EP0209005A1 - Schleuse zum Be- und/oder Entlaufen einer unter Luftabschluss arbeitenden Behandlungseinrichtung - Google Patents

Schleuse zum Be- und/oder Entlaufen einer unter Luftabschluss arbeitenden Behandlungseinrichtung Download PDF

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EP0209005A1
EP0209005A1 EP86109066A EP86109066A EP0209005A1 EP 0209005 A1 EP0209005 A1 EP 0209005A1 EP 86109066 A EP86109066 A EP 86109066A EP 86109066 A EP86109066 A EP 86109066A EP 0209005 A1 EP0209005 A1 EP 0209005A1
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EP
European Patent Office
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lock
conveyor
lock according
lock chamber
inert liquid
Prior art date
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EP86109066A
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English (en)
French (fr)
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EP0209005B1 (de
Inventor
Siegfried Dr. Birkle
Johann Gehring
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
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Publication of EP0209005A1 publication Critical patent/EP0209005A1/de
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D17/00—Constructional parts, or assemblies thereof, of cells for electrolytic coating
    • C25D17/16—Apparatus for electrolytic coating of small objects in bulk
    • C25D17/28—Apparatus for electrolytic coating of small objects in bulk with means for moving the objects individually through the apparatus during treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23G—CLEANING OR DE-GREASING OF METALLIC MATERIAL BY CHEMICAL METHODS OTHER THAN ELECTROLYSIS
    • C23G3/00—Apparatus for cleaning or pickling metallic material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D3/00—Electroplating: Baths therefor
    • C25D3/02—Electroplating: Baths therefor from solutions
    • C25D3/42—Electroplating: Baths therefor from solutions of light metals
    • C25D3/44—Aluminium

Definitions

  • the invention relates to a sluice for loading and / or unloading a treatment device for bulk goods working in the absence of air, in particular a device for the electrodeposition of aluminum from aprotic, oxygen-free and water-free, organoaluminum electrolytes, with at least one fillable with inert liquid and pressurized with inert gas U-shaped lock chamber and with means of conveyance for passing the bulk goods along a defined conveying path.
  • Aluminum deposited from aprotic, oxygen and water-free, organoaluminum electrolytes is characterized by its ductility, low pore density, corrosion resistance and anodizing ability. Since the entry of air through reaction with atmospheric oxygen and air humidity causes a considerable reduction in the conductivity and the service life of these electrolytes, the electroplating must be carried out in an air-tight treatment facility. Pretreatment baths required for surface pretreatment of the aluminized material and aftertreatment baths required to remove electrolyte residues and / or hydrolysis products from the aluminized material are likewise held in treatment devices operating in the absence of air.
  • airtight closable treatment devices are electroplating, polishing or cleaning processes, in which the corresponding baths are, for example, toxic, explosive or in some other way gases or the environment Develop vapors. So that the access of air or the escape of gases or vapors can be prevented even when loading and unloading these air-tight treatment devices, import and export locks are required, which are designed as gas locks, as liquid locks or as combined gas-liquid locks and are equipped with funding for the passage of the material to be treated.
  • an air-tight device for the electrodeposition of aluminum from aprotic, oxygen and water-free, organoaluminum electrolytes is known, in which the aluminum material is introduced via a liquid lock into the electroplating tank containing the electrolyte and also via this liquid lock is removed again.
  • the liquid lock consists of a U-shaped lock chamber filled with an inert liquid, which is preceded by a prechamber with a gas-tight lockable door on the lock entry side, in which an inert gas is located.
  • the goods racks carrying the electroplated goods are brought into the pre-chamber via the gas-tight door and attached to a conveyor device with two endless conveyor chains.
  • the goods racks then pass through the antechamber, the lock chamber filled with inert liquid and an inert gas space arranged above the electrolyte level in the electroplating trough, whereupon they are immersed in the electrolyte. After aluminizing, the removal takes place in the opposite direction.
  • the lock of this known device is equipped with complex and complicated conveying means, which also only allow goods racks to pass through.
  • goods racks are uneconomical because the clamping of such an aluminizing good would be very labor intensive and therefore very expensive.
  • a conveyor belt starting below the electrolyte level, the other end of which is led out of the electrolyte. From the upper end of this conveyor belt, the aluminizing material passes via a funnel-shaped component onto a part of another conveyor belt which is immersed in the inert liquid and which ends above the inert liquid level above a funnel-shaped outlet nozzle.
  • This known device has the advantage that pourable goods can be aluminized in a continuous process without having to be clamped onto goods racks.
  • the funding for the passage of the aluminum material through the import lock and the export are sluice. relatively complicated here too.
  • the use of conveyor belts requires sealing the drive shafts led out of the lock, such a sealing of rotating parts being problematic given the high demands made here.
  • the invention has for its object to provide a lock for loading and unloading an air-operated treatment device for pourable goods, in which the conveying means used for the passage do not require sealing of rotating parts and ensure a gentle conveying of the pourable goods.
  • Vibratory conveyors are conveyors that transport bulk goods using the mass forces along a defined conveying path in a horizontal and / or inclined direction.
  • oblique vibrators or inclined handlebars serve to drive the conveyor track in such a way that the material mostly carries out micro-throwing movements and, if necessary, it is transported in the direction of conveyance at a profit.
  • the use of vibratory conveyors with helical conveyor tracks in air-operated treatment facilities is known from FR-A-2 318 945, DE-A-2 914 868 or US-A-3 868 213.
  • the invention is based on the knowledge that vibratory conveyors of this type used in sluices as conveying means do not pose any problems with regard to the sealing and, in addition, extremely gentle conveying of pourable materials Enable well, with no jamming of the material to be conveyed.
  • the vibration of the vibratory conveyor reliably precludes the introduction of gases or vapors into the treatment device via the pourable material.
  • inert liquid drops still adhering to the pourable material are flung away above the inert liquid level, so that there is only an extremely small carryover of the inert liquid.
  • the conveyor track is preferably designed as a vibrating trough, which ensures reliable guidance of the goods to be passed through with little effort.
  • the conveyor track is formed by the bottom of the lock chamber leading helically upwards.
  • the conveyor track thus forms an integral part of the lock chamber, which preferably has a rectangular cross section. Since practically only one vibration exciter is required for the lock chamber to convey the bulk goods, the lock can be realized with a minimum of effort. The problem of sealing drive parts of the conveyor is completely eliminated.
  • an inert liquid flow acting in the conveying direction on the pourable material can be generated in the area of the lock chamber that can be filled with inert liquid. In this case, damping of the delivery through the inert liquid is counteracted and support through the delivery of the inert liquid flow is achieved.
  • this support column can then serve both as a supporting structure for the lock chamber leading helically upwards and for transmitting the vibrations.
  • the vibration excitation is then brought about in a simple manner in that the support column is arranged on a vibrator or carries a vibrator.
  • the vibrator is then expediently equipped with an unbalance drive. Points the un. balancing drive at least one flywheel with adjustable eccentricity, the parameters of the conveyor can be easily optimized and adapted to the particular characteristics of the pourable material.
  • the supply of the pourable material to the vibratory conveyor is particularly easy to implement if a gravity conveyor is connected upstream of the vibratory conveyor as seen in the conveying direction.
  • a gravity conveyor is arranged downstream of the vibratory conveyor when viewed in the conveying direction. In both cases, it is particularly favorable with regard to the sealing of the lock if the gravity conveyor is formed by a downpipe.
  • the gravity conveyor is then included in the lock area, i. H. it is used as a downward leg of a U-shaped liquid lock.
  • the gravity conveyor can be closed gas-tight on the inlet or outlet side by a cover. If at least the area of the gravity conveyor located below or above the cover can then be flooded with inert gas, this area can easily assume the function of a chamber upstream or downstream of the liquid lock. In order to obtain a balance between parts of the lock which are arranged in a fixed position and parts of the lock which are mounted so that they can vibrate. and to avoid the risk of permanent breaks, it is also expedient if the gravity conveyor comprises an upstream, downstream or intermediate compensator. in case of a interposed compensator, part of the gravity conveyor is arranged stationary, while the other part is excited by the vibrations required for conveying the pourable material.
  • a further improvement in the conveyance can also be achieved if the conveying path of the vibratory conveyor has a roughened, profiled or friction-coated surface at least in the end region of the associated conveying path.
  • At least one cooling zone follows the lock zone which can be filled with inert liquid, this cooling zone preferably being formed by cooling tubes.
  • Fig.l shows an overall designated S2 lock, which serves as an import lock or as an export lock of a device, not shown in the drawing, for the galvanic deposition of aluminum from aprotic, oxygen and water-free, organoaluminum electrolytes.
  • the pourable material G to be aluminized which is, for example, bolts, nuts, spacer bushings and the like, is introduced on the lock entry side into a downpipe Frl which can be closed gas-tight by a cover Dl, the lower end of which is inclined in the lower area, partially with a Inert liquid, such as Toluene, filled lock chamber Sk2 opens.
  • the pourable material G introduced via the downpipe Frl falls onto the lower end of the conveyor track F3 of an oscillating conveyor arranged within the lock chamber Sk2 and designated overall as Sf3.
  • the conveyor track F3 which is designed as a vibrating trough and spirally upwards in the conveying direction, the pourable material G is transported upward above the inert liquid level and then falls into the funnel-shaped upper end of a downpipe Fr2 leading out of the lock chamber Sk2, the lower end of which is covered by a cover D2 can be closed gas-tight.
  • the lock S2 is used as an entry lock, the lower end of the downpipe Fr2 opens into the galvanizing device working in the absence of air and the cover D2 can be omitted.
  • the area of the lock chamber Sk2 above the inert liquid level and the downpipe Fr2 are filled with an inert gas, e.g. Nitrogen, acted upon, the supply of the inert gas opening just above the inert liquid level into the lock chamber Sk, the supply of the inert gas opening into the lower region of the downpipe Fr2 and the discharge of the inert gas through the upper end cover Ad of the lock chamber Sk2 being shown by arrows Ig.
  • an inert gas e.g. Nitrogen
  • the conveying path F3 leading helically upward within the lock chamber Sk2 and designed as a vibrating channel is fastened to a centrally arranged support column Tsl, the lower end of which is fastened to a vibrator V3 arranged centrally within the supporting frame Tg of the lock chamber Sk2.
  • the passage of the support column Tsl through the bottom of the lock chamber Sk2 is by an elastic sealed bellows B3, which is connected on the one hand to a disc placed on the support column Tsl and on the other hand to the bottom of the lock chamber Sk2.
  • the vibrating conveyor F3 is excited by the vibrator V3 via the support column Tsl to vibrate with an approximately helical movement.
  • FIG. 2 shows a lock designated overall by S3, which serves as an entry lock for a device El, which is only indicated in the drawing, for the electrodeposition of aluminum from aprotic, oxygen and water-free, organoaluminum electrolytes.
  • the material G to be aluminized is introduced on the lock entry side into a downpipe Fr3 which can be closed in a gas-tight manner by a cover D3, the lower end of which is in a pipe partially filled with an inert liquid such as, for example Toluene, filled and helically leading upward lock chamber Sk3 opens. Since the downpipe Fr3 and the lock chamber Sk3 having a rectangular cross section are communicating tubes, the principle of a U-shaped liquid lock is realized.
  • An inert liquid flow directed in the conveying direction of the pourable material G is generated within this liquid lock by means of a circulation pump Up, the circulation of the inert liquid being indicated by arrows If.
  • the area of the downpipe Fr3 located below the lid D3 and above the inert liquid level is filled with an inert gas, such as nitrogen, for example. acted upon, the supply of the inert gas lying just below the inert liquid level and the discharge of the inert gas from a vertical branch Az2 of the downpipe Fr3 being indicated by arrows Ig.
  • the pourable material G introduced via the downpipe Fr3 thus reaches the lower end of the lock chamber Sk3, the bottom of which simultaneously acts as a helically upward conveying path F4 of an oscillating conveyor designated overall by Sf4.
  • the pourable material G is then transported upwards on the conveyor track F4 above the inert liquid level and then arrives in a downpipe Fr4 directly adjoining the upper end of the lock chamber Sk3, the lower end of which in the one above the electrolyte El Inert gas charged space of the facility El opens.
  • the area of the lock chamber Sk3 above the inert liquid level and the downpipe Fr4 are charged with an inert gas, such as nitrogen, the supply of which is indicated by an arrow Ig and the derivation (not shown in detail) is carried out in the area of the device El.
  • an inert gas such as nitrogen
  • the inert liquid drops still adhering to the pourable material G are thrown away by the vibrations of the conveying path F4 and run back into the inert liquid zone, i.e. there is an extremely low carryover of the inert liquid If into the Electrolytes el.
  • vapors rising from the inert liquid If are also condensed in a cooling zone before entering the downpipe Fr4, so that they run back into the inert liquid If as condensate.
  • This cooling zone is formed by cooling tubes Krl, which are attached to the floor from the outside in the area of the upper aisles of the helical lock chamber Sk3. Vapors rising from the electrolyte El into the downpipe Fr4 are condensed there in a second cooling zone, so that they are used as Run the condensate back into the electrolyte E1.
  • This second cooling zone is formed by a cooling pipe Kr2 placed helically around the lower region of the downpipe Fr4.
  • the helical lock chamber Sk3 leading upwards is fastened to a centrally arranged support column Ts2, the lower end of which is arranged on a vibrator V4.
  • This vibrator V4 then excites the entire lock chamber Sk3 via the support column Ts2 to vibrate with an approximately helical movement, so that the pourable material G is transported upwards on the conveyor track F4 by micro-throwing. Since the areas of the downpipes Fr3 and Fr4 directly adjoining the lock chamber Sk3 are also forced onto the conveying vibrations, they are connected to the fixedly arranged downpipe areas via elastic compensators K1 and K2.
  • FIG. 3 shows a lock designated overall by S4, which serves as an export lock of a device E2 which is only indicated in the drawing, this device E2 being either a device for the galvanic deposition of aluminum from aprotic, oxygen-free and water-free, organoaluminum electrolytes or an aftertreatment device for the aluminized material G, working in the absence of air.
  • the material G aluminized or aftertreated in the device E2 is introduced within the device direction E2 into the funnel-shaped upper end of a downpipe Fr5 which can be closed gas-tight by a cover D4.
  • This downpipe Fr5 which is led to the outside and equipped with an intermediate compensator K3, opens into the lower end of a lock chamber Sk4 which is partly filled with an inert liquid, such as toluene, and leads helically upwards. Since the downpipe Fr5 and the lock chamber Sk4, which have a rectangular cross section, are communicating tubes, the principle of a U-shaped liquid lock is also implemented here. Within this liquid keitsschleuse is generated with the help of a circulation pump, not shown, an inert liquid flow directed in the direction of flow of the pourable material G, the supply of the inert liquid into the downpipe Fr5 and the exit of the inert liquid from the lock chamber Sk4 are indicated by arrows If. The area of the downpipe Fr5 located above the inert liquid level is acted upon in an inert gas, such as nitrogen, the supply of the inert gas lying just above the inert liquid level being indicated by an arrow Ig.
  • an inert gas such as nitrogen
  • the pourable material G introduced via the downpipe Fr5 thus reaches the lower end of the lock chamber Sk4, the bottom of which acts at the same time as a helically upward conveying path F5 of an oscillating conveyor generally designated Sf5.
  • the lock chamber Sk4 is fastened to a centrally arranged support column Ts3, the lower end of which is arranged on a vibrator V5.
  • the entire lock chamber Sk4 is set in vibration via the support column Ts3 in such a way that the pourable material G is transported upwards above the inert liquid level by micro-throwing and arrives in a downpipe Fr6 directly adjoining the upper end of the lock chamber Sk4.
  • the lower end of the downpipe Fr6 equipped with an intermediate compensator K4 can be closed gas-tight by a cover D5.
  • an inert gas such as nitrogen
  • the inert gas zone of the lock chamber Sk4 also acts here as dry again due to the vibrations transmitted to the pourable material G. zone in which adhering drops of inert liquid are thrown away.
  • cooling tubes Kr3 are provided from the outside, which form a cooling zone for the condensation of vapors rising from the inert liquid If.
  • FIG. 4 shows the functional principle of vibration excitation by means of an unbalance drive, designated overall by Ua, using the example of the vibrator V5 used in the lock S4.
  • the oscillation excitation of the gravity conveyor Sf5 takes place via the support column Ts3 carrying the lock chamber Sk4, which is firmly connected via a flange Fl to a support body Tk of the vibrator V5 which widens conically towards the bottom.
  • the support body Tk is mounted on a bearing L such that it can vibrate, the bearing L being formed, for example, by a plurality of springs, as indicated by the spring Fd at one point.
  • the unbalance drive Ua whose motor M drives flywheels Ssl and Ss2 with adjustable eccentricity e, is arranged within the conical support body Tk.
  • the drive axis Aa of the motor M is inclined at an angle ⁇ of, for example, 45 * to the horizontal.
  • the entire oscillatable system is then set in motion by the unbalance of the flywheels Ssl and Ss2 in such a way that the acceleration forces exerted on the pourable material G bring about micro-throwing along the conveyor path F5 leading helically upwards in a clockwise rotation, as is indicated by the arrow Pf is indicated.
  • the setting of the eccentricity e which can be carried out, for example, by means of double eccentrics, enables an optimization of the micro-throwing of the pourable material G.
  • the angle of increase of the helical upward conveying path F5 is chosen so that the pourable material G no longer slides downwards or at least the promotion of the subsequent micro-throwing movement is greater than in the downward direction is slipping and there is still useful funding. It has been observed that useful conveying in the area of the upper turns of the conveying path F5 can also come to a standstill if there is no longer any good G to be fed from the inside. In order to exclude this risk from the outset, the static friction between the material G to be conveyed and the conveyor track F5 can be increased in this upper region, which is indicated in FIG. 4 by a conveyor track F5 profiled by means of knobs N.
  • the locks shown in FIGS. 1, 2 and 3 with a vein-shaped upward conveying path have the particular advantage that they can be designed as U-shaped liquid locks in a space-saving and compact design.
  • Numerous variations are possible for the arrangement and design of the conveyor track and for the vibration excitation of the conveyor track.
  • the helical conveyor track can also be arranged in a framework with a ring-shaped outline, with interchangeable conveyor track segments being attached to radially oriented bars of this rack with a view to possible wear.
  • the frame is in turn connected to a support plate which is mounted in the lock chamber so that it can vibrate, for example, which is excited by a vibrator which is likewise arranged within the lock chamber.
  • the problem of sealing drive parts of the conveyor is completely eliminated.
  • the support columns can also be set up on support plates which are mounted so that they can vibrate and can be excited by vibrators arranged at their upper end.

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Abstract

Bei einer Schleuse (S3) zum Be- und/oder Entladen einer unter Luftabschluß arbeitenden Behandlungseinrichtung (E1) für schüttfähiges Gut (G), insbesondere einer Aluminiereinrichtung, mit mindestens einer mit Inertflüssigkeit (If) füllbaren und mit Inertgas (Ig) beaufschlagbaren U-förmigen Schleusenkammer (Sk3) ist das schüttfähige Gut (G) mittels eines Schwingförderers (Sf4) mit einer wendelförmig nach oben führenden Förderbahn (F4) durch den aufwärtsführenden Schenkel der U-förmigen Schleusenkammer (Sk3) transportierbar. Ein derartiger Schwingförderer (Sf4) wirft hinsichtlich der Abdichtung keine Probleme auf und gewährleistet außerdem eine schonende Förderung des schüttfähigen Gutes (G). Vorzugsweise ist die Förderbahn (F4) des Schwingförderers (Sf4) durch den Boden der wendelförmig nach oben führenden Schleusenkammer (Sk3) gebildet, welche über einen Vibrator (V4) in Schwingungen versetzt wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Schleuse zum Be- und/oder Entladen einer unter Luftabschluß arbeitenden Behandlungseinrichtung für schüttfähiges Gut, insbesondere einer Einrichtung zum galvanischen Abscheiden von Aluminium aus aprotischen, sauerstoff- und wasserfreien, aluminiumorganischen Elektrolyten, mit mindestens einer mit Inertflüssigkeit füllbaren und mit Inertgas beaufschlagbaren U-förmigen Schleusenkammer und mit Fördermitteln zum Durchschleusen des schüttfähigen Gutes entlang eines festgelegten Förderweges.
  • Aus aprotischen, sauerstoff- und wasserfreien, aluminiumorganischen Elektrolyten abgeschiedenes Aluminium zeichnet sich durch seine Duktilität, Porenarmut, Korrosionsfestigkeit und Eloxierfähigkeit aus. Da der Zutritt von Luft durch Reaktion mit Luftsauerstoff und Luftfeuchtigkeit eine erhebliche Verringerung der Leitfähigkeit und der Lebensdauer dieser Elektrolyten bewirkt, muß das Galvanisieren in einer unter Luftabschluß arbeitenden Behandlungseinrichtung vorgenommen werden. Zur Oberflächenvorbehandlung des Aluminiergutes erforderliche Vorbehandlungsbäder und zur Befreiung des Aluminiergutes von Elektrolytresten und/oder Hydrolyseprodukten erforderliche Nachbehandlungsbäder werden ebenfalls in unter Luftabschluß arbeitenden Behandlungseinrichtungen gehalten. Weitere Anwendungsbeispiele für derartige luftdicht verschließbare Behandlungseinrichtungen sind Galvanisier-, Polier- oder Reinigungsprozesse, bei welchen die entsprechenden Bäder beispielsweise giftige, explosive oder in anderer Weise die Umgebung beeinträchtigende Gase oder Dämpfe entwickeln. Damit auch beim Be- und Entladen dieser unter Luftabschluß arbeitenden Behandlungseinrichtungen der Zutritt von Luft bzw. der Austritt von Gasen oder Dämpfen verhindert werden kann, sind Ein- und Ausfuhrschleusen erforderlich, die als Gasschleusen, als Flüssigkeitsschleusen oder als kombinierte Gas-Flüssigkeits-Schleusen ausgebildet und mit Fördermitteln zum Durchschleusen des zu behandelnden Gutes ausgerüstet sind.
  • Aus der EP-PS 00 13 874 ist eine unter Luftabschluß arbeitende Einrichtung zum galvanischen Abscheiden von Aluminium aus aprotischen, sauerstoff- und wasserfreien, aluminiumorganischen Elektrolyten bekannt, bei welcher das Aluminiergut über eine Flüssigkeitsschleuse in die den Elektrolyten enthaltende Galvanisierwanne eingebracht und über diese Flüssigkeitsschleuse auch wieder entnommen wird. Die Flüssigkeitsschleuse besteht aus einer U-förmigen und mit einer Inertflüssigkeit gefüllten Schleusenkammer, welcher schleuseneintrittsseitig eine mit einer gasdicht verschließbaren Tür versehene Vorkammer vorgeschaltet ist, in welcher sich ein Inertgas befindet. Zum Beladen der Einrichtung werden die das Galvanisiergut tragenden Warengestelle über die gasdicht schließende Tür in die Vorkammer eingebracht und an eine Fördereinrichtung mit zwei endlosen Förderketten angehängt. Die Warengestelle durchlaufen dann beim Einschleusen die .Vorkammer, die mit Inertflüssigkeit gefüllte Schleusenkammer und einen oberhalb des Elektrolytspiegels in der Galvanisierwanne angeordneten Inertgasraum, worauf sie in den Elektrolyten eintauchen. Nach dem Aluminieren erfolgt das Ausschleusen in umgekehrter Richtung.
  • Die Schleuse dieser bekannten Einrichtung ist mit aufwendigen und komplizierten Fördermitteln ausgerüstet, die außerdem nur das Durchschleusen von Warengestellen ermöglichen. Für das Aluminieren von schüttfähigem Gut wie Bolzen, Muttern, Schrauben, Abstandsbuchsen und dgl. sind Warengestelle jedoch unwirtschaftlich, weil das Aufspannen eines solchen Aluminiergutes sehr arbeitsintensiv und deshalb sehr teuer wäre.
  • Aus der EP-PS 00 70 011 ist eine andere unter Luftabschluß arbeitende Einrichtung zum galvanischen Abscheiden von Aluminium aus aprotischen, sauerstoff- und wasserfreien, aluminiumorganischen Elektrolyten bekannt, bei welcher schüttfähiges Aluminiergut über eine als Flüssigkeitsschleuse ausgebildete Einfuhrschleuse in eine in der Galvanisierwanne drehbar angeordnete Galvanisiertrommel eingebracht und nach dem Durchlaufen der auf der Innenwandung mit einer schraubenförmigen Rippe als Fördermittel versehenen Galvanisiertrommel über eine ebenfalls als Flüssigkeitsschleuse ausgebildete Ausfuhrschleuse wieder hinausbefördert wird. Das Aluminiergut wird dabei über einen Einführtrichter in die Einfuhrschleuse eingebracht und dann über ein unterhalb des Inertflüssigkeitsspiegels beginnendes Transportband und einen daran anschließenden Trichter zum vorderen Ende der Galvanisiertrommel befördert. An das hintere Ende der Galvanisiertrommel schließt sich ein unterhalb des Elektrolytspiegels beginnendes Transportband an, dessen anderes Ende aus dem Elektrolyten herausgeführt ist. Von dem oberen Ende dieses Transportbandes gelangt das Aluminiergut über ein trichterförmiges Bauteil auf einen in die Inertflüssigkeit eintauchenden Teil eines weiteren Transportbandes, welches oberhalb des Inertflüssigkeitsspiegels über einem trichterförmigen Ausfuhrstutzen endet. Diese bekannte Einrichtung hat den Vorteil, daß schüttfähiges Gut, ohne auf Warengestelle aufgespannt werden zu müssen, in einem kontinuierlichen Prozeß aluminiert werden kann. Die Fördermittel zum Durchschleusen des Aluminiergutes durch die Einfuhrschleuse und die Ausfuhrschleuse sind jedoch. auch hier relativ kompliziert. Außerdem erfordert die Verwendung von Transportbändern eine Abdichtung der aus der Schleuse herausgeführten Antriebswellen, wobei eine derartige Abdichtung rotierender Teile bei den hier gestellten hohen Anforderungen als problematisch anzusehen ist.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schleuse zum Be- und Entladen einer unter Luftabschluß arbeitenden Behandlungseinrichtung für schüttfähiges Gut zu schaffen, bei welcher die für das Durchschleusen eingesetzten Fördermittel keine Abdichtung rotierender Teile erfordern und eine schonende Förderung des schüttfähigen Gutes gewährleisten.
  • Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Schleuse dadurch gelöst, daß das schüttfähige Gut mittels eines Schwingförderers mit einer wendelförmig nach oben führenden Förderbahn durch den aufwärtsführenden Schenkel der U-förmigen Schleusenkammer transportierbar ist. Schwingförderer sind Fördermittel, welche schüttfähiges Gut unter Ausnutzung der Massenkräfte auf einem festgelegten Förderweg in waagrechter und/oder geneigter Richtung transportieren. Als Antriebsmittel dienen in der Regel schrägwirkende Vibratoren oder schräggestellte Lenker, welche die Förderbahn derart in Schwingungen versetzen, daß das Gut meist Mikrowurfbewegungen ausführt und dadurch ggf. unter Gewinn an Höhe in Förderrichtung transportiert wird. Der Einsatz von Schwingförderern mit wendelförmigen Förderbahnen in unter Luftabschluß arbeitenden Behandlungseinrichtungen ist aus der FR-A- 2 318 945, der DE-A- 2 914 868 oder der US-A- 3 868 213 bekannt.
  • Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß derartige in Schleusen als Fördermittel eingesetzte Schwingförderer keine Probleme hinsichtlich der Abdichtung aufwerfen und außerdem eine äußerst schonende Förderung von schüttfähigem Gut ermöglichen, wobei ein Verklemmen des Fördergutes nicht zu befürchten ist. Auf dem Förderweg durch die Inertflüssigkeit wird durch die Vibration des Schwingförderers ein Einschleppen von Gasen oder Dämpfen in die Behandlungseinrichtung über das schüttfähige Gut mit Sicherheit ausgeschlossen. Außerdem werden oberhalb des mit Inertgas beaufschlagten Inertflüssigkeitsspiegels an dem schüttfähigen Gut noch anhaftende Inertflüssigkeitstropfen durch die Schwingungen weggeschleudert, so daß sich nur eine äußert geringe Verschleppung der Inertflüssigkeit ergibt.
  • Die Förderbahn ist dabei vorzugsweise als Schwingrinne ausgebildet, welche mit geringem Aufwand eine sichere Führung des durchzuschleusenden Gutes gewährleistet.
  • Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Förderbahn durch den Boden der wendelförmig nach oben führenden Schleusenkammer gebildet. Die Förderbahn bildet somit einen integralen Bestandteil der Schleusenkammer, welche vorzugsweise einen rechteckförmigen Querschnitt aufweist. Da für die Förderung des schüttfähigen Gutes praktisch nur noch ein Schwingungserreger für die Schleusenkammer benötigt wird, kann die Schleuse mit einem Minimum an Aufwand realisiert werden. Das Problem der Abdichtung von Antriebsteilen der Fördermittel entfällt vollständig.
  • Bei der Förderung des schüttfähigen Gutes mit der wendelförmig nach oben führenden Förderbahn kann es unter Umständen auch vorteilhaft sein, wenn in dem mit Inertflüssigkeit füllbaren Bereich der Schleusenkammer mit Hilfe einer Umwälzpumpe eine in Förderrichtung auf das schüttfähige Gut einwirkende Inertflüssigkeitsströmung erzeugbar ist. In diesem Fall wird einer Dämpfung der Förderung durch die Inertflüssigkeit entgegengewirkt und eine Unterstützung der Förderung durch die Inertflüssigkeitsströmung erzielt.
  • Ist die Schleusenkammer an einer zentrisch angeordneten Tragsäule befestigt, so kann diese Tragsäule dann sowohl als Tragkonstruktion der wendelförmig nach oben führenden Schleusenkammer als auch zur Übertragung der Schwingungen dienen. Die Schwingungserregung wird dann auf einfache Weise dadurch bewirkt, daß die Tragsäule auf einem Vibrator angeordnet ist oder einen Vibrator trägt. Der Vibrator ist dann zweckmäßigerweise mit einem Unwuchtantrieb ausgerüstet. Weist der Un-. wuchtantrieb mindestens eine Schwungscheibe mit einstellbarer Exzentrizität auf, so können die Parameter der Förderung leicht optimiert und den jeweiligen Besonderheiten des schüttfähigen Gutes angepaßt werden.
  • Die Zufuhr des schüttfähigen Gutes zu dem Schwingförderer ist besonders einfach zu realisieren, wenn dem Schwingförderer in Förderrichtung gesehen ein Schwerkraftförderer vorgeschaltet ist. Die gleichen Vorteile ergeben sich dann auch, wenn dem Schwingförderer in Förderrichtung gesehen ein Schwerkraftförderer nachgeordnet ist. In beiden Fällen ist es im Hinblick auf die Abdichtung der Schleuse besonders günstig, wenn der Schwerkraftförderer durch ein Fallrohr gebildet ist. Der Schwerkraftförderer ist dann in den Schleusenbereich einbezogen, d. h. er wird als abwärtsführender Schenkel einer U-förmigen Flüssigkeitsschleuse herangezogen.
  • Weiterhin ist es zweckmäßig, wenn der Schwerkraftförderer eingangsseitig oder ausgangsseitig durch einen Deckel gasdicht verschließbar ist. Ist dann zumindest der unterhalb oder oberhalb des Deckels liegende Bereich des Schwerkraftförderers mit Inertgas flutbar, so kann dieser Bereich auf einfache Weise die Funktion einer der Flüssigkeitsschleuse vorgeschalteten bzw. nachgeordneten Kammer übernehmen. Um zwischen ortsfestangeordneten Teilen der Schleuse und schwingungsfähig gelagerten Teilen der Schleuse einen Ausgleich zu erhalten. und die Gefahr von Dauerbrüchen zu vermeiden ist es auch zweckmäßig, wenn der Schwerkraftförderer einen vor-, nach-oder zwischengeschalteten Kompensator umfaßt. Im Falle eines zwischengeschalteten Kompensators ist dabei ein Teil des Schwerkraftförderers ortsfest angeordnet, während der andere Teil durch die für die Förderung des schüttfähigen Gutes erforderlichen Schwingungen erregt wird.
  • Eine weitere Verbesserung der Förderung kann gegebenfalls auch dadurch erreicht werden, daß die Förderbahn des Schwingförderers zumindest im Endbereich des zugeordneten Förderweges eine aufgerauhte, profilierte oder mit einem Reibbelag versehene Oberfläche aufweist. Durch diese Maßnahmen wird die Haftreibung zwischen Förderbahn und dem dem zu befördernden Gut so weit erhöht, daß in jedem Fall eine sichere Förderung und vollständige Leerung der Schleuse gewährleistet ist.
  • Bei Verwendung von leichtflüchtigen Inerflüssigkeiten wie Toluol und dergleichen ist es auch günstig, wenn in Förderrichtung gesehen auf die mit Inertflüssigkeit füllbare Schleusenzone mindestens eine Kühlzone folgt, wobei diese Kühlzone vorzugsweise durch Kühlrohre gebildet ist. Dadurch, daß aus der Inerflüssigkeit aufsteigende Dämpfe dann im Bereich der Kühlzone kondensieren und als Kondensat zurückgeführt werden, kann der Verlust an Inerflüssigkeit besonders gering gehalten werden.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.
  • Es zeigen in stark vereinfachter schematischer Darstellung
    • Fig.l eine mit einer wendelförmigen Schwingrinne ausgerüstete Einfuhrschleuse einer Einrichtung zum galvanischen Abscheiden von Aluminium,
    • Fig.2 eine mit einer wendelförmigen Schleusenkammer ausgerüstete Einfuhrschleuse einer Einrichtung zum galvanischen Abscheiden von Aluminium,
    • Fig.3 eine mit einer wendelförmigen Schleusenkammer ausgerüstetet Ausfuhrschleuse einer Einrichtung zum galvanischen Abscheiden von Aluminium, und
    • Fig.4 Einzelheiten des in der Ausfuhrschleuse gemäß Fig.3 verwendeten Vibrators.
  • Fig.l zeigt eine insgesamt mit S2 bezeichnete Schleuse, welche als Einfuhrschleuse oder auch als Ausfuhrschleuse einer in der Zeichnung nicht dargestellten Einrichtung zum galvanischen Abscheiden von Aluminium aus aprotischen, sauerstoff-und wasserfreien, aluminiumorganischen Elektrolyten dient. Das zu aluminierende, schüttfähige Gut G, bei welchem es sich beispielsweise um Bolzen, Muttern, Abstandsbuchsen und dergl. handelt, wird schleuseneintrittsseitig in ein durch einen Deckel Dl gasdicht verschließbares Fallrohr Frl eingebracht, dessen unteres Ende schräg in den unteren Bereich einer teilweise mit einer Inertflüssigkeit, wie z.B. Toluol, gefüllten Schleusenkammer Sk2 einmündet. Da es sich bei dem Fallrohr Frl und der zylindrischen Schleusenkammer Sk2 um - kommunizierende Röhren handelt, ist das Prinzip einer U-förmigen Flüssigkeitsschleuse verwirklicht. Innerhalb dieser Flüssigkeitsschleuse wird mit Hilfe einer in der Zeichnung nicht dargestellten Umwälzpumpe eine im wesentlichen in Förderrichtung des schüttfähigen Gutes fähigen Gutes G gerichtete Inertflüssigkeitsströmung erzeugt, wobei die Zufuhr der Inertflüssigkeit in das Fallrohr Frl und die Ableitung der Inertflüssigkeit aus der Schleusenkammer Sk2 durch Pfeile Ig aufgezeigt sind. Der unterhalb des Deckels D1 und oberhalb des Inertflüssigkeitsspiegels liegende Bereich des Fallrohres Frl wird mit einem Inertgas, wie z.B. Stickstoff, beaufschlagt, wobei die dicht oberhalb des Inertflüssigkeitsspiegels einmündende Zufuhr des Inertgases und die Ableitung des Inertgases aus einer vertikalen Abzweigung Azl des Fallrohres Frl durch Pfeile Ig aufgezeigt sind.
  • Das über das Fallrohr Frl eingebrachte schüttfähige Gut G fällt auf das untere Ende der Förderbahn F3 eines innerhalb der Schleusenkammer Sk2 angeordneten und insgesamt mit Sf3 bezeichneten Schwingförderers. Auf der als Schwingrinne ausgebildeten und in Förderrichtung wendelförmig nach oben führenden Förderbahn F3 wird das schüttfähige Gut G über den Inertflüssigkeitsspiegel hinaus nach oben transportiert und fällt dann in das trichterförmig ausgebildete obere Ende eines aus der Schleusenkammer Sk2 hinausführenden Fallrohres Fr2, dessen unteres Ende durch einen Deckel D2 gasdicht verschließbar ist. Wird die Schleuse S2 als Einfuhrschleuse eingesetzt, so mündet das untere Ende des Fallrohres Fr2 in die unter Luftabschluß arbeitende Galvanisiereinrichtung ein und der Deckel D2 kann entfallen. Der oberhalb des Inertflüssigkeitsspiegels liegende Bereich der Schleusenkammer Sk2 und das Fallrohr Fr2 werden mit einem Inertgas, wie z.B. Stickstoff, beaufschlagt, wobei die dicht oberhalb des Inertflüssigkeitsspiegels in die Schleusenkammer Sk einmündende Zufuhr des Inertgases, die in den unteren Bereich des Fallrohres Fr2 einmündende Zufuhr des Inertgases und die Ableitung des Inertgases durch den oberen Abschlußdeckel Ad der Schleusenkammer Sk2 durch Pfeile Ig aufgezeigt sind. Auf der durch die Inertgaszone führenden Teilstrecke des Förderweges werden die an dem schüttfähigen Gut G noch anhaftenden Inertflussigkeitstropfen durch die Schwingungen der Förderbahn F3 weggeschleudert, so daß sich nur eine äußerst geringe Verschleppung der Inertflüssigkeit If aus der Schleusenkammer Sk2 ergibt.
  • Die innerhalb der Schleusenkammer Sk2 wendelförmig nach oben führende und als Schwingrinne ausgebildete Förderbahn F3 ist an einer zentrisch angeordneten Tragsäule Tsl befestigt, deren unteres Ende auf einem zentrisch innerhalb des Traggestelles Tg der Schleusenkammer Sk2 angeordneten Vibrator V3 befestigt ist. Der Durchtritt der Tragsäule Tsl durch den Boden der Schleusenkammer Sk2 ist durch einen elastischen Balg B3 abgedichtet, welcher einerseits mit einer auf die Tragsäule Tsl aufgesetzten Scheibe und andererseits mit dem Boden der Schleusenkammer Sk2 verbunden ist. Durch den Vibrator V3 wird die Förderbahn F3 über die Tragsäule Tsl zu Schwingungen mit einer etwa schraubenförmigen Bewegung angeregt. Aufgrund der schiefen Bewegung und der dabei auftretenden Beschleunigungen und Geschwindigkeiten wird dem auf der wendelförmig nach oben führenden Förderbahn F3 liegenden schüttfähigen Gut G ein schiefer Wurf aufgezwungen, so daß das schüttfähige Gut G unter Gewinn an Höhe in Förderrichtung transportiert wird. Da die Wurfweite und Wurfhöhe äusserst gering ist, handelt es sich bei dieser Art der Förderung um eine Mikrowurfförderung, welche eine äußerst schonende Behandlung des durchzuschleusenden Gutes G gewährleistet.
  • Fig.2 zeigt eine insgesamt mit S3 bezeichneten Schleuse, welche als Einfuhrschleuse einer in der Zeichnung lediglich angedeuteten Einrichtung El zum galvanischen Abscheiden von Aluminium aus aprotischen, sauerstoff- und wasserfreien, aluminiumorganischen Elektrolyten dient. Das zu aluminierende Gut G wird schleuseneintrittsseitig in ein durch einen Deckel D3 gasdicht verschließbares Fallrohr Fr3 eingebracht, dessen unteres Ende in eine teilweise mit einer Inertflüssigkeit, wie z:B. Toluol, gefüllte und wendelförmig nach oben führende Schleusenkammer Sk3 einmündet. Da es sich bei dem Fallrohr Fr3 und der einen rechteckförmigen Querschnitt aufweisenden Schleusenkammer Sk3 um kommunizierende Röhren handelt, ist das Prinzip einer U-förmigen Flüssigkeitsschleuse verwirklicht. Innerhalb dieser Flüssigkeitsschleuse wird mit Hilfe einer Umwälzpumpe Up eine in Förderrichtung des schüttfähigen Gutes G gerichtete Inertflüssigkeitsströmung erzeugt, wobei der Kreislauf der Inertflüssigkeit durch Pfeile If aufgezeigt ist. Der unterhalb des Deckels D3 und oberhalb des Inertflüssigkeitsspiegels liegende Bereich des Fallrohres Fr3 wird mit einem Inertgas, wie z.B. Stickstoff, beaufschlagt, wobei die dicht unterhalb des Inertflüssigkeitsspiegels liegende Zufuhr des Inertgases und die Ableitung des Inertgases aus einer vertikalen Abzweigung Az2 des Fallrohres Fr3 durch Pfeile Ig aufgezeigt sind.
  • Das über das Fallrohr Fr3 eingebrachte schüttfähige Gut G gelangt also in das untere Ende der Schleusenkammer Sk3, deren Boden gleichzeitig als wendelförmig nach oben führende Förderbahn F4 eines insgesamt mit Sf4 bezeichneten Schwingförderers wirkt. In der Schleusenkammer Sk3 wird das schüttfähige Gut G dann auf der Förderbahn F4 über den Inertflüssigkeitsspiegel hinaus nach oben transportiert und gelangt dann in ein unmittelbar sich an das obere Ende der Schleusenkammer Sk3 anschließendes Fallrohr Fr4, dessen unteres Ende in den oberhalb des Elektrolyten El mit einem Inertgas beaufschlagten Raum der Einrichtung El einmündet. Der oberhalb des Inerflüssigkeitsspiegels liegende Bereich der Schleusenkammer Sk3 und das Fallrohr Fr4 werden mit einem Inertgas, wie z.B. Stickstoff, beaufschlagt, dessen Zufuhr durch einen Pfeil Ig aufgezeigt ist und dessen nicht näher dargestellte Ableitung im Bereich der Einrichtung El vorgenommen wird. Auf der durch die Inertgaszone der Schleusenkammer Sk3 führenden Teilstrecke des Förderweges werden die an dem schüttfähigen Gut G noch anhaftenden Inertflüssigkeitstropfen durch die Schwingungen.der Förderbahn F4 weggeschleudert und laufen in die Inertflüssigkeitszone zurück, d.h. es ergibt sich eine äußerst geringe Verschleppung der Inertflüssigkeit If in den Elektrolyten El. Dabei werden zusätzlich auch noch aus der Inertflüssigkeit If aufsteigende Dämpfe vor dem Eintritt in das Fallrohr Fr4 in einer Kühlzone kondensiert, so daß sie als Kondensat in die Inertflüssigkeit If zurücklaufen. Diese Kühlzone wird durch Kühlrohre Krl gebildet, die im Bereich der oberen Gänge der wendelförmigen Schleusenkammer Sk3 von außen am Boden angebracht sind. Aus dem Elektrolyten El in das Fallrohr Fr4 aufsteigende Dämpfe werden dort in einer zweiten Kühlzone kondensiert, so daß sie als Kondensat in den Elektrolyten E1 zurücklaufen. Diese zweite Kühlzone wird durch ein wendelförmig um den unteren Bereich des Fallrohres Fr4 gelegtes Kühlrohr Kr2 gebildet.
  • Die wendelförmig nach oben führende Schleusenkammer Sk3 ist an einer zentrisch angeordneten Tragsäule Ts2 befestigt, deren unteres Ende auf einem Vibrator V4 angeordnet ist. Durch diesen Vibrator V4 wird dann die gesamte Schleusenkammer Sk3 über die Tragsäule Ts2 zu Schwingungen mit einer etwa schraubenförmigen Bewegung angeregt, so daß das schüttfähige Gut G auf der Förderbahn F4 durch Mikrowurfförderung nach oben transportiert wird. Da den sich unmittelbar an die Schleusenkammer Sk3 anschließenden Bereichen der Fallrohre Fr3 und Fr4 ebenfalls die Förderschwingungen aufgezwungen werden, erfolgt deren Verbindung mit den ortsfest angeordneten Fallrohrbereichen über elastische Kompensatoren Kl bzw. K2. Fig.3 zeigt eine insgesamt mit S4 bezeichnete Schleuse, welche als Ausfuhrschleuse einer in der Zeichnung lediglich angedeuteten Einrichtung E2 dient, wobei es sich bei dieser Einrichtung E2 entweder um eine Einrichtung zum galvanischen Abscheiden von Aluminium aus aprotischen, sauerstoff- und wasserfreien, aluminiumorganischen Elektrolyten oder um eine unter Luftabschluß arbeitende Nachbehandlungseinrichtung für das aluminierte Gut G handelt. Das in der Einrichtung E2 aluminierte oder nachbehandelte Gut G wird innerhalb der.Eih- richtung E2 in das durch einen Deckel D4 gasdicht verschließbare, trichterförmig ausgebildete obere Ende eines Fallrohres Fr5 eingebracht. Dieses nach außen geführte und mit einem zwischengeschalteten Kompensator K3 ausgerüstete Fallrohr Fr5 mündet in das untere Ende einer teilweise mit einer Inertflüssigkeit, wie z.B. Toluol, gefüllten und wendelförmig nach oben führenden Schleusenkammer Sk4 ein. Da es sich bei dem Fallrohr Fr5 und der einen rechteckförmigen Querschnitt aufweisenden Schleusenkammer Sk4 um kommunizierende Röhren handelt, ist auch hier das Prinzip einer U-förmigen Flüssigkeitsschleuse verwirklicht. Innerhalb dieser Flüssigkeitsschleuse wird mit Hilfe einer nicht dargestellten Umwälzpumpe eine in Förderrichtung des schüttfähigen Gutes G gerichtete Inertflüssigkeitsströmung erzeugt, wobei die Zufuhr der Inertflüssigkeit in das Fallrohr Fr5 und der Austritt der Inertflüssigkeit aus der Schleusenkammer Sk4 durch Pfeile If aufgezeigt sind. Der oberhalb des Inertflüssigkeitsspiegels liegende Bereich des Fallrohres Fr5 wird in einem Inertgas, wie z.B. Stickstoff, .beaufschlagt, wobei die dicht oberhalb des Inertflüssigkeitsspiegels liegende Zufuhr des Inertgases durch einen Pfeil Ig aufgezeigt ist.
  • Das über das Fallrohr Fr5 eingebrachte schüttfähige Gut G gelangt also in das untere Ende der Schleusenkammer Sk4, deren Boden gleichzeitig als wendelförmig nach oben führende Förderbahn F5 eines insgesamt mit Sf5 bezeichneten Schwingförderers wirkt. Die Schleusenkammer Sk4 ist dabei an einer zentrisch angeordneten Tragsäule Ts3 befestigt, deren unteres Ende auf einem Vibrator V5 angeordnet ist. Durch diesen Vibrator V5 wird die gesamte Schleusenkammer Sk4 über die Tragsäule Ts3 derart in Schwingungen versetzt, daß das schüttfähige Gut G durch Mikrowurfförderung über den Inertflüssigkeitsspiegel hinaus nach oben transportiert wird und in ein sich unmittelbar an das obere Ende der Schleusenkammer Sk4 anschließendes Fallrohr Fr6 gelangt. Das untere Ende des mit einem zwischengeschalteten Kompensator K4 ausgerüsteten Fallrohres Fr6 ist durch einen Deckel D5 gasdicht verschließbar. Um bei der Entnahme des schüttfähigen Gutes G bei geöffnetem Deckel D5 den Eintritt von Luft in die Schleuse S4 zu verhindern, werden der oberhalb des Inertflüssigkeitsspiegels liegende Bereich der Schleusenkammer Sk4 und das Fallrohr Fr6 mit einem Inertgas, wie z.B. Stickstoff, beaufschlagt, wobei die Zufuhr des Inertgases in die Schleusenkammer Sk4 und die Ableitung des Inertgases aus dem Fallrohr Fr6 durch Pfeile Ig aufgezeigt sind. Die Inertgaszone der Schleusenkammer Sk4 wirkt auch hier wieder durch die auf das schüttfähige Gut G übertragenen Schwingungen als Trockenzone, in welcher noch anhaftende Inertflüssigkeitstropfen weggeschleudert werden. Außerdem sind auch hier im Bereich der oberen Gänge der Schleusenkammer Sk4 von außen angebrachte Kühlrohre Kr3 vorgesehen, welche eine Kühlzone zur Kondensation von aus der Inertflüssigkeit If aufsteigenden Dämpfen bilden.
  • Fig.4 zeigt am Beispiel des bei der Schleuse S4 eingesetzten Vibrators V5 das Funktionsprinzip der Schwingungserregung durch einen insgesamt mit Ua bezeichneten Unwuchtantrieb. Die Schwingungserregung des Schwerkraftförderers Sf5 erfolgt dabei über die die Schleusenkammer Sk4 tragende Tragsäule Ts3, welche über einen Flansch Fl mit einem sich nach unten hin konisch erweiternden Tragkörper Tk des Vibrators V5 fest verbunden ist. Der Tragkörper Tk ist auf einem Lager L schwingungsfähig gelagert, wobei das Lager L beispielsweise'durch mehrere Federn gebildet ist, so wie es an einer Stelle durch die Feder Fd angedeutet ist. Innerhalb des konischen Tragkörpers Tk ist der Unwuchtantrieb Ua angeordnet, dessen Motor M Schwungscheiben Ssl und Ss2 mit einstellbarer Exzentrizität e antreibt. Die Antriebsachse Aa des Motors M ist dabei um einen Winkel ß von beispielsweise 45* zur Horizontalen geneigt. Das gesamte schwingfähige System wird dann durch die Unwucht der Schwungscheiben Ssl und Ss2 derart in Schwingungen versetzt, daß die auf das schüttfähige Gut G ausgeübten Beschleunigungskräfte eine Mikrowurfförderung entlang der in einer Rechtsdrehung schraubenförmig nach oben führenden Förderbahn F5 bewirken, so wie es durch den Pfeil Pf angedeutet ist. Die Einstellung der Exzentrizität e, die beispielsweise über Doppelexzenter vorgenommen werden kann, ermöglicht dabei eine Optimierung der Mikrowurfförderung des schüttfähigen Gutes G. Der Anstiegswinkel der schraubenförmig nach oben führenden Förderbahn F5 wird so gewählt, daß das schüttfähige Gut G nicht mehr abwärts rutscht oder daß zumindest die Förderung der anschließend einsetzenden Mikrowurfbewegung größer als beim Abwärtsrutschen ist und noch eine nutzbringende Förderung vorliegt. Es wurde beobachtet, daß eine nutzbringende Förderung im Bereich der oberen Windungen der Förderbahn F5 gegebenenfalls auch dann zum Erliegen kommen kann, wenn kein von inten nachschiebendes Gut G mehr vorhanden ist. Um diese Sefahr von vornherein auszuschließen, kann in diesem oberen 3ereich die Haftreibung zwischen dem zu fördernden Gut G und der Förderbahn F5 erhöht werden, was in Fig.4 durch eine iier mittels Noppen N profilierte Förderbahn F5 angedeutet Lst.
  • Die in den Fig.l, 2 und 3 dargestellten Schleusen mit einer vendelförmig nach oben führenden Förderbahn haben insbesondere den Vorteil, daß sie bei raumsparender und kompakter 3auweise als U-förmige Flüssigkeitsschleusen ausgebildet werden können. Für die Anordnung und Ausgestaltung der Förderbahn und für die Schwingungserregung der Förderbahn sind dabei zahlreiche Variationen möglich. So kann beispielsweise bei dem in Fig.l dargestellten Ausführungsbeispiel die wendelförmige Förderbahn auch in einem fachwerkartig ausgebildeten Gestell mit ringförmigem Grundriß angeordnet werben, wobei im Hinblick auf einen eventuellen Verschleiß austauschbare Förderbahnsegmente auf radial ausgerichteten Stäben dieses Gestells befestigt werden. Das Gestell ist seinerseits mit einer beispielsweise über Federn schwingungsfähig in der Schleusenkammer gelagerten Tragplatte verbunden, welche über einen ebenfalls innerhalb der Schleusenkammer angeordneten Vibrator erregt wird. Das Problem der Abdichtung von Antriebsteilen der Fördermittel entfällt dabei vollständig.
  • Bei den in den Fig.1, 2 und 3 dargestellten Schleusen können die Tragsäulen auch auf schwingungsfähig gelagerten Tragplatten aufgestellt und über an ihrem oberen Ende angeordnete Vibratoren erregt werden. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 werden dann sowohl die Tragplatte als auch der Vibrator in die Schleusenkammer einbezogen, so daß der in der Zeichnung dargestellte Balg entfallen kann.
    • Bezugszeichenliste für VPA 85 P 1422
    • Aa Antriebsachse
    • Ad oberer Abschlußdeckel
    • Azl vertikale Abzweigung
    • B3 elastischer Balg
    • Dl, D2, D3, D4, D5 Deckel
    • El, E2 Einrichtung zum Abscheiden von Aluminium
    • El Elektrolyt
    • F3, F4, F5 Förderbahn
    • Fd Feder
    • Fl Flansch
    • Frl, Fr2, Fr3, Fr4, Fallrohr
    • Fr5, Fr6
    • G schüttfähiges Gut
    • If Inertflüssigkeit
    • Ig Inertgas
    • Kl, K2, K3, K4 Kompensator
    • Krl, Kr2 Kühlrohr
    • L Lager
    • M Motor
    • N Noppen
    • S2, S3, S4 Schleuse
    • Sf3, Sf4, Sf5 Schwingförderer
    • Sk2, Sk3, Sk4 Schleusenkammer
    • Ssl, Ss2 Schwungscheibe
    • Tk Tragkörper
    • Tsl, Ts2, Ts3 Tragsäule
    • Ua Unwuchtantrieb
    • Up Umwälzpumpe
    • V3, V4, V5 Vibrator
    • e Exzentrizität
    • β Neigungswinkel

Claims (17)

1. Schleuse zum Be- und/oder Entladen einer unter Luftabschluß arbeitenden Behandlungseinrichtung für schüttfähiges Gut, insbesondere einer Einrichtung zum galvanischen Abscheiden von Aluminium aus aprotischen, sauerstoff- und wasserfreien, aluminiumorganischen Elektrolyten, mit mindestens einer mit Inertflüssigkeit füllbaren und mit Inertgas beaufschlagbaren U-förmigen Schleusenkammer und mit Fördermitteln zum Durchschleusen des schüttfähigen Gutes entlang eines festgelegten Förderweges, dadurch gekennzeichnet ,
daß das schüttfähige Gut (G) mittels eines Schwingförderers (Sf2; Sf3; Sf4; Sf5) mit einer wendelförmig nach oben führenden Förderbahn (F3; F4; F5) durch den aufwärtsführenden Schenkel der U-förmigen Schleusenkammer (Sk2; Sk3; Sk4) transportierbar ist.
2. Schleuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Förderbahn (F3) als Schwingrinne ausgebildet ist.
3. Schleuse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Förderbahn (F4; F5) durch den Boden der wendelförmig nach oben führenden.Schleusenkammer (Sk3; Sk4) gebildet ist.
4. Schleuse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Schleusenkammer (Sk3; Sk4) einen rechteckförmigen Querschnitt aufweist.
5. Schleuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß in dem mit Inertflüssigkeit (If) füllbaren Bereich der Schleusenkammer (Sk2; Sk3; Sk4) mit Hilfe einer Umwälzpumpe (Up) eine in Förderrichtung auf das schüttfähige Gut (G) einwirkende Inertflüssigkeitsströmung erzeugbar ist.
6. Schleuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche , dadurch gekennzeichnet , daß die Schleusenkammer (Sk3; Sk4) an einer zentrisch angeordneten Tragsäule (Ts2; Ts3) befestigt ist.
7. Schleuse nach .Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Tragsäule (Ts2; Ts3) auf einem Vibrator (V4; VS) angeordnet ist oder einen Vibrator trägt.
8. Schleuse nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß der Vibrator (V4; V5) mit einem Unwuchtantrieb (Ua) ausgerüstet ist.
9. Schleuse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß der Unwuchtantrieb (Ua) mindestens eine Schwungscheibe (Ssl, Ss2) mit einstellbarer Exzentrizität (e) aufweist.
10. Schleuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß dem Schwingförderer (Sf3; Sf4; Sf5) in Förderrichtung gesehen ein Schwerkraftförderer vorgeschaltet ist.
11. Schleuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß dem Schwingförderer (Sf3; Sf4; Sf5) in Förderrichtung gesehen ein Schwerkraftförderer nachgeordnet ist.
12. Schleuse nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet., daß der Schwerkraftförderer durch ein Fallrohr (Frl, Fr2; Fr3, Fr4; Fr5, Fr6) gebildet ist.
13. Schleuse nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet , daß der Schwerkraftförderer eingangsseitig oder ausgangsseitig durch einen Deckel (D1, 02; D3; 04, D5) verschließbar ist und daß zumindest der unterhalb oder oberhalb des Deckels (D1, D2; 03; D4, D5) liegende Bereich des Schwerkraftförderers mit Inertgas (Ig) flutbar ist.
14. Schleuse nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet , daß der Schwerkraftförderer einen vor-, nach- oder zwischengeschalteten Kompensator (K1, K2; K3, K4) umfaßt.
15. Schleuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Förderbahn (F3; F4; F5) des Schwingförderers (Sf3; Sf4; Sf5) zumindest im Endbereich des zugeordneten Förderweges eine aufgerauhte, profilierte, oder mit einem Reibbelag versehene Oberfläche aufweist.
16. Schleuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß in Förderrichtung gesehen auf die mit Inertflüssigkeit (If) füllbare Schleusenzone mindestens eine Kühlzone folgt.
17. Schleuse nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet , daß die Kühlzone durch Kühlrohre (Kr1; Kr3) gebildet ist.
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