EP3560610A1

EP3560610A1 - Vorrichtung und verfahren zur behandlung von massenteilen

Info

Publication number: EP3560610A1
Application number: EP18169917.4A
Authority: EP
Inventors: Axel Hallensleben
Original assignee: Wiwox Surface Systems GmbH
Current assignee: Wiwox Surface Systems GmbH
Priority date: 2018-04-27
Filing date: 2018-04-27
Publication date: 2019-10-30

Abstract

Vorrichtung zur Behandlung, insbesondere Reinigung oder Beschichtung von Massenteilen, wie beispielsweise industriell gefertigter Bauteile, wie Schrauben, Muttern, Nieten oder dergleichen, mit einer, einer Anzahl von unterschiedlichen Behandlungsschritten zumindest übereinstimmenden Anzahl von Behandlungsstationen (6), die jeweils eine Aufnahme für ein Behandlungsgefäß (8)aufweisen, wobei die Behandlungsgefäße (8) oder ein Teil davon an einer revolvierend bewegbaren Trageinrichtung (7) angeordnet sind, mit der die Behandlungsgefäße (8) oder ein Teil davon in die Aufnahmen der Behandlungsstationen (6) einsetzbar sind, wobei die Behandlungsgefäße (8) einen Innenbottich (32) und eine Außenbottich (20) aufweisen die koaxial ineinander angeordnet und rotatorisch und/oder translatorisch in Axialrichtung relativ zueinander bewegbar sind, wobei der Innenbottich(32) in den Aufnahmen der Behandlungsstationen (6) rotierend antreibbar ist und wobei. jedes Behandlungsgefäß (8) einen Antrieb (10) für eine rotatorische Bewegung des Innenbottichs (32) und/oder einen Linearantrieb für eine translatorische Bewegung des Behandlungsgefäßes (8) oder zumindest eines Teils des Behandlungsgefäßes (8), bevorzugt des Innenbottichs (32) aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Behandlung, insbesondere Reinigung oder Beschichtung von Massenteilen, wie beispielsweise industriell gefertigter Bauteile, wie Schrauben, Muttern, Nieten, Hülsen oder dgl., mit einer, eine Anzahl von unterschiedlichen Behandlungsschritten zumindest übereinstimmenden Anzahl von Behandlungsstationen, die jeweils eine Aufnahme für ein Behandlungsgefäß aufweisen, wobei die Behandlungsgefäße an einer revolvierend bewegbaren Trageinrichtung angeordnet sind, mit der die Behandlungsgefäße oder zumindest Teile davon in die Aufnahmen der Behandlungsstationen einsetzbar sind. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Behandlung, insbesondere Reinigung oder Beschichtung von Massenteilen, wie beispielsweise industriell gefertigter Bauteile, wie Schrauben, Muttern, Nieten, Hülsen oder dgl., bei dem die in ein Behandlungsgefäß eingefüllten Massenteile in unterschiedlichen Schritten behandelt werden, das Behandlungsgefäß oder ein Teil davon nacheinander eine Anzahl von unterschiedlichen Behandlungsstationen zur Durchführung unterschiedlicher Behandlungsschritte zugeführt wird, wobei zumindest eine mit der Anzahl der Behandlungsstationen übereinstimmende Anzahl von Behandlungsgefäßen mittels einer revolvierend bewegbaren Trageinrichtung jeweils in eine Aufnahme für jeweils ein Behandlungsgefäß eingesetzt werden und wobei die Behandlungsgefäße oder eines Teils davon nach Abschluss eines Behandlungsschrittes aus den Aufnahmen entnommen und in den Bereich benachbarter Behandlungsstationen überführt und die dortigen Aufnahmen eingesetzt werden bevor die Massenteile nach einem Durchlauf sämtlicher Behandlungsschritte aus dem Behandlungsgefäß entnommen werden.
Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, dass Massenteile beispielsweise in Entölungs- und Reinigungsanlagen gereinigt werden. Zu solchen Massenteilen gehören beispielsweise Schrauben, Bolzen, Kaltfließpressteile, Stahlblechstanz- und Biegeartikel sowie kleinformatiges Härtegut im Vergütungsprozess. Bei der Herstellung derartiger Massenteile werden diese in der Regel mit Öl verunreinigt. In Härtungsprozessen werden Metallteile in Öl abgeschreckt und damit mit Öl in Kontakt gebracht, welches anschließend an den Metallteilen anhaftet. Bevor nun beispielsweise bei derartigen Härteprozessen die Teile angelassen werden ist es erforderlich, dass die Ölanhaftungen möglichst vollständig entfernt werden, um eine Verbrennung des Öls im Anlassofen bei hohen Temperaturen zu verhindern.
Es ist ferner bekannt, dass derartige Massenteile nicht nur gereinigt, sondern beispielsweise auch beschichtet werden.
Zum Waschen oder Reinigen von industriellen Bauteilen, Werkstücken oder voranstehend genannten Massenteilen dienen entsprechend ausgerüstete Wasch- und/oder Reinigungsanlagen, die aus dem Stand der Technik bekannt sind.
So offenbart beispielsweise die DE 10 2015 118 877 A1 ein Verfahren zur Entölung und/oder Reinigung von Massenteilen, bei dem die Massenteile in einem ersten Schritt in eine Zentrifuge eingebracht und in der Zentrifuge entölt werden, sodann in einem zweiten Schritt gewaschen und abschließend in einem dritten Schritt gespült werden. Hierbei ist vorgesehen, dass die Schritte der Entölung und/oder Reinigung der Massenteile mit einer Zentrifuge durchgeführt werden, die in einem Traggestell zwischen drei oder mehr im Wesentlichen in einer horizontalen Ebene angeordneten Position verfahren wird, wobei in der ersten Position die Massenteile in der Zentrifuge entölt und/oder entphosphatiert, in der zweiten Position gewaschen und geschleudert und in der dritten Position gespült, geschleudert und vorzugsweise auch getrocknet werden. Um dieses Verfahren durchzuführen ist aus diesem Stand der Technik eine Vorrichtung mit einer motorisch angetriebenen Zentrifuge zur Aufnahme der Massenteile und einem Traggestell bekannt, auf dem die Zentrifuge drehbar und/oder schwenkbar gelagert ist, wobei Massenteile in der Zentrifuge in mehreren Schritten entölt und/oder gereinigt werden. Das diesbezügliche Traggestell weist drei Positionen in einer Horizontalebene auf, in die die Zentrifuge zur Durchführung jeweils eines Schrittes zur Entölung und/oder Reinigung der Massenteile bewegbar ist.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Vorrichtung bzw. ein gattungsgemäßes Verfahren derart weiterzubilden, dass eine Behandlung von Massenteilen mit hohem Wirkungsgrad hinsichtlich der Reinigung oder Beschichtung bei gleichzeitig geringem Konstruktionsaufwand möglich ist, wobei insbesondere zeitlich unterschiedlich lange Verfahrensschritte in einfacher Weise ausgeführt werden können.
Die Lösung dieser Aufgabenstellung sieht bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung vor, dass die Behandlungsgefäße einen Innenbottich und einen Außenbottich aufweisen, die koaxial ineinander angeordnet und rotatorisch und/oder translatorisch in Axialrichtung relativ zueinander bewegbar sind, wobei der Innenbottich in den Aufnahmen der Behandlungsstationen rotierend antreibbar ist und wobei jedes Behandlungsgefäß einen Antrieb für eine rotatorische Bewegung des Innenbottichs und/oder einen Linearantrieb für eine translatorische Bewegung des Behandlungsgefäßes oder zumindest eines Teils des Behandlungsgefäßes aufweist.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es vorteilhaft, dass die Behandlungsgefäße einen eigenen Antrieb aufweisen. Hierdurch kann sichergestellt werden, dass unterschiedliche Behandlungszeiträume durchführbar sind, ohne dass sämtliche Behandlungsgefäße grundsätzlich angetrieben werden müssen. Es besteht also die Möglichkeit, die einzelnen Behandlungsgefäße zeitlich in Abhängigkeit der Dauer eines Behandlungsvorgangs anzutreiben, so dass einzelne Behandlungsgefäße auch stillgesetzt werden können, während andere Behandlungsgefäße ergänzend angetrieben werden, um Behandlungsvorgänge abzuschließen. Hieraus ergeben sich auch deutliche Vorteile beim Energiebedarf einer solchen Vorrichtung, da zum einen kleinere Antriebseinheiten verwendet werden können und zum anderen diese in Abhängigkeit der Behandlungsschritte einsetzbar sind. Weiterhin können die Behandlungsgefäße mit unterschiedlichen Drehzahl und/oder Drehrichtungen angetrieben werden.
Vorzugsweise ist bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Weiterbildung vorgesehen, dass die Trageinrichtung einen Antrieb für eine rotatorische Bewegung und/oder einen Linearantrieb für eine translatorische Bewegung sämtlicher Behandlungsgefäße, insbesondere der Innenbottiche aufweist. Durch den Antrieb bzw. den Linearantrieb können die einzelnen Behandlungsgefäße, insbesondere die einzelnen Innenbottiche den Behandlungsstationen nacheinander zugeführt werden. Zu diesem Zweck kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die Trageinrichtung über den Linearantrieb angehoben und anschließend über den Antrieb für eine rotatorische Bewegung derart gedreht wird, dass die einzelnen Behandlungsgefäße, insbesondere die Innenbottiche aus einer ersten Behandlungsstation herausgehoben und in den Bereich einer benachbarten Behandlungsstation überführt werden, bevor die Behandlungsgefäße, insbesondere die Innenbottiche anschließend wieder über den Linearantrieb in die Behandlungsstationen eingesetzt werden.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, dass der Antrieb eine Kupplung aufweist. Vorzugsweise weist jeder Antrieb eine Kupplung auf, so dass die Antriebe ortsfest in einem Traggestell, insbesondere oberhalb der Trageinrichtung angeordnet werden können. Die Behandlungsgefäße, insbesondere die Innenbottiche können von diesen Antrieben durch die Kupplungen getrennt werden, so dass die Behandlungsgefäße, insbesondere die Innenbottiche relativ zu den Antrieben revolvierend bewegbar sind. Somit kann jeder Behandlungsstation ein Antrieb zugeordnet werden, der mit den unterschiedlichen Behandlungsgefäßen, insbesondere den Innenbottichen über die Kupplung verbindbar ist, um das Behandlungsgefäß bzw. den Innenbottich des Behandlungsgefäßes rotatorisch anzutreiben. Gleiches gilt natürlich hinsichtlich eines Linearantriebs, der eine translatorische Bewegung eines Teils des Behandlungsgefäßes, insbesondere des Innenbottichs aber auch eines anderen Teils eines Behandlungsgefäßes, beispielsweise eines Deckels ermöglicht.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, dass die Vorrichtung eine Steuerung aufweist, mit der die Drehung der einzelnen Behandlungsgefäße, insbesondere der Innenbottiche sowohl hinsichtlich Drehrichtung und Drehzahl steuerbar ist, wobei die Steuerung ergänzend die Drehung der Trageinrichtung steuert. Durch diese Ausgestaltung können die einzelnen Behandlungsstationen hinsichtlich der einzelnen Behandlungsvorgänge derart gesteuert werden, dass gute Behandlungsergebnisse bei gleichzeitiger materialschonender Behandlung der zu behandelnden Massenteile möglich ist. Auch kann über die Steuerung natürlich das Be- und Entladen der Behandlungsgefäße gesteuert werden, wie auch das Befüllen und Entleeren der Behandlungsgefäße mit Reinigungsmitteln oder Spülmitteln in den einzelnen Behandlungsstationen. Über die Steuerung können demzufolge nicht nur die Antriebe, sondern auch Pumpen angesteuert werden, um ein Behandlungsgefäß in einer Behandlungsstation mit einem Behandlungsmedium zu befüllen oder dieses aus dem Behandlungsgefäß abzuziehen, um es beispielsweise einer Reinigungseinrichtung zuzuführen.
Bevorzugt ist der Innenbottich drehbar im Außenbottich angeordnet und besteht aus einem Boden, einer relativ zum Boden in Axialrichtung bewegbaren Seitenwandung und ggfs. einem Deckel, der relativ zur Seitenwandung und zum Boden bewegbar ist. Ein derart ausgebildeter Innenbottich hat den Vorteil, dass er vielfältig einsetzbar ist und beispielsweise auch eine einfache Entnahme der zu behandelnden Massenteile aus dem Behandlungsgefäß möglich macht. Eine Weiterbildung eines derartigen Behandlungsgefäßes sieht vor, dass der Boden und/oder die Seitenwandung perforiert ausgebildet ist bzw. sind und somit Öffnungen aufweist, die den Durchtritt von Flüssigkeiten erlauben. Über einen solchen Boden bzw. eine solche Seitenwandung besteht die Möglichkeit, den Innenbottich über eine Flutung des Außenbottichs mit Flüssigkeit zu befüllen. Die Flüssigkeit dringt sodann unmittelbar über den perforiert ausgebildeten Boden und/oder die perforiert ausgebildete Seitenwandung in den Innenbottich ein, der sodann drehend bewegbar ist, so dass ein Reinigungsprozess ausführbar ist. Am Ende des Reinigungsprozesses kann die Flüssigkeit dann aus dem Außenbottich abgezogen werden, wobei die Flüssigkeit selbstverständlich auch aus dem Innenbottich abfließt.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, dass der Außenbottich eine geschlossene Seitenwandung und einen Deckel aufweist, der relativ zur Außenwandung in Axialrichtung bewegbar ist. Der Außenbottich eignet sich somit in besonderer Weise für Waschvorgänge, wobei der Deckel ein Austreten von Flüssigkeit während des Waschvorgangs verhindert, indem er auf den Außenbottich aufgesetzt wird.
Zur Lösung der Aufgabenstellung ist bei einem gattungsgemäßen Verfahren erfindungsgemäß vorgesehen, dass die in ein, einen koaxial in einem Außenbottich angeordneten und rotatorisch und/oder translatorischen Achsrichtung zum Außenbottich relativ zueinander bewegbaren Innenbottich aufweisenden Behandlungsgefäß eingefüllten Massenteile in unterschiedlichen Schritten behandelt werden, wobei jedes Behandlungsgefäß, insbesondere jeder Innenbottich mittels eines Antriebs getrennt von weiteren Behandlungsgefäßen, insbesondere Innenbottiche angetrieben wird.
Dieses erfindungsgemäße Verfahren wird insbesondere dadurch weitergebildet, dass über eine Steuerung die Drehrichtung, die Drehzahl und die Drehdauer eines jeden Behandlungsgefäßes, insbesondere Innenbottichs und/oder ein Umsetzen der Behandlungsgefäße, insbesondere der Innenbottiche zwischen den Behandlungsstationen gesteuert wird.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung. In der Zeichnung zeigen

Fig. 1: eine Vorrichtung zur Behandlung von Massenteilen in perspektivischer Seitenansicht;
Fig. 2: die Vorrichtung gemäß Fig. 1 in Seitenansicht;
Fig. 3: die Vorrichtung gemäß den Figuren 1 und 2 in Draufsicht;
Fig. 4: eine Behandlungsstation für eine Vorrichtung gemäß den Figuren 1 bis 3 in perspektivischer Ansicht;
Fig. 5: die Behandlungsstation gemäß Fig. 4 in einer Rückansicht:
Fig. 6: die Behandlungsstation gemäß den Figuren 4 und 5 in einer Seitenansicht;
Fig. 7: die Behandlungsstation gemäß den Figuren 4 bis 6 in einer Draufsicht;
Fig. 8: einen Außenbottich eines Behandlungsgefäßes in einer ersten Ausführungsform in perspektivischer Ansicht;
Fig. 9: den Außenbottich gemäß Fig. 8 in einer Seitenansicht;
Fig. 10: den Außenbottich gemäß den Figuren 8 und 9 in einer Draufsicht;
Fig. 11: den Außenbottich gemäß den Figuren 8 bis 10 in einer geschnitten dargestellten Seitenansicht entlang der Schnittlinie A-A in Fig. 10;
Fig. 12: einen Außenbottich eines Behandlungsgefäßes in einer zweiten Ausführungsform in perspektivischer Ansicht;
Fig. 13: den Außenbottich gemäß Fig. 12 in einer Seitenansicht;
Fig. 14: den Außenbottich gemäß den Figuren 12 und 13 in einer Draufsicht;
Fig. 15: den Außenbottich gemäß den Figuren 12 bis 14 in einer geschnitten dargestellten Seitenansicht entlang der Schnittlinie XV-XV in Fig. 13;
Fig. 16: einen Innenbottich eines Behandlungsgefäßes in perspektivischer Ansicht;
Fig. 17: den Innenbottich gemäß Fig. 16 in einer Seitenansicht;
Fig. 18: den Innenbottich gemäß den Figuren 16 und 17 in einer geschnitten dargestellten Seitenansicht entlang der Schnittlinie XVIII-XVIII in Fig. 17 und
Fig. 19: eine Prinzipskizze einer Vorrichtung gemäß Fig. 1 in perspektivischer Ansicht.

In den Figuren 1 bis 3 ist eine Vorrichtung zur Behandlung, nämlich Reinigung von Massenteilen dargestellt, bei der die Reinigung in einer Anzahl von unterschiedlichen Behandlungsschritten erfolgt. Die Vorrichtung besteht aus einer Trägerplatte 1, auf der ein dreibeiniges Portalgestell 2 angeordnet und befestigt ist. Das Portalgestell 2 weist drei Kragarme 3 auf, die in einem zentralen Knotenpunkt 4 miteinander verbunden sind, wobei zwischen zwei Kragarmen 3 jeweils ein Winkel von 120° eingeschlossen ist. An ihren freien Enden gehen die Kragarme 3 in Stützen 5 über, die im Wesentlichen rechtwinklig zu den Kragarmen 3 ausgerichtet sind und die mit ihren den Kragarmen 3 abgewandten Enden auf der Trägerplatte 1 aufstehen und mit dieser verbunden sind.
Des Weiteren weist die Vorrichtung sechs Behandlungsstationen 6 auf, die in den Figuren 4 bis 7 dargestellt und nachfolgend noch näher erläutert werden. Die Behandlungsstationen 6 sind unter Einschluss eines Winkels von 60° zwischen zwei benachbarten Behandlungsstationen 6 auf der Trägerplatte 1 aufgestellt und können mit dieser verbunden sein.
Die Behandlungsstationen 6 umgrenzen somit einen Innenraum der Vorrichtung, in dem eine Trageinrichtung 7 angeordnet ist. Die Trageinrichtung 7 weist sechs Behandlungsgefäße 8 auf, die in die Behandlungsstationen 6 einsetzbar sind. Die Behandlungsgefäße 8 sind jeweils über einen Linearmotor 9 mit der Trageinrichtung 7 verbunden, wobei über jeden Linearmotor 9 ein Behandlungsgefäß 8 aus einer in die Behandlungsstation 6 abgesenkten Position in eine Position oberhalb der Behandlungsstation 6 überführt werden kann.
Des Weiteren sind oberhalb der Trageinrichtung 7 auf dieser angeordnet sechs Antriebe 10 zum rotatorischen Antrieb eines Teils eines Behandlungsgefäßes 8 in einer Behandlungsstation 6 angeordnet, wobei die Antriebe 10 mit der Trageinrichtung 7 verbunden und über eine nicht näher dargestellte Kupplung mit einer Antriebswelle eines jeden Behandlungsgefäßes 8 kuppelbar sind.
Die Trageinrichtung 7 ist darüber hinaus mittels eines zentralen Linearmotors 11 zwischen einer abgesenkten und einer angehobenen Position verstellbar, wobei in der abgesenkten Position die Behandlungsgefäße 8 in die Behandlungsstationen 6 eingestellt sind, während in einer angehobenen Position der Trageinrichtung 7 die Behandlungsgefäße 8 oberhalb der Behandlungsstationen 6 angeordnet sind, so dass die Trageinrichtung 7 insgesamt revolvierend um 60° bewegbar ist, um die Behandlungsgefäße 8 nachfolgend in eine weitere Behandlungsstation 6 abzusenken. Zu diesem Zweck weist die Trageinrichtung 7 einen Zentralantrieb 12 auf, der beispielsweise als Schrittmotor ausgebildet ist.
In den Figuren 4 bis 7 ist eine Behandlungsstation 6 detailliert dargestellt. Die Behandlungsstation 6 besteht aus einem Flächenelement 13, an dem ein Traggestell 14 angeordnet ist, welches eine Platte 15 mit einer Öffnung 16 zur Aufnahme eines in den Figuren 4 bis 7 nicht näher dargestellten Behandlungsgefäßes 8 aufweist. Unterhalb der Platte 15 ist an einem Träger 17 eine Halterung 18 angeordnet, die mit dem Behandlungsgefäß 8 verbindbar ist.
Das Flächenelement 13 weist oberhalb der Platte 15 eine transparente Scheibe 19 auf, die es ermöglicht, in den Bereich des in die Behandlungsstation 6 eingesetzten Behandlungsgefäßes 8 zu schauen.
In den Figuren 8 bis 11 ist eine erste Ausführungsform eines Außenbottichs 20 für ein Behandlungsgefäß 8 dargestellt. Der Außenbottich 20 besteht aus einem zylinderförmigen Gehäuse 21, das an einem oberen Ende einen Flansch 22 mit einer Auflagefläche 23 aufweist. Unterhalb des Flansches 22 weist das Gehäuse 21 einen Rohrstutzen 24 auf, der radial verlaufend ausgerichtet ist.
Aus den Figuren 9 und 11 ist erkennbar, dass das Gehäuse 21 an seinem dem Flansch 22 gegenüberliegenden unteren Ende mit einer Ringplatte 25 verschlossen ausgebildet ist, wobei eine Öffnung der Ringplatte 25 von einem Konus 26 einer innerhalb des Gehäuses 21 angeordneten Innenschale 27 mit einem zentralen Ablauf 28 durchgriffen ist. Zwischen der Außenwandung der Innenschale 27 und der Innenwandung des Gehäuses 21 ist ein Ringraum 29 ausgebildet, wobei die Innenschale 27 über radial ausgerichtete Stege 30 an der Innenwandung des Gehäuses 21 befestigt ist.
Die Innenschale 27 endet unterhalb des Flansches 22, wobei zwischen der Unterseite des Flansches 22 und dem oberen Ende der Innenschale 27 ungefähr ein Drittel der Gesamthöhe des Gehäuses 21 ohne Innenschale 27 ausgebildet ist.
Der in den Figuren 8 bis 11 dargestellte Außenbottich 20 ist drehfest in die Behandlungsstationen 6, nämlich in die Öffnung 16 der Platte 15 eingesetzt und mit der Behandlungsstation verbunden. Über den Rohrstutzen 24 kann in das Gehäuse 21 Reinigungsmittel eingebracht werden, welches über den Abfluss 28 ausfließen kann. Ergänzend weist der Außenbottich 20 zumindest einen Abfluss 31 auf, über den auch im Ringraum 29 angeordnete Flüssigkeit bei Bedarf abfließen kann. Die Öffnung und das Schließen der Abflüsse 28, 31 ist steuerbar. Gleiches gilt für die Zuflüsse, wie den Rohrstützen 24, wobei auch die Abflüsse 28, 31 für die Zufuhr von beispielsweise Reinigungsmittel nutzbar sind.
Eine weitere Ausführungsform eines Außenbottichs 20 zusammen mit einem Innenbottich 32 ist in den Figuren 12 bis 15 dargestellt.
Die Ausführungsform gemäß den Figuren 12 bis 15 unterscheidet sich durch die Anordnung des Abflusses 31, durch die Anordnung einer Pumpe 33 am Abfluss 28 und einen Ringflansch 34 an der Außenmantelfläche des Gehäuses 21.
Des Weiteren ist aus den Figuren 12 bis 15 eine Antriebswelle 35 zu entnehmen, die an ihrem einen Ende mit einem Boden 36 des Innenbottichs 32 verbunden, nämlich verschraubt ist, so dass über die Antriebswelle 35 der Innenbottich 32 relativ zum Außenbottich 20 rotatorisch antreibbar ist. Der Innenbottich 32 befindet sich gemäß Fig. 15 im betriebsbereiten Zustand innerhalb der Innenschale 27.
Die Antriebswelle 35 durchgreift hierbei einen Rohrabschnitt 37, an dem ein Deckel 38 für den Außenbottich 20 drehfest befestigt ist, wobei der Deckel 38 bei geschlossenen Außenbottich 20 auf der Auflagefläche 23 (Fig. 8) des Gehäuses 21 aufliegt.
Der Deckel 38 ist über eine Halterung 39 mit dem Rohrabschnitt 37 verbunden.
Unterhalb des Deckels 38 ist eine Schleuderscheibe 40 angeordnet, die mit dem Innenbottich 32 zusammenwirkt.
Die Antriebswelle 35 weist an ihrem freien Ende eine Flanschplatte 41 auf, die Teil einer nicht näher dargestellten Kupplung ist.
In den Figuren 16 bis 18 ist der Innenbottich 32 detailliert dargestellt.
Der Innenbottich 32 besteht aus einem Bodenelement 42 und einer Seitenwandung 43. Bodenelement 42 und Seitenwandung 43 sind perforiert ausgebildet, so dass Flüssigkeiten sowohl über das Bodenelement 42 als auch über die Seitenwandung 43 aus einem durch Bodenelement 42 und Seitenwandung 43 ausgebildeten Behandlungsraum austreten oder in diesen Behandlungsraum eintreten können.
Das Bodenelement 42 ist in Axialrichtung der Antriebswelle 35 relativ zur Seitenwandung 43 bewegbar. Zu diesem Zweck ist die Seitenwandung 43 zusammen mit der Schleuderscheibe 40 am Rohrabschnitt 37 befestigt, während das Bodenelement 42 mit einer Schraube 44 stirnseitig an der Antriebswelle 35 angeschlossen ist, so dass bei einer Relativbewegung der Antriebswelle 35 zum Rohrabschnitt 37 das Bodenelement relativ zur Seitenwandung 43 bewegbar ist.
Fig. 19 zeigt schließlich eine Prinzipskizze der Betriebsweise der voranstehend beschriebenen Vorrichtung.
Über ein Förderband 45 werden Hülsen 46 einem rotatorisch angetriebenen Innenbottich 32 einer ersten Behandlungsstation 6 zugeführt. Nach Befüllen des Innenbottichs 32 wird dieser Innenbottich 32 aus dem Außenbottich 20 entnommen und einer benachbarten Behandlungsstation 6 zugeführt, wobei diesbezüglich die Trageinrichtung 7 (vgl. Fig. 3) entgegen dem Uhrzeigersinn nach Anheben des Innenbottichs 32 gedreht wird und der Innenbottich 32 sodann in den benachbarten Außenbottich 20 eingesetzt wird. In dieser Behandlungsstation 6 wird bei langsamer Drehung des Innenbottichs 32 relativ zum Außenbottich 20 eine Vorreinigung der Hülsen 46 mit einem Ultraschallkopf durchgeführt.
Nach Beendigung eines Behandlungsschrittes erfolgt dann wieder ein Umsetzen des Innenbottichs 32 in den benachbarten Außenbottich 20 um einen weiteren Behandlungsschritt durchzuführen.
So werden beispielsweise nachfolgend ein Reinigungsschritt mit einer Reinigungsflüssigkeit bei ständig wechselnden Drehrichtungen des Innenbottichs 32 relativ zum Außenbottich 20 durchgeführt, so dass die Hülsen 46 von der Reinigungsflüssigkeit gut umspült werden.
Im nächsten Behandlungsschritt wird der Innenbottich 32 gespült, wobei auch hier ein ständiger Drehrichtungswechsel des Innenbottichs 32 erfolgt, um eine gute Umspülung der Hülsen 46 zu gewährleisten. Anschließend wird in einem weiteren Behandlungsschritt ein Konservierungs- und Trocknungsschritt durchgeführt, bei dem die Hülsen 46 kurzfristig mit einem Konserviermittel benetzt werden. Hierzu wird der Außenbottich 20 des Behandlungsgefäßes 8 bei einer Drehung des Innenbottichs 32 mit geringer Drehzahl geflutet und anschließend wird das Konserviermittel wieder aus dem Außenbottich 20 abgezogen, woraufhin der Innenbottich 32 mit einer höheren Drehzahl gedreht wird. Auch in diesem Behandlungsschritt wird der Innenbottich 32 hinsichtlich seiner Drehrichtung mehrfach umgesteuert.
Abschließend erreicht der Innenbottich 32 durch ein weiteres Umsetzen eine letzte Behandlungsstation 6, in der die Hülsen 46 aus dem Innenbottich 32 entnommen werden. Zu diesem Zweck wird die Seitenwandung 43 angehoben, so dass zwischen dem unteren Rand der Seitenwandung 43 und dem Bodenelement 42 ein Spaltraum ausgebildet ist, der ein Herausschleudern der Hülsen 46 ermöglicht. Der Innenbottich 32 wird in dieser Stellung der Seitenwandung 43 mit einer ausreichenden Drehgeschwindigkeit gedreht, so dass die Hülsen 46 durch die Zentrifugalkräfte radial bewegt werden und nach Verlassen des Innenbottichs 32 im Bodenbereich des Außenbottichs 20 angeordnet werden. Über einen bodenseitigen Auslass im Außenbottich 20 gelangen die Hülsen 46 sodann auf ein Förderband 47 und können von dort einer weiteren Bearbeitungsstation zugeführt werden.
Der gesamte Ablauf des voranstehend beschriebenen Reinigungsprozesses wird über eine Steuerung kontrolliert. Die Steuerung steuert die Drehrichtung und Drehzahl der Innenbottiche 32 in den einzelnen Behandlungsstationen 6, wie auch das Anheben der Seitenwandung 43 in der letzten Behandlungsstation 6. Des Weiteren wird über die Steuerung der Zu- und Ablauf von Reinigungsmitteln, Wasser und Konservierungsmitteln gesteuert. Hierbei ist zum Beispiel wesentlich, dass die einzelnen Behandlungsschritte in den Behandlungsstationen 6 nicht die gleiche Zeitlänge aufweisen, so dass beispielsweise eine Behandlungsstation 6 nach Durchführung eines Behandlungsschrittes stillgesetzt wird, bis auch die Behandlungsschritte in den weiteren Behandlungsstationen 6 abgeschlossen sind, so das nachfolgend sämtliche Innenbottiche 32 aus den Außenbottichen 20 angehoben und anschließend um eine Behandlungsstation 6 weitergesetzt werden. Neben einem Stillsetzen kann natürlich auch vorgesehen sein, dass ein Innenbottich 32 nach Beendigung eines Behandlungsschrittes mit sehr geringer Drehgeschwindigkeit weitergedreht wird, um beispielsweise erneute Anhaftungen von Verschmutzungen zu vermeiden.
Mit der voranstehend beschriebenen Erfindung lässt sich vorteilhaft ein Teilreinigungsprozess durch rotierendes Eintauchen von mit Öl und/oder Spänen behafteten oder schöpfenden Teilen in wässrige Reinigungsmedien durchführen. Durch die hohe mechanische Einwirkung auf die Oberfläche und einen hohen Luftanteil wird eine schnelle Entfettungswirkung erzielt. Eine strömungsbedingte Einwirkung des Wasserdrucks sorgt darüber hinaus für eine gründliche Durchspülung von Hohlkörpern.
Durch die Änderung der Drehrichtung wird auch die Fließrichtung der Flüssigkeit geändert, was zu einem besseren Reinigungsverfahren führt. Die Verwendung relativ kleiner Behandlungsgefäße, insbesondere Außenbottiche sowie Innenbottiche dient der Verringerung des erforderlichen Wassereinsatzes pro Charge, woraus sich eine schnelle Sättigung der Reinigungslösung mit Öl, eine Sammlung des Öls auf der Badoberfläche und ein einfaches Entfernen durch Flutung gegen die Tauchrichtung über den Überlauf in den Vorabscheider ergibt. Zu diesem Zweck ist der Ringraum 29 vorgesehen. Über den Konus 26 und den Abfluss 28 wird eine sofortige und vollständige Befüllung und Entleerung des Außenbottichs 20 in einfacher Weise ermöglicht.
Des Weiteren hat die Erfindung den Vorteil, dass eine Badverschleppung zwischen den einzelnen Behandlungsstationen 6 fast vollständig vermieden werden kann. Die Werkstücke, beispielsweise Hülsen 46 und der Innenbottich 32 werden in wenigen Sekunden praktisch fast trocken geschleudert. Wasserreste werden durch die Fliehkraft aus Vertiefungen und Hohlräumen der Werkstücke entfernt. Des Weiteren lösen sich die einzelnen Werkstücke durch die ständige Bewegung des Innenbottichs 32 voneinander, so dass auch zwischen den Werkstücken eingeschlossene Wasserstückstände in Form von Tropfen vermieden werden können.
Des Weiteren weist die erfindungsgemäße Vorrichtung eine flexible, platzsparende Bauform auf. Sie kann getrennt von Tauchbecken, Tank und Beschickungssystem aufgestellt werden. Die Werkstücke können in einfacher Weise von oben in den rotierenden Innenbottich 32 eingegeben werden, wobei hierbei schon vorgesehen sein kann, dass der Innenbottich 32 in einem Außenbottich 20 angeordnet ist, der teilweise mit Reinigungsflüssigkeit befüllt ist. Es kann im Wesentlichen auf einen Deckel des Innenbottichs 32 verzichtet werden, so dass auch hierdurch das Befüllen und Entleeren des Innenbottichs 32 vereinfacht ist.
Das Umsetzen der Innenbottiche 32 kann in vorgegebenen Zeitabständen erfolgen und orientiert sich im Wesentlichen an dem längsten Behandlungsschritt. Oftmals handelt es sich hierbei um den Behandlungsschritt des Eingebens der zu behandelnden Werkstücke. Die einzelnen Behandlungsschritte in jeder einzelnen Behandlungsstation entsprechen exakt der notwendigen Taktzeit, beispielsweise zum Befüllen der Innenbottiche 32 in der dafür vorgesehenen Behandlungsstation 6.

Bezugszeichen

1: Trägerplatte
2: Portalgestell
3: Kragarm
4: Knotenpunkt
5: Stütze
6: Behandlungsstation
7: Trageinrichtung
8: Behandlungsgefäß
9: Linearmotor
10: Antrieb
11: Linearmotor
12: Zentralantrieb
13: Flächenelement
14: Traggestell
15: Platte
16: Öffnung
17: Träger
18: Halterung
19: Scheibe
20: Außenbottich
21: Gehäuse
22: Flansch
23: Auflagefläche
24: Rohrstutzen
25: Ringplatte
26: Konus
27: Innenschale
28: Abfluss
29: Ringraum
30: Steg
31: Ablauf
32: Innenbottich
33: Pumpe
34: Ringflansch
35: Antriebswelle
36: Boden
37: Rohrabschnitt
38: Deckel
39: Halterung
40: Schleuderscheibe
41: Flanschplatte
42: Bodenelement
43: Seitenwandung
44: Schraube
45: Förderband
46: Hülse
47: Förderband

Claims

Vorrichtung zur Behandlung, insbesondere Reinigung oder Beschichtung von Massenteilen, wie beispielsweise industriell gefertigter Bauteile, wie Schrauben, Muttern, Nieten oder dergleichen, mit einer, einer Anzahl von unterschiedlichen Behandlungsschritten zumindest übereinstimmenden Anzahl von Behandlungsstationen (6), die jeweils eine Aufnahme für ein Behandlungsgefäß (8)aufweisen, wobei die Behandlungsgefäße (8) oder ein Teil davon an einer revolvierend bewegbaren Trageinrichtung (7) angeordnet sind, mit der die Behandlungsgefäße (8) oder ein Teil davon in die Aufnahmen der Behandlungsstationen (6) einsetzbar sind, wobei die Behandlungsgefäße (8) einen Innenbottich (32) und eine Außenbottich (20) aufweisen die koaxial ineinander angeordnet und rotatorisch und/oder translatorisch in Axialrichtung relativ zueinander bewegbar sind, wobei der Innenbottich (32) in den Aufnahmen der Behandlungsstationen (6) rotierend antreibbar ist und wobei. jedes Behandlungsgefäß (8) einen Antrieb (10) für eine rotatorische Bewegung des Innenbottichs (32) und/oder einen Linearantrieb für eine translatorische Bewegung des Behandlungsgefäßes (8) oder zumindest eines Teils des Behandlungsgefäßes (8), bevorzugt des Innenbottichs (32) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Trageinrichtung (7) einen Antrieb für eine rotatorische Bewegung und/oder einen Linearantrieb für eine translatorische Bewegung sämtlicher Behandlungsgefäße (8) oder eines Teile davon, nämlich sämtlicher Innenbottiche (32) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Antrieb (10) eine Kupplung aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
gekennzeichnet
durch eine Steuerung, mit der die Drehung der einzelnen Behandlungsgefäße (8), nämlich der Innenbottiche (32) sowohl hinsichtlich Drehrichtung und Drehzahl steuerbar ist, wobei die Steuerung ergänzend die Drehung der Trageinrichtung steuert.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Innenbottich (32) drehbar im Außenbottich (20) angeordnet ist und aus einem Boden (42) einer relativ zum Boden (42) in Axialrichtung bewegbaren Seitenwandung (43) und dass ein Deckel (38) relativ zur Seitenwandung (43) und/oder zum Boden (42) bewegbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Boden (42) und/oder die Seitenwandung (43) perforiert ausgebildet ist bzw. sind und somit Öffnungen aufweist, die den Durchtritt von Flüssigkeiten erlauben.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Außenbottich (20) eine geschlossene Seitenwandung und einen Deckel (38) aufweist, der relativ zur Seitenwandung in Axialrichtung bewegbar ist.
Verfahren zur Behandlung, insbesondere Reinigung oder Beschichtung von Massenteilen, wie beispielsweise industriell gefertigter Bauteile, wie Schrauben, Muttern, Nieten oder dergleichen, bei dem die in ein, einen, koaxial in einem Außenbottich (20) angeordneten und rotatorisch und/oder translatorisch in Achsrichtung zum Außenbottich(20) relativ zueinander bewegbaren Innenbottich (32) aufweisenden Behandlungsgefäß (8) eingefüllten Massenteile in unterschiedlichen Schritten behandelt werden, das Behandlungsgefäß (8) oder ein Teil davon nacheinander einer Anzahl von unterschiedlichen Behandlungsstationen (6) zur Durchführung unterschiedlicher Behandlungsschritte zugeführt wird, wobei zumindest eine mit einer Anzahl der Behandlungsstationen (6) übereinstimmende Anzahl von Behandlungsgefäßen (8) mittels einer revolvierend bewegbaren Trageinrichtung (7) jeweils in eine Aufnahme für jeweils ein Behandlungsgefäß (8) eingesetzt werden, wobei die Behandlungsgefäße (8) oder ein Teil davon nach Abschluss eines Behandlungsschrittes aus den Aufnahmen entnommen und in den Bereich benachbarter Behandlungsstationen (6) überführt und die dortigen Aufnahmen eingesetzt werden bevor die Massenteile nach einem Durchlauf sämtlicher Behandlungsschritte aus dem Behandlungsgefäß (8) entnommen werden und wobei jedes Behandlungsgefäß (8) mittels eines Antriebs (10) getrennt von weiteren Behandlungsgefäßen (8) angetrieben wird.
Verfahren nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass über eine Steuerung die Drehrichtung, die Drehzahl und die Drehdauer eines jeden Behandlungsgefäßes (8) oder eines Teils davon und/oder ein Umsetzen der Behandlungsgefäße (8) oder eines Teils davon zwischen den Behandlungsstationen (6) gesteuert wird.