HU225607B1 - Device for surface treatment by immersion - Google Patents

Description

A találmány tárgya berendezés és eljárás felületkezelésre.

Az ilyen jellegű eljárások és berendezések rendeltetése legalább részben áramvezető anyagból álló tárgyak ellátása olyan felülettel, amelynek a technikai vagy optikai tulajdonságai a szóban forgó alkalmazási célnak felelnek meg. Ez megvalósítható a felület kémiai vagy elektrokémiai kezelésével, például fém munkadarab felületének kromátozásával, valamint egy fedőréteg elektrolitikus vagy elektroforetikus felhordásával.

Az ismert nedveseljárások költségesek, mivel a kezelendő árut egy sor, egymás után elhelyezett, a legkülönbözőbb kezelőfolyadékokat, például tisztítószereket, elektrolitokat és elektromártólakkokat tartalmazó kádon kell átvezetni. Ez szakaszosan történik úgy, hogy egyes tárgyakat vagy apró alkatrészek csoportjait vagy folyamatos berendezésekben mártják be, amelyekben a kezelendő árut egyenként mozgató szállítóeszközök, vagy ha apró alkatrészekről van szó, akkor ezeket egy kezelősor mozgatja mártókádból mártókádba. Erre a célra különösen alkalmas az olyan szállítóeszköz, amely a kezelendő árut felveszi. Ilyen berendezést ismertet a DE 41 42 997 számú német szabadalmi irat.

Mivel a kémiai felületkezelésnél mind az elektrolitikus, mind az elektroforetikus bevonás az időtől függő folyamat, ezért a kezelendő árunak az adott kezelőszertől és magától a kezelendő árutól függően meghatározott ideig kell az egyes mártókádakban tartózkodnia. A konkrét esetekben nagyon különböző tartózkodási idő határozza meg - adott szállítási sebesség, illetőleg áthaladási sebesség esetén - a szükséges kezelési szakaszt, és ennek megfelelően az egyes mártókádak szállítási irányú méreteit.

Mivel a nagy darabokat tartalmazó kezelendő árut egyenként, az apró alkatrészeket a homogén felület miatt csak korlátozott ömlesztési magasságban szabad az egyes fürdőkön átvezetni, ezért a hagyományos létesítmények rendkívül költségesek és viszonylag kicsi a kihozataluk.

Külön problémát jelent a felület minden részen egyenletes kezelésének megvalósítása, például a teljes felületen történő, hibás helyek nélküli galvanizálás és/vagy festés. Ilyen hibás helyek elsősorban a kezelendő áru és a kezelendő árut az egyes fürdőkön át továbbító szállítóeszközök közötti érintkezési pontokon lépnek fel. Szállítóeszközként különösen apró alkatrészek és ömlesztett áru esetén dobok, részben azonban szállítószalagok is alkalmazhatók, nagyobb alkatrészeknél különleges szállítószerszámok (állványok) jönnek tekintetbe, amelyeket a kezelendő árunak megfelelően kell kialakítani, és ezért drágák.

Közepes és nagyméretű alkatrészeket is lehet szállítószalag segítségével az egyes mártókádakon át mozgatni. Ebben az esetben azonban az alkatrészeket egymás mögött fekve kell a szállítószalagon elhelyezni, hogy felületük a legmesszebbmenően hozzáférhető legyen a kezelőanyag számára. Ennek az egy síkban lévő elrendezésnek hátránya azonban, hogy a kihozatal jelentősen csökken a szerszámokon történő szállításhoz képest, ahol az alkatrészek bizonyos határok között egymás felett vannak elhelyezve.

Jelen találmány célkitűzése az ismert eljárások és berendezések gazdaságosságának javítása anélkül, hogy ez a kezelendő áru felületének minőségét hátrányosan befolyásolná.

A találmány szerinti célkitűzést olyan felületkezelő berendezéssel valósítjuk meg, amelynek

- egy, helyhez kötötten elrendezett kezelőelemekkel - elektródákkal - ellátott mártókádja,

- egy, süllyeszthető - hajtással és szánnal ellátott - többkaros szerszáma van, amely kezelőelemek helyhez kötötten a lépcsős szerszám hordozókarjai közé nyúlnak be.

A találmány szerinti berendezés egy előnyös kiviteli alakjánál a többkaros szerszám egymástól bizonyos távolságban elhelyezett hordozókarokkal ellátott függőlegesen mozgatható emelőszánból - sínből - van kialakítva, és az emelőszán - sín - vízszintes mozgatható szánban van vezetve. Továbbá a kezelőelemeket elektródok képezik és a hordozókarok elektródokként vannak kapcsolva, valamint egymástól függőlegesen meghatározott távolságban lévő, kiálló elektródokkal ellátott mártókádat tartalmaz.

A találmány szerinti berendezés egy másik előnyös kiviteli alakja esetén a kezelendő árut lécekkel ellátott lécállványok hordozzák, a lécállványok lefelé nyitott érintkezőkamrákkal vannak ellátva, valamint a berendezésnek az érintkezőkamrákba benyúló érintkezőcsapjai vannak, és az éríntkezőcsapok a érintkezőkamrákban lévő érintkezőhüvelyekkel érintkezőén vannak kialakítva.

A találmány szerinti berendezés egy további előnyös kiviteli alakjánál a mártókádban kiálló pálcákkal ellátott átrendezőszerszám van elhelyezve, és a pálcák elosztása, valamint a közöttük lévő távolság megegyezik egy lépcsős szerszámban elhelyezett lécállvány léceinek elosztásával és a közöttük lévő távolsággal.

Ily módon a kezelendő áru úgy van az álló kezelőelemeknél elvezetve, hogy a felületéhez optimálisan hozzá lehet férni, és a kihozatal a szállítási síkok, illetőleg lépcsők számának megfelelően növekszik.

A találmány szerinti eljárás ezenkívül lehetővé teszi, hogy a kezelendő árura felülről és alulról hassunk, például permetezzük vagy szárítólevegőt fújjunk rá. Emellett jobb lesz a rétegvastagság eloszlása, mivel az elektródok a kezelendő áruhoz képest lineárisan vannak elhelyezve.

A kezelendő áru a fürdőben vagy két fürdő között átrendezhető, hogy az érintkezési helyek szabaddá váljanak és a kezelőanyag ezekhez hozzáférjen, és így a lehető legegyenletesebb, hibás helyektől mentes felületet kapjunk. Az átrendezés végezhető rázással, mágnesek segítségével vagy egy gereblye segítségével, amelynek a pálcái fésűszerűen benyúlnak a kezelendő áru tartójának, például egy lécállványnak a pálcái vagy lamellái közé.

A találmány szerinti eljárás foganatosítására különösen alkalmas egy olyan berendezés, amelyben a kezelendő áru fektetve vagy függesztve, több szinten egy

HU 225 607 Β1 szállítóeszköz lépcsős szerszámán van elhelyezve, és ez a kezelendő árut átvezeti legalább egy kádon, például egy mártókádon. A kezelendő áru előnyös módon egy lécállványon van, és egy odaszállító szállítóeszköz, előnyös módon egy kétágú szállítószalag a lépcsős szerszámra lehelyezheti. A lépcsős szerszám az egyes lépcsőinek, illetőleg síkjainak feltölthetősége végett előnyös módon függőlegesen mozgatható szánból áll, amelynek egymástól bizonyos távolságban elhelyezett hordozókarjai vannak. Ily módon a hordozókarok egymás után a szállítási síkokba állíthatók, hogy a szállítóeszközről például egy lamellás lécállványt leemeljenek és így átvegyenek.

Az emelőszán vízszintesen mozgatható szerszámkocsiban vezethető, amely a szerszámot a mindenkori bevonókádon át mozgatja.

Azzal, hogy a kezelendő áru a lépcsős szerszám megrakásakor egymás után, vagyis időben késleltetve jut a mártófürdőbe, nem lépnek fel hátrányok és elsősorban nem lépnek fel eltérő tartózkodási idők, ha a kezelendő áru ebben a fázisban árammentes.

A kezelendő árut ily módon kíméletesen lehet a mártófürdőbe bevinni, mert ekkor függőlegesen lefelé mozog, és a súlya elmozdíthatatlanul az alapzatán tartja.

Találmányunkat annak példaképpen! kiviteli alakja kapcsán a csatolt ábráink segítségével részletesen ismertetjük, ahol az

1. ábra egy találmány szerinti berendezés vázlatos felülnézete, a

2. ábra egy 1. ábra szerinti berendezés mártókádjának függőleges hosszmetszete, a

3. ábra a 2. ábra szerinti mártókád keresztmetszete, a

4. ábra egy lécállvány a kezelendő áru szállításához, az

5. ábra a 3. ábra V-V metszősíkja mentén vett metszete, a

6. ábra egy átadóállomás, egy szállítóeszköz és egy markoló oldalnézete, a

7. ábra a 6. ábra szerinti markoló felülnézete, a

8. ábra egy áthelyezőállomás oldalnézete, a

9. ábra egy elektródként kapcsolt lécállvány, a

10. ábra a lécállvány egy érintkezőhelye nagyítva, a

11. ábra egy gondola két lécállvánnyal, a

12. ábra a 11. ábra XII—XII metszőslkja mentén vett metszete.

A találmány szerinti berendezés lényegében egy 1 mártókádból, egy 3 elszállítóeszközzel ellátott 2 leszedőállomásból, egy 4 keresztszállító eszközből, egy 5 visszamenő szalagból, egy további 6 keresztszállító eszközből, valamint egy 8 beszállítóeszközzel ellátott 7 felrakóállomásból áll.

Az 1 mártókád egy 9 teknőben van elhelyezve, és több síkban egymás felett helyhez kötötten elhelyezett 10 elektróddal van ellátva. Az 1 mártókád homlokoldalain egy-egy, 11, 12 kádrész szabadon van hagyva a kezelendő áru berakásához és kiszedéséhez. Ezeken a helyeken lehet egy-egy permetfürdő. Az 1 mártókád, illetőleg a 9 teknő mellett hosszirányban egy 13 sín helyezkedik el, amelyen több, egy-egy 14 hajtással ellátott, keresztmetszetben köröm alakú 15 szán van vezetve. A 15 szánokban függőlegesen mozgatható 16 többkaros szerszámok, illetőleg emelőszerszámok vannak vezetve. Ezek a 16 többkaros szerszámok, illetőleg emelőszerszámok lényegében két U alakú 17 sínnel ellátott keretből állnak. Ezekhez a 17 sínekhez kapcsolódnak a 15 szánon csapágyazott, hajtott 18 görgők. A 17 sínekkel 20 lécállványok számára szolgáló vízszintes 19 hordozókarok vannak összekötve.

A 20 lécállvány felfekvési része egyes 21 lécekből vagy lamellákból áll, amelyeknek például fűrészfog alakú profilja van, amint ezt a DE 44 28 789 A1 számú nyilvánosságra hozatali irat részletesen ismerteti.

A 2. ábrán egyszerűsítve, keresztmetszetben ábrázoltuk az 1. ábrán balról az első, még nem lesüllyesztett 16 többkaros szerszámot, illetőleg emelőszerszámot és a harmadik, az 1 mártókádba teljesen lesüllyesztett 16 többkaros szerszámot, illetőleg emelőszerszámot.

Az 1 mártókádban egy 22 átrendezőszerszám van. A 22 átrendezőszerszám fésűszerűen elrendezett, előre kiálló 23 pálcákkal van ellátva, amelyek ugyanúgy vannak elosztva, mint a 16 többkaros szerszámban lévő 20 lécállványok 21 lécei, illetőleg lamellái. Ezekkel a 23 pálcákkal a 20 lécállványok 21 lécein, illetőleg lamelláin lévő kezelendő áru megemelhető és átrendezhető, amikor a 20 lécállványok 21 lécei és a 22 átrendezőszerszám 23 pálcái hézagaikkal egymással szemben vannak.

A 15 szán, illetőleg a 19 hordozókarok lesüllyesztésekor a helyhez kötötten elhelyezett pálcák a 20 lécállványokon lévő kezelendő áru alá nyúlnak, úgyhogy a 20 lécállványokat a 16 többkaros szerszám segítségével kezelendő áru nélkül egy kis darabbal oldalt el lehet mozdítani. Ha a 16 többkaros szerszám ezután megint felemelkedik, és eközben a 19 hordozókarok, illetőleg a 20 lécállványok ismét az előző helyzetükbe kerülnek, akkor a kezelendő áru megint a 20 lécállványokon van, de a fűrészfog alakú lamellákon mások lesznek az érintkezési pontok.

A 16 többkaros szerszámok feltöltésekor a 8 beszállítóeszköz által beszállított 20 lécállványokat sorban a 19 hordozókarokra rakjuk, míg a 16 többkaros szerszám lépésenként a felrakást területre mozog. Ekkor a 19 hordozókarok a 8 beszállítóeszközön lévő egy-egy 20 lécállvány alá kerülnek, és ezt a következő mozgási lépésben a 8 beszállítóeszközről leemelik. Eközben a 8 beszállítóeszköz egy raklapnyi szélességgel előremozog, és a következő 20 lécállványt átadási helyzetbe viszi. Mihelyt valamennyi 19 hordozókarra rákerültek a 20 lécállványok, a 15 szán a 16 többkaros szerszámot az 1 mártókád fölé viszi. A 16 többkaros szerszám lesüllyesztése és ezzel járó bemártása után a 15 szán a 16 többkaros szerszámot a 10 elektródok mellett elhaladva az átrendezőállomásra viszi. A 16 többkaros szerszám annyi ideig tartózkodik itt, amennyi ahhoz szükséges, hogy a kezelendő árut a 22 átrendezőszerszám 23 pálcái megemeljék. Mihelyt ez megtörtént, a 15 szán a 16 többkaros szerszámot egy kis szakasszal továbbviszi. Ez a szakasz kisebb a 20 lécállvány két 21 léce közötti távolságnál. Ezután a

HU 225 607 Β1 átrendezőszerszám a 23 pálcákat megint lesüllyeszti, és a 23 pálcák ekkor a kezelendő árut megint a 20 lécállvány 21 léceire helyezik. A 23 pálcákon fekvő kezelendő áru és a raklap közötti viszonylagos mozgás következtében így új felfekvési pontok jönnek létre, úgyhogy az előző felfekvési pontok hozzáférhetővé válnak a mártófürdő számára.

Az átrendezés után a 15 szán a 16 többkaros szerszámot lesüllyesztett állapotban továbbviszi a 10 elektródok mentén az 1 mártókád másik végéhez, illetőleg megemelés után a 12 kádrész (kiszedési terület) feletti helyig. Ott a 16 többkaros szerszám a 19 hordozókarok közötti távolsággal megegyező lépésekben lefelé mozog, miközben a 20 lécállványokat a 3 elszállítóeszközre lerakja, és ezalatt a 19 hordozókarok benyúlnak a 3 elszállítóeszközbe.

Egy 24 leszedőmarkoló a kezelendő árut más 20 lécállványokon a következő kezelési lépésre továbbítja. Ez lehet egy öblítőállomás, amely után például egy kromátozólépés és oldható vagy oldhatatlan anódokkal működő elektroforetikus bevonóállomás következik. Ezek az állomások a galvánbevonatok felhordására szolgáló, az 1-7. ábrán látható állomásoktól lényegében csak abban különböznek, hogy az adott 1 mártókádban anódos vagy katódos bevonásra szolgáló anyag van.

A bevonóállomás állhat azonban a DE 44 28 789 A1 számú nyilvánosságra hozatali iratban leírt berendezésből is. Ennek az iratnak a tartalma a jelen leírás részének tekintendő. Mivel ez a berendezés ugyancsak lécállványokkal, illetőleg raklapokkal működik, ezért a kezelendő árut csak át kell helyezni ezekre a lécállványokra, illetőleg raklapokra, úgyhogy az eljárás egyik lépéséről a másik lépésre való átálláskor nincs szükség emberi tevékenységre.

Az áthelyezéshez egy 24 leszedőmarkoló szolgál, amely egy vízszintes 25 lécállványszáll ító és a következő mártókád felrakóállomása között van elhelyezve. A 24 leszedőmarkoló egy itt nem ábrázolt hajtással van ellátva, amelynek révén a 25 lécállványszállító és a mártókád között a 26 síneken mozgatható a 25 lécállványszállító hosszirányában. Továbbá el van látva két 27 orsóval, amelyeken egymással szemben 29 hordozókarokkal ellátott 28 hidak vannak elhelyezve. A 28 hidak a 27 orsók forgásakor egymás felé mozognak, és egy-egy, a 25 lécállványszállító meghosszabbításában elhelyezett 30 emelőasztalon lévő 20 lécállvány alá benyúlnak. A 30 emelőasztal süllyesztésekor a 29 hordozókarok átveszik a kezelendő árut a 20 lécállványról. A 28 híd oldalirányú elmozdulásakor a kezelendő áru egy 31 lécállványra kerül a következő kezelési lépéshez, amely ugyancsak egy szállítóeszközbe integrált 30 emelőasztalon megy végbe. A 30 emelőasztal megemelésekor a 31 lécállvány átveszi a kezelendő árut a 24 leszedőmarkoló 29 hordozókarjairól. A 24 leszedőmarkoló nyitásakor és a 30 emelőasztal ezt követő lesüllyesztésekor a 31 lécállvány a szállítóeszközre, és innen az 1. ábra kapcsán leírt módon a következő 1 mártókád 16 többkaros szerszámára, vagy egy, a DE 44 28 789 A1 számú nyilvánosságra hozatali irat szerinti függőkonvejor-pályára kerül. A 31 lécállvány ekkor az 1 mártókád felrakási oldalán lévő 16 többkaros szerszámnak azokat a 19 hordozókarjait veszi át, amelyek valamivel a 31 lécállvány mozgási síkja alatt vannak. A 16 többkaros szerszám kis megemelkedésekor a szóban forgó 19 hordozókarok átveszik a 20 lécállványt a 24 leszedőmarkolótól jövő szállítóeszközről.

A 20 lécállványok legalább egy 32 érintkezőkamrával vannak ellátva, hogy elektródként lehessen kapcsolni őket. A 32 érintkezőkamrák lefelé nyitottak, és ugyancsak lefelé nyitott 33 érintkezőhüvelyeket tartalmaznak, amelyekbe a 16 többkaros szerszám 19 hordozókarjain lévő 34 érintkezőcsapok benyúlnak. A 34 érintkezőcsapok kúpos 35 heggyel vannak ellátva, amely vonal alakú érintkezést hoz létre a 33 érintkezőhüvely belső élével. Ily módon a 20 lécállvány a 21 lécek vagy lamellák hegyein fekvő kezelendő áruval elektródként van kapcsolva. Mivel a bevonóanyag oldata csak kevéssé hatol be a 32 érintkezőkamrákba, ezért nem áll fenn annak veszélye, hogy a 34 érintkezőcsapok és a 33 érintkezőhüvelyek is bevonódnak, és ezért a villamos érintkezés megszűnik.

A kezelendő árut a DE 44 28 789 A1 számú nyilvánosságra hozatali iratban leírt függőkonvejor-pályán is lehet a mártókádon átvezetni. Ekkor egy 36 gondolát alkalmazunk, amely 37 központozó csapokkal van ellátva és két lécállványt fogad be. Ezek a lécállványok egy 38 galvanizáló lécállvány és egy 39 festő lécállvány, amelyek pontosan egymásba illeszkednek. A 38 galvanizáló lécállvány a 36 gondolához képest szigetelve van, és ezért nem áll fenn bevonásának veszélye. Festés után a 38 galvanizáló lécállványt felfelé lehúzzuk a 37 központozó csapokról, és a 40 kezelendő árut újból átvezetjük a 38 galvanizáló lécállványra.

A lécállványokat nem kell fürészfog alakú lamellákkal ellátni. Más hordozóelemek is számításba jöhetnek, amelyek szavatolják, hogy minél kisebb legyen az érintkezési felület a kezelendő áruval. A legkedvezőbb a lényegében pontszerű érintkezés.

A találmány szerinti eljárás jelentős gazdaságossága elsősorban abból adódik, hogy nagyon kevés munkaerő szükséges, és a kihozatal jóval nagyobb, mint a kezelendő árut továbbító hagyományos szállítóberendezéseknél, amelyeknél az eljárás egy szállítási síkban működik. Ehhez járul még a felület jó minősége, ami abból fakad, hogy a kezelendő áruhoz a kezelőanyagok jól hozzáférhetnek.

A találmány különösen alkalmas elektrokémiai felületkezeléshez, például horgany-, horganyvas vagy horganynikkel réteg felhordásához, amelyet ezután kromátoznak, ha a kromátozást elektroforetikus bevonás követi. Ily módon a felületeket nagyon gazdaságosan lehet fém- és lakkbevonattal ellátni.

Claims (15)

1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK

   1. Berendezés felületkezelésre, azzal jellemezve, hogy

   - egy, helyhez kötötten elrendezett kezelőelemekkel - elektródákkal (10) - ellátott mártókádja (1),

   HU 225 607 Β1

   - egy, süllyeszthető - hajtással (14) és szánnal (15) ellátott - többkaros szerszáma (16) van, amely kezelőelemek helyhez kötötten a többkaros szerszám (16) hordozókarjai (19) közé nyúlnak be.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a többkaros szerszám (16) egymástól bizonyos távolságban elhelyezett hordozókarokkal (19) ellátott függőlegesen mozgatható emelőszánból - sínből (17) - van kialakítva.
3. 3. A 2. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy az emelőszán - sín (17) - vízszintes mozgatható szánban (15) van vezetve.
4. 4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a kezelőelemeket elektródok (10) képezik, és a hordozókarok (19) elektródokként vannak kapcsolva.
5. 5. Az 1-4. igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy egymástól függőlegesen meghatározott távolságban lévő, kiálló elektródokkal (10) ellátott mártókádat (1) tartalmaz.
6. 6. Az 1-4. igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a kezelendő árut lécekkel (21) ellátott lécállványok (20) hordozzák.
7. 7. A 6. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a lécállványok (20) lefelé nyitott érintkezőkamrákkal (32) vannak ellátva.
8. 8. A 7. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy az érintkezőkamrákba (32) benyúló érintkezőcsapjai (34) vannak.
9. 9. A 8. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy az érintkezőcsapok (34) az érintkezőkamrákban (32) lévő érintkezőhüvelyekkel (33) érintkezőén vannak kialakítva.
10. 10. A 6-9. igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a mártókádban (1) kiálló pálcákkal (23) ellátott átrendezőszerszám (22) van elhelyezve, és a pálcák (23) elosztása, valamint a közöttük lévő távolság megegyezik egy többkaros szerszámban (16) elhelyezett lécállvány (20) léceinek (21) elosztásával és a közöttük lévő távolsággal.
11. 11. Eljárás felületkezelésre, azzal jellemezve, hogy

    - a kezelendő árut egy mozgatható többkaros szerszámra (16) helyezzük, és

    - egy, több síkban a karok közé benyúló kezelőelemekkel ellátott kezelési övezeten át mozgatjuk.
12. 12. A 11. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a kezelendő áru mozgatását elektrolitban végezzük.
13. 13. A 12. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a kezelendő árut az elektrolitikus kezelés után elektroforetikusan bevonjuk.
14. 14. A 11-13. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a kezelendő árut az áthaladás közben átrendezzük.
15. 15. A 11-13. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a kezelendő árut két áthaladás között átrétegezzük.