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Automatisch arbeitende Anlage, insbesondere zur elektrolytischen
Behandlung von beliebigen metallischen Werkstücken Die Erfindung betrifft eine automatisch
arbeitende Anlage, insbesondere zur elektrolytischen Behandlung von beliebigen metallischen
Werkstücken, die die üblichen Greif- oder Ubergabevorrichtungen zugeordneten Behälter
für die Elektrolyse und die Reinigung enthält.
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Es sind bereits automatisch arbeitende Anlagen bekannt, bei denen
zwischen einer Aufgabestelle und einer Abgabestelle eine Reihe von Behandlungsstellen
angeordnet sind, die mit wahlweise verstellbaren übergabevorrichtungen zusammenarbeiten
und die so angeordnet sind, daß sie automatisch im gewünschten Takt den Verfahrensablauf
durchführen.
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Ferner sind Einrichtungen zum Transport von Traggestellen in automatisch
arbeitenden, mit Hub- und Transportvorrichtungen versehenen Galvanisieranlagen bekannt,
bei denen eine besondere Hubvorrichtung zur zusätzlichen Auf- und Abwärtsbewegung
des Behandlungsgutes in einzelnen Bädern vorgesehen ist. Dabei waren die beweglichen
Teile mittels biegsamer Verbindungen an die Stromquelle angeschlossen.
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Bekanrit ist es ferner, die Hin- und Herbewegung von zu behandelnden
Werkstücken in Ring- und Wanderbädern von Galvanisieranlagen unter Verwendung eines
Elektromotors, einer Kurbelstange oder eines Exzenters zu bewirken.
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Ebenso ist es bekannt, Gegenstände durch ein Bad zu führen, indem
man für ihre selbsttätige Beförderung mit Rollen versehene Staffeln vorsieht, wobei
die Rollen über eine Mehrzahl von kippbaren Haken geführt werden, die an einer beweglichen
Schiene angebracht sind, und für die Beförderung von Bad zu Bad Hebelwerkzeuge dienen.
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Ferner ist es bekannt, für den letzterwähnten Zweck bewegliche Schwenkarme
zu verwenden.
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Durch die Erfindung wird eine automatisch arbeitende Anlage der eingangs
genannten Art angegeben, die in sehr einfacher Weise und mit geringem Aufwand die
Möglichkeit bietet, Bäder oder Arbeitsstellen beliebiger Art zu verwenden, die den
Besonderheiten der Behandlung oder des Arbeitsverfahrens, für dessen Durchführung
sie bestimmt sind, angepaßt und in unterschiedlicher Weise angeordnet sein können.
Man kann unter Verwendung der erfindungsgemäß ausgebildeten Anlage in jedem Bad
oder an jeder Arbeitsstelle jeden Arbeitsstückträger ergreifen und ihn durch eine
einzige oszillierende Bewegung transportieren.
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Ferner kann man den Arbeitsstücken eine Vorschubbewegung erteilen,
die eine mittlere Geschwindigkeit aufweist, welche ihrerseits abweicht von der Antriebsgeschwindigkeit
der Arbeitsstücke gegenüber der Badflüssigkeit, in der sie sich verschieben.
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Dabei wird die Selbsttätigkeit der Vorrichtung ermöglicht, ohne die
Notwendigkeit, eine zentrale Steuer-
einrichtung vorzusehen. Ferner besteht die Möglichkeit,
die Anlage unterschiedlichen Arbeitsbedingungen und Bearbeitungsabläufen jederzeit
ohne Schwierigkeit anzupassen.
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Die vorgenannten Vorteile werden erfindungsgemäß dadurch erzielt,
daß bei einer automatisch arbeitenden Anlage jede der Greif- oder Übergabevorrichtungen
selbständig, beliebig verstellbar und austauschbar ist und starr miteinander verbundene
und mit Greifwerkzeugen ausgestattete Arme enthält, die auf einer gemeinsamen horizontalen
Achse so angeordnet sind, daß sie zwischen zwei aufeinanderfolgenden Behältern gleichzeitig
und unter sich parallel eine gleiche Hin-und Herbewegung ausführen können.
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Jede Greif- oder Ubergabevorrichtung ist von der ihr vorausgehenden
Greif- oder Übergabevorrichtung in der Weise abhängig, daß ihr Arm mit- den Greifwerkzeugen
nicht schwenken kann, bevor der die sich in der Behandlung befindlichen Werkstücke
tragende Halter am Ende seiner Bahn angekommen ist. Dabei ist die allgemeine Arbeitsweise
der Greif- oder tSbergabevorrichtungen so, daß, wenn ein Halter mit Werkstücken
in einen Behälter eingesetzt wird, eine mit der zugeordneten Greif- oder Übergabevorrichtung
verbundene Schubvorrichtung dem Halter eine vorgegebene Vorschubbewegung vermittelt,
die vom Raumbedarf der Werkstücke abhängig ist. Auf diese
Weise
füllt sich beim Anlaufen des Arbeitszyklus der erste Behälter der Anlage allmählich,
indem die Halter mit den Werkstücken sich gegenseitig weiterschieben.
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Wenn der erste Halter mit den Werkstücken das Ausgangsende des Behälters
erreicht, wird er durch eine Greif- oder Übergabevorrichtung erfaßt, hochgehoben
und in den nächsten Behälter eingesetzt usw., bis zur Abgabestelle für die fertig
behandelten Werkstücke.
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Zum besseren Verständnis der Erfindung wird ein Ausführungsbeispiel
der Erfindung an Hand der Zeichnung beschrieben. Es zeigt Fig. 1 eine schematische
Draufsicht der erfindungsgemäßen Anlage, Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II
in Fig. 1, Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III in Fig. 1, Fig. 4 eine Einzelheit
in perspektivischer Ansicht, die die biegsamen Verbindungen zwischen der Gleichstromquelle
und den beweglichen Stromschienen veranschaulicht, Fig. 5 einen Schnitt nach der
Linie V-V in Fig. 1, Fig. 6 und 7 Teilansichten des oberen Abschnittes der Fig.
2 in vergrößertem Maßstab, die Einzelheiten der Vorschubvorrichtung für die in dem
Elektrolysebehälter zu behandelnden Werkstücke veranschaulicht, Fig. 8, 9 und 10
Einzelansichten, die die Bau- und Arbeitsweise der automatischen Sperre veranschaulichen,
die die Halter mit den Werkstücken am Ende des Elektrolys-ebehälters in ihrer Bewegung
vorübergehend anhält, Fig. 11 eine Einzelansicht des Aufbaues eines Halters für
die automatische Übergabe der zu'behandelnden Werkstücke, Fig. 12 eine perspektivische
Ansicht einer automatischen Greif- oder Übergabevorrichtung und Fig. 13 eine perspektivische
Ansicht der Steuerung und des Getriebes einer Greif- oder l lbergabevorrichtung.
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Die dargestellte Anlage ist eineVerchromungsanlage mit geschlossenem
Arbeitskreis, wobei das Einsetzen und Herausnehmen der Werkstücke durch einen einzigen
Lagerarbeiter von einer Stelle aus vorgenommen werden kann. Zu dieser Aufgabe- und
Abgabestelle gehört eine Zone 1 für das Einsetzen und eine Zone 1 a für das Herausnehmen
der Werkstücke. Sie besteht aus einem in Fig. 5 im einzelnen dargestellten Gestell
mit vertikalen Stützen 2 und zwei horizontalen Schienen 3 und 4 V-förmigen Querschnitts,
die zur Aufnahme der die zu behandelnden Werkstücke, beispielsweise Fahrradfelgen
5, tragenden Halter dienen. Die die Werkstücke tragenden Halter bestehen aus einem
Rahmen mit zwei Holmen 6 und 7 (Fig. 11), die in ihrer Mitte durch eine Querstrebe
8 miteinander verbunden und an ihren Enden mit je einem Gleitschuh 9 versehen sind,
der den gleichen Querschnitt hat wie die beiden Schienen 3 und 4. Auf der Querstrebe
8 sind zwei Arme 10 angeordnet, die in ihrem Abstand und in ihrer Länge einstellbar
sind und auf deren freiem Ende ein den zu behandelnden Werkstücken angepaßtes Einhängewerkzeug
11 befestigt ist.
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Gegenüber der so gebildeten Aufgabe- und Abgabestelle liegt ein das
elektrolytische Bad, beispielsweise ein Chromsäurebad, enthaltender Behälter, der
mit einem einem nicht dargestellten Kessel zugeordneten Pumpbehälter 13 verbunden
ist. Der Behälter 12 ist entspre chend der vorzunehmenden Behandlung mit der üblichen
elektrischen Installation ausgerüstet, die, da sie nicht zu der Erfindung gehört,
nicht beschrieben zu werden braucht. 15 bedeutet die Schalttafel dieser elektrischen
Installation, deren Gleichrichter mit 16 bezeichnet ist, während stromführende Stången
17, 18
und 19 in Längsrichtung auf dem Behälter 12 liegen, wobei sie drei Reihen
Anoden 14 tragen, die zweckmäßigerweise so viel Zwischenraum haben, daß die zu behandelnden
Werkstücke 5 frei hindurchgehen können.
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Die stromführenden Stangen 17, 18, 19 sind mittels einer Leitung 20
mit dem Pluspol des Gleichrichters 16 (Fig. 1) verbunden.
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Auf dem oberen Rand der Seitenwände des Behälters 12 sind Stützen
21 angebracht, die Rollen 22 halten, auf denen zwei Stromschienen 23 und 24, ähnlich
den Schienen 3 und 4 der Aufgabe- und Abgabestelle 1-1 a, ruhen.
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Die Stromschienen 23 und 24 sind mittels biegsamer Kauschen 23 a-24
a (Fig. 1 und 4), die durch einen unter dem Behälter 12 verlegten Leiter 24 b miteinander
verbunden sind, mit dem Minuspol des Gleichrichters 16 verbunden. Die Stromschienen
sind mit einem Zapfen 25 versehen, der in dem gabelförmigen Ende 26 von zwei in
28 (Fig. 2) schwenkbar auf den Seitenwänden des Behälters 12 angebrachten Armen
27 sitzt.
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Die Schwenkarme 27 sind an ihrem unteren Ende durch eine unter dem
Behälter 12 hindurchgehende Querverbindung29 (Fig. 1 und 2) miteinander verbunden,
auf. der eine Kurbelstange 30. schwenkbar befestigt ist, die von einem durch einen
Elektromotor 32 angetriebenen Exzenter 31 bewegt wird. Auf diese Weise kann den
Schwenkarmen 27 eine um die Achse 28 hin- und hergehende Schwenkbewegung verliehen
werden, die die Stromschienen 23 und 24 in eine geradlinige Hin- und Herbewegung
auf deren Tragrollen 22 versetzt.
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In Verlängerung des Behälters 12 (Fig. 1) steht ein Behälter 33,
in dem die Reinigung der behandelten Werkstücke sowie die Rückgewinnung der Chromsäure
vor sich geht, die die Werkstücke bei ihrem Herausheben aus dem Elektrolysebad mitnehmen.
Dem Behälter 33 ist ein Reinigungsbehälter mit fließendem Wasser 34 zugeordnet,
auf den ein weiterer Reinigungsbehälter 35 mit heißem Wasser folgt, der in der Nähe
der Aufgabe- und Abgabestelle 1-1 a parallel zum Behälter 12 steht.
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Auf den Längsseiten des Behälters 12 sind in der Nähe seines Eingangsendes
zwei symmetrische Zahnstangen 36 (Fig. 6 und 7) befestigt, die frei auf zwei Rollen
42 ruhen, die von zwei mit einem einstellbaren Gegengewicht 43 versehenen Armen
40 gehalten werden, die in einem Gehäuse 37 bei 41 schwenkbar angebracht sind, in
dem die Zahnstangen 36 durch Flansche 38 gehalten werden. Durch diese Anordnung
können die Zahnstangen 36 teilweise in das Innere des Gehäuses 37 versenkt werden.
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Andererseits sind am Ausgangsende, d. h. an dem den Zahnstangen 36
entgegengesetzt gelegenen Ende, des Behälters 12 in 46 zwei um an den Stützen 44
befestigte Lagerzapfen46 schwenkbare Einrastvorrichtungen in Form von Armen 45 angebracht,
die an einem Ende mit einem Gegengewicht 47 ausgestattet sind und an ihrem anderen
Ende eine Aussparung 48 haben, die dem Querschnitt der Querstrebe 8 der Halter entspricht.
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Die der Aufgabestelle 1 und dem Behälter 12 zugeordnete Greif- oder
Übergabevorrichtung ist mit 49 bezeichnet; die anderen Greif- oder Übergabevorrichtungen
der Anlage sind mit 50, 51, 52 bzw. 53 bezeichnet. Die Greif- und Übergabevorrichtung
50 ist zwischen dem Ausgangs ende des Behälters 12 und dem ersten Reinigungsbehälter
33 angeordnet, während die Greif- oder Übergabevorrichtung 51 die Halter mit den
Werkstücken aus dem Behälter 33 herausnimmt und sie in den Behälter 34 einsetzt,
während die Greif-oder
Übergabevorrichtung 52 die Halter aus dem
Behälter 34 herausnimmt und sie in den Behälter 35 einsetzt, und schließlich die
Greif- oder Übergabevorrichtung 53 die Halter mit den Werkstücken aus dem Behälter
35 heraushebt und sie der Abgabestelle 1 a zuführt.
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Die Greif- oder Übergabevorrichtungen können an und für sich beliebiger
Bauart sein. In der in der Zeichnung, insbesondere in Fig. 12 und 13, dargestellten
Ausführungsform haben die Greif- oder Übergabevorrichtungen, deren Antrieb und elektrische
Verbindungen in einem geeigneten Gehäuse untergebracht sind, einen eigentlichen
Übergabeteil mit zwei durch eine Querverbindung 56 miteinander verbundenen Armen
54, die an ihrem freien Ende mit einem Greifwerkzeug 55 in Form zweier eine Art
Gabel bildender Finger ungleicher Länge versehen sind.
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Dieses Ubergabeteil ist schwenkbar auf einer von einem Motor mit
Untersetzungsgetriebe 58 angetriebenen horizontalen Achse 57 befestigt, wobei der
Motor mit einer Kontaktvorrichtung 59 verbunden ist, deren Kontakte die verschiedenen
für den normalen Ablauf der Phasen des Arbeitszyklus notwendigen Funktionen (das
Anlaufen, die Bewegungsumkehrung, gegebenenfalls dieZeitabstimmung, das Anhalten
usw.) bewirken.
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Da jede Greif- oder Übergabevorrichtung zweckmäßigerweise von der
ihr vorausgehenden Greif- oder Übergabevorrichtung abhängig ist, hat die erfindungsgemäße
Anlage folgende Arbeitsweise: Die zu behandelnden Werkstücke 5 werden bei 1 von
einem Arbeiter aufgenommen und, wie in Fig. 11 dargestellt, auf den Einhängewerkzeugen
11 eines mit seinen Gleitschuhen 9 auf den Schienen 3 und 4 ruhenden Halters befestigt.
Da der elektrische Hauptantrieb der Anlage inzwischen in Gang gesetzt worden ist
greifen die Greifwerkzeuge 55 der Arme 54 der Greif- oder Übergabevorrichtung 49
den mit Werkstücken 5 beladenen Halter an seiner Querstrebe 8, übergeben ihn zum
Eingang des Behälters 12, wo sie die Querstrebe8 zwischen dem ersten und zweiten
Zahn der Zahnstange 36 ablegen (Fig. 1, 2 und 6), wobei die Gleitschuhe 9 auf den
Stromschienen 23 und 24 ruhen. Unmittelbar nach diesem Vorgang kommen die Arme der
Greif-oder Übergabevorrichtung 49 automatisch zur Aufgabestelle 1 zurück und verbleiben
in Aufnahmestellung.
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Die Amplitude der Hin- und Herbewegung der von den Schwenkarmen27
angetriebenen Stromschienen23 und 24 entspricht dem Abstand zwischen den Zähnen
der Zahnstangen 36. Diese Zahnstangen lassen den von den Stromschienen 23 und 24
mitgenommenen Halter mit den Werkstücken 5 frei vorlaufen. Bei dieser Vorlaufbewegung
klettert die Querstrebe 8 an der Flanke der nächsten Zähne hoch, drückt die Zahnstangen
teilweise in ihr Gehäuse 37 hinein und rastet dann in die nächsten Zähne ein, wobei
die Zahnstangen sofort wieder ihre normale Lage einnehmen. Der Halter mit den Werkstücken
kann daher den Schienen bei ihrem Rücklauf nicht folgen. Er bewegt sich somit auf
den Schienen bei jeder Hin- und Herbewegung der Schwenkarme 27 um einen Zahn vorwärts.
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Die Zahnstangen haben eine Länge, die gleich dem Vorschub der Halter
ist. Wenn der die Werkstücke tragende Halter über alle Zähne der Zahnstangen hinweggegangen
ist, legt er sich frei auf die Schienen, die ihn mit ihren ständigen Hin- und Herbewegungen
mitnehmen, so daß die Werkstücke 5 die angestrebte Bewegung in dem im Behälter 12
enthaltenen Bad ausüben. Gleichzeitig wird der erste Halter mit den Werk-
stücken
durch die nachfolgenden, nacheinander durch die Greif- oder Übergabevorrichtung
49 auf die Zahn stangen 36 geführten und der Reihe nach durch die Zahn stangen mitgenommenen
Halter allmählich zum Ausgang des Behälters 12 geschoben.
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Bei seiner Ankunft am Ausgangsende des Behälters 12 wird jeder Halter
mit den Werkstücken 5 automatisch in die Aussparungen 48 der Sperrvorrichtungen
45 (Fig. 8, 9, 10) eingerastet. In diesem Augenblick löst der Gleitschuh 9 am Ende
des Halters einen Kontakt 67 aus, der die Greif- oder Übergabevorrichtung 50 in
Gang setzt, deren Arme 54 darauf den Halter erfassen und ihn in den Behälter 33
übergeben. In diesem Behälter greifen nun die Arme der Greif- oder Übergabevorrichtung
51 ihrerseits den Halter mit Werkstücken und bringen ihn in den Behälter 34, wo
die Arme der Greif- oder Übergabevorrichtung 52 sich darin einhaken und ihn zu dem
letzten Behälter 35 transportieren und darin einsetzen. Dort nimmt die Greif- oder
Ubergabevorrichtung 53 den Halter heraus und legt ihn auf einem in Nähe der Abgabestelle
1 a liegenden Auslieferer ab.
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Der Auslieferer (Fig. 1 und 5) besitzt eine von einem Elektromotor
66 angetriebene Schubvorrichtung 60, die fest mit einem Kern 61 verbunden ist, der
auf eine mit Gewinde versehene, in einer auf den zwischen den Stützen 2 für die
Schienen 3, 4 liegenden Stützen angebrachten rohrförmigen Führung 63 gelagerten
Staflge 62 geschraubt ist. Der Kern 61 hält einen Kontaktstift 64, der mit einem
am Ende der rohrförmigen Führung 63 liegenden Gangumkehrschalter 65 zusammenarbeitet.
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Wenn der die behandelten und gereinigten Werkstücke 5 tragende Halter
durch die Arme 54 der Greif-oder Übergabevorrichtung 53 auf den Schienen 3 und 4
abgelegt worden ist, drückt die Schubvorrichtung60 gegen die Querstrebe 8 des Halters
und schiebt diesen zur Abgabestelle 1 a hin, wo ein Arbeiter die behandelten Werkstücke
nur noch abzuhängen und durch andere, noch zu behandelnde Werkstücke zu ersetzen
braucht.
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In diesem Augenblick wirkt der Kontaktstift 64 auf den Gangumkehrschalter
65 ein, worauf die Schubvorrichtung in ihre Ausgangsstellung zurückkehrt. Der allgemeine
Arbeitszyklus beginnt von vorn und verläuft in der erläuterten Weise.
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Die erfindungsgemäße Anlage braucht nicht in Form eines geschlossenen
Arbeitskreises angeordnet zu sein, sondern kann in einer Reihe hintereinanderliegen.
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PATENTANSPROCHE: 1. Automatisch arbeitende Anlage, insbesondere zur
elektrolytischen Behandlung von beliebigen metallischen Werkstücken, die die üblichen
Greif-oder Übergabevorrichtungen zugeordneten Behälter für die Elektrolyse und die
Reinigung enthält, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Greif-oder Übergabevorrichtungen
(49, 50, 51, 52, 53) selbständig, beliebig verstellbar und austauschbar ist und
starr miteinander verbundene und mit Greifwerkzeugen (55) ausgestattete Arme (54)
enthält, die auf einer gemeinsamen horizontalen Achse (57) so angeordnet sind, daß
sie zwischen zwei aufeinanderfolgenden Behältern gleichzeitig und unter sich parallel
eine gleiche Hin- und Herbewegung ausführen können.