die Ware durch die Bäder. An
der Entleerungsseite werden die fertig galvanisierten Waren von den Querverbindungen
der Doppelkette abgenommen. Es ist ferner bekannt, eine solche Doppelkette mit Ouerverbindungsstangen
nur zur Beschickung des Automaten zu verwenden und für den Transport in den Galvanisierbädern
und zum Überhängen aus einem Bad in das andere separate Transportvorrichtungen zu
nehmen. Als solche können auch Doppelketten verwendet werden.
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Es sind ferner Vorrichtungen beschrieben worden, in denen durch die
Doppelkette bzw. durch die an ihr befestigten Querverbindungen separate, schlittenartige
Vorrichtungen zum Warentransport verwendet werden, welche auf den seitlich der Bäder
angebrachten Kathodenschienen gleiten.
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Die bisher bekannten Automaten haben jedoch eine Reihe von Nachteilen,
die die Verwendung der
Automaten in der Praxis erschweren und besonders
ihre Betriebssicherheit beeinträchtigen. Der Hauptnachteil der bisher bekanntgewordenen
Automaten besteht darin, daß die einzelnen Arbeitsvorgänge, z. B. das Absetzen der
schlittenartigen Vorrichtungen, das Üherheben und der Transport in den Bädern, genau
aufeinander abgestimmt werden müssen, um Überschneidungen der einzelnen Arbeitsvorgänge
zu vermeiden. Dies ist bei Kettenautomaten besonders unangenehm, weil wegen der
unvermeidbaren Kettenlängungen das Ineinandergreifen der einzelnen Arbeitsvorgänge
erschwert ist.
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Durch die vorliegende Erfindung werden die geschilderten Nachteile
vermieden. Die Erfindung besteht darin, daß die Doppelkette den ganzen Automaten
durchzieht, zum Absetzen der für den Transport der Ware bestimmten Schlitten an
der Einhängestelle, zum Abnehmen der Schlitten an der Aushängestelle und zum Rücktransport
der Schlitten zur Einhängestelle sowie zur mechanisch gesteuerten Auslösung des
Überhebens mittels der Hebevorrichtungen und des Vorschubes dient.
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Das Auslösen der -zuletzt genannten Arbeitsvorgänge erfolgt durch
entsprechende Anschläge auf mechanischem Wege in einem bestimmten Arbeitstakt. Durch
die Erfindung wird erreicht, daß die übliche elektrische Steuerung mit Endkontakten
oder die synchronisierte Bewegung der Transport-, Überheb- und Vorschubeinrichtungen
-zeitlich so voneinander getrennt werden, daß zwischen den einzelnen Arbeitsvorgängen
mehrere Sekunden liegen und daß jeder folgende Arbeitsgang mechanisch ausgelöst
wird, wenn der vorhergehende einige Sekunden lang abgelaufen ist.
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Gemäß der Erfindung werden die zur Stromzuführung und zur Warenbefestigung
vorgesehenen, an sich bekannten Schlitten mit Hilfe der Doppelkette dem Automaten
zugeführt und am Ende der Galvanisierungsperiode von ihr wieder aufgenommen, zur
Entleerungsstelle gebracht und durch sie wiederum der Beschickungsstelle zugeführt,
so daß die zur Stromzuführung und zur Warenaufhängung dienenden Vorrichtungen den
Automaten nicht verlassen und im Automaten selbst beschickt und entleert werden.
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Das Überheben der Schlitten aus dem einen Bad in das andere erfolgt
durch ein separates Getriebe, welches unabhängig von der Geschwindigkeit der Doppelantriebskette
die Ware stets in der gleichen Zeit aus einem Bad in das andere bringt, wobei die
Zeit so bemessen ist, daß eine Oxydation während des Verweilens an der Luft ausgeschlossen
wird.
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Die Fortbewegung der Waren an den Schlitten in den Galvanisierbädern
und eventuell auch in den Spülbädern, erfolgt durch eine hin und her gehende Vorschubvorrichtung,
deren Antrieb unabhängig von der durchgehenden Doppelkette ist, von ihr jedoch gesteuert
wird. Die Zeitdauer des Vorschubes, also des Transportes innerhalb der Flüssigkeiten,
ist ebenfalls unabhängig von der Geschwindigkeit der Doppelkette. Der Antrieb der
Vorschubvorrichtung erfolgt über ein Untersetzungsgetriebe und einen Kurbeltrieb,
der bei einer einmaligen Umdrehung an jedem Bad zwei parallel zueinander liegende
Vorschubstößel um die doppelte Länge der Kurbel des Kurbeltriebs vor- und wieder
zurückführt. Nach einmaliger Umdrehung bleibt der Kurbeltrieb dann in Ruhe, bis
er wieder durch die Doppelkette ausgelöst wird.
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Es sind somit die Dauer des Überhebens der Waren aus einem Bad in
das andere und die Geschwindigkeit der Vorschubbewegung in den Bädern unabhängig
von der Geschwindigkeit der Doppelkette. Die Geschwindigkeit der Doppelkette bestimmt
lediglich die Intervalle, in der jeweils Uberheben und Vorschub ausgelöst werden.
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Die Abb. I und 2 veranschaulichen die prinzipielle Ausrüstung eines
Automaten nach der vorliegenden Erfindung. Die Abb. 1 stellt einen schematischen
Längsschnitt, die Abb. 2 einen schematischen Querschnitt durch eine solche Anlage
dar. Als Beispiel ist eine Anlage gewählt, bei der zwei Reihen von Waren parallel
durch die verschiedenen Bäder geführt werden. Nach dem gleichen Prinzip können aber
auch 3 oder 4 parallel laufende Warenreihen automatisch transportiert werden.
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Die Anlage besteht aus den einzelnen Bädern B (B1, B2, B, ..... .),
die hintereinander angeordnet sind. Die Anoden in den stromführenden Bädern sind
an den Längsseiten der Wannen bzw. in der Mitte der Wannen angeordnet, wie es Abb.
2 schematisch darstellt. Über diesen Bädern B ist in einem Winkeleisengestell WG
die Doppelkette K an Zahnrädern KR geführt. Der Antrieb der Doppelkette K erfolgt
durch ein HauptgetriebeHG, das auf verschiedene Geschwindigkeiten einstellbar ist
und das die Durchsatzgeschwindigkeit des Automaten steuert.
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Die beiden Ketten der Doppelkette K sind in bestimmten, untereinander
gleichen Abständen mit Querstangen verbunden, an denen leicht schwenkbare Gehänge
G befestigt sind. Mit Hilfe dieser Gehänge G, die an ihrem unteren Ende Isoliernocken
tragen, werden die SchlittenSch durch die Anlage transportiert. Die Schlitten Sch
bestehen aus zwei Schlittenbacken, die durch zwei Querverbindungsstangen starr miteinander
verbunden sind. Die Schlittenbacken gleiten über den Bädern auf an den beiden Längsseiten
der Bäder verlegten Längsschienen Gl aus Kupfer. Diese Gleitschienen Gt dienen zur
Zuführung des negativen Stromes zur Kathode. An der unteren Querverbindungsstange
St des Schlittens Sch werden bei der Beschickung des Automaten die eigentlichen
Aufhängegestelle AG an vorher fixierten Punkten aufgehängt. Die in den Abb. I und
2 mit AG bezeichneten Rechtecke stellen den Raum dar, den die zu galvanisierende
Ware in den Bädern einnehmen darf. Die Schlittenbacken selbst haben eine Länge,
die etwas größer ist als die Breite der jeweils an den Schlitten einzuhängenden
Gestelle.
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Sind die Gestelle beispielsweise 35 cm lang, dann gibt man den Schlittenbacken
eine Länge von etwa 40 cm, damit sich die an den Schlitten hängenden Gestelle bei
der Beschickung, beim Transport in
den Bädern und bei der Entleerung
nicht gegenseitig berühren können. Da somit jeder Schlittenbacken im vorliegenden
Beispiel ein Länge von 40 cm hat und mit dieser Länge auf den Gleitschienen aufliegt,
ist bei einer Breite des Schlittenbackens von 4 bis 5 cm eine sehr große Auflagenfläche
gegeben, die eine absolut sichere Stromübertragung von den Gleitschienen zu den
Schlitten und zu den galvanisierenden Waren bewirkt. Die Gleitbahnen lassen sich,
da sie an der Längsseite der Bäder liegen, sehr leicht sauber halten, so daß die
denkbar beste Stromübertragung gesichert ist.
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Der Transport der Schlitten Sck in den Bädern erfolgt nicht durch
die endlose Doppelkette K, sondern durch ein separates Vorschubgetriebe VG, welches
in Tätigkeit tritt, wenn an der Einhängestelle E die an der Beschickungsstelle B
mit Ware versehenen Schlitten Sch auf den Gleitschienen des ersten Bades, in der
Regel des Entfettungsbades, abgesetzt sind. Die Schlitten Sch lösen sich an der
Einhängestelle E von den Isoliernocken N der Gehänge G, die mit der endlosen Kette
weiterwandern, bis zur Abnahmestelle A, wo die Gehänge G die Schlitten Sch wieder
von den Gleitschienen abheben. Diese Stelle liegt am Ende der letzten Galvanisierungswanne
und kann unter Umständen auch am Ende der letzten Spülwanne liegen. Die Aufhängegestelle
4G werden an den Schlitten Sch mit Hilfe der Doppelkette K durch die Spülbäder und
einen in der Abb. I nicht angegebenen Trockenofen geführt; dann gelangen sie zur
Abhebestelle AH, wo die Aufhängegestelle von den Schlitten abgehängt werden, während
die Schlitten Sch an den Gehängen G der Doppelkette K wieder zur Beschickungsstelle
B zurückkehren.
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Das Vorschubgetriebe VG ist ein Kurbeltrieb, der bei einer einmaligen
Umdrehung eine Vorschubstange über einen Hebel vor- und wieder zur Ausgangslage
zurückführt. Die Vorschubvorrichtung ist so ausgebildet, daß an jeder Seite der
mit Gleitschienen versehenen Wannen eine von dem Vorschubgetriebe betätigte Vorschubstange
mit Nocken V die Schlitten in Richtung des Vorschubes weiterführt. Die Länge des
Vorschubes ist so bemessen, daß die durch den Nocken V erfaßten Schlitten um etwas
mehr, als der Schlittenbackenlänge entspricht, in den Bädern vorgeschoben werden.
Beträgt die Schlittenbackenlänge z. B. 40 cm, dann kann der Vorschub etwa 50 cm
betragen. Es wird also der im ersten Bad aufgesetzte Schlitten nach Loslösen von
Idem Isoliernocken N und nach Auslösen des Vorschubgetriebes durch den Auslöser
Li um etwa so cm vorgeschoben, so daß der ursprünglich von dem Schlitten eingenommene
Platz nunmehr zur Beschickung mit dem folgenden Schlitten frei wird. Die Auslösung
des Vorschubgetriebes durch den Auslöser Lt ist zeitlich so. gelegt, daß mehrere
Sekunden zwischen dem Lösen des Schlittens vom Isoliernocken N des Gehänges G am
Entfettungsbad bis zur Auslösung des Vorschubes verfließen. Die in der Abb. I angegebene
Weglänge W1 ergibt ein Maß für die Zeitdifferenz, die zwischen dem Absetzen des
Schlittens und der Auslösung des Vorschubes vorhanden ist. Diese Zeitdifferenz ist
um so kleiner, je rascher die Doppelkette läuft, beträgt aber in allen Fällen, selbst
bei größerer Kettengeschwindigkeit, mindestens 10 Sekunden. Sobald der Schlitten
durch den Vorschubnocken V vorgeschoben ist, wird das Überhebgetriebe ÜG an der
Klinke L2 ausgelöst, wobei die Gehänge G der Überheb vor richtungen die Schlitten
fassen und in einer vom Vorschub der Doppelkette unabhängigen Zeit in das nächste
Bad einhängen. Die Zeitdifferenz zwischen der Betätigung des Vorschubgetriebes VG
und des Überhebgetriebes ÜG wird in der Abb. I dargestellt durch die Weglänge W2,
die so bemessen ist, daß sie ebenfalls einen ausreichenden zeitlichen Zwischenraum
zwischen dem Vorschub und dem Abheben ermöglicht.
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Nachdem nunmehr die Einhängestelle E wieder frei geworden ist, wird
der nächste Schlitten mit Aufhängegestell auf der Einhängestelle abgesetzt, worauf
nach einer durch den zurückzulegenden Weg Wl gegebenen Zeit das Vorschubgetriebe
VG wieder ausgelöst wird, das nunmehr die Schlitten in Bad I und Bad 2 vorwärts
schiebt. Nach einer durch die Weglänge W2 gegebenen Zeit wird das Uberhebgetriebe
ÜG betätigt und setzt nunmehr den Schlitten aus Bad 2 in Bad 3 und aus Bad I in
Bad 2, worauf der eben geschilderte Vorgang sich wiederholt. In Bad 3, einem beispielsweise
zur Vernickelung dienenden Badbehälter, sammeln sich nunmehr die Schlitten hintereinander
an und werden durch die Vorschubnocken in Richtung des Vorschubes durch das Bad
gedrückt. Da die Schlittenbacken in genauer Länge gehalten sind, werden sie parallel
äuf den Gleitschienen in Richtung des Vorschubes vorgleiten und können stets an
ein und derselben Stelle durch die Gehänge der Doppelkette von den Gleitbahnen abgehoben
und durch die folgenden Spülbäder und den Trockenofen geführt werden. Eine eventuelle
Längung der Doppelkette ist bedeutungslos, da die Steuerung des Vorschubgetriebes
und des Überhebgetriebes durch die Doppelkette selbst erfolgt und die Zeitmaße so
gelegt sind, daß zwischen den einzelnen Vorgängen eine Zeitspanne von mehreren Sekunden
liegt.
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Abgesehen von den aus vorstehendem ohne weiteres ersichtlichen Vorteilen
der guten Kontaktgebung, des sicheren Transportes und des raschen Überhebens können
noch weitere Vorteile mit dem Automaten nach der vorliegenden Konstruktion erzielt
werden.
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Handelt es sich beispielsweise um die Galvanisierung, z. B. die Verchromung,
von kompliziert geformten Gegenständen mit Hilfsanoden, so war bei den bisherigen
Automatenkonstruktionen die Verchromung unmöglich. Im vorliegenden Fall können Gegenstände
mit Hilfsanoden jedoch ohne weiteres bearbeitet werden. Hierzu braucht der Schlitten
nur so umgebaut zu werden, daß z. B. die untere Verbindungsstange an der linken
Schlittenbacke metallisch, an der rechten isoliert verbunden ist, die obere Verbindungsstange
an der rechten
Schlittenbacke metallisch, an der linken Schlittenbacke
jedoch isoliert verbunden wird. Man kann dann die linke Gleitbahn an den Minuspol
der Maschine, die rechte Gleitbahn an den Pluspol der Maschine anschließen und die
Gehänge AG so ausführen, daß beim Einhängen der Ware diese an die untere Stange
zu hängen kommt, die mit der an den Minuspol leitenden Gleitbahn metallisch verbunden
ist, und die Hilfsanode an der dariiberliegenden Querverbindungsstange des Schlittens,
die mit dem rechten Schlittenbacken metallisch leitend auf der an den Pluspol angeschlossenen
Gleitbahn läuft.
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Es ist ferner möglich, mit diesem Automaten Gegenstände beliebiger
Größe und Form zu bearbeiten. Wenn es sich um das automatische Vernickeln von langen
Rohren von z. B. 2 m Länge handelt, so wäre dies bei den üblichen Automatenkonstruktionen
nicht durchführbar. Der Automat gemäß Erfindung ermöglicht es jedoch, auch solche
Gegenstände ohne weiteres zu galvanisieren. Hierzu wird auf die Anbringung der Anoden
an der Längsseite und in der Mitte der Wannen verzichtet. Ferner werden die Wannen
in einer Breite gehalten, die etwas größer ist als der Länge der zu galvanisierenden
Gegenstände entspricht, so daß die Gegenstände quer durch den Automaten geführt
werden können. Handelt es sich beispielsweise um die Galvanisierung von 2 m langen
Rohren, so werden die Bäder in einer Breite von etwa 2,20 m gewählt. Die Rohre werden
an den etwa 2 m larigen Schlitten aufgehängt und der Strom zu den die Waren tragenden
Schlitten beispielsweise durch die linke Gleitbahn geführt, die an den Minuspol
angeschlossen ist, während der rechte Schlittenbacken isoliert mit den Querverbindungsstangen
verbunden ist. Auf den folgenden Schlitten werden Anoden gehängt, und der Strom
wird ihnen durch den rechten Schlittenbacken zugeführt über die rechte Gleitbahn,
die an den Pluspol der Maschine angeschlossen worden ist. Bei diesen, die Anoden
tragenden Schlitten, ist der linke. Schlittenbacken gegen die Verbindungsstange
isoliert. Es wird also abwechselnd je ein Schlitten die zu galvanisierenden Rohre
und der nächste die Anoden tragen. Während die zu galvanisierenden Rohre an der
Abhebestelle AH von den Gehängen abgehoben werden, bleiben die Anoden an ihnen hängen
und laufen mit dem Schlitten wieder zur BeschickungsstelleB zurück.
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Es ist also jeder zweite Schlitten mit Anoden behängt die dazwischenliegenden
Schlitten sind dagegen frei und werden an der Beschickungsstelle wieder mit neuen
Rohren beschickt. Der Transport durch den Automaten erfordert nur einen unwesentlich
höheren Kraftbedarf und bringt den Vorteil mit sich, daß die Anoden nicht dauernd
im Bad bleiben.