[0001] Die Erfindung betrifft eine Anlage zum Behandeln von Massenteilen, wobei die Anlage
umfasst: eine Tragstruktur mit einem Tragelement, einen Korbträger, der gegenüber
dem Tragelement um eine Hauptachse drehbar gelagert ist, eine Drehantriebsvorrichtung
zum Drehen des Korbträgers um eine Hauptachse, zumindest einen Zentrifugenkorb zum
Aufnehmen der Massenteile, und je Zentrifugenkorb eine Verbindungsanordnung zum reversibel
lösbaren Verbinden des jeweiligen Zentrifugenkorbs mit dem Korbträger, wobei die zumindest
eine Verbindungsanordnung mehrere Verbindereinheiten aufweist.
[0002] Derartige Anlagen werden zum Behandeln, beispielsweise zum Beschichten von insbesondere
schüttbaren Massenteilen, wie Schrauben, Stanzteile oder dergleichen eingesetzt. Nachdem
die Massenteile in den Zentrifugenkorb geschüttet wurden, wird der Zentrifugenkorb
in ein Tauchbad mit einem flüssigen Beschichtungsmittel eingetaucht. Anschließend
wird der Zentrifugenkorb außerhalb des Beschichtungsmittels geschleudert, um überschüssiges
Beschichtungsmittel von den Massenteilen ab zuschleudern.
[0003] Eine solche Anlage zum Behandeln von Massenteilen in einer Behandlungsflüssigkeit
ist aus der
EP 1 319 444 B1 bekannt. Die Massenteile sind in einem Zentrifugenkorb aufgenommen, der einen radial
nach außen offenen, sprich C-förmigen Korbrand aufweist. Zum Herstellen einer reversibel
lösbaren Verbindung mit dem Zentrifugenkorb weist die Anlage einen Korbträger mit
zwei Klemmbacken auf, die beim horizontalen Einfahren des Zentrifugenkorbs in einen
Arbeitsraum der Anlage in den C-förmigen Korbrand eingreifen. Anschließend werden
die Klemmbacken durch umfangsverteilt angeordnete Federpakete axial nach oben gezogen,
wodurch der Zentrifugenkorb am Korbträger festgeklemmt wird.
[0004] Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Anlage nach dem Stand der Technik zu
verbessern.
[0005] Die Aufgabe wird gelöst durch eine Anlage der eingangs genannten Art, bei der die
Verbindereinheiten jeweils einen Basiskörper mit einer Bolzenaufnahme, einen in die
Bolzenaufnahme einführbaren Verbindungsbolzen und einen Verriegelungsmechanismus aufweisen,
wobei in einem verbundenen Zustand die Verbindungsbolzen in den Bolzenaufnahmen eingeführt
und mittels der Verriegelungsmechanismen an den Basiskörpern fixiert und in einem
gelösten Zustand die Verbindungsbolzen relativ zu den Basiskörpern axial verlagerbar
sind.
[0006] Von Vorteil ist, dass im verbundenen Zustand der zumindest eine Zentrifugenkorb translatorisch
und rotatorisch zumindest weitestgehend spielfrei am Korbträger befestigt ist. Denn
die in die Bolzenaufnahmen eingeführten Verbindungsbolzen sind im verbundenen Zustand
mittels der Verriegelungsmechanismen an den Basiskörpern, bezogen auf die Hauptachse,
axial und radial fest gehalten. Dadurch nehmen die Verbindereinheiten die im Betrieb
der Anlage durch den zumindest einen rotierenden Zentrifugenkorb erzeugten Fliehkräfte
auf. Somit kann im verbundenen Zustand das im Betrieb der Anlage von der Drehantriebsvorrichtung
aufgebrachte Drehmoment von dem Korbträger über die zumindest eine Verbindungsanordnung
auf den zumindest einen Zentrifugenkorb sicher übertragen werden. In bevorzugter Weise
ist der zumindest eine Zentrifugenkorb nur über die Verbindereinheiten der zumindest
einen Verbindungsanordnung mit dem Korbträger verbunden. Erst nach Lösen der Verriegelungsmechanismen
sind die Verbindungsbolzen relativ zu den Basiskörpern axial verlagerbar, sodass der
zumindest eine Zentrifugenkorb vom Korbträger entkoppelt, respektive getrennt werden
kann. Im Ergebnis kann auf einfache, schnelle und automatisierte Weise der zumindest
eine Zentrifugenkorb sicher und weitestgehend spielfrei mit dem Korbträger verbunden
und vom Korbträger gelöst werden.
[0007] Insbesondere sind die Verriegelungsmechanismen an den Basiskörpern angeordnet. Dadurch
sind die Verbindereinheiten im verbundenen Zustand einfacher zu sichern.
[0008] Grundsätzlich können die Verriegelungsmechanismen aber auch getrennt von den Basiskörpern
sein, in dem die eingeführten Verbindungsbolzen beispielsweise mittels beabstandet
zu den Basiskörpern geführt gehaltenen Verriegelungsbolzen gesichert werden. Ebenso
sind Schrauben, Bügel oder dergleichen zum Verhindern einer axialen Relativbewegung
zwischen den in die Bolzenaufnahmen eingeführten Verbindungsbolzen und den Basiskörpern
möglich.
[0009] Vorzugsweise sind die Verriegelungsmechanismen pneumatisch betätigbar. Da Druckluft
brand- und explosionssicher ist, kann die Anlage somit auch zum Behandeln von Massenteilen
in lösemittelhaltigen Beschichtungsmitteln eingesetzt werden. Zudem sind pneumatische
Systeme wartungsfreundlich und langlebig. Die Basiskörper mit den pneumatisch betätigbaren
Verriegelungsmechanismen können pneumatisch angetriebene Zentrierspanner sein. Bevorzugt
sind die Verriegelungsmechanismen drucklos gespannt und können durch auf die Verriegelungsmechanismen
einwirkende Druckluft in eine gelöste Stellung überführt werden. Weiterhin kann die
Drehantriebsvorrichtung eine um die Hauptachse rotierend antreibbare Längswelle aufweisen,
wobei die Längswelle als Hohlwelle gestaltet ist, durch die eine Pneumatikleitung
von der Tragstruktur zum Korbträger geführt ist. Auf diese Weise sind die Verriegelungsmechanismen
über eine am Korbträger angeordnete Pneumatikleitung an eine pneumatische Ringleitung
der Anlage anschließbar.
[0010] Die Verriegelungsmechanismen können jeweils Formschlusselemente aufweisen, die am
Basiskörper verlagerbar angeordnet sind. Die Formschlusselemente können jeweils parallel
zu einer Ebene verlagerbar sein, die quer, insbesondere senkrecht zur Hauptachse ausgerichtet
ist. Vorzugsweise sind die Formschlusselemente quer, insbesondere radial zu einer
Mittelachse des jeweiligen Basiskörpers verlagerbar. Zum Fixieren der in die Bolzenaufnahmen
eingeführten Verbindungsbolzen können die Formschlusselemente hin zur Mittelachse
des jeweiligen Basiskörpers verlagert werden. Die Formschlusselemente können Verriegelungsbolzen
sein, die an den Basiskörpern verlagerbar angeordnet sind. Vorzugsweise sind an jedem
der Basiskörper zwei der Formschlusselemente, insbesondere der Verriegelungsbolzen
verlagerbar angeordnet, die einander diametral gegenüber liegend angeordnet sind.
Die Verriegelungsmechanismen können Federn umfassen, die die Formschlusselemente in
eine verriegelte Stellung, das heißt hin zur Mittelachse des jeweiligen Basiskörpers,
mit Federkraft beaufschlagen. Dadurch sind die Verbindereinheiten drucklos gespannt.
Der Lösevorgang der Verriegelungsmechanismen kann pneumatisch oder grundsätzlich auch
hydraulisch erfolgen. Alternativ zur Ausgestaltung als Verriegelungsbolzen können
die Formschlusselemente auch am jeweiligen Basiskörper senkrecht zur Mittelachse verlagerbar
angeordnete Kugeln sein. Im Ergebnis stellen die Verbindereinheiten eine sichere Verbindung
her, die auch bei Störungen im Betriebsablauf der Anlage, beispielsweise verursacht
durch einen Ausfall der elektrischen Stromversorgung oder durch einen Ausfall pneumatischer
oder hydraulischer Systeme, den zumindest einen Zentrifugenkorb im verbundenen Zustand
sicher am Korbträger halten.
[0011] Insbesondere können die Verbindungsbolzen jeweils eine um eine Bolzenachse umlaufende
Nut aufweisen, in die im verbundenen Zustand die Formschlusselemente formschlüssig
eingreifen. Dadurch sind die Verbindungsbolzen im verbundenen Zustand zumindest weitestgehend
spielfrei in den Bolzenaufnahmen der Basiskörper axial und radial zur jeweiligen Mittelachse
fixiert. Die Bolzenachsen verlaufen parallel zur Hauptachse, zumindest wenn der zumindest
einen Zentrifugenkorb mit dem Korbträger verbunden ist.
[0012] Weiterhin können die Basiskörper an dem Korbträger und die Verbindungsbolzen an dem
zumindest einen Zentrifugenkorb angeordnet sein. Dadurch kann der zumindest eine Zentrifugenkorb
einfacher gereinigt werden. Denn die Verbindungsbolzen sind die passiven Verbindungspartner
einer jeden Verbindereinheit, da die Verbindungsbolzen im eingeführten Zustand durch
die Verriegelungsmechanismen in den Bolzenaufnahmen der Basiskörper fixiert, respektive
eingespannt werden. Somit kann der zumindest eine Zentrifugenkorb auch getrennt vom
Korbhalter sandgestrahlt werden, ohne die Beschädigung der Verbinder, hier der Verbindungsbolzen,
zu befürchten. Bei Anordnung der Basiskörper am Korbträger ist weiterhin von Vorteil,
dass die aktiven Verbindungspartner der Verbindereinheit einfacher an ein Versorgungsnetz
der Anlage anschließbar sind. Auf diese Weise können die Verriegelungsmechanismen
direkt an die Pneumatikleitung angeschlossen werden, die am Korbträger bereitgestellt
sein kann.
[0013] Des Weiteren kann der Korbträger je Zentrifugenkorb eine Halteplattform aufweisen,
wobei die Basiskörper der zumindest einen Verbindungsanordnung an der Halteplattform
angeordnet sein können. Dadurch kann der zumindest einen Zentrifugenkorb einfacher
am Korbträger angekoppelt und von diesem wieder abgekoppelt werden. Die zumindest
eine Halteplattform kann auch als Korbaufnahme bezeichnet werden. Die zumindest eine
Halteplattform ist zweckmäßigerweise an einer vom Tragelement abgewandten Unterseite
des Korbträgers angeordnet, um den zumindest einen Zentrifugenkorb am Korbträger hängend
anschließen zu können. Die zumindest eine Halteplattform kann flanschförmig ausgebildet
sein. In Axialansicht kann das Profil der zumindest einen Halteplattform beispielsweise
die Form eines Polygons, Kreis oder die Form einer anderen geometrischen Figur aufweisen.
Entscheidend dabei ist, dass die am Korbträger angeordneten Komponenten der Verbindereinheiten
angeordnet werden können, um mit den Gegenkomponenten der Verbindereinheiten an dem
zumindest einen Zentrifugenkorb verbunden werden zu können. Von Vorteil sind dabei
Formen, die symmetrisch zur Korbachse sind, um Unwuchten zu vermeiden.
[0014] Insbesondere sind die Verbindereinheiten der zumindest einen Verbindungsanordnung
an der zumindest einen Halteplattform in Umfangsrichtung um eine Korbachse beabstandet
zueinander angeordnet. Die zumindest eine Korbachse ist vorzugsweise parallel zur
Hauptachse ausgerichtet. Der zumindest eine Zentrifugenkorb kann rotationssymmetrisch
zu der Korbachse sein. Auf diese Weise werden Unwuchten im Betrieb der Anlage verringert,
respektive vermieden. Wenn der Korbträger zum Halten von nur einem Zentrifugenkorb
ausgelegt ist, dann fällt die Korbachse mit der Hauptachse zusammenfallen. Grundsätzlich
kann der eine Zentrifugenkorb auch exzentrisch zur Hauptachse am Korbträger gehalten
sein. Im verbundenen Zustand kann dann die Korbachse von der Hauptachse radial beabstandet
sein. Wenn der Korbträger dagegen zum Halten von mehreren Zentrifugenkörben, insbesondere
von zwei, drei, vier, fünf oder sechs Zentrifugenkörben ausgelegt ist, dann sind die
Korbachsen radial von der Hauptachse beabstandet.
[0015] Weiterhin können die Verbindereinheiten der zumindest einen Verbindungsanordnung
gleichbeabstandet zur Korbachse angeordnet sein. Besonders gute Ergebnisse wurden
mit drei der Verbindereinheiten erreicht. Grundsätzlich kann die Anlage aber auch
mehr als drei der Verbindereinheiten aufweisen, um den zumindest einen Zentrifugenkorb
beim Rotieren um die Hauptachse stets sicher am Korbträger zu halten. Dies kann vor
allem dann von Vorteil sein, wenn die im Betrieb der Anlage durch den zumindest einen
rotierenden Zentrifugenkorb erzeugten Fliehkräfte, respektive die zu erwartenden Fliehkräfte
eine noch stabilere Verbindung zwischen dem zumindest einen Zentrifugenkorb und dem
Korbträger notwendig machen.
[0016] An dem Korbträger können mehrere der Halteplattformen angeordnet sein, um mehrere
der Zentrifugenkörbe gleichzeitig mit der Anlage behandeln zu können. Insbesondere
können die Halteplattformen von der Drehantriebsvorrichtung um die jeweilige Korbachse
drehend antreibbar sein. Dadurch können die Zentrifugenkörbe unabhängig von einer
Rotationsbewegung des Korbträgers um die Hauptachse um die Korbachsen rotiert werden.
[0017] Die Verbindungsbolzen der zumindest einen Verbindungsanordnung können von einer stirnseitig
ausgebildeten Verbindungsfläche des zumindest einen Zentrifugenkorbs vorstehen. Beispielsweise
kann der zumindest einen Zentrifugenkorb einen insbesondere umlaufenden Rand aufweisen,
dessen Stirnseite die Verbindungsfläche aufweist. Vorzugsweise ist die Verbindungsfläche
im verbundenen Zustand senkrecht zur Hauptachse ausgerichtet. Des Weiteren kann der
zumindest eine Zentrifugenkorb einen Verbindungsflansch aufweisen, der die Verbindungsfläche
umfasst. Der Verbindungsflansch kann endseitig an dem jeweiligen Zentrifugenkorb angeordnet
sein und kann, bezogen auf die jeweilige Korbachse, radial nach außen abstehen. Dadurch
wird eine größere Verbindungsfläche bereitgestellt, die ausreichend Platz zur Anordnung
der Komponenten der Verbindereinheiten an dem zumindest einen Zentrifugenkorb bietet.
[0018] Vorzugsweise sind die Bolzenachsen der Verbindungsbolzen parallel zur Hauptachse
ausgerichtet. Insbesondere weisen die Bolzenaufnahmen der Basiskörper jeweils eine
Mittelachse auf, die ebenfalls parallel zur Hauptachse ausgerichtet ist. Damit geben
die Verbindereinheiten eine Steckrichtung vor, die sich parallel zur Hauptachse erstreckt.
Dies vereinfacht das An- und Abkoppeln des zumindest einen Zentrifugenkorbs am Korbträger.
Zweckmäßigerweise ist der Korbträger zumindest während des Koppelvorgangs derart ausgerichtet,
dass die Hauptachse parallel zur Schwerkraftrichtung verläuft. Um den zumindest einen
Zentrifugenkorb mit dem Korbträger zu verbinden, kann der zumindest eine Zentrifugenkorb
höhenverstellbar sein. Beispielsweise kann eine Hebevorrichtung vorgesehen sein, die
den zumindest einen Zentrifugenkorb entlang der Hauptachse in der Höhe verstellen
kann. Die Hebevorrichtung kann den zumindest einen Zentrifugenkorb zum Ankoppeln hochbewegen,
das heißt von unten an den Korbträger heranfahren, beziehungsweise zum Abkoppeln wieder
nach unten hin absenken. Grundsätzlich kann zum Koppeln auch der Korbträger höhenverstellbar
sein. Hierzu kann der Korbträger höhenverstellbar an einer Tragstruktur, insbesondere
einem Transportwagen, gehalten sein. Grundsätzlich kann aber auch der Korbträger und
der zumindest eine Zentrifugenkorb zum An- und/oder Abkoppeln gemeinsam aufeinander
zu beziehungsweise voneinander weg bewegt werden.
[0019] Vorzugsweise weist der zumindest eine Zentrifugenkorb eine perforierte, respektive
mit Löchern versehene Wand auf. Weiterhin kann der zumindest eine Zentrifugenkorb
genau eine Kammer zum Aufnehmen der Massenteile aufweisen. Dadurch ist der zumindest
eine Zentrifugenkorb auf einfache Weise mit Massenteilen befüllbar. Um die im Betrieb
der Anlage durch den zumindest einen rotierenden Zentrifugenkorb erzeugten Rückstellmomente
zu reduzieren, kann der zumindest eine Zentrifugenkorb auch in mehrere, insbesondere
zwei. Drei, vier, fünf, sechs oder sieben Kammern unterteilt sein. Dadurch ist die
Anlage laufruhiger und langlebiger. Weiterhin gewährleistet dies eine kontinuierliche
Lageänderung, respektive ein Umwälzen der Massenteile beim Drehen des zumindest einen
Zentrifugenkorbs. Die Kammern sind räumlich voneinander getrennt und sind in Umfangsrichtung
verteilt angeordnet und nach oben hin offen, um die Massenteile einfüllen zu können.
Die Wände des Zentrifugenkorbs können perforiert, respektive mit Löchern versehen
sein. Insbesondere ist eine ungerade Anzahl an Kammern vorgesehen. Durch die ungerade
Anzahl von Kammern je Zentrifugenkorb wird das Gesamtvolumen des Zentrifugenkorbs
maximiert.
[0020] Die Tragstruktur kann ein ortsfestes Gestell sein. Das Tragelement kann ein Querbalken
sein, der starr in der Tragstruktur eingebunden ist. Alternativ kann das Tragelement
um eine horizontale Schwenkachse schwenkbar in der Tragstruktur gehalten sein. In
geschwenkter Stellung werden die im zumindest einen Zentrifugenkorb enthaltenen Massenteile
besser umgewälzt.
[0021] Die mit der Anlage zu behandelnden Massenteile können beispielsweise Schrauben, Stanzteile
oder ein anderes Schüttgut sein. Die zu behandelnden Massenteile werden in den zumindest
einen Zentrifugenkorb gefüllt, der anschließend in eine Behandlungsflüssigkeit getaucht
werden kann. Die Anlage kann zumindest ein mit einer Flüssigkeit befüllbares Tauchbecken
zum Eintauchen des zumindest einen Zentrifugenkorbs aufweisen. Das Tauchbecken kann
mittels einer Hebevorrichtung höhenverstellbar sein. Vorzugsweise sind die Hebevorrichtung
für das Tauchbecken und die Hebevorrichtung für den zumindest einen Zentrifugenkorb
zwei unterschiedliche Hebevorrichtungen. Grundsätzlich möglich ist aber auch, dass
die Hebevorrichtung zur Höhenverstellung des Tauchbeckens und des zumindest einen
Zentrifugenkorbs ausgestaltet ist.
[0022] Beim Eintauchen in die Behandlungsflüssigkeit kann der zumindest eine Zentrifugenkorb
mit den Massenteilen mit zunächst langsamer Drehzahl um die vorzugsweise vertikal
ausgerichtete Hauptachse des Korbträgers und/oder gegebenenfalls um die zumindest
eine Korbachse mittels der Drehantriebsvorrichtung drehend angetrieben werden. Weiterhin
kann der Korbträger um die horizontale Schwenkachse schwenkbar sein, um den zumindest
einen Zentrifugenkorb im verbundenen Zustand schwenken zu können. Dies führt vor allem
bei schöpfenden Massenteilen, bei denen sich in Vertiefungen, wie den Innenantrieben
von Schrauben, die Behandlungsflüssigkeit sammelt, zu gleichmäßigeren Beschichtungs-
und/oder Reinigungsergebnissen. Der zumindest eine Zentrifugenkorb kann anschließend
tropfnass aus dem Tauchbecken herausgehoben werden, in dem das Tauchbecken abgesenkt
und/oder der zumindest eine Zentrifugenkorb angehoben werden/wird. Bedarfsweise kann
außerhalb der Behandlungsflüssigkeit ein Vorgang des Abschleuderns erfolgen, wobei
bei höherer Drehzahl eine überschüssige Menge an Behandlungsflüssigkeit abgeschleudert
wird.
[0023] Weiterhin kann die Anlage zumindest einen Transportwagen umfassen, an dem der Korbträger
höhenverstellbar gehalten sein kann. Der Transportwagen kann horizontal verfahrbar
sein. Hierzu kann der Transportwagen auf in dem Gestell oder an einer Raumdecke aufgehängten
Schienen über einzelne Behandlungsstationen der Anlage verfahrbar sein. Unterhalb
des Fahrweges des Transportwagens kann das zumindest eine Tauchbecken angeordnet sein,
das die Behandlungsflüssigkeit enthalten und in das der zumindest eine Zentrifugenkorb
durch Höhenverstellung des Korbträgers und/oder durch Höhenverstellung des Tauchbeckens
eingetaucht werden kann. Bei einseitig begrenzten Raumverhältnissen kann der Transportwagen
auch auf seitlich entlang des zumindest einen Tauchbeckens angeordneten Schienen verfahrbar
sein und einen über das Becken ragenden Kragarm haben.
[0024] Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden in den Zeichnungen dargestellt
und nachstehend beschrieben. Hierin zeigt:
- Figur 1
- eine erfindungsgemäße Anlage gemäß einer ersten Ausführungsform mit zwei Zentrifugenkörben
zum Aufnehmen von Massenteilen in Seitenansicht;
- Figur 2
- einen vergrößerte Teildarstellung der Anlage aus Figur 1 in perspektivischer Ansicht;
- Figur 3
- eine vergrößerte Teildarstellung der Anlage aus Figur 1 in Seitenansicht, wobei Verbindereinheiten
der Anlage in einem gelösten Zustand gezeigt sind;
- Figur 4
- eine vergrößerte Teildarstellung der Anlage aus Figur 1 in Seitenansicht, wobei Verbindereinheiten
der Anlage in einem verbundenen Zustand gezeigt sind;
- Figur 5
- eine Schnittansicht entlang der Linie V-V aus Figur 3; und
- Figur 6
- eine erfindungsgemäße Anlage gemäß einer zweiten Ausführungsform mit einem Zentrifugenkorb
zum Aufnehmen von Massenteilen in teilgeschnittener, perspektivischer Darstellung.
[0025] Die Figuren 1 bis 5 zeigen eine Anlage zum Behandeln von Massenteilen gemäß einer
ersten Ausführungsform. Die Anlage dient zur Beschichtung von schüttbaren Massenteilen
(nicht gezeigt), wie Schrauben, Stanzteile oder dergleichen, wobei die zu beschichtenden
Massenteile in eine Beschichtungsflüssigkeit (nicht gezeigt) getaucht und anschließend
außerhalb der Beschichtungsflüssigkeit geschleudert werden können.
[0026] In der Figur 1 ist erkennbar, dass die Anlage ein ortsfestes Gestell 1 aufweist,
das einen Arbeitsraum 2 umschließt. In dem Arbeitsraum 2 ist ein Lackwagen 3 mit einem
Tauchbecken 4 positioniert, der seitlich in den Arbeitsraum 2 hereingeschoben und
aus diesem wieder herausgeschoben werden kann. In dem Tauchbecken 4 ist die Beschichtungsflüssigkeit
enthalten. Um den Lackwagen 3 samt dem Tauchbecken 4 anheben beziehungsweise absenken
zu können, kann an dem Gestell 1 eine Hebevorrichtung 5 angebracht sein. Das Tauchbecken
4 kann somit entlang einer Hochachse, die sich in einem kartesischen Koordinatensystem
mit drei Raumrichtungen X, Y und Z entlang der Z-Richtung erstreckt, verlagert werden.
In der Figur 1 sind zur Verdeutlichung der Ausrichtung des Gestells 1 die drei Raumrichtungen
X, Y und Z eingezeichnet. Die Raumrichtung Z verläuft parallel zur Schwerkraftrichtung.
Die Bezeichnungen "unten", "oben", "unterhalb" und "oberhalb" sind als Lageangaben
in Bezug auf die Z-Richtung zu verstehen. Unter "horizontal" ist eine Erstreckung
parallel zu einer von den beiden Raumrichten X und Y aufgespannten Ebene zu verstehen.
[0027] Oberhalb des Lackwagens 3 ist eine Zentrifuge 6 mit zwei exzentrisch zu einer Hauptachse
D der Zentrifuge 6 angeordneten Zentrifugenkörben 7 angeordnet. Die in der Figur 1
gezeigte Zentrifuge 6 kann auch als Planetenzentrifuge bezeichnet werden. Die Zentrifugenkörbe
7 weisen perforierte, respektive mit Löchern versehene Wände auf, die die Beschichtungsflüssigkeit
durchdringen können. Weiterhin umfasst jeder Zentrifugenkorb 7, hier, drei Kammern
zum Aufnehmen der Massenteile. Zum Befüllen der Zentrifugenkörbe 7 mit den Massenteilen
sind die Zentrifugenkörbe 7 nach oben hin offen und können jeweils mittels eines Deckels
verschließbar sein. Die Zentrifugenkörbe 7 sind rotationssymmetrisch zur Korbachse
K ausgebildet.
[0028] Die Zentrifuge 6 weist einen Korbträger 8 auf, der an einem Querbalken 9 des Gestells
1 befestigt ist. Der Querbalken 9 ist, hier, starr in das Gestell 1 eingebunden. Grundsätzlich
möglich ist aber auch, dass der Querbalken 9 um eine horizontale Achse, die sich parallel
zur Raumrichtung Z erstreckt, schwenkbar gehalten ist, um die Zentrifuge 6 im Betrieb
der Anlage schwenken zu können.
[0029] Der Korbträger 8 weist eine horizontal ausgerichtete Drehtraverse 10 auf. An der
Drehtraverse 10 sind die beiden Zentrifugenkörbe 6 reversibel lösbar befestigt. Weiterhin
weist die Zentrifuge 6 eine Drehantriebsvorrichtung 11 zum Drehen der Drehtraverse
10 um die Hauptachse D und der Zentrifugenkörbe 7 um die Korbachsen K auf.
[0030] Zum Drehen der Drehtraverse 10 um die Hauptachse D umfasst die Drehantriebsvorrichtung
11 einen oberhalb des Querbalkens 9 stationär gehaltenen Hauptantrieb 12 in Form eines
Elektromotors. Der Hauptantrieb 12 ist am Querbalken 9 befestigt, insbesondere festgeschraubt.
Weiterhin weist die Drehantriebsvorrichtung 11 eine Längswelle 13 auf, die gegenüber
dem Querbalken 9 um die Hauptachse D drehbar gelagert ist. Die Längswelle 13 ist von
dem Hauptantrieb 12 um die Hauptachse D drehend antreibbar. Das vom Hauptantrieb 12
erzeugte Drehmoment wird im Betrieb der Anlage über die vertikal ausgerichtete Längswelle
13 auf die unterhalb des Querbalkens 9 hängend angeordnete Drehtraverse 10 übertragen.
Hierzu ist die Drehtraverse 10 auf einem dem Korbträger 8 zugewandten Ende der Längswelle
13 befestigt und mit der Längswelle 13 drehfest verbunden, beispielsweise mittels
einer Welle-Nabe-Verbindung, die eine Passfeder und Sicherungsmutter umfassen kann.
[0031] Zum Drehen der Zentrifugenkörbe 7 um die Korbachsen K weist die Drehantriebsvorrichtung
11 zwei Nebenantriebe 14 mit vom Hauptantrieb 12 unabhängig arbeitenden Elektromotoren
auf, sodass die Zentrifugenkörbe 8 unabhängig von einer Rotationsbewegung der Drehtraverse
8 drehend antreibbar sind. Konkret sind die Nebenantriebe 14 an der Drehtraverse 10
befestigt und treiben jeweils einen Kraftübertragungsstrang 15 an. An einer den Zentrifugenkörben
7 zugewandten Unterseite der Drehtraverse 10 sind Halteplattformen 16 gegenüber der
Drehtraverse 10 um die Korbachse K drehbar gelagert. Die Halteplattformen 16 sind
flanschartig ausgebildet. Die Halteplattformen 16 sind jeweils mit einem der Kraftübertragungsstränge
15 antriebsverbunden.
[0032] Zum reversibel lösbaren Verbinden der Zentrifugenkörbe 7 mit den Halteplattformen
16 des Korbträgers 8 ist je Zentrifugenkorb 7 eine Verbindungsanordnung 17 vorgesehen.
Der Aufbau und die Funktionsweise der Verbindungsanordnungen 17 werden unter Bezugnahme
auf die Figuren 2 bis 5 nachstehend beschrieben.
[0033] Die Verbindungsanordnungen 17 weisen, hier, jeweils drei Verbindereinheiten 18 auf.
Die Verbindereinheiten 18 sind in Umfangsrichtung um die Korbachse K gleichverteilt
und können, wie insbesondere in der Figur 2 erkennbar ist, mit gleichem Abstand zur
jeweiligen Korbachse K angeordnet sein.
[0034] Die Verbindereinheiten 18 weisen jeweils einen Basiskörper 19 mit einer Bolzenaufnahme
20, einen in die Bolzenaufnahme 20 einführbaren Verbindungsbolzen 21 und einen Verriegelungsmechanismus
22 auf.
[0035] In einem verbundenen Zustand sind die Verbindungsbolzen 21 in den Bolzenaufnahmen
20 eingeführt und mittels der Verriegelungsmechanismen 22 am Basiskörper 19 fixiert.
Der verbundene Zustand ist in den Figuren 1 und 4 gezeigt. In einem gelösten Zustand
geben die Verriegelungsmechanismen 22 die Verbindungsbolzen 21 frei, sodass die Verbindungsbolzen
21 relativ zu den Basiskörpern 19 axial verlagerbar sind. Dann können die Verbindungsbolzen
21 aus den Bolzenaufnahmen 20 herausgezogen werden. In dem gelösten Zustand können
die Zentrifugenkörbe 7 somit vom Korbträger 8 abgekoppelt werden, wie in den Figuren
2 und 3 gezeigt ist.
[0036] Die Basiskörper 19 sind an den Halteplattformen 16 befestigt und können von diesen
hin zu den Zentrifugenkörben 7 axial vorstehen. Die Verbindungsbolzen 21 weisen jeweils
eine Bolzenachse A21 auf, die parallel zur Hauptachse D ausgerichtet ist. Vor dem
Verbinden werden die Zentrifugenkörbe 7 ausgerichtet, sodass die Bolzenachsen A21
der Verbindungsbolzen 21 mit Mittelachsen A20 der Bolzenaufnahmen 20 zusammenfallen.
Dann können die Verbindungsbolzen 21 von unten in die nach unten hin offenen Bolzenaufnahmen
20 eingeführt werden.
[0037] Die Verriegelungsmechanismen 22 weisen je Verbindereinheit 18 zwei federbelastete
Formschlusselemente 23 auf. Die Formschlusselemente 23 sind als Verriegelungsbolzen
gestaltet. Die Formschlusselemente 23 sind radial zur jeweiligen Mittelachse A20,
respektive senkrecht zur Hauptachse D am jeweiligen Basiskörper 19 verlagerbar angeordnet.
Die Formschlusselemente 23 sind am jeweiligen Basiskörper 19 einander diametral gegenüberliegend
angeordnet. Jedes Formschlusselement 23 ist mit einer gegenüber dem Basiskörper 19
abgestützten Feder (nicht gezeigt) hin zur Mittelachse A20 beaufschlagt. Somit sind
im verbundenen Zustand die in die Bolzenaufnahmen 20 eingeführten Verbindungsbolzen
21 durch Federkraft eingespannt. Die Anlage weist ein pneumatisches Versorgungssystem
auf, an das die Basiskörper 19 angeschlossen sind, um die Formschlusselemente 23 pneumatisch
zu entspannen, respektive gegen die Federkraft und damit weg von den Mittelachsen
A20 zu verlagern. Hierzu können an den Halteplattformen 16 Steckkupplungen für pneumatische
Leitungen 24 angeordnet sein, über die die Basiskörper 19 in das Versorgungssystem
der Anlage einbindbar sind. Die pneumatische Leitung ist durch die als Hohlwelle gestaltete
Längswelle 13 geführt. Die Basiskörper 19 mit den Verriegelungsmechanismen 22 können
beispielsweise pneumatisch angetriebene Zentrierspanner sein. Grundsätzlich möglich
ist aber auch, dass statt eines pneumatischen Versorgungssystems ein hydraulisches
Versorgungssystem zum Lösen der Formschlusselemente 23 vorgesehen ist.
[0038] Die Verbindungsbolzen 21 der jeweiligen Verbindungsanordnung 17 stehen parallel zur
jeweiligen Korbachse K von einer stirnseitig ausgebildeten Verbindungsfläche 25 des
jeweiligen Zentrifugenkorbs 7 vor. Insbesondere in der Figur 2 ist erkennbar, dass
der jeweilige Zentrifugenkorb 7 einen Verbindungsflansch 26 aufweist, der endseitig
an dem Zentrifugenkorb 7 ausgebildet ist und sich radial zur jeweiligen Korbachse
K erstreckt. An einem vom Verbindungsflansch 26 abgewandten Ende ist der jeweilige
Zentrifugenkorb 7 mit einer Bodenwand 27 ausgebildet. Die Verbindungsflächen 25 sind
an den dem Korbträger 8 zugewandten Oberseiten der Verbindungsflansche 26 ausgebildet
und sind im verbundenen Zustand senkrecht zur Hauptachse D beziehungsweise den beiden
Korbachsen K ausgerichtet. Die Verbindungsbolzen 21 weisen jeweils bezogen auf die
Bolzenachse A21 eine umlaufende Nut 28 auf, in die die jeweiligen Formschlusselemente
21 im verbundenen Zustand formschlüssig eingreifen. Die Verbindungsbolzen 21 können
weiterhin einen Bolzenkörper 29 mit einer zentralen Gewindebohrung 30 aufweisen, in
die eine Schraube 31 zum Fixieren des jeweiligen Bolzenkörpers 29 am jeweiligen Verbindungsflansch
26 eingeschraubt sein kann, wie in der Figur 5 erkennbar ist. Ebenso können die Basiskörper
19 der Verbindereinheiten 18 in Bohrungen der Halteplattformen 16 eingesetzt und an
diesen mit Schrauben 32 befestigt sein.
[0039] Zum Ankoppeln der beiden Zentrifugenkörbe 7 an den Korbträger 8 können die Zentrifugenkörbe
7 auf einer Hebevorrichtung höhenverstellbar angeordnet sein. Hierzu kann die Hebevorrichtung
5 dienen, mit der auch der Lackwagen 3 anhebbar ist.
[0040] Im Betrieb der Anlage können die Zentrifugenkörbe 7 außerhalb des Arbeitsraums 2
mit Massenteilen befüllt und anschließend in den Arbeitsraum 2 hineingefahren werden.
Dort können die Zentrifugenkörbe 7 mit der Hebevorrichtung 5 von unten an den Korbträger
8 herangefahren werden. Während des dann erfolgenden Koppelvorgangs werden die Verbindungsbolzen
21 von unten in die Bolzenaufnahmen 20 der Basiskörper 19 eingeführt. Sobald die Nuten
28 der Verbindungsbolzen 21 und die Formschlusselemente 23 einander axial überdecken,
werden die mit Federkraft beaufschlagten Formschlusselemente 23 formschlüssig in die
Nuten 28 der Verbindungsbolzen 21 gedrückt. Dann sind die Verbindungsbolzen 21 axial
und radial gesichert, respektive im Basiskörper 19 eingespannt. In dem verbundenen
Zustand sind die beiden Zentrifugenkörbe 7 zumindest weitestgehend spielfrei mit den
beiden Halteplattformen 16 des Korbträgers 8 reversibel lösbar verbunden.
[0041] Zum Behandeln der in den Zentrifugenkörben 7 enthaltenen Massenteile kann anschließend
der Lackwagen 3 mit dem Tauchbecken 4 mit der Hebevorrichtung 5 von unten an die Zentrifugenkörbe
7 herangefahren werden, um die Zentrifugenkörbe 7 in die Behandlungsflüssigkeit einzutauchen.
Dabei können die Nebenantriebe 14 die Zentrifugenkörbe 7 mit langsamer Drehzahl, beispielsweise
mit 0,5 bis 10 Umdrehungen pro Minute, in der Behandlungsflüssigkeit um die Korbachsen
K rotierend antreiben. Anschließend können die mit den Massenteilen befüllten Zentrifugenkörbe
7 tropfnass aus dem Tauchbecken 4 herausgezogen werden, in dem das auf dem Lackwagen
3 angeordnete Tauchbecken 4 mit der Hebevorrichtung 5 wieder nach unten weg bewegt
wird. Um überschüssige Behandlungsflüssigkeit von den Massenteilen zu entfernen, können
die Zentrifugenkörbe 7 außerhalb des Tauchbeckens 4 geschleudert werden. Hierbei kann
der Hauptantrieb 12 den Korbträger 8 um die Hauptachse D mit höherer Drehgeschwindigkeit,
insbesondere mit Drehzahlen von bis zu 200 Umdrehungen pro Minute rotierend antreiben.
Zusätzlich oder abwechselnd können die beiden Nebenantriebe 14 die Zentrifugenkörbe
7 bedarfsweise um die Korbachsen K mit Drehgeschwindigkeiten von beispielsweise 0,5
bis 10 Umdrehungen pro Minute rotieren. Die Drehrichtungen der Zentrifugenkörbe 7
um die Korbachsen K können gegenläufig zueinander sein. Entsprechend kann einer der
beiden Zentrifugenkörbe 7 zusammen mit dem Korbträger 8 in einer ersten Drehrichtung
und der zweite Zentrifugenkorb 7 in eine der ersten Drehrichtung entgegengesetzten
zweiten Drehrichtung angetrieben werden. Zum einen dadurch und zum anderen durch die
Unterteilung der Zentrifugenkörbe 7 in mehrere Kammern werden die bei Rotation der
Zentrifugenkörbe 7 erzeugten Drehmomente reduziert. Grundsätzlich können die Zentrifugenkörbe
7 aber auch gleichsinnig gedreht werden und/oder nur eine zentrale Kammer aufweisen.
[0042] Zum Abkoppeln der beiden Zentrifugenkörbe 7 vom Korbträger 8 werden die Formschlusselemente
23 pneumatisch gelöst, sodass die Formschlusselemente 23 aus den Nuten 28 der Verbindungsbolzen
21 herausgezogen werden. Dann können die Verbindungsbolzen 21 aus den Bolzenaufnahmen
20 herausgezogen, respektive gegenüber den Basiskörpern 19 axial verlagert werden.
Insbesondere können die Zentrifugenkörbe 7 durch die Hebevorrichtung 5 wieder abgelassen
werden. Nachfolgend kann das Entleeren von den behandelten Massenteilen und Befüllen
mit zu behandelnden Massenteile der Zentrifugenkörbe 7 außerhalb des Arbeitsraums
2 erfolgen. Die abgekoppelten Zentrifugenkörbe 7 können grundsätzlich auch gegen andere
der Zentrifugenkörbe 7 getauscht werden, um den Durchsatz der Anlage zu steigern.
[0043] In der Figur 6 ist eine Anlage zum Behandeln von Massenteilen gemäß einer zweiten
Ausführungsform gezeigt. Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der vorbeschriebenen
ersten Ausführungsform gemäß den Figuren 1 bis 5 dadurch, dass die Anlage nur den
einen Zentrifugenkorb 7 aufweist. Entsprechend weist die Anlage auch nur eine einzige
Verbindungsanordnung 17 zum reversibel lösbaren Verbinden des Zentrifugenkorbs 7 mit
dem Korbträger 8 auf, wobei der Aufbau und die Funktionsweise der Verbindungsanordnungen
17 gemäß der ersten Ausführungsform entsprechen, sodass hinsichtlich der Gemeinsamkeiten
auf die vorstehenden Erläuterungen verwiesen wird. Insgesamt sind gleiche Einzelheiten
mit gleichen Bezugszeichen versehen wie in den Figuren 1 bis 5.
[0044] Der Zentrifugenkorb 7 weist, hier, nur eine einzige Kammer auf und ist im verbundenen
Zustand konzentrisch zur Hauptachse D am Korbträger 8 gehalten, wie in der Figur 6
gezeigt. Der Korbträger 8 weist entsprechend auch nur die eine Halteplattform 16 auf,
die mittels des Hauptrotors 12 der Drehantriebsvorrichtung 11 um die Hauptachse D
drehbar ist. Die Drehantriebsvorrichtung 11 weist, im Gegensatz zu der Anlage gemäß
der ersten Ausführungsform, keine Nebenantriebe 14 auf. Die Verbindereinheiten 18
der Verbindungsanordnung 17 sind in Umfangsrichtung um die Hauptachse D gleichverteilt
und mit gleichem Abstand zur Hauptachse D angeordnet.
[0045] In dem ortsfesten Gestell 1, das den Arbeitsraum 2 umschließt, kann der Lackwagen
3 mit dem Tauchbecken 4 mit der Hebevorrichtung 5 entlang der Hochachse, die sich
in einem kartesischen Koordinatensystem mit drei Raumrichtungen X, Y und Z entlang
der Z-Richtung erstreckt, verlagert werden. In der Figur 6 sind zur Verdeutlichung
der Ausrichtung des Gestells 1 die drei Raumrichtungen X, Y und Z eingezeichnet. Die
Raumrichtung Z verläuft parallel zur Schwerkraftrichtung. Die Bezeichnungen "unten",
"oben", "unterhalb" und "oberhalb" sind als Lageangaben in Bezug auf die Z-Richtung
zu verstehen. Unter "horizontal" ist eine Erstreckung parallel zu einer von den beiden
Raumrichten X und Y aufgespannten Ebene zu verstehen. Der Zentrifugenkorb 7 kann ebenso
mit der Hebevorrichtung 5 zum An- und Abkoppeln von unten an den Korbträger 8 herangefahren
beziehungsweise abgelassen werden. Der Querbalken 9 ist, hier, um eine horizontale
Schwenkachse S schwenkbar im Gestell 1 eingebunden und mit einem Schwenkantrieb 33
um die Schwenkachse S schwenkend antreibbar. Die Schwenkachse S erstreckt sich , hier,
parallel zur Raumrichtung Y.
Bezugszeichenliste
[0046]
- 1
- Gestell
- 2
- Arbeitsraum
- 3
- Lackwagen
- 4
- Tauchbecken
- 5
- Hebevorrichtung
- 6
- Zentrifuge
- 7
- Zentrifugenkorb
- 8
- Korbträger
- 9
- Querbalken
- 10
- Drehtraverse
- 11
- Drehantriebsvorrichtung
- 12
- Hauptantrieb
- 13
- Längswelle
- 14
- Nebenantrieb
- 15
- Kraftübertragungsstrang
- 16
- Halteplattform
- 17
- Verbindungsanordnung
- 18
- Verbindereinheit
- 19
- Basiskörper
- 20
- Bolzenaufnahme
- 21
- Verbindungsbolzen
- 22
- Verriegelungsmechanismus
- 23
- Formschlusselement
- 24
- Steckkupplung
- 25
- Verbindungsfläche
- 26
- Verbindungsflansch
- 27
- Bodenwand
- 28
- Nut
- 29
- Bolzenkörper
- 30
- Gewindebohrung
- 31
- Schraube
- 32
- Schraube
- 33
- Schwenkantrieb
- A
- Bolzenachse, Mittelachse
- D
- Hauptachse
- K
- Korbachse
- S
- Schwenkachse
- X, Y, Z
- Raumrichtung
1. Anlage zum Behandeln von Massenteilen, wobei die Anlage umfasst:
eine Tragstruktur (1) mit einem Tragelement (9),
einen Korbträger (8), der gegenüber dem Tragelement (9) um eine Hauptachse (D) drehbar
gelagert ist,
eine Drehantriebsvorrichtung (11) zum Drehen des Korbträgers (8) um die Hauptachse
(D),
zumindest einen Zentrifugenkorb (7) zum Aufnehmen der Massenteile, und je Zentrifugenkorb
(7) eine Verbindungsanordnung (17) zum reversibel lösbaren Verbinden des jeweiligen
Zentrifugenkorbs (7) mit dem Korbträger (8), wobei die zumindest eine Verbindungsanordnung
(17) mehrere Verbindereinheiten (18) aufweist,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Verbindereinheiten (18) jeweils einen Basiskörper (19) mit einer Bolzenaufnahme
(20), einen in die Bolzenaufnahme (20) einführbaren Verbindungsbolzen (21) und einen
Verriegelungsmechanismus (22) aufweisen,
wobei in einem verbundenen Zustand die Verbindungsbolzen (21) in den Bolzenaufnahmen
(20) eingeführt und mittels der Verriegelungsmechanismen (22) an den Basiskörpern
(19) fixiert und in einem gelösten Zustand die Verbindungsbolzen (21) relativ zu den
Basiskörpern (19) axial verlagerbar sind.
2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass die Verriegelungsmechanismen (22) an den Basiskörpern (19) angeordnet sind.
3. Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
dass die Verriegelungsmechanismen (22) pneumatisch betätigbar sind.
4. Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
dass die Drehantriebsvorrichtung (11) eine um die Hauptachse (D) rotierend antreibbare
Längswelle (13) aufweist, wobei die Längswelle (13) als Hohlwelle gestaltet ist, durch
die eine Pneumatikleitung (24) von der Tragstruktur (1) zum Korbträger (8) geführt
ist.
5. Anlage nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
dass die Verriegelungsmechanismen (22) jeweils Formschlusselemente (23) aufweisen, die
am Basiskörper (19) verlagerbar angeordnet sind.
6. Anlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
dass die Formschlusselemente (23) hin zu einer Mittelachse (A20) der Bolzenaufnahmen (20)
mit Federkraft beaufschlagt sind.
7. Anlage nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet,
dass die Verbindungsbolzen (21) jeweils eine umlaufende Nut (28) aufweisen, wobei im verbundenen
Zustand die Formschlusselemente (23) in die Nuten (28) eingreifen.
8. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
dass die Basiskörper (19) an dem Korbträger (8) und die Verbindungsbolzen (21) an dem
zumindest einen Zentrifugenkorb (7) angeordnet sind.
9. Anlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
dass der Korbträger (8) je Zentrifugenkorb (7) eine Halteplattform (16) aufweist, wobei
die Basiskörper (19) der zumindest einen Verbindungsanordnung an der Halteplattform
(16) angeordnet sind.
10. Anlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
dass die Verbindereinheiten (18) der zumindest einen Verbindungsanordnung (17) an der
zumindest einen Halteplattform (16) in Umfangsrichtung um eine Korbachse (K) beabstandet
zueinander angeordnet sind.
11. Anlage nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet,
dass mehrere der Halteplattformen (16) am Korbträger (8) angeordnet sind, wobei die Halteplattformen
(16) von der Drehantriebsvorrichtung (11) um die jeweilige Korbachse (K) drehend antreibbar
sind.
12. Anlage nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet,
dass die Verbindungsbolzen (21) der zumindest einen Verbindungsanordnung (17) von einer
stirnseitig ausgebildeten Verbindungsfläche (25) des zumindest einen Zentrifugenkorbs
(7) vorstehen.
13. Anlage nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,
dass die Verbindungsfläche (25) an einem Verbindungsflansch (26) des zumindest einen Zentrifugenkorbs
(7) ausgebildet ist.
14. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet,
dass die Verbindungsbolzen (21) jeweils eine Bolzenachse (A) aufweisen, wobei die Bolzenachsen
(A) parallel zur Hauptachse (D) ausgerichtet sind.
15. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet,
dass die Anlage eine Hebevorrichtung (5) zum Höhenverstellen des zumindest einen Zentrifugenkorbs
(7) entlang der Hauptachse (D) aufweist.