DE69422821T2

DE69422821T2 - Verfahren und vorrichtung zur oberflächenbehandlung von teilen

Info

Publication number: DE69422821T2
Application number: DE69422821T
Authority: DE
Inventors: Robert F. Zecher
Original assignee: Tumbleveyor Inc
Current assignee: Tumbleveyor Inc
Priority date: 1993-10-08
Filing date: 1994-10-11
Publication date: 2000-06-29
Anticipated expiration: 2014-10-12
Also published as: KR100393707B1; DE69422821D1; WO1995010644A1; SG48279A1; CN1136829A; JP2938189B2; CA2173476A1; US5612088A; US5753096A; KR960705086A; CN1119436C; US5417829A; EP0723604A4; HK1014563A1; EP0723604A1; JPH09503552A; EP0723604B1

Description

Gebiet der Erfindung

Diese Erfindung bezieht sich auf die Oberflächenbehandlung von Teilen, insbesondere Metallteilen, und ferner eignet sich die Erfindung, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, besonders für die Verwendung bei einem Elektroplattiersystem zum wirksamen Plattieren und Transportieren der zu plattierenden Teile von einem Teilelager durch verschiedene Plattier- und Nachbehandlungsbäder.

Hintergrund der Erfindung

Beim sogenannten Chargen- oder Faßplattieren von Metallteilen werden die zu plattierenden Teile in einem perforierten Faß oder Korb angeordnet, das/der von einem obenliegenden Schienensystem derart getragen wird, daß die Teile von einer Station zu nächsten verschoben werden können. Die Stationen umfassen allgemein eine Reihe von Behältern, die Vorbehandlungs-, Plattier- und Nachbehandlungslösungen enthalten. An jeder der verschiedenen Stationen wird das Faß oder der Korb in eine bestimmte Lösung abgesenkt, damit Vorgänge wie Reinigen, Ätzen, Gratentfernung, Plattieren, Spülen und Trocknen vorgenommen werden können.
Bei Faßplattier-Vorgängen der erwähnten Art gibt es verschiedene Probleme.
Ein Problem besteht darin, daß es nahezu unmöglich ist, beim Verschieben eines Faßes von einer Behandlungsstation zu einer anderen ein Überlaufen der Behandlungslösung, die von dem Faß herabläuft und abtropft, wenn dieses aus dem Bad genommen und zur nächsten Station transferiert wird, zu kontrollieren. Da das Abtropfen relativ langsam erfolgt, läuft außerdem das gesammte Verfahren langsam ab, da andernfalls eine beträchtliche Verunreinigung eines Bades mit der Lösung aus einem vorhergehenden Bad erfolgt. Besonders problematisch ist die Verdünnung des Elektrolyts mit Lösung aus einem vorhergehenden Bad. Da das Faß mittels einer Schiene von einem Lösungsbad zum nächsten laufen muß, ist es außerdem schwierig und kostspielig, Hauben oder Abdeckungen für die Bäder zu gestalten, was dazu führt, daß das Verdampfen von Lösung und die Freisetzung von Dämpfen in die Atmosphäre schwer kontrollierbar sind und als ein beträchtliches Umweltrisiko angesehen werden. Darüber hinaus ist der Durchsatz der zu behandelnden Teile relativ niedrig, da es sich im wesentlichen um ein schrittweises Verfahren handelt. Ferner gibt es auch Schwierigkeiten bei der Zirkulation der Elektroplattierlösung um die zu plattierenden Teile herum, und es müssen hohe Plattierspannungen eingesetzt werden, was nicht nur bedeutet, daß das Verfahren relativ uneffizient ist, sondern auch, daß die Anoden-Lebensdauer relativ kurz ist.

Zusammenfassung und Ziele der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Oberflächenbehandlung kleiner Objekte und insbesondere auf ein Verfahren und eine Vorrichtung, die für Behandlungen wie das Elektroplattieren solcher Objekte in einem Plattiersystem, das unabhängige Behälter oder Tröge aufweist, die für das Plattierverfahren nötige Behandlunglösungen enthalten, geeignet sind. Bei dem System ist es vorgesehen, die herkömmlichen Fässer oder Körbe zum Transport von Teilen von einem Behandlungsbad zum nächsten durch einzelne Taumelfördereinrichtungen zu ersetzen, die, wenn auch in modifizierter Form, von der allgemeinen Art sind, die im US-Patent Nr. 4,115,960 des Anmelders, erteilt am 26. September 1978 (Reissue-Patent Nr. 30,977), beschrieben ist.
Erfindungsgemäß sind Taumelfördereinrichtungen zur Aufnahme von Teilen in einigen oder allen der Behandlungsbehälter innerhalb des Plattiersystems angebracht. Im Vergleich zu den im Reissue- Patent Nr. 30,977 beschriebenen Taumelfördereinrichtungen ist jede dieser Fördereinrichtungen so montiert, daß sie zwischen einer erhöhten Position, in der sie Teile aufnimmt, einer abgesenkten Position, in der die Teile in einer bestimmten Lösung während einer Behandlung in taumelnde Bewegung versetzt werden, und einer zusätzlichen angehobenen Abltropf- und Transferposition, in der die Teile aus der Lösung genommen werden und in eine Taumelbewegung versetzt und/oder zur nächsten Station transferiert werden können, verschiebbar. Am Ende eines Behandlungszeitraumes bewegt sich die Taumelfördereinrichtung in die angehobene Abtropfposition zum Ablaufenlassen von Lösung, falls gewünscht bei gleichzeitigem Trocknen in einem Trocknungsluftstrom, gefolgt vo einem Verschieben in die Transferposition zur Übergabe der behandelten Teile an einen nachfolgenden Behälter, in dem die Teile am Aufnahmeende einer nachfolgenden Taumelfördereinrichtung aufgenommen werden. Eine Einstellung der Förderband-Geschwindigkeit und -Neigung kann während eines Behandlungsvorgangs je nach Bedarf vorgenommen werden.
Wenn auch in einigen Teilen eines Systems Anlagen zum Entgraten von Teilen und Behälter, die mit herkömmlichen Fördereinrichtungen oder Rutschen versehen sind, verwendet werden können, so ist es doch bevorzugt, alle Behälter in dem System mit Taumelfördereinrichtungen der beschriebenen Art auszustatten. Es ist äußerst vorteilhaft, Fördereinrichtungen zum Transportieren und Taumeln der Teile durch jedes Behandlungsbad vorzusehen. In dem Bad, in dem das Plattieren durchgeführt wird, sind eine Anode und eine Kathode relativ zur Taumelfördereinrichtung so angebracht, daß, wenn die Fördereinrichtung die Teile in der elektrolytischen Lösung taumelt, ein elektrischer Strom von der Anode durch die Lösung zu den Teilen und von diesen zu einer Kathode fließt, die an der Fördereinrichtung befestigt und so angeordnet ist, daß sie einen elektrischen Kontakt zu den taumelnden Teilen aufrechterhält. Ein wichtiger Aspekt der in dem Plattierbad angebrachten Taumelfördereinrichtung besteht darin, daß die Oberflächen der Fördereinrichtung, die wahrscheinlich mit den Teilen in dem Lösungsbad in Berührung kommen werden, gegenüber den in Betracht gezogenen Lösungen nicht elektrisch leitfähig und chemisch inert sind, so daß weder ein Plattieren noch eine Korrosion der Fördereinrichtung erfolgt. Bevorzugte Betriebsverfahren an der Plattierstation beinhalten die Verwendung von Kathoden-Danglern, die in einem Abstand zur Förder- und Taumelfläche oberhalb derselben angeordnet sind, und einer elektrolytischen Verteilerpumpe zur Zirkulation frischen Elektrolyts im Bereich des Behälters, in dem sich die Teile und die Anoden befinden.
Zu Zielen und Vorteilen der Erfindung gehören eine erhöhte Wirksamkeit beim Plattieren kleiner Objekte und eine beträchtliche Verminderung von Überlaufen sowie eine vollständige Isolierung potentiell verunreinigender Lösungen, die während des Plattierverfahrens eingesetzt werden. Damit im Zusammenhang stehende Ziele sind die Bereitstellung vereinfachter und wirksamer Mittel zum Reinigen und zum Fördern eines gleichförmigen Plattierens sowie eine deutliche Verminderung der Querkontamination von Reinigungs-, Plattier- und Spüllösungen. Andere Ziele umfassen die Bereitstellung einer Vorrichtung und eines Verfahrens zur Oberflächenbehandlung kleiner Objekte und insbesondere für Plattiervorrichtungen und -Verfahren, die eine effiziente Übergabe der Objekte von einer Station zur nächsten gestatten und auch noch eine Abgasanlage zum Abziehen schädlicher Dämpfe sowie Trockner zum Lufttrocknen behandelter Objekte vor deren Weiterbeförderung aus einem Behandlungsbehälter umfassen. Zu noch weiteren Zielen gehören die Bereitstellung eines Systems, das die Verminderung von Anodenspannungen und die Anordnung von zu plattierenden Teilen in einem Bereich mit optimaler Lösungszirkulation und Stromdichte erlaubt. Weitere Ziele sind das Erreichen einer längeren Anoden-Lebensdauer und Verbesserungen bei der Elektrolytzirkulation.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine Seitenansicht eines Plattiersystems unter Einschluß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 zeigt eine Endansicht eines Plattierbehälters, der in dem Plattiersystem von Fig. 1 eingesetzt wird;
Fig. 3 ist eine Seitenansicht des Plattierbehälters von Fig. 2;
Fig. 4 zeigt eine Seitenansicht der Fördergestell-Anordnung einer Fördereinrichtung, die in Verbindung mit der Erfindung eingesetzt wird;
Fig. 5 ist eine Endansicht der Fördergestell-Anordnung von Fig. 4;
Fig. 6 zeigt eine Draufsicht auf die Fördergestell-Anordnung der Fig. 4 und 5;
Fig. 7 ist eine Fig. 4 ähnliche Ansicht, welche die zusammengebaute Fördereinrichtung zeigt;
Fig. 8 zeigt eine Vorderansicht der Fördereinrichtung von Fig. 7 und
Fig. 9 ist eine Draufsicht auf die Fördereinrichtung der Fig. 7 und 8.

Detaillierte Beschreibung einer erläuternden Ausführungsform der Erfindung

Zur Beschreibung der Erfindung wird zunächst allgemein auf die Fig. 1 und 3 Bezug genommen werden, welche die Prinzipien der Erfindung, angewandt auf ein vereinfachtes Chargen- Plattiersystem, darstellen. Das als Beispiel dienende Plattiersystem von Fig. 1 besteht aus drei in Reihe und in einem Abstand voneinander angeordneten Behältern 10, 11 und 12, deren jeder eine flüssige Behandlungslösung enthalten soll, in der Chargen der Objekte, wie z. B. zu plattierende, kleine elektrische Teile, nacheinander eingetaucht werden. Jeder Behälter weist vorzugsweise einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt auf, der aus einer Bodenwand 13, Seitenwänden 14 und Endwänden 15 gebildet ist. Die Behälter werden typischerweise oben geöffnet, wobei jedoch auch Hauben oder Abgassysteme zum Abziehen toxischer Dämpfe wünschenswerterweise für jeden Behälter vorgesehen sind, der eine Lösung mit flüchtigen Bestandteilen aufweist. Bei einem typischen System sind die Behälter auf Palletten 16 so angebracht, daß sie von einem Gabelstapler oder einer ähnlichen Vorrichtung leicht versetzt werden können.
Bei dem als Beispiel dienenden System ist der Behälter 10 mit einer Lösung aus einer Anzahl bekannter Reinigungs- oder Spüllösungen gefüllt, die als Vorbehandlung für zu plattierende Objekte bereitgestellt wird. Zusätzliche Vorbehandlungsbehälter und/oder andere Vorrichtungen können zum Zweck der Oberflächenbehandlung vorgesehen sein, wie z. B. Vorrichtungen zum Taumeln und Strahlen oder Behälter zum Ätzen in einem Säurebad, um die Plattierwirksamkeit zu verbessern, und zum Spülen der Objekte in einer Spüllösung zur Entfernung von Oberflächenkontaminanten oder einer ätzenden und/oder reinigenden Lösung, je nach Bedarf. Außerdem sind auch Mittel zur Zirkulation sowie zur Zugabe und zum Abfassen von Lösungen in den Reinigungs- oder anderen Vorbehandlungsbehältern vorgesehen.
Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind der Plattierbehälter und, noch bevorzugter, die verschiedenen Vor- und Nachbehandlungsbehälter jeweils mit einer kippbaren Förder- und Taumeleinrichtung mit Endlosriemen einer Art ähnlich der Fördereinrichtung ausgestattet, die in meinem früheren US-Patent Nr. 4,115,960, am 22. Juni 1982 als US-Reissue-Patent 30,977 wiederveröffentlicht, beschrieben ist.
Nun sei zunächst auf die Fig. 1 und 4 bis 9 Bezug genommen, in denen ein Plattiersystem dargestellt ist, das Fördereinrichtungen zum Taumeln und Übergeben kleiner Objekte entsprechend der Erfindung aufweist. Im allgemeinen weist jede der Fördereinrichtungen ein biegsames, kontinuierliches Band mit einer oberen Bahn auf, auf der Chargen von Teilen abgelegt werden. Die obere Bahn weist eine allgemein konkave Kontur auf und ist nach oben kippbar in eine Position, in der die Vorwärtsbewegung des Bandes in Richtung des Pfeils "A" ein Taumeln der Objekte auf seiner Oberfläche bewirkt. In einer bevorzugten Form umfaßt jede Fördereinrichtung, die allgemein mit 17 bezeichnet ist, ein Paar von parallelen Seitenrahmenplatten 18, die durch geeignete Querstangen 19 miteinander verbunden sind (Fig. 6). Koaxial ausgerichtete Wellenstummel 20 stehen von den Seitenrahmenplatten 18 nach außen vor und bilden eine verschwenkbare Montageeinrichtung zum verschwenkbaren Montieren jeder Fördereinrichtung auf Seitenplatten 21, die an den Seitenwänden jedes der Behälter 10 bis 12 geeignet abgestützt sind (Fig. 1 und 2). Von den Seitenrahmenplatten 18 werden außerdem ein Riemenantriebsrad 22 und ein Paar voneinander beabstandeter Laufräder 23 und 24 getragen, die das Förderband 25, welches eine relativ offene oder poröse Konstruktion bildet, stützen und führen. Das Antriebsrad 22 ist vorzugsweise ein motorgetriebenes Rad des Typs Power Moller®, wie es von Itok Electric Company, Ltd. in 1146-2 Asazuma-Cho, Kasai, Hyogo 679-01, Japan, geliefert wird, und arbeitet mit einem nicht dargestellten Elektromotor, der im Inneren des Motors montiert ist.
Aus weiter unten noch beschriebenen Gründen besteht das Förderband 25 aus einem elektrisch nicht leitfähigen Material, z. B. aus einem biegsamen Polyester in Form eines Gewebes. Das Band ist vorzugsweise mit einem Polyurethanüberzug versehen, auf dem biegsame Vorsprünge vorliegen, die durch die "X"-Markierungen in den Fig. 9 und 10 dargestellt sind. Voneinander beabstandete Perforationen 27, von denen eine repräsentative Anzahl in Fig. 8 gezeigt ist, sind gleichmäßig über die Bandoberfläche verteilt, um ein freies Durchlaufen von Behandlungslösung zu ermöglichen.
Wie aus den Fig. 1 und 7 ersichtlich, sind die Räder 22 relativ zur Drehachse der Wellenstummel 20 in einer versetzten Anordnung montiert. Laufräder 23 und 24 sind so montiert, daß sie es zulassen, daß die obere Bahn des Förderbandes einem allgemein konkaven Profil folgt, wie dies in den Fig. 1 und 7 zu sehen ist.
Bei der Ausführung der Erfindung ist jede Fördereinrichtung vorzugsweise mit einem offenen Fülltrichter 28 ausgestattet, der zur Aufnahme und Aufbewahrung einer Charge von Objekten dient, die auf der Oberfläche des oberen Laufes behandelt werden sollen. Jeder Fülltrichter 28 ist mit Seitenwänden 29, die an der Innenfläche jeder Seitenrahmenplatte 18 befestigt sind, und mit einer an seinem Ladeende angeordneten vorderen Endwand 30 versehen. Wie aus den Fig. 1 und 3 ersichtlich, sind die Seitenwände und die vordere Endwand, wie bei 29a gezeigt, perforiert, um die Zirkulation und das Ablaufenlassen einer Lösung zu erleichtern. Die Seitenwände sind, wie bei den im US-Reissue-Patent Nr. Re 30,977 beschriebenen Einheiten, vorzugsweise mit gekrümmten unteren Rändern 29b ausgebildet, die den oberen Lauf jedes Förderbandes dazu bringen, der konkaven Kontur zu folgen. Die Endwand 30 am Lastaufnahmeende jedes Fülltrichters endet kurz vor den Seitenwänden 29, so daß ein relativ großer offener Bereich 37 gebildet wird. Diese Öffnung läßt ein einfaches Beladen zu und erleichtert die Zirkulation von Lösung, wie dies weiter unten noch erläutert wird.
Erfindungsgemäß ist eine Einrichtung vorgesehen, um jede Fördereinheit in einer beliebigen Stellung aus einer Vielzahl von Stellungen innerhalb der Behälter 10 bis 12 winkelig anzuordnen, wie dies in den drei Behältern von Fig. 1 dargestellt ist. Diese Einrichtung umfaßt vorzugsweise ausfahrbare Betätigungsglieder 32, die auf Platten 21 bei 33 verschwenkbar montiert sind und von Elektromotoren 34 über ein Schneckengetriebe, das nicht gezeigt ist, angetrieben werden. Das Betätigungsglied 32 ist verdrehbar an einem Seitenrahmenteil auf einer Querachse 35 befestigt und allgemein in einem Abstand über einer Achse, die durch die Wellenstummel 20 läuft, angebracht und durch eine Betätigung des Motors 34 aus- bzw. einfahrbar.
Im allgemeinen bilden die Betätigungsglieder 32 Mittel zum verschwenkbaren Schaukeln jeder Fördereinheit in eine erste, erhöhte Position, wenn sie vollständig ausgefahren sind, wie dies beim linken Behälter 10 dargestellt ist, in eine zweite oder mittlere Position, die beim mittleren Behälter 11 gezeigt ist, und schließlich in eine dritte oder Behandlungsposition, wie sie beim Behälter 12 von Fig. 1 zu sehen ist. Aufgrund der versetzten Anordnung der Achse 35 relativ zur Achse der Wellenstummel 20 läuft das Entladeende der Fördereinrichtung über den Rand ihres Behälters bis zu einer Position, die den nächsten, benachbarten Behälter überlagert, wenn sich die Fördereinrichtung in der ersten, erhöhten Position befindet, in der Teile auf dem oberen Lauf der Fördereinrichtung vorwärtsbewegt werden können, um auf einer Aufnahme-Fördereinrichtung abgelegt zu werden, die, wie beim Behälter 11 dargestellt, durch die Schwenk/Schaukel-Einrichtung für diesen Behälter in der zweiten Position angeordnet ist. Wenn das Betätigungsglied vollständig eingefahren wird, was der beim Behälter 12 in Fig. 1 dargestellten Position entspricht, werden die Teile vollständig in die Lösung im Behälter eingetaucht. Das ungefähre Lösungsniveau in den Behältern ist durch die gestrichelte Linie "L" in Fig. 1 dargestellt.
Wie außerdem in Fig. 1 gezeigt, weisen die Enden der Seitenwände 29 des Fülltrichters 28, wie bei 36a und 36b zu sehen, ein winkeliges Profil auf, um sicherzustellen, daß, wenn eine erste Fördereinrichtung sich in der ersten, erhöhten Position befindet, wie dies in der Darstellung des linken Behälters von Fig. 1 gezeigt ist, und sich die zweite Fördereinrichtung in der zweiten oder mittleren Position befindet, in der Teile aufgenommen werden, wie dies beim mittleren Behälter von Fig. 1 dargestellt ist, so fügen sich die Ränder 36a und 36b der entsprechenden hinteren und vorderen Enden der Seitenwände der Fülltrichter benachbarter Fördereinrichtungen zusammen, um eine durchgehende Wandfläche zu bilden, die als eine Führungseinrichtung für die Teile dient, wenn diese von der Oberfläche einer Fördereinrichtung zur nächsten übergeben werden. Zudem wird der obere Rand der vorderen Endwand 30 des Fülltrichters für eine zweite Fördereinrichtung unmittelbar benachbart dem Entladeende des Bandes der ersten Fördereinrichtung positioniert, wodurch eine sanfte und uneingeschränkte Übergabe von Teilen von einer Fördereinrichtung zur nächsten gewährleistet ist.
Darüber hinaus sind die Fülltrichter 28, wie dies am besten in Fig. 2 zu sehen ist, vorzugsweise mittels einer oder mehrerer Trennwände 38 unterteilt, die in Längsrichtung zum oberen Lauf jeder Fördereinrichtung verlaufen und als Mittel zur Eingrenzung einer Charge von Teilen in einem kleineren Bereich dienen, wenn kleinere Teile-Chargen verarbeitet werden.
Beim Betrieb der bisher beschriebenen Anlage, nimmt eine Fördereinrichtung Teile auf, wenn sie sich, wie beim Behälter 11 in Fig. 3 gezeigt, in der zweiten oder mittleren Position befindet. Eine geeignete Ladung von Teilen wird auf die obere Bahn des Förderbandes 25 mittels Ablage durch die relativ große Öffnung 37 am Ladeende eines Fülltrichters 28 abgelegt. Sobald die Teile auf der oberen Bahn des Förderbandes 25 abgelegt sind, wird die Fördereinheit durch das Zurückziehen des Betätigungsgliedes 32 in die dritte oder Behandlungsposition abgesenkt derart, daß die obere Bahn steil nach oben läuft und die Teile vollständig in die flüssige Lösung in dem jeweiligen Behälter, in dem die Fördereinrichtung montiert ist, eingetaucht werden, wie dies z. B. in der Darstellung des Behälters 12 zu sehen ist. Eine Vorwärtsbewegung der oberen Bahn des Förderbandes 25 in Richtung des Pfeils "A" bewirkt ein Taumeln der Teile innerhalb des Fülltrichters und gewährleistet, daß alle Oberflächen aller Teile auf dem Band vollständig und ununterbrochen der Behandlungslösung ausgesetzt werden. Das Taumeln wird durch die Vorsprünge auf dem Band 25 erleichtert, die dazu dienen, die Teile den relativ steilen Anstieg hinaufzuziehen, bevor sie zum Ladeende der oberen Bahn zurückfallen.
Nach einer Taumelphase in einem bestimmten Behälter wird das Betätigungsglied 32 erneut teilweise ausgefahren, und zwar bis zur zweiten oder mittleren Position, um ein Ablassen von Lösung zuzulassen, wie in Fig. 3 illustriert. In dieser Position können die Teile durch eine Vorwärtsbewegung des Förderbandes 25 noch weiter getaumelt werden. Die Oberfläche der oberen Bahn des Förderbandes in der zweiten Position befindet sich deutlich oberhalb des Flüssigkeitsniveaus in dem Behälter, und die Fördereinrichtung wird vorteilhafterweise in dieser Position mit wahlweisem Taumenl der Teile über einen Zeitraum gehalten, damit die Lösung durch die Perforationen im Fülltrichter und im Band ablaufen kann. Falls gewünscht, wird eine Luftblaseinrichtung 39 oberhalb jedes Behandlungsbehälters angeordnet, um einen Trocknungsluftstrom so nach unten auf die Teile zu richten, daß das Abziehen von Behandlungslösung noch zusätzlich erleichtert wird.
Bei der ersten oder Entladeposition jeder Fördereinrichtung ist das Betätigungsglied 32 vollständig ausgefahren, wie auf der linken Seite von Fig. 1 zu sehen ist. In dieser Position ist die Fördereinrichtung voll erhöht, wobei ihr Aufnahmeende relativ zu ihrem Entladeende angehoben ist und ihr Entladeende aus dem Behälter, in dem sie montiert ist, heraus- und in den nächsten Behälter hineinläuft. In dieser Position bewirkt eine Vorwärtsbewegung des Förderbandes in der durch den Pfeil "A" angezeigten Richtung, daß die Teile entweder direkt in eine Fördereinrichtung im nächsten Behälter entladen werden, wie diese in Fig. 1 gezeigt ist, oder, wenn sich die letzte Fördereinheit einer Reihe in einer solchen Position befindet, werden die Teile aus dem System heraus auf andere, nicht dargestellte Handhabungseinrichtungen entladen.
Wie zuvor erwähnt, sieht die bevorzugte Ausführungsform vor, daß der Behälter 11 von Fig. 1 zum Elektroplattieren der Teile, die durch das Behandlungssystem laufen, eingerichtet ist. Zu diesem Zweck ist eine Anodeneinrichtung, die vorzugsweise eine Vielzahl von Anodenkörben 40 aufweist, vorgesehen. Wie aus den Fig. 1 bis 3 ersichtlich ist, sind die Anodenkörbe 40 mittels voneinander beabstandeter Hänger 41, die von einer benachbart dem Aufnahmeende jedes Behälters montierten Sammelschiene 40a herabhängen, aufgehängt. Bei der bevorzugten Ausführungsform umfaßt das Anodenmaterial in den Körben 40 gesinterte Nuggets oder Kugeln des Plattiermetalls. Für den Fachmann versteht sich, daß die Körbe typischerweise aus Titan-Metall oder aus rostfreiem Stahl gebildet sind, wobei jedoch auch Kunststoffe für diesen Zweck geeignet sein können.
Am oberen Ende jeder der Fülltrichter-Seitenwände 29 befindet sich eine Sammelschiene 42, an der eine Vielzahl voneinander beabstandeter, geflochtener, biegsamer Kathodenelemente 43 aufgehängt sind, die vorzugsweise aus biegsamem, aus Kupfer oder Aluminium gefertigtem Leitungsdraht gebildet sind. Diese Kathodenelemente, vom Fachmann als "Dangler" bezeichnet, weisen eine Länge auf, die ausreicht, um einen elektrischen Kontakt mit Teilen auf dem Förderband herzustellen, während die Teile einer Taumelbewegung unterzogen werden, wenn die Fördereinrichtung in die Plattierposition verschwenkt wird. In dieser Position ist die Teileladung vollständig in die Elektrolytlösung eingetaucht. Eine elektrische Strombahn und ein Ionenstrom werden von den Anoden 40 und 41 durch die Ionen in der Lösung über das offene Ende des Fülltrichters 28 zu den Teilen hergestellt, wodurch ein Plattieren aller Oberflächen der Teile beim Taumeln derselben bewirkt wird. Für den Fachmann auf dem Gebiet des Plattierens versteht sich, daß alle Teile der Fördereinrichtung und des Fülltrichters, die in die Plattierlösung eingetaucht werden, entweder elektrisch isoliert oder aus einem Kunststoff oder einem anderen elektrisch nicht leitfähigen Material gebildet sind.
Um für eine ständige Zirkulation der Plattierlösung zu sorgen, ist der Plattierbehälter vorzugsweise mit einer Lösungspumpe 50 ausgestattet, die auf einer Seite mit einem Einlaß 51 angeordnet ist, wie am besten aus Fig. 2 hervorgeht. Benachbart der Pumpe 50 und in einem Abstand von derselben ist eine Stauscheibe 52 angebracht. Die Lösung wird über das obere Ende der Stauscheibe 52 in den Einlaß 51 gezogen und von der Pumpe 50 durch ein Auslaßrohr 53 zu Sprinklern 54 ausgelassen. Diese Sprinkler 54 sind benachbart der Anodenkörbe 40 angeordnet, um eine nach oben fließende Strömungsbahn über die Oberflächen der Anodenkörbe zu den Teilen zu bilden. Die Sprinkler 54 umfassen vorzugsweise ein Paar von in Querrichtung verlaufenden Rohren 54a und 54b, die in den Fig. 2 und 3 gezeigt sind. Jeder Sprinkler weist voneinander beabstandete Perforationen 55 auf, durch die die Lösung ausgelassen und gleichzeitig eine konstante Zirkulationsmischung beibehalten wird, um die Verfügbarkeit eines ständigen Vorrates an Metallionen zu Plattierzwecken zu maximieren.
Zusammenfassend läßt sich feststellen, daß zu plattierende Teile zuerst auf der Oberfläche einer ersten in einem Vorbehandlungsbehälter 10 angebrachten Fördereinrichtung 17 durch die nach hinten weisende Öffnung im Fülltrichter 28 dieser bestimmten Fördereinrichtung abgelegt werden, wobei sich die Fördereinrichtung in der Zwischen- oder Ladungsaufnahme-Position befindet, die der Position entspricht, die für die im Behälter 11 in Fig. 1 angeordnete Fördereinrichtung gezeigt ist. Die bei 60 in Fig. 3 schematisch dargestellte Steuereinrichtung läßt eine Bewegung der ersten Fördereinrichtung in der Position zu, die der für den Behälter 12 in Fig. 1 gezeigten Position entspricht, wobei die Teile in dieser Position in die im Behälter 10 enthaltene Lösung eingetaucht sind. Die Steuereinrichtung liefert eine Vorwärtsbewegung des Förderbandes und ein Taumeln der zu behandelnden Teile über einen Zeitraum, der ausreicht, um die Teile, z. B. durch Spülen in einer geeigneten Reinigungslösung, zu behandeln. Zu diesem Zeitpunkt wird das Förderband während eines Zeitraums, der ausreicht, um ein Ablaufenlassen von Lösung zurück in den Behälter 10 zu ermöglichen, in die für den Behälter 11 gezeigte mittlere Position gekippt. Falls erwünscht, kann in dieser Position ein Luftgebläse 39 eingesetzt werden, um das Entfernen der Lösung zu unterstützen. Schließlich bewirkt die Steuereinrichtung, daß das Betätigungsglied die Fördereinrichtung in die erhöhte Position bewegt, wie dies im Behälter 10 von Fig. 1 dargestellt ist, wobei sie um ein Maß angehoben ist, das ausreicht, um die Teile nach der Vorwärtsbewegung des Förderbandes 25 auf die Fördereinrichtung im Behälter 11 zu übergeben. Nach dem Ablegen aller Teile auf die obere Bahn des zweiten Förderbandes 25 wird die erste Fördereinrichtung 17 in die Position zurückverbracht, die der für die Fördereinrichtung im Behälter 11 zur Aufnahme der nächsten Teile-Ladung dargestellten Position entspricht. Die Fördereinrichtung im zweiten Behälter 11 wird so abgesenkt, daß die Teile vollständig in den Elektrolyt eingetaucht sind und einer Taumelwirkung unterzogen werden. Während die Teile taumeln, kommen sie in Kontakt mit den Kathoden-Danglern 43, und es wird eine elektrische Strombahn von den Anoden 40 zu den Kathoden-Danglern 43 gebildet, was bewirkt, daß auf der Oberfläche der Teile, während diese taumeln, Metallionen abgelagert werden. Nach dem Plattieren wird die zweite Fördereinrichtung zum Ablaufen und Trocknen in die dargestellte mittlere Position angehoben, bevor sie in die erhöhte Entladeposition verbracht wird, wo die Teile bereit sind, auf der Oberfläche der Fördereinrichtung im dritten Behälter 12 abgelegt zu werden. Die Reihenfolge der Arbeitsschritte im dritten Behälter ist im wesentlichen dieselbe wie die, die weiter oben in bezug auf die ersten beiden Behälter beschrieben wurde, wobei die Fördereinrichtung durch das Betätigungsglied 32 in eine mittlere Position zur Aufnahme von Teilen, in eine abgesenkte Position zum Spülen, zum Ablaufenlassen von Lösung zurück in die mittlere Position und zum Entladen aus dem Plattiersystem in eine angehobene Position verbracht wird.
Betrachtet man Fig. 1, so ist ersichtlich, daß die Teile beim Plattieren vollständig in die Lösung eingetaucht sind und taumeln. Da eine freie, unbehinderte Zirkulation der Lösung durchgeführt wird, ist das Plattieren äußerst effizient. Dies führt zu einem deutlich geringeren Spannungsabfall von der Anode zur Kathode. Im Vergleich zu bisher bekannten Faßplattiereinrichtungen, bei denen proportional höhere Spannungen an der Anode erforderlich sind, um die zur Durchführung des Plattierens nötige Spannung an den Teilen zu erreichen, läßt die vorliegende Erfindung eine wesentlich niedrigere Spannung an der Anode zu. Aufgrund der niedrigeren Spannungen wird die Oxidation und Zerstörung der Anode verzögert, während gleichzeitig ein schnelleres Plattieren erreicht wird. Durch die Taumelwirkung werden alle Oberflächen der Teile mit einer gleichförmigen Schicht aus Plattiermaterial plattiert.

Claims

1. Vorrichtung zur Oberflächenbehandlung von Objekten, mit

einem Behälter zum Aufbewahren einer Behandlungslösung;

einer Bandfördereinrichtung, die eine erste Bahn mit einer allgemein nach oben weisenden Stützfläche für die Objekte, einschließlich einem Beladeende zur Aufnahme von zu behandelnden Objekten und einem Entladeende zum Entladen behandelter Objekte zum anderen Ende derselben hin, aufweist;

einem Gestell für die Fördereinrichtung;

einer Vielzahl von allgemein horizontal verlaufenden, verdrehbaren Förderbandstützen, die an dem Gestell angebracht sind, einschließlich einem Paar von verdrehbaren Stützen am Belade- und am Entladeende der Fördereinrichtung,

Antriebsmitteln zum Verdrehen einer der Stützen, um eine Vorwärtsbewegung der ersten Bahn in einer Richtung zum Entladeende hin zu bewirken;

Mitteln zum Ausbilden eines konkaven Profils für die Stützfläche der ersten Bahn, wobei das konkave Profil axial zur ersten Bahn verläuft;

einer Kippeinrichtung, um die Bandfördereinrichtung zusammen mit dem Gestell und den verdrehbaren Förderbandstützen in eine Kippbewegung zu versetzen, wobei die Kippeinrichtung für die erste Bahn eine erste Position, in der das Beladeende relativ zum Entladeende angehoben ist, eine zweite Position, in der das Beladeende um ein erstes vorbestimmtes Maß relativ zum Entladeende abgesenkt ist, sowie eine dritte Position liefert, in der das Beladeende um ein zweites vorbestimmtes Maß, das größer als das erste vorbestimmte Maß ist, abgesenkt ist, wobei

die dritte Position eine Behandlungsposition ist, in der die erste Bahn eine relativ steile Neigung aufweist, um die Objekte beim Vorwärtsbewegen der ersten Bahn durch die Antriebsmittel einer Taumelwirkung zu unterziehen,

die erste Position eine Entladeposition ist, in der Objekte im Anschluß an einen Behandlungsvorgang vom Entladeende der ersten Bahn entladen werden, und die zweite Position eine Zwischenposition ist, welche die Aufnahme einer Ladung von Objekten auf dem Beladeende der ersten Bahn zuläßt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Kippeinrichtung eine Schwenkachse zum Verschwenken der Bandfördereinrichtung in die erste, zweite und dritte Position umfaßt, wobei die Schwenkachse benachbart dem Entladeende der ersten Bahn liegt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, bei der die verdrehbare Förderbandstütze am Entladeende der Bahn von der Schwenkachse aus nach oben versetzt ist und sich axial über die Schwenkachse hinauserstreckt, wenn sich die erste Bahn in der ersten Position befindet.

4. Vorrichtung nach irgendeinem vorhergehenden Anspruch, bei der die Antriebseinrichtung mit der verdrehbaren Stütze am Entladeende der ersten Bahn verdrehbar verbunden ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, bei der die Antriebseinrichtung einen Elektromotor umfaßt, der in der verdrehbaren Stütze koaxial zu dieser angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach einem vorhergehenden Anspruch, bei der der Behälter eine Behandlungslösung bis zu einer vorbestimmten Höhe enthält, die in dem Tank zur Oberflächenbehandlung der Objekte festgelegt ist, und bei der außerdem das Beladeende der Fördereinrichtung benachbart einer Seite des Behälters und das Entladeende benachbart einer gegenüberliegenden Seite des Behälters liegt, wobei die Kippeinrichtung für eine Kippbewegung der Fördereinrichtung sorgt und zum Bewegen der oberen Bahn in die erste, zweite und dritte Position, relativ zu der vorbestimmten Höhe, auf dem Behälter montiert ist, die erste Bahn der Fördereinrichtung durch die Kippeinrichtung relativ zu der vorbestimmten Höhe so positioniert wird, daß die Objekte in die Lösung getaucht werden, wenn die erste Bahn sich in der dritten Position befindet, und wobei ferner das Entladeende über die gegenüberliegende Wand des Behälters hinausragt, wenn sich die erste Bahn in der ersten Position befindet.

7. Vorrichtung nach einem vorhergehenden Anspruch, bei der die Objekte aus Metall bestehen und die Behandlungslösung eine Elektrolytlösung ist, wobei eine Anodeneinrichtung ein unterhalb des vorbestimmten Niveaus der Lösung aufgehängtes Plattiermetall und Mittel zum Erzeugen einer Strombahn aufweist, welche die Anodeneinrichtung, die Elektrolytlösung und die zu plattierenden Objekte umfaßt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, die außerdem biegsame, langgestreckte, elektrisch leitfähige Kathodenelemente umfaßt, die oberhalb der ersten Bahn aufgehängt sind, wobei die elektrisch leitfähigen Kathodenelemente eine Länge aufweisen, die ausreicht, um einen elektrischen Kontakt mit den Objekten aufrechtzuerhalten, die auf der ersten Bahn zum Taumeln gebracht wurden.

9. Vorrichtung nach einem vorhergehenden Anspruch, zusätzlich mit einem zweiten Behälter, der eine Behandlungslösung enthält und benachbart dem erstgenannten Behälter angebracht ist, mit einer zweiten Bandfördereinrichtung, die in dem zweiten Behälter montiert ist, wobei

die zweite Bandfördereinrichtung eine erste Bahn mit einem Beladeende zur Aufnahme von zu behandelnden Objekten an ihrem einen Ende und einem Entladeende zum Entladen behandelter Objekte an ihrem anderen Ende aufweist,

die zweite Bandfördereinrichtung eine Vielzahl von allgemein horizontal verlaufenden, verdrehbaren Förderbandstützen, einschließlich eines Paares von verdrehbaren Stützen an einander gegenüberliegenden Enden derselben, umfaßt,

außerdem mit einer zweiten Förderbandeinrichtung zum Bewirken einer Vorwärtsbewegung der ersten Bahn der zweiten Förderbandeinrichtung in einer Richtung zu ihrem Entladeende hin, einer Schwenkeinrichtung, um die zweite Förderbandeinrichtung zusammen mit der Führungseinrichtung und den verdrehbaren Förderbandstützen in eine Kippbewegung zu versetzen, wobei die Schwenkeinrichtung eine erste Position, in der das Beladeende relativ zum Entladeende um ein erstes vorbestimmtes Maß abgesenkt ist, und eine dritte Position für die erste Bahn, in der das Beladeende um ein zweites vorbestimmtes Maß abgesenkt ist, das größer als das erste vorbestimmte Maß ist, bereitstellt,

die erste Position eine Entladeposition ist, in der die Objekte im Anschluß an einen Behandlungsvorgang von der ersten oberen Bahn entladen werden,

die zweite Position eine Zwischenposition ist, welche das Ablegen einer Ladung von Objekten auf das Beladeende der oberen Bahn zuläßt,

die dritte Position eine Behandlungsposition ist, in der die erste Bahn eine relativ steile Neigung aufweist, um die Objekte beim Vorwärtsbewegen der ersten Bahn durch die Antriebsmittel einer Taumelbewegung zu unterziehen, und

wobei die erstgenannte und die zweite Förderbandeinrichtung relativ zueinander so angeordnet sind, daß zu behandelnde Objekte auf die erste Bahn der zweiten Förderbandeinrichtung abgelegt werden, wenn sich die zweite Fördereinrichtung in der zweiten Position und die erstgenannte Fördereinrichtung in der ersten Position befinden.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der der Behälter so eingerichtet ist, daß er ein Bad aus einer flüssigen Behandlungslösung zur Oberflächenbehandlung der Objekte enthält, wobei die Förderbandeinrichtung innerhalb des Behälters so angebracht ist, daß das Beladeende sich benachbart einer Seite des Behälters zur Aufnahme von Objekten für eine Quelle außerhalb des Behälters und das Entladeende sich benachbart einer gegenüberliegenden Seite des Behälters befindet, mit einer Einrichtung zur Beibehaltung eines vorbestimmten Niveaus der Behandlungslösung in dem Behälter, wobei die Kippeinrichtung an dem Behälter befestigt ist, und mit einer Steuereinrichtung zur Betätigung der Kippeinrichtung, um die Bandfördereinrichtung in die zweite Position zur Aufnahme von zu behandelnden Objekten von dieser Quelle, anschließend in die dritte Position zur Oberflächenbehandlung der Objekte durch Eintauchen derselben in die Behandlungslösung, dann in die zweite Position, um die Lösung in das Bad zurücklaufen zu lassen, und hiernach in die erste, angehobene Position zum Entladen der Objekte von der oberen Bahn aus dem Behälter hinaus zu verschwenken, wobei die Kippeinrichtung Mittel zum Ausrichten des Entladeendes der ersten Bahn über der gegenüberliegenden Seite des Behälters aufweist, wenn sich die Fördereinrichtung in ihrer ersten Position befindet.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, bei der die Objekte aus Metall bestehen und die flüssige Behandlungslösung eine Elektrolytlösung ist, die auf die Objekte zu plattierende Metallionen enthält, wobei eine Anodeneinrichtung mit einem Plattiermetall in der Lösung benachbart dem Ladeende der ersten Bahn und eine Kathodeneinrichtung, die nachgiebige, leitende Kathodenelemente aufweist, oberhalb der ersten Bahn aufgehängt ist und dabei die Kathodenelemente so bemessen sind, daß sie einen elektrischen Kontakt mit Objekten beibehalten, die auf der ersten Bahn einer Taumelbewegung unterzogen werden.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, bei der die Anodeneinrichtung mehrere Körbe umfaßt, die voneinander getrennte Teile des Plattiermetalls enthalten.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, bei der die Bandfördereinrichtung ein flexibles Band mit Öffnungen umfaßt, deren Größe und Dichte ausreichen, um ein freies Ablassen von Elektrolytlösung zuzulassen, wenn die Bandfördereinrichtung von der ersten Position in die zweite Position bewegt wird.

14. Vorrichtung zur Oberflächenbehandlung von Teilen in getrennten Flüssigkeitsbädern, mit einer Vielzahl von Behandlungsstationen, wobei

in jeder Behandlungsstation eine getrennte Fördereinrichtung untergebracht ist, um die Teile durch eine der Stationen zu einer nächsten der Stationen zu transportieren, mindestens eine der Behandlungsstationen einen Behälter umfaßt, der ein Bad aus einer Behandlungslösung enthält,

und die Fördereinrichtung dieser wenigstens einen Moduleinheit weiter eine Taumelfördereinrichtung zum Taumeln der Teile in dem Bad aus Behandlungslösung vor dem Transportieren der Teile zu einer nächsten derartigen Behandlungsstation umfaßt.

15. Verfahren zum Plattieren von Metallobjekten durch Eintauchen der Objekte in einen Behälter mit einer Elektrolytlösung, die Ionen eines Plattiermetalls enthält, und durch Bereitstellung einer Bandfördereinrichtung mit einer ersten Bahn im oberen Abschnitt des Behälters,

(a) wobei die Bandfördereinrichtung an ihrem einen Ende eine Beladezone zur Aufnahme von zu behandelnden Objekten und an ihrem anderen Ende eine Entladezone zum Entladen der behandelten Objekte umfaßt;

(b) eine Vielzahl von allgemein horizontal verlaufenden, verdrehbaren Förderbandstützen, einschließlich einem Paar von verdrehbaren Stützen an gegenüberliegenden Enden derselben, vorgesehen sind;

(c) mit einer Antriebseinrichtung zum Verdrehen einer der Stützen, um eine Vorwärtsbewegung der ersten Bahn in einer Richtung zur Entladezone hin zu bewirken;

(d) mit einer Führungseinrichtung, die der einen Bahn zugeordnet ist, um ein konkaves Profil für die eine Bahn auszubilden, wobei das konkave Profil in Längsrichtung zu der ersten Bahn verläuft;

(e) mit einer Einrichtung, die zusammen mit der Führungseinrichtung und den verdrehbaren Förderbandstützen für eine Kippbewegung der Bandfördereinrichtung sorgt, wobei die Kippbewegungs-Einrichtung für die erste Bahn eine Ladeposition, in der die Beladezone relativ zur Entladezone um ein vorbestimmtes Maß abgesenkt wird, und eine Oberflächenbehandlungsposition bereitstellt, in der die Beladezone relativ zur Ladeposition abgesenkt wird und eine obere Ladestützfläche der ersten Bahn eine relativ steile Steigung aufweist, die ausreicht, um die Objekte beim Vorwärtsbewegen der ersten Bahn zur Entladezone hin einer Taumelbewegung zu unterziehen,

ferner durch:

Kippen der Bandfördereinrichtung in die Ladeposition;

Absetzen einer Ladung von Objekten auf der oberen Ladestützfläche der ersten Bahn, wenn die Bandfördereinrichtung in die Ladeposition gekippt ist;

Kippen der Bandfördereinrichtung in die Behandlungsposition, um die Teile in die Lösung zu tauchen;

Betätigung der Antriebseinrichtung, um die Teile einer Taumelbewegung zu unterziehen, während sich die Teile in der Lösung befinden;

Aufrechterhaltung eines Stromkreises, der die Lösung und die Teile umfaßt, um eine Ablagerung der Metallionen auf den Teilen zu bewirken, wenn die Teile zum Taumeln gebracht werden, anschließendes Kippen der Bandfördereinrichtung nach oben in eine Entladeposition, in der die obere Fläche der ersten Bahn aus der Lösung herausgezogen wird, und

nachfolgendes Anheben der Fördereinrichtung um ein weiteres Maß und Ausrichten der Entladezone zum Entladen von Teilen aus dem Behälter durch Betätigung der Antriebseinrichtung, um eine Vorwärtsbewegung der oberen Bahn zu bewirken.

16. Verfahren zur Oberflächenbehandlung von Teilen mit Flüssigkeitsbädern, das die folgenden Schritte umfaßt:

(a) Reinigen der Teile in einem ersten Behandlungsbehälter;

(b) Umsetzen der gereinigten Teile mittels einer ersten Fördereinrichtung zu einer zweiten Fördereinrichtung;

(c) anschließendes Eintauchen der an die zweite Fördereinrichtung übergebenen Teile in einen Behandlungsbehälter, der ein flüssiges Bad einer Behandlungslösung enthält, und Taumeln der Teile auf der zweiten Fördereinrichtung in dem flüssigen Bad;

(d) Übergabe der getaumelten Teile mittels der zweiten Fördereinrichtung aus dem Behandlungsbehälter und auf eine dritte Fördereinrichtung in einem Spülbehälter, der eine Spüllösung enthält, wobei man die Teile auf der dritten Fördereinrichtung einer Spülwirkung unter Verwendung der Spüllösung unterzieht;

(e) Abtropfenlassen der Teile auf der dritten Fördereinrichtung;

(f) Wiedergewinnung der abgetropften Lösung in dem Spülbehälter, und

(g) Entladen der Teile auf der dritten Fördereinrichtung aus dem Spülbehälter.

17. Verfahren nach Anspruch 16, bei dem die Teile auf der dritten Fördereinrichtung während des Spülvorgangs einer Taumelbewegung unterzogen werden.

18. Verfahren nach Anspruch 16 oder Anspruch 17, bei dem außerdem die zweite Fördereinrichtung mit einer porösen Stützfläche für die Teile zum Abtropfen der Behandlungslösung von den Teilen nach dem Taumeln im Bad versehen ist.

19. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 16 bis 18, bei dem ferner die dritte Fördereinrichtung mit einer porösen Stützfläche für die Teile ausgestattet ist.