DE1956567A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Bearbeiten von Werkstuecken - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Bearbeiten von WerkstueckenInfo
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Description
dr.ing. H. NEGENDANK ■ dipl-ing. H. HAUCK · dipl-phys. W. SCHMITZ
HAMBURG-MÜNCHEN
ZUSTEI.I.UNGSANSCHRIFT: HAMBURG 36 · NEÜERWAII41
TEL·. 367428 UND 364110
THE UDYIITE CORPORATION «ι.S3800se
tbmgh,.i™o»da*atent
21441 Hoover Road '
Warren, Miehigan/tJSA Hamburg, den 10. Nov. 1969
Die Erfindung bezieht sieb, auf ein Verfahren und eine Vorrichtung
zur gleichzeitigen Bearbeitung und Beförderung von Werkstücken vermittels einer sich schnell fortbewegenden,
eingeschlossenen Strömung eines Arbeitsmittels, in welches Werkstücke eingeführt werden, die von dem Arbeitsmittel
mitgeführt und weiterbefördert, anschließend aus der Strömung entnommen und schließlich, wenn erwünscht, in einer
geordneten Reihenfolge in getrennte, anschließende Ströme
eingeführt werden, wodurch eine mehrstufige Bearbeitung der Werkstücke erfolgen kann.
Zum Transport einzelner Werkstücke durch eine oder mehrere
Bearbeitungeetationea, in denen an den Werkstücken jeweils
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• _ 2 -
ein Bearbeitungsvorgang aus einer großen Vielzahl von
mechanischen oder chemischen Bearbeitungsvorgangen ausgeführt
werden kann, sind "bereits viele Vorrichtungen und Verfahren vorgeschlagen worden. Bei derartigen Vorrichtungen
sind die einzelnen Werkstücke in der Regel an einem Werkstückgestell befestigt und werden in dieser
Porm von einer zur nächsten Station befördert. Kleinere ^ Werkstücke, die nicht oder nur unter Schwierigkeiten
einzeln an einem Gestell befestigt werden können, werden normalerweise in geschütteten Mengen bearbeitet, indem
sie in geeignete Werkstückbehälter oder !Tonnen eingefüllt werden, die dann nacheinander die einzelnen Bearbeitungsstationen
durchlaufen.
Bei Verfahren, bei denen die Werkstücke einer oder mehrerer Bearbeitungen durch Untertauchen in einer Arbeitsflüssigkeit
unterworfen werden, verwendet man üblicherweise einen oder mehrere Arbeitsbehälter oder Tanks, die jeweils
die gewünschte Arbeitsflüssigkeit enthalten, in welcher die Werkstücke während des Verfahrensablaufs nacheinander
untergetaucht werden. Die für diesen Zweck verwendeten Vorrichtungen weisen in der Regel einen Rahmen mit Halteschienen
auf, auf denen die Werkstückhalter beweglich gelagert sind und ihrerseits die Werkstückgestelle oder
-behälter mit den Werkstücken halten.
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Es ist ohne weiteres ersichtlich, daß der Maschinenaufbau
und die Reihe der Arbeitsbehälter verhältnismäßig viel Platz beanspruchen, um die Arbeitsvorrichtungen und die diesen
zugeordneten Hilfs- oder Zusatzeinrichtungen unterzubringen. Weiterhin ist es einleuchtend, daß die bei diesen
Vorrichtungen von Hand oder auf mechanischem Wege erforderliche
Beschickung und Entnahme der Werkstücke und die Bearbeitung in abgegrenzten Mengen aufwendig und zeitraubend
ist und zur Erzielung einer hohen Produktionskapazität hohe Investitionen für die Hauptanlage und für die zusätzlichen
Einrichtungen erforderlich sind. Bearbeitungsvorrichtungen
dieses Typs sind außerdem gekennzeichnet durch eine große Anzahl beweglicher Teile, die eine häufige
Wartung notwendig machen, összäiv EIe einwandfrei und zufriedenstellend
arbeiten, besonders dann, wenn die Maschinen in einer korrosiven Atmosphäre eingesetzt sind.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bearbeiten von Werkstücken zu
schaffen, durch, welche viele Schwierigkeiten und Nachteile
der bekannten Verfahren und Vorrichtungen beseitigt werden. Außerdem sollen die Vorrichtung und das Verfahren
erheblich vereinfacht werden und sich durch eine Anpassungsfähigkeit und Vielseitigkeit auszeichnen, die mit bekannten
Verfahren und Einrichtungen nicht erzielbar sind.
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Zur lösung der gestellten Aufgabe wird ein Verfahren vorgeschlagen,
das erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet ist, daß eine eingeschlossene Strömung eines Arbeitsmittels ausgebildet
und ein Werkstück in die Strömung eingeführt wird, eine gleichzeitige Bearbeitung und Beförderung des von
der Strömung mitgeführten Werkstückes während der Fortbewegung der Strömung erfolgt, das Werkstück für eine zur
Durchführung einer gewünschten Bearbeitung ausreichende ™ Zeitspanne innerhalb der Strömung belassen und anschließend
aus der Strömung entnommen wird.
Die zur Durchführung des Verfahrens vorgeschlagene Vorrichtung weist eine langgestreckte Rohrleitung und Vorrichtungen
zum Einführen von Werkstücken in den Strom des Arbeitsmittels auf, damit diese von der Strömung mitgenommen werden
können und dabei eine gleichzeitige Bearbeitung und Beförderung derselben erfolgen kann. Die Werkstücke wer-I^
den an einem stromabwärts des Einführpunktes liegenden Stelle aus der Rohrleitung entnommen und von dem Arbeitsmittel
getrennt, das seinerseits vorzugsweise zum Einlaß der Rohrleitung zurück umgewälzt wird. Die Geschwindigkeit
des Arbeitsmittels und die Länge der Rohrleitung stehen in einem bestimmten Verhältnis, damit eine gewünschte Bearbeitungszeit
der Werkstücke erzielt wird, während diese von dem Arbeitsmittel mitgeführt werden. Außerdem kann
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die formgebung der Rohrleitung beliebig gewählt werden,
damit der zur Verfügung stehende Raum optimal ausgenutzt wird und die Werkstücke in bezug auf den Einführpunkt in
die Rohrleitung an einer gewünschten Stelle entnommen oder abgegeben werden können.
Wenn eine mehrstufige Bearbeitung der Werkstücke erwünscht
ist, werden die Werkstücke von einer Rohrleitung an einer Stelle abgegeben, welche sich in der Nähe des Einlasses
einer zweiten Rohrleitung befindet, durch welche ein anderes Arbeitsmittel umgewälzt wird und durch welche die Werkstücke
nacheinander in einer bestimmten Reihenfolge geleitet werden. Die gesamte Bearbeitung der Werkstücke kann durch
Verwendung einer oder mehrerer Rohrleitungen erfolgen oder andererseits kann auch ein Teil der Bearbeitung vermittels
des Verfahrens und der Vorrichtung nach der Erfindung erfolgen, während die übrige Bearbeitung entsprechend den
jeweiligen Anforderungen oder Bedürfnissen vermittels herkömmlicher Bearbeitungsvorrichtungen durchgeführt wird,
so daß für das Verfahren ein Optimum an Vielseitigkeit und
Wirtschaftlichkeit erzielt wird.
Weitere Merkmale, sowie die Vorteile der Erfindung sind
aus der nachstehenden Beschreibung verschiedener, bevorzugter Ausführungsbeispiele ersichtlioh, die anhand der
Zeichnungen näher erläutert werden.
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Pig. 1· ist eine schematische Draufsicht auf eine
erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Vorrichtung, welche für eine mehrstufige Bearbeitung von Werkstücken ausgelegt ist.
Fig. 21 ist eine schaubildliche Darstellung eines
zylindrischen Werkstückbehälters.
Fig. 31 ist eine schematische Draufsicht auf einen
Bearbeitungsabschnitt der in Fig. 1' dargestellten Torrichtung und zeigt Einzelheiten'
des Bearbeitungsabschnittes.
Fig. 1 ist eine schematische Draufsicht auf eine Reihe miteinander verbundener Bearbeitungsvorrichtungen mit Rückführung, nach einer bevorzugten
Ausführung der Erfindung.
Fig. 2 zeigt in einem größeren Maßstab einen.senkrechten
Längsschnitt durch eine Einführvorrichtung zum Einführen eines Werkstückes in
das Einlaßende einer Rohrleitung und zeigt schematisch die zugeordneten Rohrleitungen
zum Zuführen des Arbeitsmittels.
Fig. 2A ist ein vergrößerter, senkrechter Längsschnitt
durch eine der Fig. 2 ähnliche Einführvorrich tung, die sich besonders dazu eignet, ein Werkstück in der Form eines zylindrischen Behälters
und das Arbeitsmittel in das Einlaßende einer zur Bearbeitung dienenden Rohrleitung einzuführen,
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Pig. 2B ist ein senkrechter Längsquerschnitt durch
eine weitere Ausführung einer Einführvorrichtung zum Einführen von Werkstückbehältern und
Arbeitsmittel in den Einlaßabschnitt der Bear "be itungs-Rohr Ie itüng.
Pig. 20 ist ein senkrechter Aufrißquerschnitt entlang
der Linie 2C-2C durch die in Pig. 2B dargestellte Einführvorrichtung.
Pig. 3 ist ein senkrechter Längsschnitt durch eine Ausführung einer Axialpumpe, die als Einführvorrichtung
oder als ein in der Leitung angeordneter S trömungs verstärker dienen kann.
Pig. 4 ist eine teilweise εehautildliehe Ansicht der.;,
in Pig. 1 neben üca Vorratsbehälter für das
Arbeitsmittel dargestellten Torrichtung.
Pig. 5 ist ein teilweise im Schnitt gehaltener, bruchstückhafter seitlicher Aufriß einer weiteren
Anordnung, einer Einführvorrichtung, die unterhalb
des Pegelstandes des in dem Vorratsbehälter befindlichen Arbeitsmittels angeordnet und
in dem Arbeitsmittel versenkt ist.
Pig. 6 ist eine schematische Draufsicht auf eine andere Ausbildung der in Pig. 1 dargestellten Vorrichtung,
wobei das Einlaß- und das Auslaßende eines Rohrleitungsabschnittes entfernt voneinander
angeordnet sind.
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fig. 7 ist ein schematischer seitlicher Aufriß der
in fig. 6 dargestellten Vorrichtung, wobei sich die Rohrleitung und die Arbeitsmittelrückleitung in verschiedenen Höhen befinden.
flg. 8 ist ein schematischer, bruchstückhafter seitlicher Aufriß einer Torrichtung, in welcher
die Rohrleitung in der form einer Spirale angeordnet ist.
flg. 9 ist ein schematischer seitlicher Aufriß einer
Torrichtung, in welcher, beispielsweise zur Trocknung der Werkstücke, Luft als Arbeitsmittel verwendet wird und die Rohrleitung
so ausgebildet ist, daß die Fortbewegung der Werkstücke durch die Rohrleitung durch Schwerkraft unterstützt wird.
fig. 10 bis 15 einschließlich sind Querschnitte durch die Bearbeitungsrohrleitung und zeigen verschiedene Ausführungen derselben.
fig. 16 ist ein Querschnitt durch eine Rohrleitung, die auf ihrer Innenseite mehrere, nach innen
gerichtete flügel aufweist, welche dazu dienen, eine Richtungsführung auf das durch die
Rohrleitung strömende Arbeitsmittel auszuüben.
flg. 17 ist ein teilweise im Schnitt gehaltener seitlicher Aufriß und zeigt die Spiralausbildung
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der Flügel der in Pig. 16 dargestellten Rohrleitung.
flg. 18 ist ein senkrechter Schnitt durch eine weitere
RohrIeitungsausführung.
flg. 19 ist ein senkrechter Schnitt wiederum durch eine
weitere Rohrleitungsausführung.
Pig. 20 ist ein senkrechter Schnitt durch eine Rohrleitung, die mehrere, jeweils in den Ecken
angeordnete und in Längsrichtung verlaufende Rohrleitungen mit einer Reihe von Öffnungen
über ihre Länge aufweist, durch welche ein Arbeitsmittel in das Innere der Rohrleitung
eingeführt werden kann.
yig, 21 ist eine abgeänderte Aueführungsform der in
I1Ig. 20 dargestellten Rohrleitung.
Fig. 22 ist ein senkrechter Schnitt durch eine Rohrleitung, welche auf ihrer Innenseite mehrere
Spiralnuten aufweist, die dazu dienen, dem durch die Rohrleitung strömenden Arbeitsmittel
einen bestimmten, gesteuerten Strömungeverlauf zu erteilen.
Fig. 23 ist ein senkrechter Schnitt durch eine Rohrleitung, üi· mit eintr in tint Düe· auslaufenden Zuführleitung Ttriflhen lit« welche daeu
dient, «in Arfetitimltttl in Saagtn-'caj.lrich-tung
- 10 * 009825/1263 '
. - ίο -
in das Innere der Rohrleitung einzuführen.
Pig. 24 ist ein teilweise, im Schnitt gehaltener seitlicher Aufriß und zeigt an einem Rohrleitungsabschnitt die Anordnung einer Düse, welche dazu dient, zusätzliches Arbeitsmittel in das
Innere der Rohrleitung einzuführen.
Pig. 25 ist eine bruchstückhafte und teilweise im
Schnitt gehaltene Iängsansicht einer Rohrleitung mit einem diese umgebenden Sammelrohr,
aus dem zusätzliches Arbeitsmittel durch eine Reihe, unter einem Winkel angeordneter Busen
in das Tim ere der Rohrleitung eingespritzt
werden kann.
Pig. 251 ist ein bruchstückhafter, teilweise im Schnitt
gehaltener seitlicher Aufriß eines Abschnittes der Be arbeitungerohrleitung, welcher mit einem
Strömungeverstärker ausgestattet ist, der in der Weise arbeitet, daß ein Teil des Arbeitsmittels
aus der Rohrleitung abgesogen und dann unter erhöhtem Druck und mit erhöhter Geschwindigkeit wieder in die Rohrleitung zurückgeführt
wird.
Pig. 25B ist eine abgeänderte Ausführungeform des in
Pig. 25A dargestellten StrömungaTerstärkera.
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26-26 durch die Rohrleitung und das Sammelrohr der Pig. 25.
Pig. 27 ist ein senkrechter Schnitt durch eine Rohrleitung, die eine perforierte Isolationshülse
und Elektroden aufweist, die dazu dienen, in Berührung mit metallischen Werkstücken zu
kommen und diese wenigstens während eines Abschnittes ihres Portbewegungsweges durch
die Rohrleitung unter Spannung zu setzen.
Pig. 28 ist ein senkrechter Schnitt durch eine Rohrleitung und ein diese umgebendes Sammelrohr,
das verschiedene Räume aufweist und ermöglicht, Arbeitsmittel in das Innere der Rohrleitung einzuführen und gleichzeitig Arbeitsmittel aus dem Inneren der Rohrleitung abzuziehen.
Fig. 29 ist ein bruchstückhafter seitlicher Aufriß einer Ausführung des Ausladendes der Rohrleitung, welches dazu dient, ein Werkstück
aus dem Arbeitsmittel zu entnehmen»
Fig. 30 ist ein senkrechter Schnitt entlang der linie 30-30 durch die in Fig. 29 dargestellte Torrichtung.
Fig. 31 ist ein bruchstückhafter, waagerechter Längsschnitt entlang der Linie 51-51durch ein
- 12 - .
■ - 12 -
Führungsrohr der Vorrichtung der Pig. 30.
Pig. 32 ist ein bruchstückhafter senkrechter Schnitt durch eine weitere Ausführung eines bogenförmigen
Pührungsschuhs, der dazu dient, Werkstücke von dem Auslaßende einer Rohrleitung
um den Umlenkabschnitt herum zu dem Einlaßende einer benachbarten Rohrleitung
zu führen.
)h Pig. 33 ist eine schaubildliche Darstellung eines
typischen Trägers, in den ein oder mehrere Werkstücke eingelegt werden können, die
durch die Vorrichtung hindurchbefordert und
in dieser bearbeitet werden sollen.
Pig. 34 ist ein Längsschnitt durch den in Pig. 33 dargestellten !Träger, der mehrere kleine Werkstücke
enthält, und
Pig. 35 ist ein Längsschnitt durch eine abgeänderte
* Ausführungsform eines Trägers, in welchem ein
einzelnes Werkstück abnehmbar befestigt ist.
Unter den in der vorliegenden Beschreibung verwendeten Ausdrücken "Bearbeiten" oder "Bearbeitung" soll jede beliebige
mechanische, chemische oder physikalische Behandlung von Werkstücken verstanden werden, während der Ausdruck "Arbeitsmittel" ein beliebiges Strömungsmittel bezeichnet,
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das z.B. gasförmig, flüssig oder fließfähig ist und aus einem Stoff oder einem Gemisch von Stoffen in einem oder
in verschiedenen Aggregatzuständen besteht.
In Pig. 1' der Zeichnungen ist eine Bearbeitungsvorrichtung
schematisch dargestellt, die aus sechs einzelnen Abschnitten besteht, die mit den Buchstaben A1 bis P1 einschließlich
bezeichnet sind. Jeder Abschnitt weist eine Bearbeitungs-Rohrleitung 30' und an deren Einlaßende eine
Einführvorrichtung oder einen Induktor 32' auf, die bzw. der dazu dient, einen zur Bearbeitung bestimmten Behälter
und ein von diesem getrenntes Arbeitsmittel in die Rohrleitung einzuführen, wodurch der Behälter während seiner
Fortbewegung durch die Bearbeitungsvorrichtung gleichzeitig weiterbefördert und bearbeitet wird. Jeder der Abschnitte
A1 bis F1 einschließlich weist einen Behälter oder Tank
34* auf, der jeweils als Behälter für jedes einzelne Arbeitsmittel
dient, das von dem Auslaß- oder Abgabeende der Bearbeitungs-Rohrleitung 30* zu der Einführvorrichtung 32'
durch eine unter Druck stehende Zuführleitung 36' zurück
umgewälzt wird. Das Auslaßende der Rohrleitung 30* eines
Abschnittes ist mit dem Einlaß für die Rohrleitung des benachbarten Abschnittes durch eine bogenförmig ausgebildete
Übergaberutsche 38* verbunden, welche eine ununterbrochene Weitergabe der Werkstückbehälter durch die Bear-
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beitungsvorriohtung ermöglicht.
Die in Pig. 1 · schematisch dargestellte Anordnung ist typisch,
für eine Vorrichtung, in welcher ein flüssiges Arbeitsmittel in den Abschnitten A* bis E1 und ein gasförmiges
Arbeitsmittel wie z.B. luft im Abschnitt F1 verwendet wird. Die Luft wird in die Einführvorrichtung 32» des Abschnittes
F1 durch einen Axialverdichter 40· eingeführt,
der mit einer Zuführleitung 42» verbunden ist. Die Luft wird anschließend von dem Auslaßende der Rohrleitung entweder
an die freie Atmosphäre abgegeben oder je nach Wunsch
teilweise oder im ganzen erneut umgewälzt.
Die in Fig. 1' dargestellte Vorrichtung ist typisch für
eine Vielzahl von Mehrstufenbearbeitungen, die in einem kontinuierlichen Rohrleitungsbetrieb unter Verwendung einer
oder mehrerer, miteinander verbundener Bearbeitungsabschnitte, durch welche die Werkstücke nacheinander hindurchgeführt
werden, durchgeführt werden können. Die Mehrstufenbearbeitung vermittels der in Pig. 1f dargestellten Vorrichtung
kann beispielsweise aus einer mehrstufigen chemischen Umwandlungsbeschichtung von Aluminiumbehältern
wie beispielsweise dem in Fig. 21 dargestellten zylindrischen
Behälter 44* bestehen, der aus einer nahtlosen zylindrischen
Seitenwand und einer in einem Stück mit dieser ausgebildeten Bodenfläche besteht. Behälter dieser Art
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werden typischerweise zur Verpackung von Getränken unterschiedlicher
Sorten verwendet. Durch eine Umwandlungsbeschichtung
der inneren und äußeren Oberflächen des Behälters wird die Widerstandsfähigkeit des Aluminiumbehälters
gegenüber chemischen Einflüssen erhöht und eine verbesserte Grundlage für das Aufbringen zusätzlicher schmückender und
/oder schützender Überzüge geschaffen. Die Vielseitigkeit
des Verfahrens und der Vorrichtung nach der Erfindung gestatten, daß die in Pig. 1· dargestellte Vorrichtung unmittelbar
mit der Abgabeseite einer oder mehrerer Herstellungsmaschinen für die Behälter 44' verbunden werden
kann und die Behälter Ende an Ende in Pfeilrichtung in die
Einführvorrichtung 32* des Abschnittes A* eingeführt werden
können. Im Abschnitt A1 werden die Behälter gereinigt
und zugleich von dem Herstellungsbereich zu dem entfernt von diesem befindlichen Bearbeitungsbereich transportiert.
Zu diesem Zweck kann das im Bearbeitungsabschnitt A1 verwendete
Arbeitsmittel aus einer geeigneten wässrigen oder organischen Reinigungslösung wie beispielsweise einem auf
der Grundlage von Phosphorsäure oder Schwefelsäure hergestellten und ein geeignetes oberflächenaktives Mittel enthaltenden
sauren Reinigungsmittel oder vorzugsweise einem alkalischen Reingungsmittel bestehen, das in der Regel
ein Gemisch von alkalischen Metallsalzen wie beispielsweise Natriumsalze in der Form von Karbonaten, Phosphaten,
Polyphosphaten und Hydroxyden enthält, und die in Mengen
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von 5,22/25,76 g/l (0,5 bis 4 Unzen pro Gallone) und im allgemeinen in einem pH-Wert-Bereich von 9 bis 11 verwendet
werden. Durch die Reinigungslösung werden verunreinigende Stoffe und Oxide von den Oberflächen der Behälter
entfernt und die Oberflächen derselben erfahren eine schwache Ätzbehandlung.
Die Länge der Bearbeitungs-Rohrleitung 50f des Abschnittes
A1 und die Geschwindigkeit der Reinigungsflüssigkeit stehen in einem bestimmten Zusammenhang, so daß die Berührungs-
oder Verweilzeit der Behälter, innerhalb der Reinigungsflüssigkeit ausreicht, um eine im wesentlichen
vollständige Beseitigung der verunreinigenden Stoffe zu erzielen. Üblicherweise beträgt die Reinigungszeit von
etwa 10 Sekunden bis zu etwa 1 Minute. Die Reinigungsflüssigkeit wird nach der Abgabe aus der Bearbeitungs-Rohrleitung
des Abschnittes A* zu dem Behälter 54* zurückgeleitet,
von welchem sie erneut durch die Zuführleitung 56' der Einführvorrichtung 52· zugeführt wird.
Im Abschnitt B1 der in Fig. 1 * dargestellten Vorrichtung
erfolgt üblicherweise eine Spülung mit Wasser, wobei das Arbeitsmittel aus Wasser oder deionisiertem Wasser besteht,
das dazu dient, Reste der Reinigungsflüssigkeit, sowie etwa noch verbleibende Verunreinigungen von den Behälterober-
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flächen zu entfernen. Der SpülVorgang kann im Gegensatz
zu dem in Fig. 1· dargestellten einzelnen Abschnitt B'
auch in mehreren Abschnitten erfolgen, um die Behälter in angemessener Weise zu spülen. Die Spülflüssigkeit wird
in entsprechender Weise zu dem Behälter 34' des Abschnittes B1 zurückgeleitet und durch die Zuführleitung 36' erneut
zu dem Einlaßende der Rohrleitung umgewälzt.
Nach erfolgter Spülung in Abschnitt B1 werden die Behälter
an den Abschnitt C1 abgegeben, in welchem eine geeignete
chemische Flüssigkeit zur Ausführung einer Umwandlungsbeschichtung
verwendet wird, die beispielsweise zur Ausführung einer der bekannten Ohromatbeschichtungen dient und typischerweise
sechswertige Chromionen in einer üblicherweise zwischen 0,2 bis etwa 10 g/l betragenden Konzentration aufweist.
Diese Arbeiteflüssigkeit wird in diesem Abschnitt in einem geregelten Temperaturbereich von beispielsweise 15 0C bis
55 0C (60° bis etwa 130° F) und bei einem pH-Wert von
üblicherweise etwa 1 bis etwa 3 gehalten. Der Aluminiumbehälter wird in der zur Chromatumwandlungsbeschichtung dienenden
Arbeiteflüssigkeit für eine Zeitspanne belassen,. un einen amorphen, gegen Korrosion schützenden Überzug
gewünschter Dicke auszubilden, damit der erforderliche Korrosionsschutz und/oder die für das anschließende Aufbringen
von Farben5 anderen organischen Überzügen oder einer
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abschließenden Oberflächenverzierung erforderliche Unterlage geschaffen wird. Die Länge des zu dieser Bearbeitung
dienenden Rohrleitungsabschnittes und die Geschwindigkeit der Arbeitsflüssigkeit stehen in einem bestimmten Zusammenhang,
damit die Behändlungsdauer im allgemeinen wenigstens
etwa 1 Sekunde bis zu etwa 12 Sekunden oder mehr beträgt. Die von dem Auslaßende der Rohrleitung des Abschnittes
C1 abgegebene Arbeitsflüssigkeit wird wie bei den vorhergehenden
Abschnitten zu dem Behälter oder Tank 34' zurückgeführt, um vermittels der Zuführleitung 36' erneut zu
der Einführvorrichtung 32' umgewälzt zu werden.
Fach Behandlung im Abschnitt C1 werden die Behälter an den
Abschnitt D1 abgegeben, in welchem in dem hier beschriebenen
Fall eine Spülung mit Leitungswasser erfolgt. Schließ-1,
lieh werden die Behälter an den Abschnitt E1 abgegeben, in
welchem sie einer abschließenden Spülung mit deionisiertem Wasser unterworfen werden. Spülzeiten von allgemein 1 bis
3 Sekunden sind für die meisten Zwecke völlig ausreichend. Nach dem Verlassen des Abschnittes E1 werden die behandelten
und gespülten Behälter an den Abschnitt F* abgegeben, in
welchem eine Trocknung erfolgt und die Behälter gleichzeitig einer gewünschten, entfernten Stelle der Anlage zugeführt
werden, an der je nach Wunsch weitere Herstellungsoder Bearbeitungssohritt© und/oder Füllvorgänge ausgeführt
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werden. Die dem Abschnitt 3?1 zugeführte Luft ist Vorzugsweise
erwärmt, um die Entfernung und Verdampfung von auf den Behälteroberflächen zurückbleibendem Spülwasser zu beschleunigen
und die Behälter für die weitere Bearbeitung ausreichend zu trocknen.
Wie.die vorstehende Beschreibung in Verbindung mit der in
Fig. 1f dargestellten Vorrichtung mit mehreren Abschnitten
zeigt, wird in den Rohrleitungen eine kontinuierliche Bearbeitung der Werkstückbehälter mit hoher Geschwindigkeit
erzielt, ohne daß es dabei erforderlich ist, die Werkstückbehälter von Hand oder anderweitig zu handhaben. In
einer derartigen Vorrichtung mit mehreren Abschnitten ist es üblich, die Durchflußgeschwindigkeit des Arbeitsmittels
in Längsrichtung in jedem Abschnitt so zu steuern, daß die
Geschwindigkeit der durch diese hindurch beförderten Werkstücke wenigstens ebenso hoch und vorzugsweise etwas höher
ist als die Geschwindigkeit der Werkstücke in den vorhergehenden Abschnitten, damit der Transport der Werkstücke
ungehindert und kontinuierlich erfolgen kann. Wenn diese verschiedenen Paktoren so miteinander in Beziehung gesetzt
werden, daß sich die erforderliche Mindestbearbeitungszeit
ergibt, läßt sich vermittels der Vorrichtung und des Verfahrens der Erfindung ein Ausstoß von 100 bis über 1000
Behältern pro Minute erzielen, wobei die Ergebnisse durchaus zufriedenstellend sind.
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- - 20 - ■
Aus der in Pig. 1* dargestellten Anordnung läßt sich weiterhin
ersehen, daß die Bearbeitungs-Rohrleitungen in einer von vielen unterschiedlichen Formgebungen ausgebildet werden können,
so daß sich eine optimale Ausnutzung des zur Verfugung stehenden Raumes ergibt und die Werkstücke von jedem Abschnitt
an einer Stelle abgegeben werden, die sich entweder in der Mhe oder entfernt von ihrem Eintrittspunkt in die
Rohrleitung befindet. In dieser Hinsicht läßt sich fest-
™ stellen, daß die Rohrleitungen der Abschnitte B1 bis einschließlich
E1 eine allgemein U-förmige Formgebung aufweisen,
welche der sogenannten Rückführ-Anordnung entspricht, bei welcher sich der Einführpunkt für die Werkstücke am Einlaßende
der Rohrleitung in der Nähe des oder neben dem Abgabepunkt der Werkstücke befindet. Im Gegensatz dazu sind
die Rohrleitungen der Abschnitte A* und F1 so angeordnet,
daß der gewünschte Weitertransport der Werkstücke von ihrem Einfuhrpunkt zu einer entfernt von diesem Punkt befindlichen
Jk Stelle erhalten wird, welche mit der Stelle zusammenfällt,
an der eine weitere Bearbeitung oder Handhabung der Behälter ausgeführt werden soll, so daß Transportprobleme auf
ein Minimum herabgesetzt werden und der Wirkungsgrad gesteigert wird. Es ist weiterhin zu ersehen, daß die einzelnen
Bearbeitungs-Rohrleitungen der verschiedenen Abschnitte auf verschiedene Höhen mit Abständen in senkrechter Richtung
geführt sein können, so daß sich ein optimaler Werkstückfluß ergibt. Die Rohrleitungen können außerdem unterhalb dee Erd-
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bodens oder der Arbeitsfläche verlaufen, so daß der Arbeitsbereich,
neben den Arbeitsmittelbehältern frei bleibt und gegebenenfalls zur Aufstellung zusätzlicher Einrichtungen
verwendet werden kann.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung gestattet auch die Ausführung anderer oder weiterer Behandlungen oder Bearbeitungen
zusätzlich zu der bereits erwähnten mehrstufigen chemischen Umwandlungsbehändlung.von Aluminiumbehältern. Andere
und typische chemische Behandlungen, die sich ebenfalls ausführen lassen, sind das Aufbringen von Phosphatbeschichtungen,
das Abbeizen oder Ätzen mit Säure, das Aufbringen nichtgalvanischer Überzüge, anderer Beschichtungen
oder farbstoffe, beispielsweise auf anodisierte Aluminiumoberflächen, und das chemische !Trocknen vermittels
Lösungsmitteln wie z.B. Trichloräthylen und dgl. Die verwendeten Arbeitsmittel bestehen in entsprechender Weise
aus homogenen Gasen oder flüssigkeiten oder auch aus flüssigkeitsemulsionen,
flüssigkeitssuspensionen, in denen
feste !Teilchen durch einen flüssigen oder gasförmigen !Träger
mitgeführt werden, oder auch aus einem Zweiphasengemisch
aus Gas und/oder flüssigkeit und/oder Luft.
Sie durch die Beschaffenheit der Arbeitemittel und die
Anzahl und formgebung der einzelnen Bearbeitungsabschnitte
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gegebenen Möglichkeiten ermöglichen eine nahezu unbegrenzte Anpassungsfähigkeit und Vielseitigkeit des Verfahrens
und der Vorrichtung nach der Erfindung, so daß entsprechend des gewünschten Verwendungszweckes eine Vielzahl von Bearbeitungen
oder Behandlungen der Werkstückbehälter möglich sind. Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
lassen sich außer dem in Pig. 2· dargestellten zylindrischen Behälter, der ein geschlossenes Ende aufweist, auch
Werkstückbehälter anderer Formgebung und unterschiedlicher Längen verwenden, die entweder an beiden Enden offen oder
teilweise offen sind, indem sie vorstehende Flansche aufweisen. Der hier verwendete Ausdruck "Behälter" soll allgemein
napfförmig ausgebildete Gegenstände bezeichnen, die offene oder geschlossene Enden aufweisen, und solüjsich
auch auf andere Gegenstände innerhalb dieser allgemeinen Kategorie beziehen, wie z.B. Geschosshülsen, Behälter für
Getränke oder Speisen, unter Druck stehende Sprühdosen (Aerosolbehälter) und dgl., deren Länge in bezug auf ihren
Durchmesser so bemessen ist, daß sie in Längsrichtung ausgerichtet durch eine Rohrleitung einschließlich der in
dieser befindlichen Windungen hindurchgeführt werden können. Die Werkstücke können überdies anstelle des in Fig.
21 dargestellten kreisförmigen Querschnittes des Behälters
44* die unterschiedlicheten Querschnittsauebildungen aufweisen und beispielsweise elliptisch, rechteckig, quadratisch, dreieckig, mehreckig oder in einer unregelmäßigen
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Formgebung ausgeführt sein, deren größter Durchmesser unter
Belassung eines Spielraums fast dem Innendurchmesser der Rohrleitung entspricht und deren länge eine ungehinderte
richtungsgebundene Fortbewegung derartiger Behälter durch die Rohrleitung und die in dieser befindlichen Windungen
ermöglicht.
Es soll jetzt eine ausführlichere Beschreibung eines Bearbeitungsabschnittes
wie z.B. des in Pig. 3' dargestellten Bearbeitungsabschnittes C gegeben werden. Dieser Anschnitt,
der in der vorstehend beschriebenen Weise die zur Umwandlungsbeschichtung
dienende Lösung enthält, weist eine durch einen Motor 48· angetriebene Kreiselpumpe 46' und eine Einlaßleitung
50% auf, welche die Saugseite der Pumpe mit dem
Behälter 34' verbindet, in welchem sich das Arbeitsmittel befindet. Das unter Druck stehende Arbeitsmittel wird durch
eine mit der Abgabeseite der Pumpe verbundene Zuführleitung 52» der Einführvorrichtung oder dem Induktor 32' zugeführt,
die bzw. der sich auf der Einlaßseite der Bearbeitungs-Rohrleitung 30* befindet. Entsprechend einer bevorzugten Ausführung
ist ein Abschnitt 54* der Rohrleitung 30· aus einem
durchsichtigen Werkstoff wie beispielsweise Glas oder PoIymethylmethacrylat
hergestellt, um eine Beobachtung der Werkstücke und der Arbeitsflüssigkeit zu gestatten, welche durch
die Rohrleitung hindurchgeführt werden.
-.24 009825/1263
Die Steuerung der Geschwindigkeit des in die Bearbeitungs-Rohrleitung
eingeführten Arbeitsmittels und die Abstimmung der iOrtbewegungsgeschwindigkeit der Werkstücke im Abschnitt
C mit dem vorhergehenden und dem nachfolgenden Abschnitt
kann auf einfache Weise innerhalb vorbestimmter Grenzwerte vermittels einer geeigneten Durchflußmeßvorrichtung 56· erfolgen,
die in Hg. 51 schematisch dargestellt ist. Die
Durchflußmeßvorrichtung kann von einer beliebigen, bekannten Ausführung sein, welche entweder die Werkstücke zählt oder
die Geschwindigkeit der durch die Rohrleitung fortbewegten Werkstücke und/oder die Longitudinalgeschwindigkeit des
durch die Rohrleitung hindurchgehenden Arbeitsmittels anzeigt, um die Aufrechterhaltung eines angemessenen Abstandes
zwischen aufeinanderfolgenden Werkstückbehältern und einer erwünschten Mindestgeschwindigkeit derselben zu gewährleisten.
Die Durchflußmeßvorrichtung 56' ist in'geeigneter
Weise mit einem Steuergerät 58· verbunden, das geeignete elektrische Schaltungselemente aufweist, welche in
an sich bekannter Weise die Einstellung bestimmter Grenzwerte gestatten und in regelmäßigen Abständen ein motorisch
angetriebenes Steuerventil 60' in der Zuführleitung 52· betätigen,
um die Zufuhr von Arbeitsmittel zu der Einführvorrichtung
32* zu steigern oder zu verringern, damit die Geschwindigkeit
innerhalb vorbestimmter, eingestellter Grenzwerte gehalten wird. Andererseits kann das Steuergerät 53*
. - 25 -
009825/1263
auch, dazu verwendet werden, die Drehzahl des Motors 48·
zu steuern, um die Abgabe von Arbeitsmittel durch die
Pumpe 46' entsprechend zu korrigieren.
Zusätzlich zu der Durchflußsteuervorrichtung weist die in Fig. 3' dargestellte Anordnung zusätzliche Steuervorrichtungen
auf, die für einen oder mehrere Abschnitte der Vorrichtung vorgesehen werden können, um das Zusammenspiel
zwischen den verschiedenen Abschnitten abzustimmen und Jedes einzelne Arbeitsmittel innerhalb eines vorbestimmten
Temperaturbereiches und seine Zusammensetzung innerhalb bestimmter Grenzen zu halten, damit bei der Behandlung der
Werkstückbehälter eine gleichförmige Bearbeitung gewährleistet ist. Beispielsweise kann die Temperatur der Arbeitsflüssigkeit
dadurch innerhalb vorbestimmter Grenzen gehalten werden, daß eine geeignete Temperaturfühlvorrichtung
wie z.B. die Thermoelemente 62' eingesetzt werden, welche die Temperatur des Arbeitsmittels innerhalb des Behälters
341 messen und diese Information einem Steuergerät
64' zuführen, das seinerseits die Wärme- oder Kältezufuhr
zu einem in dem Arbeitsmittel untergetauchten Wärmeaustauscher 66' steuert.
Durch Verwendung einer Propeller-Rührvorrich.tung 68», die
von einer Wand des Behälters 34f nach innen vorsteht, kann
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weiterhin das Arbeitsmittel in einem verhältnismäßig homogenen Zustand gehalten und eine gleichmäßige Temperaturverteilung
innerhalb des Arbeitsmittels eraelt werden.
Die Zusammensetzung des Arbeitsmittels kann ebenfalls selbsttätig
innerhalb vorbestimmter Grenzwerte der Konzentration gehalten werden, indem durch eine in das Arbeitsmittel eingetauchte
Elektrode 70' die elektrische Leitfähigkeit des Arbeitsmittels, welche eine Punktion der Konzentration der
in dem Arbeitsmittel gelösten Bestandteile ist, kontinuierlich oder in bestimmten Zeitabständen gemessen wird. Leitfähigkeitselektroden
dieser Art sind an sich bekannt und können mit einem geeigneten Steuergerät 72' verbunden werden, das geeignete elektrische Schaltungselemente und Einstellvorrichtungen
aufweist, durch welche die durch die Elektrode angezeigte Leitfähigkeit überwacht werden kann.
Wenn die Leitfähigkeit der Lösung unterhalb eines vorher
eingestellten Grenzwertes abfällt und damit anzeigt, daß
sich die Konzentration der in dem Arbeitsmittel befindlichen Bestandteile an einem vorbestimmten unteren Grenzwert befindet,
wird durch das Steuergerät 72■ eine geeignete Zumeßpumpe
74· in Tätigkeit gesetzt, welche dem Behandlungsbehälter
34' durch eine Zuführleitung 78' frisches Lösungskonzentrat zuführt. Die Vorrichtung kann auch noch weitere
Steuer- oder Regelvorrichtungen aufweisen, welche dazu dienen, die verschiedenen physikalischen und chemischen Ver-
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änderliclien fortlaufend oder in Zeitabständen zu messen
und wunschgemäß entsprechend zu korrigieren, um eine fortwährende
Gleichmäßigkeit der Bearbeitung oder Behandlung der hintereinander durch den Yorriehtungsabschnitt durchgeführten
Werkstücke zu gewährleisten.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Bearbeitungsvorrichtung
nach der Erfindung ist in Pig. 1 dargestellt. Diese Vorrichtung besteht aus drei einzelnen Abschnitten, die
jeweils ein eigenes Arbeitsmittel aufweisen, durch welches geeignete Werkstücke hindurch/transportiert werden, so daß
sie nacheinander verschiedenen Bearbeitungen oder Behandlungen ausgesetzt sind. In der Ausführung der Pig. 1 sind
die drei Abschnitte der VorrieVjviric; mit A, B und C bezeichnet
und weisen jeweils einen Behälter oder Tank 50auf, der einen Torratsbehälter für das Arbeitsmittel darstellt, welches
in diesem Ausführungsbeispiel aus einer Flüssigkeit besteht. Eine Saugleitung 52 ist mit dem Behälter 50 verbunden
und dient dazu, Arbeitsmittel aus dem Behälter abzuziehen und der Einlaßseite einer Kreise!pumpe 54 zuzuführen,
die durch einen Pumpenmotor 56 angetrieben wird. Das unter Druck stehende Arbeitsmittel wird von der Pumpe
54 durch eine Druckleitung 58 abgegeben, die mit einer Einführvorrichtung oder einem Induktor 60 verbunden ist, der
seinerseits an. einer allgemein U-förmigen Rohrleitung 62
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angeordnet ist. Die Rohrleitung 62 stellt eine typische
Rückführ-Anordnung dar, in welcher das Einlaßende 64 der Rohrleitung 62 neben dem Auslaßende 66 der Rohrleitung
angeordnet ist.
Mehrere, in gestrichelten linien dargestellte Werkstücke
68 werden vermittels einer geeigneten Zuführrutsche 70 kontinuierlich in das Einlaßende 64 der Rohrleitung einge-
P führt, in dieser durch das Arbeitsmittel in Pfeilrichtung durch die Rohrleitung mitgeführt und schließlich durch das
Auslaßende 66 abgegeben. Das Auslaßende 66 jeder Rohrleitung befindet sich oberhalb des zugeordneten Tanks 50, so
daß das von dem Auslaßende 66 abgegebene Arbeitsmittel
zum Tank zurückkehrt und vermittels der Pumpe 54 zur Einführvorrichtung
54 zurück und durch die Rohrleitung umgewälzt werden kann. Die Werkstücke 68 werden dagegen durch
eine bogenförmige Übergaberutsche 72 von dem Auslaßende
* 66 einer Rohrleitung an das Einlaßende 64 der nächsten,
. benachbarten Rohrleitung abgegeben. In der in Pig. 1 dargestellten
Anordnung werden die Werkstücke nacheinander durch jeden der drei Abschnitte der Bearbeitungsvorrichtung
hindurchgeführt, wobei sie nacheinander mit jedem der drei,
in den Behältern oder Tanks 50 befindlichen .Arbeitsmittel
bearbeitet werden.
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Zur Durchführung einer entsprechenden Werkstückbearbeitung
kann je nach Wunsch oder Bedarf eine größere oder kleinere Anzahl einzelner Rohrleitungsabschnitte vorgesehen werden.
Ein oder mehrere Abschnitte der Vorrichtung können auf die Arbeitsweise herkömmlicher mechanischer Bearbeitungseinrichtungen bekannter Ausführung abgestellt werden und
einen ausgewählten Teil einer gesamten, mehrstufigen Bearbeitung oder Behandlung der Werkstücke übernehmen, um
eine optimale Vielseitigkeit und Wirtschaftlichkeit des Verfahrens zu erzielen. Zu diesem Zweck kann die Zuführrutsche
70 unmittelbar mit dem Ausgang einer Bearbeitungsmaschine oder einer Herstellungsmaschine verbunden sein,
so daß die Werkstücke in einem oder mehreren Abschnitten der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung eine einstufige
oder mehrstufige Bearbeitung erfahren. Uach dem Austreten aus dem letzten Abschnitt C der Vorrichtung werden
die Werkstücke vermittels einer Abgaberutsche 74 weiterbefördert und weiterer Bearbeitung, einem Zusammenbau,
einem Verpackungsvorgang oder dgl. zugeführt.
Es ist ohne weiteres ersichtlich, daß mit einer Vorrichtung
der in Pig. 1 dargestellten Ausführung eine Vielzahl metallischer und nichtmetallischer Werkstücke mit hoher 'Geschwindigkeit
und kontinuierlich bearbeitet werden kann, indem die Beschaffenheit des Arbeitsmittels, der Querschnitt,
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sowie die Formgebung der Bearbeitungsrohrleitung in Längsrichtung,
die Geschwindigkeit des Arbeitsmittels, die Länge der Rohrleitung oder die Anzahl der einzelnen Bearbeitungsabschnitte
verändert werden, wobei die Werkstücke während ihrer Bearbeitung gleichzeitig durch die verschiedenen Verfahrensabschnitte
hindurch transportiert werden, so daß sich ein fast unbegrenzter Grad der Anpassungsfähigkeit
und Vielseitigkeit ergibt.
Vermittels der Erfindung lassen sich Werkstücke der verschiedensten
Art bearbeiten. Die einzige Beschränkung im Hinblick auf die Handhabung der Werkstücke ist deren Größe
und Formgebung. Die Werkstücke müssen so beschaffen sein, daß sie eine bequeme Handhabung in Rohrleitungen vertretbarer
Größe und unter Verwendung leicht zu bewerkstelligender Arbeitsmittelgeschwindigkeiten ermöglichen. Dementsprechend
lassen sich zylindrische Werkstücke von kreisförmigem,
rechteckigem, quadratischem oder unregelmäßigem Querschnitt, die entweder aus Hohl- oder Festkörpern bestehen,
sowie Kugeln, napfförmige Gegenstände, kleine Stanzteile und dgl. bearbeiten. Normalerweise hat das Werkstück eine
solche Größe, die einen ungehinderten Durchgang durch die Rohrleitung einschließlich aller Biegungen oder Windungen
gestattet. Allgemein zylindrisch geformte Werkstücke werden normalerweise so in den Einlaß der Rohrleitung einge-
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führt, daß ihre Längsachse zur Längsachse der Rohrleitung
ausgerichtet ist, so daß der Gegenstand durch das Arbeitsmittel mitgeführt werden kann und dabei während seiner
ganzen Fortbewegung in dieser Längsausrichtung verbleibt. Werkstücke unregelmäßiger Gestalt oder Werkstücke verhältnismäßig
kleiner Größe können dagegen in beliebiger Ausrichtung in die Rohrleitung eingeführt und durch diese
in der Form einer Aufschlämmung hindurchgeführt werden, in welcher mehrere kleine Werkstücke innerhalb des Arbeitsmittels
suspendiert sind. Die Werkstücke können auch je nach Wunsch in geeigneten Trägern oder Behältern
angeordnet oder befestigt werden, um ihre Handhabung oder Bearbeitung zu erleichtern.
Das Arbeitsmittel selbst kann aus öas oder Flüssigkeit
oder einer Kombination derselben bestehen, welche eine geeignete Bearbeitung der Werkstücke ermöglicht. Arbeitsmittel
einer zweiphasagen Zusammensetzung bestehen beispielsweise aus Flüssigkeiten, in denen sich Gasblasen
befinden, Gasen oder Flüssigkeiten, in denen sich feste !Teilchen befinden, oder aus Flüssigkeitsemulsionen, die
aus einer oder mehreren nicht mischbaren Flüssigkeiten bestehen. Gasförmige Arbeitsmittel können auch aus Dämpfen
flüchtiger Flüssigkeiten wie beispielsweise organischer Reinigungs-Lösungsmittel oder aus herkömmlichen gasförmigen
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Stoffen wie beispielsweise erwärmter Luft bestehen, die als Trockenmittel dient.
Wenn eine Vorrichtung mit mehreren Abschnitten zur Ausführung einer Folge von Bearbeitungsvorgangen an den Werkstücken
verwendet wird, wird jeder Rohrleitung ein getrenntes Arbeitsmittel zugeführt, das dazu dient, die vorgeschriebene
Bearbeitung der Werkstücke bei deren Durchgang von P dem Einlaßende zum Auslaßende der Rohrleitung auszuführen.
Die Unterschiedlichkeit der vorstehend beschriebenen Werkstücke und Arbeitsmittel machen die Vorrichtung und das
Verfahren der Erfindung anwendbar für einen großen Bereich unterschiedlicher Werkstückbearbeitungen wie beispielsweise
elektrolytische Behandlungen, chemische Behandlungen, Beschichtungen, mechanische Bearbeitungen, sowie elektromechanische
Bearbeitungen. Von den vorgenannten Verfahren * eignen sich insbesondere die chemischen Behandlungen, die
im großen ganzen die verschiedenen bekannten chemischen Behandlungen umfassen, welche durch herkömmliche Einrichtungen
und vermittels bekannter Verfahren ausgeführt werden
können. Beispiele für derartige ausführbare chemische Behandlungen sind das chemische Reinigen, das Alibringen
chemischer Umwandlungsbeschichtungen einschließlich der Beschichtung mit Chromaten oder Phosphaten, das Abbeizen
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mit Säure, das Spülen, das Tauchbeschichten, Ätzen, das
Aufbringen nicht-galvanischer Überzüge von beispielsweise
Kupfer, Chrom, Silber, Nickel, Kobali usw., das chemische Trocknen unter Verwendung eines organischen Lösungsmittels
wie z.B. Trichloräthylen, das Imprägnieren, Ablaugen, Färben
und dgl. Metallische Werkstücke können ebenfalls elektrolytisch behandelt werden, beispielsweise durch Galvanisieren
unter Verwendung eines geeigneten Elektrolyts, außerdem kann eine Elektroreinigung erfolgen, bei welcher die Werkstücke
während ^wenigstens eines Teils ihrer !Fortbewegung
durch die Bearbeitungsrohrleitung elektrisiert werden. Das Aufbringen schmückender oder schützender Überzüge kann
durch Verwendung von Arbeitsmitteln erfolgen, die aus dem Beschichtungsstoff selbst, Vernetzungs- oder Emulsions-Beschichtungsflüssigkeiten
bestehen, welche die Ablagerung eines entsprechenden Überzuges auf den freiliegenden Oberflächen
eines Werkstückes bewirken.
Auf den Oberflächen,der Werkstücke lassen sich ebenfalls
verschiedene mechanische Bearbeitungen ausführen, wie beispielsweise
eine Oberflächenveredelung durch Schleifen, indem ein Arbeitsmittel verwendet wird, das suspendierte
Schleifteilchen enthält, die infolge ihres Aufprallens
auf die Werkstückoberflächen während des Durchganges des Werkstückes durch die Rohrleitung eine Veredelung der
Werkstückoberflächen durch Schleifen hervorrufen. Ver-
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schiedene elektromechanisch« Behandlungen sind durch Anwendung
"bekannter induktiver und dielektrischer Heizverfahren
möglich, vermittels welcher die Werkstücke während wenigstens eines Teils ihrer Fortbewegung durch die Rohrleitung
erwärmt werden, während sie in einem Plussigkeitsmedium
gewünschten Typs und Zusammensetzung untergetaucht sind. In entsprechender Weise kann eine Trocknung der Werkstückotierflächen
während des Durchganges des Werkstückes durch eine Rohrleitung erfolgen, wenn das Werkstück in
Berührung mit einem Arbeitsmittel wie beispielsweise erwärmter Luft steht, die dazu dient, die auf dem Werkstück
befindliche Flüssigkeit zur Verdampfung zu bringen und zu entfernen. Ein Überzug auf die Werkstückoberflächen kann
auch vermittels des Wirbelbettverfahrens aufgebracht werden, wozu eine Vielzahl von Teilchen in einem gasförmigen
Strom verwirbelt wird und die Werkstücke durch diesen hindurchgeführt
werden, so daß auf den Oberflächen eine Ablagerung der Teilchen und die Ausbildung eines Überzuges
ez&lgt.
Typisch für die verschiedenen, mehrstufigen Bearbeitungsvorgänge, welche sich vermittels der erfindungsgemäßen
Vorrichtung ausführen lassen, ist eine Elektroplattierung
oder Galvanisierung, bei welcher die Werkstücke zunächst
einer vorbereitenden Reinigungsbehandlung ausgesetzt werden,
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wozu eine geeignete organische oder wässrige Reinigungslösung
verwendet wird, um alle Oberflächenverunreinigungen zu entfernen, dann ein saurer Neutralisierungs- oder
Aktivierungsschritt erfolgt und je nach Bedarf zwischendurch
und anschließend eine Spülung mit Wasser und mit deionisiertem Wasser vorgenommen wird. Nach dem Reinigungsund
Spülvorgang werden die Werkstücke in einer Bearbeitungsrohrleitung galvanisiertj in welcher sich ein geeigneter
Elektrolyt befindet und die Werkstücke elektrisiert werden, so daß die Ablagerung eines vorbestimmten metallischen
Überzuges auf den Oberflächen erfolgt, Anschließend erfahren die Werkstücke eine Spülbehandlung und eine anschließende
Nachbehandlung, was in jedem Falle von dem betreffenden Metall und dem Typ der auf äi^em aufgebrachten Plattierung
abhängt. Der Galvanisiervorgang selbst kann entsprechend eines bekannten Verfahrens erfolgen, das üblicherweise
unter Verwendung mechanischer Bearbeitungseinrichtungen
mit stationären Bearbeitungsbehältern durchgeführt wird, in welche die Werkstücke in bekannter Weise nacheinander
eingeführt werden.
Außer den vorstehend aufgeführten Bearbeitungs- oder Behandlungsbeispielen
lassen sich für die Vorrichtung der Erfindung auch noch andere geeignete Behandlungs- oder
Bearbeitungsverfahren angeben. Beispielsweise sind im
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Rahmen der chemischen Behandlungen auch die Aufbringung von Phosphatbeschichtungen, die Beizbehandlung mit Säure,
die Ätzbehandlung mit Säure, das Aufbringen nicht-galvanischer Überzüge, sowie das Aufbringen von Überzügen oder
Farbstoffen beispielsweise zum Anodisieren von Aluminiumoberflächen,
das chemische Trocknen unter Verwendung von Lösungsmitteln wie beispielsweise Triehloräthylen und
dgl. möglich. Die Arbeitsmittel können dementsprechend aus homogenen Gasen, Flüssigkeiten oder Flüssigkeitsemulsionen, Flüssigkeitssuspensionen, welche feste Teilchen
innerhalb einer Flüssigkeit oder eines gasförmigen Trägers enthalten, oder aus zweiphaeigen Gemischen aus
Gas und/oder Flüssigkeit und/oder Luft bestehen.
Die sich aus der Beschaffenheit der Arbeitsmittel und der Anzahl und Formgebung der einzelnen Bearbeitungsabschritte
ergebenden Variationsmöglichkeiten ermöglichen eine nahezu unbegrenzte Anpassungsfähigkeit und Vielseitigkeit der Vorrichtung
und des Verfahrens nach der Erfindung zur Ausführung einer Vielzahl von Bearbeitungen oder Behandlungen
von Werkstückbehältern, die jeweils auf den beabsichtigten Verwendungszweck derselben abgestimmt sind. Selbstredend
lassen sich bei der Ausführung der Erfindung auch Werkstückbehälter anderer Formgebungen und Längen, einschließlich
zylindrischer Behälter, deren beide Enden geöffnet oder teilweise geöffnet sind und vorstehende Flansche aufweisen,
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in zufriedenstellender Weise bearbeiten. Der hier verwendete Ausdruck "Behälter" soll ganz allgemein napfförraig ausgebildete
Gegenstände mit offenen oder geschlossenen Enden bezeichnen und auch andere Gegenstände innerhalb dieser
allgemeinen Kategorie umfassen wie beispielsweise Geschoßhülsen, Behälter für Getränke oder Speisen, unter Druck
stehende Sprühdosen und dgl., in welchen das Verhältnis von länge zu Durchmesser des Werkstückes die Führung desselben
in längsausrichtung innerhalb einer Rohrleitung erleichtert, so daß das Werkstück durch die Rohrleitung
einschließlich der darin befindlichen Windungen hindurchgeführt werden kann. Die Werkstücke können außerdem abweichend
von der kreisförmigen Form des in Pig. 2 dargestellten Behälters 84 eine unterschiedliche Querschnittsausbildung aufweisen und beispielsweise elliptisch, rechteckig,
quadratisch, dreieckig, mehreckig oder unregelmäßig ausgebildet sein, wobei der größte Durchmesser der
Werkstücke unter Belassung eines Spielraums fast dem Innendurchmesser der Rohrleitung entspricht und die Länge
der Werkstücke eine ungehinderte richtungsgebundene Fortbewegung der Behälter durch die Rohrleitung und die in
dieser befindlichen bogenförmigen Windungen ermöglicht.
In den Zeichnungen ist eine Einführvorrichtung oder ein
Induktor 76 dargestellt, der entsprechend einer bevorzug-
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ten Ausführung der Erfindung ausgebildet und insbesondere zur Bearbeitung von Werkstücken geeignet ist, deren Größe
nahezu gleich ist der Bearbeitungsrohrleitung, durch welche ein flüssiges Arbeitsmittel umgewälzt wird. Wie Pig.
2 zeigt, weist die Einführvorrichtung 76 eine Rohrhülse 78 mit einem Belag 80 niedriger Reibung wie beispielsweise
dem Kunststoff Polytetrafluoräthylen auf, der sich auf der Innenseite der Hülse befindet und einen sich verjüngenden
Einlaßabschnitt 82 aufweist, der dazu dient, das Einführen von Werkstücken 84 in die Einführvorrichtung
zu erleichtern. Die Werkstücke 84 werden in geführter Weise zum Einlaß der Rohrhülse 78 geführt, beispielsweise
vermittels der Übergaberutsche 72 oder einer Abgaberutsche, wie bereits in Verbindung mit Fig. 1 beschrieben wurde.
Ein Sammelrohrring 86 umgibt den sich verjüngenden Einlaßabschnitt 82 des Belages 80 und wird in einer konzentrischen
Lage zu diesem durch einen Bundring 88 gehalten, der vermittels eines Gewindes auf einem Gewindeabschnitt
auf dem Umfang der Rohrhülse 78 gehalten wird.
Bie Rohrhülse 78 wird in geeigneter Weise durch ein Gehäuse
90 gehalten, das einen Ringflansch 92 an seinem vorderen
Ende aufweist, das in Fig. 2 auf der rechten Seite erscheint. An dem Ringflansch 92 ist in abdichtender Weise
ein Flansch 94 befestigt, welcher eine Rohrleitung 96
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kreisförmig umgibt. Die Rohrleitung 96 kann mit der Bearbeitungsrohrleitung
verbunden werden oder in einem Stück mit dieser ausgebildet sein. Der in Fig. 2 untere
Abschnitt des Gehäuses 90 weist ebenfalls einen Flansch 98 auf, an welchem eine geeignete Zuführleitung wie beispielsweise
die bereits in Verbindung mit Pig. I beschriebene Druckleitung 58 befestigt ist und dazu dient, Arbeitsmittel
in das Innere des Gehäuses einzuführen. Die Rohrhülse 78 und die Rohrleitung 96 weisen an ihren, einander
benachbarten Enden sich entsprechende, verjüngende Ränder auf, wodurch zwischen diesen eine sich verjüngende
ringförmige Düse 100 gebildet wird. Bei dieser Anordnung wird das im Behälter 50 befindliche Arbeitsmittel in der
in Pig. 2 schematisch dargestellten Weise durch die Pumpe 54 über die Druck- oder Zuführleitung 58 in das Innere
des Gehäuses 90 eingeführt, welches eine in Verbindung mit dem Einlaß der Ringdüse 100 stehende Kammer bildet.
Das Arbeitsmittel wird durch die Ringdüse in der Form eines Hochdruckkegels abgegeben, füllt dadurch die Rohrleitung
96 und erzeugt eine Saugwirkung am Einlaß der Rohrhülse, durch welche das Werkstück 84 in Längsrichtung
in das Innere der Einführvorrichtung gezogen wird. Die Ringdüse kann außerdem unter einem Winkel angeordnete
Leitbleche aufweisen, durch welche das abgegebene Arbeitsmittel abgelenkt wird und eine schraubenförmige
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Strömungsverteilung erhält, die in Abhängigkeit von den jeweils
verwendeten Werkstücken und Arbeitsmitteln in einigen Fällen bevorzugt wird.
Wenn die zu bearbeitenden Werkstücke beispielsweise aus zylindrischen Behältern bestehen, wird bevorzugterweise
eine Einführvorrichtung verwendet, die entsprechend der in Fig. 2A dargestellten Ausführung ausgebildet ist. Wie
diese Figur zeigt, weist diese Einführvorrichtung eine Rohrhülse 79 mit einem Belag 80 von niedrigem Reibungskoeffizienten
wie beispielsweise dem Kunststoffpolytetrafluorethylen
auf, der sich auf der inneren Oberüäche der Hülse befindet und an seinem Einlaßende einen sich nach
außen verbreiternden oder trichterförmigen Abschnitt 82 aufweist, der dazu dient, das Einführen von Werkstückbehältern
wie z.B. des in gestrichelten Linien dargestellten Behälters 84 zu erleichtern. Wie bereits in Verbindung mit
Fig. 1 beschrieben, können die Werkstückbehälter vermittels einer geeigneten Übergaberutsche, wie beispielsweise in
Fig. 1 dargestellt, zum Einlaßabschnitt der Einführvorrichtung geführt werden. Ein rohrförmiger Sammelrohrring 86
befindet sich in einer konzentrischen Lage neben dem sich verbreiternden Einlaßabschnitt 82 und weist eine Ringdüse
88 auf, die dazu dient, einen vorhangartigen und kegelförmigen Strom des unter Druck stehenden Arbeitsmittels zum Inne-
- 41 -
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ren der Rohrhülse hin zu richten und einen Strömungsmittelfilm
niedriger Reibung zu erzeugen, auf welchem die Werkstückbehälter 84 während der nach innen gerichteten Fortbewegung
in die Einfüllvorrichtung hinein gleitend gehalten werden. Die Innenseite des Sammelrohrrings 86 ist in der
in Pig. 4 schematisch dargestellten Weise mit einer Zuführleitung 58 verbunden, die ihrerseits mit einer geeigneten
Quelle unter Druck stehenden .Arbeitsmittels wie z.B. der Pumpe 54 verbunden ist.
Die Rohrhülse 79 wird durch ein Gehäuse 90 starr gehalten, das an seinem Auslaßende einen Ringflansch 92 aufweist,
an welchem ein Flansch 94 befestigt ist, der seinerseits mit einer Bearbeitungsrohrleitung 96 oder einer Verlängerung
derselben verbunden ist, durch welche die Werkstückbehälter und das Arbeitsmittel befördert werden. Der untere Abschnitt
des Gehäuses 90 weist einen geeigneten Plansch 98 auf, mit
welchem eine Zuführleitung 58 verbunden ist, die dazu dient, unter Druck stehendes Arbeitsmittel in das Innere des Gehäuses
einzuführen. Bei einer bevorzugten Ausfuhrungsform
für zylindrische Behälter weisen die Rohrhülse 79 und das innere 'Ende der Rohrleitung 96 an ihren benachbarten Enden
sich einander entsprechende, verjüngende Ränder auf, die zwischen sich eine sich verjüngende ringförmige Düse 99
bilden, durch welche das unter Druck stehende Arbeits-
- 42 -: 000825/1263
■. . -42 -
. mittel von dem Gehäuse in das Innere der Bearbeitungsrohr-;
leitung abgegeben wird. Die Düse 99 weist eine Reihe von Leitschaufeln oder Leitflächen 95 auf, die unter einem
Winkel angeordnet und in bezug auf die Längsachse der Rohrleitung 72 versetzt angeordnet sind, so daß das Arbeitsmittel
in der Form einer Spirale abgegeben wird, welche eine sich schnell drehende flüssige Wand bildet, die
~ in Pig. 2A bei 97 in gestrichelten Linien angedeutet, um
P ■ ■
die innere Oberfläche der Rohrleitung herumgeführt ist und einen bei 99 angedeuteten mittleren Wirbel aufweist. Bei
dieser Anordnung weist das Arbeitsmittel eine kombinierte Rotations- und Longitudinalkomponente auf, durch welche
die durch das Arbeitsmittel mitgeführten Werkstückbehälter in schnelle Drehung versetzt und in Längsrichtung entlang
der Bearbeitungsrohrleitung fortbewegt werden, wobei ihre Oberflächen während der" Fortbewegung gleichzeitig bearbeitet
werden. Die Turbulenz der im Arbeitsmittel ausge- * bildeten Wirbelströmung gewährleistet eine innige Berührung
desselben mit den Oberflächen des Werkstückbehälters und gewährleistet außerdem die Aufrechterhaltung eines
im wesentlichen homogenen Arbeitsmittels.
Um die Bewegung eines Werkstückes in die Einführvorrichtung
zu erleichtern, weist der Sammelrohrring 86 eine ringförmige, unter einem Winkel angeordnete Düse 102 auf, die dazu
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dient, einen Arbeitsmittelstrahl auf die innere Oberfläche
des Belages zu richten und einen Flüssigkeitsfilm niedriger Reibung auszubilden, auf welchem das Werkstück beweglich
gelagert ist. Das Arbeitsmittel wird dem Sammelring 86 vermittels einer Zuführleitung 104 zugeführt, die ihrerseits
mit der mit dem Auslaß der Pumpe verbundenen Druckleitung 58 verbunden ist.
Eine weitere Ausführungsform einer Einführvorrichtung oder eines Induktors, die sich insbesondere für Behälter eignet,
ist in den Figuren 2B und 20 dargestellt. Diese Einführvorrichtung
besteht aus einer Rohrleitung 314» die in einem Stück mit der auf der Abstromseite befindlichen
Bearbeitungsrohrleitung ausgebildet und mit dieser abnehmbar verbunden sein kann. Eine Ringkammer 315» die
durch ein äußeres hohles Gehäuse 310'gebildet wird, umgibt einen Abschnitt der Rohrleitung 314 und wird vermittels
eines Flanschstutzens 316 mit einem unter Druck
stehenden Arbeitsmittel gespeist. Das in Fig. 2B auf der linken Seite befindliche Einlaßende der Einführvorrichtung
weist eine sich verjüngende Rohrhülse 317 mit einem Sammelrohrring 319 auf, der sich neben der Einlaßöffnung
befindet, von gleicher Ausführung ist und dem gleichen Zweck dient, wie der bereite in Verbindung
mit Fig. 2 beschriebene Sammelrohrring 86.
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Die innerhalb des Gehäuses 310 befindliche Rohrleitung
314 weist eine Vielzahl von Düsen 321 auf, die unter
einem Winkel angeordnet sind und deren Achsen auf der
Abgabeseite in bezug auf die Längsachse der Rohrleitung vorzugsweise nach vorn und in Tangentialrichtung ausgerichtet
sind, um einen spiralförmigen Strömungsverlauf zu erzielen, der aus einer schnell rotierenden Wasserwand
besteht, welche in gestrichelten Linien dargestellt ist und einen zentralen Wirbeikern aufweist. Die Abgabe
des Arbeitsmittels durch die Vielzahl der Düsen 321 bewirkt in entsprechender Weise das Auftreten einer Saugwirkung
am Einlaßende der Einführvorrichtung, wodurch Werkstückbehälter nach innen gezogen und von dem sich
spiralförmig fortbewegenden Arbeitsmittel mitgeführt werden.
Die in den Figuren 2, 2A, 2B und 20 dargestellte Einführvorrichtung
läßt sich gleicherweise an einer oder mehreren Stellen über die Länge der Bearbeitungsrohrleitung verwenden, um den Druck des Arbeitsmittels zu verstärken oder
dem Arbeitsmittel einen gewünschten Strömungsverlauf oder
eine !Turbulenz zu erteilen oder dgl. wiederherzustellen, damit der gewünschte Zusammenhang zwischen Arbeitsmittelströmung
und Behandlungs- oder Bearbeitungszeit aufrecht erhalten wirdc Wenn das Arbeitsmittel für die bevorzugte
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Behälterausführung in der ]?orm eines Spiralwirbels eingespritzt
wird, bewirken die kombinierten Auswirkungen der inneren Flussigkeitsreibung und der Reibung an den Rohrleitungsund
Behälteroberflächen eine fortschreitende Geschwindigkeitsverringerung, die sich allgemein in einer
Zunahme der Steigung der Spiralströmung und einer Abnahme
des Durchmessers des zentralen Wirbelkerns auswirkt. Venn,
zur Erzielung der erforderlichen Bearbeitungszeit sehr lange Bearbeitungsrohrleitungen erforderlich sind, ist
es im allgemeinen wünschenswert, Verstärker wie die in
den Figuren 2A und 2B dargestellten Induktoren an einer und/oder mehreren Stellen der Rohrleitung zu verwenden,
um den gewünschten Strömlings verlauf des Arbeitsmittels
und das gewünschte Verhältnis von Geschwindigkeit und Druck wiederherzustellen.
In Fig. 3 ist eine weitere Ausführung einer Einführvorrichtung
oder eines Induktors 106 dargestellt, die bzw. der für den gleichen Zweck wie die in Fig. 2 dargestellte
Einführvorrichtung 76 verwendet wird. Die Binführvorrichtung 106 weist in entsprechender Weise eine Rohrhülse
103 mit einem Belag 110 auf deren innerer Oberfläche auf,
die dazu dient, von einer geeigneten Abgaberutsche abgegebene Werkstücke 132 aufzunehmen und zu führen. Sin
Sammelrohrring 112 ist neben dem Einlaßende der Rohrhülse 108 angeordnet und liefert einen Flussiglceitsfilm auf
000825/1263 - 46 -
der Oberfläche des Belages, wodurch, der Reibungswiderstand
auf einen geringsten Wert herabgesetzt wird*
Die Einführvorrichtung· 106 weist ein Gehäuse 114 auf, das
an seinem Auslaßende, welches sich in der Darstellung der Fig. 3 auf der rechten Seite befindet, in eine Rohrleitung
116 mündet, welche der Bearbeitungsrohrleitung entspricht, durch welche die Werkstücke und das Arbeitsmittel umgewälzt
werden. Eine Reihe von Stator- oder Leitschaufeln 118 ist auf der Innenseite des Gehäuses 114 befestigt und
steht in Radialrichtung nach innen vor. Mehrere Turbinen-
oder Laufschaufeln 122 sind an einer zylindrischen Nabe
120 befestigt und stehen von dieser in Radialrichtung nach außen vor. Die Nabe 120 ist um die Rohrhülse 108 herum
drehbar gelagert. Das vordere oder rechte Ende der Rohrhülse 108 und des Belages 110 weisen eine Winkelabschrägung
auf, die allgemein der sich verjüngenden Ausbildung der inneren Oberfläche des Gehäuses 114 entspricht und
mit dieser eine Ringdüse 126 bildet, durch welche das Arbeitsmittel in der Form eines Kegels abgegeben wird.
Die Nabe 120 und die daran befindlichen Turbinenschaufeln 122 werden vermittele einer an einer äußeren Verlängerung
der Nabe befestigten Riemenscheibe 128 in Drehung versetzt, um welche ein Keilriemen 130 herumgeführt und vermittels
eines (nicht dargestellten) Motors auf geeignete
- 47 -005325/1263
Weise angetrieben wird. Das Arbeitsmittel tritt in das Gehäuse der Einführvorrichtung durch, eine Zuführöffnung
124 ein und wird bei der hler dargestellten Anordnung vermittels der Turbinenschaufeln 122 unter hohem Druck
durch die Ringdüse 126 aus der Einführvorrichtung herausgepumpt.
Die in den Figuren 2, 2A, 2B dargestellte Einführvorrichtung 76, sowie die in Pig. 3 dargestellte Einführvorrichtung
106 können ebenfalls an einer oder mehreren Stellen der Bearbeitungsrohrleitung dazu verwendet werden,
den Druck und/oder die Geschwindigkeit des Arbeitsmittels zu erhöhen, sowie diesem einen gewünschten Strömungsverlauf
oder eine Turbulenz zu erteilen. Die Einführvorrichtung 76 und 106 lassen sich auch in der in
Fig. 1 dargestellten Weise, in welcher die Einführvorrichtungen oberhalb des Pegelstandes der in den Behältern
50 befindlichen Flüssigkeit angeordnet sind, sowie in der in Fig. 5 dargestellten Weise verwenden, in welcher eine
Einführvorrichtung 134 unterhalb des Pegelstandes des
in einem Behälter 138 befindlichen Arbeitsmittels 136 angeordnet
und in dem Arbeitsmittel untergetaucht ist. In der in Fig. 5 dargestellten Anordnung werden die in gestrichelten
Linien dargestellten Werkstücke HO vermittels einer Zuführrutsche I44, die nach unten bis unterhalb des
-■48 009825/12.63
Pegelstandes des Arbeitsmittels geführt ist, in das Einlaßende
142 der Einführvorrichtung eingeführt. Nach der
Einführung werden die Werkstücke durch eine geeignete Bearbeitungsrohrleitung 145 hindurchtransportiert und
zu einer oberhalb des Behälters 138 liegenden Stelle zurückgebracht, an welcher die Werkstücke von dem Arbeitsmittel
getrennt werden, welches in den Behälter abgegeben wird.
Eine bevorzugte Ausführung der Übergabeleitungen ist in Fig. 4 dargestellt, in welcher die Übergabeleitungen
perforiert ausgebildet sind, um das Austreten des Arbeitsmittels zu gestatten, eine ganz allgemein U-förmige Formgebung
aufweisen und von der Achse einer Bearbeitungsrohrleitung 147 nach oben gekrümmt sind, um die Trennung der
Werkstücke von dem Arbeitsmittel zu erleichtern. Um den Transport der Werkstücke durch die Übergabeleitungen
hindurch zu erleichtern und diese dabei gleichzeitig zu beschleunigen, so daß die Abtrennung des Arbeitsmittels
verbessert wird, können eine oder mehrere Düsen 148 an
der Rohrleitung angeordnet sein und dazu dienen, Druckluft gegen die Werkstücke zu richten, wodurch diese
durch die Obergabeleitung hindurch fortbewegt werden. Die Düsen 148 sind mit einer geeigneten Druckluftquelle
wie beispielsweise dem in Pig. 4 schematisch angedeuteten
Verdichter I50 verbunden.
- 49 -009025/1^63
In Pig. 4 sind außerdem Steuervorrichtungen dargestellt,
die an der Vorrichtung angeordnet werden können und dazu dienen, eine abgestimmte Arbeitsweise der verschiedenen
Abschnitte der Vorrichtung zu gewährleisten und die jeweils verwendeten Arbeitsmittel innerhalb eines vorgeschriebenen
Bereiches von Zusammensetzungen und Temperaturen zu halten. Eine derartige Steuervorrichtung ist in
jfig. 4 schematisch bei 152 dargestellt und weist eine
Elektrode zur Messung der elektrischen Leitfähigkeit des Arbeitsmittels auf, das in dem hier beschriebenen Pail
aus einer Plüssigkeitslösung besteht, die gelöste Stoffe enthält, durch welche die lösung entsprechend der Konzentration
dieser Stoffe elektrisch leitfähig gemacht wird. Die Elektrode 152 kann von einer beliebigen, bekannten Ausführung sein und entweder kontinuierlich oder
in bestimmten Zeitabständen die Leitfähigkeit der Lösung
messen, welche ihrerseits eine !Punktion der Konzentration
der in dem Arbeitsmittel gelösten Stoffe ist. Sie Elektro
de oder Leitfähigkeitszelle 152 ist mit einem geeigneten
Steuergerät 154 verbunden, das geeignete elektrische Schal tungselemente und Vorrichtungen enthält, die dazu dienen,
einen gewünschten Eonzentrationsbereioli vorab einzustellen,
der durch die Leitfähigkeit der Lösung ausgedrückt wird,
die Leitfähigkeitezelle eine Leitfähigkeit der Lösung
, die sich unterhalb eines vorbestimmten Wertes ba-
- 50 -
findet, bewirkt das Steuergerät 154 die Inbetriebnahme einer geeigneten Zumeßpumpe 156, die mit einem Behälter
158 verbunden ist, welcher eine konzentrierte J1TiSChIosung
enthält, die aus dem Behälter heraus gepumpt und vermittels einer Zuführleitung 160 der Arbeitsmittellösung
zugesetzt wird. Vermittels dieser oder einer gleichwertigen Anordnung wird die Konzentration des Arbeitsmittels innerhalb
eines vorbestimmten, ausgewählten Bereiches gehalten, wodurch eine gleichmäßige Bearbeitung der Werkstücke während
ihres Durchgangs durch die Bearbeitungsrohrleitung 14-7 gewährleistet
ist.
In entsprechender Weise kann das Arbeitsmittel auch innerhalb eines vorbestimmten Temperaturbereiches gehalten werden,
indem eine geeignete Temperaturfühlvorrichtung an einer geeigneten Stelle der Bearbeitungsrohrleitung oder
der Zuführrohrleitungen angeordnet ist und dazu dient, die Temperatur des Arbeltsmittels abzufühlen und diesen
Meßwert einem Steuergerät mitzuteilen, welches den Grad der auf das Arbeitsmittel ausgeübten Erwärmung und/oder
Abkühlung steuert. Eine Anordnung dieeer Ausführung ist
in ?ig. 4 dargestellt und besteht aus einen geeigneten
Thermoelement, das echeaatiBch bei 162 dargestellt ist
und sich in einer Saugleitung 164 befindet, die ium
Einlaß der Kreiselpumpe 166 führt. Das Thermoelement
- 51 009825/12Ö3
ist mit einem Steuergerät 168 verbunden, das an sieb, bekannte
Eins teHvorrichtungen und weitere Vorrichtungen enthält, die dazu dienen, eine geeignete Immersions- oder
Tauchheizvorriehtung 170 ein- oder auszuschalten, welche
an einer Seitenwand eines das Arbeitsmittel enthaltenden Behälters 172 befestigt ist. In Verbindung mit der Anzeige-
und Steuervorrichtung für die Temperatur lassen sich verschiedene bekannte Heiz- und Kühlvorrichtungen verwenden,
um die Lösung auf einer vorbestimmten Temperatur zu halten und zu gewährleisten, daß optimale Bearbeitungsbedingungen
für die von dem Arbeitsmittel mitgeführten Werkstücke vorhanden sind.
Die Gleichförmigkeit der Zusammensetzung und der Temperatur des innerhalb des Behälters 172 befindlichen Arbeitsmittels
kann weiterhin durch Verwendung einer geeigneten Rührvorrichtung wie beispielsweise der Propeller-Rührvorrichtung
174 verbessert werden, welche durch die Behälterwand hindurch
in den Behälter hineinragt und durch einen Motor angetrieben wird. Der Typ der verwendeten Rührvorrichtung
und die Heftigkeit der Agitation des Arbeitsmittels' hängen von der Temperatur und der Zusammensetzung des Arbeitsmittels,
sowie davon ab, ob es sich um ein einphasiges oder zwelphasiges Gemisch handelt, wobei das letztere eine stärkere
Agitation benötigt.
' - 52 009825/1263
Der Durchfluß oder die Geschwindigkeit des durch die Bearbeitungsrohrleitung
147 strömenden Arbeitsmittels kann vermittels einer geeigneten Durchflußmeßvorrichtung, die
in Fig. 4 schematisch bei 178 angedeutet ist und beispielsweise
aus einem bekannten magnetischen Durchflußmesser bestehen kann, innerhalb vorbestimmter Grenzwerte gehalten
werden. Die Durchflußmeßvorrichtung 178 kann außerdem
dazu verwendet werden, die Anzahl oder die Geschwindigkeit der durch die Rohrleitung hindurchgehenden Werkstücke zu messen, und diese Messung kann dazu verwendet werden, einen angemessenen Abstand zwischen aufeinanderfolgenden Werkstücken einzustellen und aufrecht zu erhalten. Die Durchflußmeßvorrichtung 178 ist in geeigneter Weise mit einem Steuergerät 180 verbunden, das geeignete Grenzwert-Einstellvorrichtungen bekannter Ausführung aufweist, die
in Abhängigkeit von einer oberhalb oder unterhalb vorbestimmter Grenzwerte liegenden Strömungsgeschwindigkeit ein motorisch angetriebenes Ventil 182 betätigen und
dieses entsprechend öffnen oder schließen, um die Zufuhr von Arbeitsmittel durch die Pumpe 166 entsprechend zu
erhöhen oder zu verringern, damit die Durchflußgeschwindigkeit innerhalb der vorbestimmten Grenzwerte gehalten
wird. Andererseits kann das Steuergerät 180 auch unmittelbar mit einem Motor 184 mit veränderlich einstellbarer
Drehzahl verbunden sein, der mit der Pumpe 166 gekoppelt
dazu verwendet werden, die Anzahl oder die Geschwindigkeit der durch die Rohrleitung hindurchgehenden Werkstücke zu messen, und diese Messung kann dazu verwendet werden, einen angemessenen Abstand zwischen aufeinanderfolgenden Werkstücken einzustellen und aufrecht zu erhalten. Die Durchflußmeßvorrichtung 178 ist in geeigneter Weise mit einem Steuergerät 180 verbunden, das geeignete Grenzwert-Einstellvorrichtungen bekannter Ausführung aufweist, die
in Abhängigkeit von einer oberhalb oder unterhalb vorbestimmter Grenzwerte liegenden Strömungsgeschwindigkeit ein motorisch angetriebenes Ventil 182 betätigen und
dieses entsprechend öffnen oder schließen, um die Zufuhr von Arbeitsmittel durch die Pumpe 166 entsprechend zu
erhöhen oder zu verringern, damit die Durchflußgeschwindigkeit innerhalb der vorbestimmten Grenzwerte gehalten
wird. Andererseits kann das Steuergerät 180 auch unmittelbar mit einem Motor 184 mit veränderlich einstellbarer
Drehzahl verbunden sein, der mit der Pumpe 166 gekoppelt
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ist und eine entsprechende Zunahme oder Abnahme der Pumpendrehzahl,
sowie eine entsprechende änderung der Pumpen-Ie
is tang bewirken kann·
Anordnung einer DurchflussteuerYorrichtung in der Vorrichtung
ist "besonders wichtig, um zu gewährleisten» daß die Werkstücke in jeder Bearbeitungsrohrleitung eine gleich-
förmige Bearbeitung erfahren. Die länge der Rohrleitung,
die Geschwindigkeit des Arbeitsmittels und dessen jeweilige Zusammensetzung stehen in einem bestirnten Zusammenhang,
um SU gewährleisten, daß jedes Werkstück während seiner Beförderung
durch das Arbeitsmittel für eine Yorbestimmte
Seitepanne in diesem untergetaucht ist und somit eine Bearbeitung in genau zugemessener Dosierung erfolgt. Außerdem
ist die Steuerung der Arbeitsmitteletromung wichtig,
um die Einhaltung der erwünschten Arbeitslcapaaität der
TorricatUBg zu gewährleisten· Die Abtastung der ¥erkstückäurckflußgeechwinäigicait
ermöglicht ihrerseits die Einhaltung iii wesentlichen gleiokföraiger und optimaler Abstände
swiecken gߣ«inaiideriolgenden ¥erkatückea«
Bei 7orriciiturLgeiif die eine Reihe einzelner Bearbei.tunga-
«beclmitte wi· «*B, clic $& fig. t dargee tell ten Abschnitt·
4i B und 0 aufw»iftÄf wir*
<ii» Stachwindijckeit atr Arbeitß
»itt«lBtrö«ttng Ia jtde» Abaohaitt so gtittutrtj dsö lie
-54«
wenigstens gleich, hoch und vorzugsweise etwas größer ist
als die Durchfluß geschwindigkeit in dem vorher gehenden
Abschnitt, am das Auftreten einer Stauung oder eines 7erklemaiens
von Werkstücken zwischen aufeinanderfolgenden Iteaxbeitungsabschnitten zu vermeiden. Das wird zweekmäßigerweise
entsprechend der Sarstellung der Fig. 4 dadurch ergeht,
daß eine gleichartige Burehflußiaeßvorriehtung 178*
in einer Bearbeitungsrohrleitung H7V des nächsten, auf
der Abs tr oma ei te befindlichen Bearbeitungsabschnittes angeordnet und in entsprechender Weise Bit einem Steuergerät
180* verbunden wird, das so eingestellt ist, daß es einen Durchfluß des Arbeitsmittels und eine lorthewegungsgeschwindigkeit
der Werkstücke einstellt, die wenigstens ebenso hoch sind wie die fortbewegungsgeschwindigkeit der Werkstücke
in der vorhergehenden Rohrleitung 147 des vorhergehenden Bearbeitungsabschnittes.
Wie bereits ausgeführt, wird das Auf-tee ten einer Stauung
von Wer&feüeken in den Übergabeleittmgen 146 dadurch verhindert,
daS Busen 143 in. diesen angeordnet werden, die
gleichzeitig dazu dienen, die Geschwindigkeit der Werkstücke
zn, erhöhen, damit diese üer erhöhtes Bearbeitungsgesohwimölgkeit
in iem nächstfolgenden Bearbeitung!abschnitt ent«
eprioht.
■ ' - 55 -
- 55 -
Der große Spielraum, welcher für die Anlage der erfindungsgemäßen
Vorrichtung zur Verfugung steht, wird durch, die in den Figuren 6-8 schematisch dargestellten Anordnung
veranschaulicht. Wie in den Figuren 6 und 7 dargestellt, können ein oder mehrere Abschnitte der Bearbeitungsvorrichtung
auf einer Fläche oder in einem Gebäude angeordnet sein, die bzw. das durch die gestrichelte Linie 186 dargestellt
werden soll, während weitere Abschnitte der Vorrichtung auf einer zweiten Fläche oder in einem zweiten Gebäude
untergebracht sein können, die bzw. das durch die gestrichelte Linie 188 begrenzt ist. In der Darstellung der
Figuren 6 und 7 nimmt die Fläche .186 eine Bearbeitungsstation 190 des Rückführtyps auf, die eine ü-förmige Bearbeitungsrohrleitung
192 enthält, deen Einlaß- und Auslaßende
benachbart oder nebeneinander und oberhalb des Vorratsbehälters 194 für das Arbeitsmittel angeordnet
sind. Der zweite Bearbeitungsabschnitt 196 ist zu einem
Teil auf der Fläche 186 und zu einem anderen !Teil auf der Fläche 188 untergebracht, wobei die beiden Abschnitte
durch die Bearbeitungsrohrleitung 198 und die Arbeitsmittelrückleitung
200 miteinander verbunden sind. Wie sich aus den Zeichnungen ersehen läßt, befindet sich der neben
der Einführvorrichtung 202 angeordnete Einlaß der Rohrleitung 198 in größerer Entfernung von dem Auslaß der
Rohrleitung, welcher sich in der Bäche 188 oberhalb eines
- 56 00982S/12S3
Tanks oder Vorratsbehälters 204 "befindet. Bei dieser Anordnung
hat der Bearbeitungsabsehnitt 196 die doppelte
5 -
Aufgabe, die Werkstücke von einer Stelle zu einer entfernten Stelle der Anlage zu transportieren und die Werkstücke
während des Transportes gleichzeitig zu bearbeiten.
Der für die Anlage und Anordnung der Bearbeitungsrohrleitungen
und Rückleitungen zur Verfügung stehende Spielraum ist ebenfalls aus Pig. 7 zu ersehen, in welcher die Bearbeitungsrohrleitung,
198 schematisch in einer erhöhten Lage dargestellt ist, die beispielsweise einer Anordnung
zwischen den Trägern einer Dachkonstruktion entspricht, während wenigstens ein Teil der Arbertsmittelrückleitung
200 unterhalb der Bodenfläche angeordnet sein kann, so daß die Oberfläche frei bleibt und für die Aufstellung anderer
Vorrichtungen zur Verfügung steht. Bei Bearbeitungsabschnitten mit Rückführung der beispielsweise in Pig. 1 dargestellten
Ausführung kann jede Rückführ-Bearbeitungsrohrleitung
unterhalb der Bodenfläche angeordnet sein, so daß nur die Einlaß- und Auslaßabschnitte derselben, welche sich in
der Nähe der Vorratsbehälter für das Arbeitsmittel befinden, zugänglich sind, wodurch der für die Anlage benötigte Platzbedarf
erheblich verringert wird. Die Bearbeitungsrohrleitungen können natürlich auch beispielsweise aus dem Gebäude
herausgeführt sein, in welchem sich die Vorratsbehälter
- 57 -009825/1263
für das Arbeitsmittel befinden und können unterhalb der Erdoberfläche unter einem Abstellplatz oder einer Zufahrt
verlaufen, der bzw. die ein derartiges Gebäude oder eine derartige Anlage umgeben.
Die Formgebung und die Form der Windungen der Rohrleitungen können auch so gewählt werden, daß diese auf begrenztem
Raum einer bereits bestehenden Anlage untergebracht werden können, in welcher mechanische Bearbeitungseinrichtungen
bekannter Ausführungen nicht untergebracht werden können. Eine typische Ausführung einer kompakteren Formgebung der
Bearbeitungsrohrleitung ist in Fig. 8.schematisch dargestellt.
In dieser Ausführung ist eine Bearbeitungsrohrleitung 206 spiral- oder schraubenförmig gewunden und dient
dazu, Werkstücke von einem Einlaßende 208 nach oben zu einem Auslaßende 210 zu transportieren, das sich in senkrechter
Richtung in einem bestimmten Abstand oberhalb des Einlasses befindet. Das vom Auslaßende 210 abgegebene
Arbeitsmittel wird von einem Vorratsbehälter 212 aufgenommen
und durch eine Rückleitung 216 einer Pumpe 214 zugeführt, weiche dazu dient, das Arbeitsmittel erneut
durch die Bearbeitungsrohrleitung umzuwälzen. In entsprechender Weise kann ein gleichzeitiger !Transport . ,.
und eine Bearbeitung von Werkstücken in der nach unten weisenden Richtung erfolgen, wobei die Fortbewegung der
Werketücke durch die Schwerkraft unterstützt wird.
- 58 -
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Me vorstehende Beschreibung anhand der in den Figuren 1 bis 8 dargestellten Bearbeitungsvorrichtung richtet
sich in erster Linie auf Vorrichtungen, bei denen eine Flüssigkeit als Arbeitsmittel verwendet wird. Fig. 9
zeigt eine Vorrichtung, in welcher ein Gas und insbesondere Luft als Arbeitsmittel verwendet wird, um beispielsweise die Werkstücke nach Beendigung eines Bearbeitungsvorganges
oder vor Beginn des nächsten zu trocknen. Wie Fig. 9 zeigt, ist ein Axialverdichter 218
mit einem Gebläseabschnitt 220 vorgesehen, der mehrere Turbinenschaufel!! enthält, die dazu dienen, Luft durch
einen Einlaß 222 anzusaugen. An der Auslaßseite des Gebläseabschnittes
befindet sich ein Heizabschnitt 224, der dazu dient, die Luft auf eine Höhere Temperatur zu
erwärmen und dadurch ihre Trocknungsfähigkeit zu erhöhen. Die verdichtete und erwärmte Luft wird dann an eine Einführvorrichtung 226 abgegeben, weiche bewirkt, daß Werkstücke
mitgenommen und durch eine Bearbeitungsrohrleitung 228 hindurchtransportiert werden. Die Bearbeitungsrohrleitung
228 hat eine L-förmige Formgebung, so daß die Schwerkraft die Fortbewegung der Werkstücke während eines
Abschnittes ihrer Fortbewegung durch die Rohrleitung unterstützen kann. Die erwärmte Luft, welche ggf. von den Werkst
üoken verdampfte Stoffe enthält, wird an dem Auslaßende
230 der Bearbeitungsrohrleitung abgegeben und die getrockne-
- 59 5/l ->S3
ten Werkstücke werden anschließend beispielsweise vermittels einer perforierten. Übergabeleitung 232 einem
zweiten Bearbeitungsabschnitt 234 zugeführt. Die ganze oder ein Teil der abgegebenen Luft kann erneut zu dem
Verdichter umgewälzt werden, da die Einführvorrichtung 226 entweder am Einlaß oder am Auslaß der Rohrleitung
228 angeordnet sein kann.
Bei der Bearbeitung bestimmter Werkstücke kann es wünschenswert sein, diese während wenigstens eines Abschnittes ihrer
!Fortbewegung durch eine Bearbeitungsrohrleitung oder während der Übergabe von dem Auslaßende einer Rohrleitung an das
Einlaßende der nächstfolgenden Bearbeitungsrohrleitung zu erwärmen. Gewöhnlich wird eine derartige Erwärmung
zweckmäßigerweise dadurch erreicht, daß die !Temperatur eines bestimmten Arbeitsmittels in der bereits beschriebenen
Weise geregelt wird. Eine davon unabhängige oder zusätzliche Erwärmung der Werkstücke kann ebenfalls in
der in Pig. 1 schematisch dargestellten Weise vermittels einer Heizvorrichtung 236 innerhalb des Bearbeitungsabschnittes
0 erfolgen, die sich an einem Abschnitt der Länge der Rohrleitung 62 befindet. Die Heizvorrichtung
236 kann beispielsweise aus einer bekannten dielektrischen Ausführung bestehen oder vom Induktionstyp sein und von
einer Schalttafel 238 aus gesteuert werden, um eine» an-
- 60 -
0-0982S/.1263
gemessene Erwärmung der durch den Rohrabschnitt hindurchgehenden Werkstücke zu erzielen.
Die Rohrleitungen selbst können unterschiedliche Querschnittsausbildungen
aufweisen, die über die Länge der Bearbeitungsrohrleitung hinweg konstant bleiben oder ihre Form in verschiedenen
Abschnitten verändern. Andererseits oder zusätzlich können die Rohrleitungen auch einen Drall in
Axialrichtung aufweisen, um eine gewünschte Strömungsgeschwindigkeit und/oder einen gewünschten Strömungsverlauf
des Arbeitsmittels zu erhalten. Typische Beispiele für die verschiedenen Querschnittsausbildungen, welche sich für
die erfindungsgemäße Vorrichtung eignen, sind in den Figuren
10 bis 15f 18 und 19 dargestellt. Fig. 10 zeigt eine Bearbeitungsrohrleitung 240 von kreisförmigem Querschnitt,
durch welche das in gestrichelten Linien dargestellte rechteckige Werkstück 242 hindurchtransportiert
werden kann. Eine im wesentlichen quadratische Querschnittsaus bildung einer Rohrleitung 244 ist in Fig. 11 dargestellt,
in welcher ein ebenfalls quadratisches Werkstück 246 in gestrichelten Linien angedeutet ist. Fig. 12 zeigt ebenfalls
eine Rohrleitung 248 von im wesentlichen quadratischem Querschnitt, wobei in jeder Ecke eine rechteckige
Schiene 250 angeordnet let, so daß sich eine kreuzförmige
Querschnittsausbildung ergibt, durch welche ein in gestri-
- 61 009825/1263
ehelten Linien angedeutetes kreisförmiges Werkstück 252 hindurchtransportiert werden kann.
Eine weitere Ausführung einer Rohrleitung, die ebenfalls zufriedenstellende Ergebnisse liefert, ist in Mg. 13 dargestellt,
in welcher eine Bohrleitung 254 dargestellt ist, die einen elliptischen Querschnitt aufweist und zum Transport
eines in gestrichelten Linien dargestellten Werkstückes 256 dient. Die dargestellte Rohrleitung 254 weist einen
Axialdrall auf, durch den sich eine gewünschte Veränderung
des Strömungsverlaufes ergibt. Eine dreieckförmige
Rohrleitung 258 ist in Pig. 14 dargestellt und dient zum Transport der in gestrichelten Linien dargestellten Werkstücke
260. Eine der Pig. 12 ähnliche Rohrleitungsausbildung wird in Tig. 15 gezeigt, in welcher eine Rohrleitung
262 von quadratischem Querschnitt mehrere Eckschienen aufweist, deren Innenflächen im wesentlichen kreisförmige
ausgebildet sind. Die Schienen 264 erleichtern die Führung eines in gestrichelten Linien dargestellten Werkstückes
266 und üben gleichzeitig eine Richtwirkung auf das durch die Rohrleitung strömende Arbeitsmittel aus.
Eine Rohrleitung 268 von im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt
ist in Pig. 18 dargestellt und weist V-förmige Nuten oder Schlitze 270 an Stellen ihres ümfanges auf, die in Um-
- 62 -
ο ο η ?n / /1 j r1
■'. ' - 62 -
fangsrichtung im wesentlichen gleiche Abstände voneinander
aufweisen. Die in I1Ig. 19 dargestellte Rohrleitung 272 hat
eine Querschnittsaus "bildung, die durch vier bogenförmige Seitenwände vorgegeben ist, welche einen angenähert quadratischen
Querschnitt ergeben, in welchem ein in gestrichelten Linien dargestelltes Werkstück 274 transportiert und behandelt
werden kann.
Jede formgebung der in den Figuren 10 bis 15, 18 und 19
dargestellten Rohrleitungsquerschnitte ist dadurch gekennzeichnet, daß sie eine gewünschte Strömungsverteilung des
Arbeitsmittels ermöglicht und eine Querschnittsfläche zur Aufnahme von Werkstücken gewünschter Größe und formgebung
aufweist, um eine optimale Mitführung und Bearbeitung der Werkstücke durch das Arbeitsmittel zu erzielen. Eine weitere
Richtungsführung oder gesteuerte Strömungsverteilung
lassen sich dadurch erzielen, daß wenigstens entlang eines Abschnittes der inneren Oberfläche der Bearbeitungsrohrleitungen
Vorrichtungen vorgesehen werden, die dazu dienen, dem Arbeitmittel während seiner Fortbewegung durch die
Rohrleitung eine !Turbulenz oder ausgewählte, örtlich begrenzte Strömungsverteilungen zu erteilen. Eine typische
Anordnung dieser Art ist in den Figuren 16 bis 17 dargestellt,
in welchen eine Bearbeitungsrohrleitung 276 von allgemein kreisförmiger Formgebung mit mehreren nach innen
- 63 0 Ο 1 8 '? 5 / 1 2 8 3
1356567
gerichteten Flügeln, oder Rippen 278 in der Form einer
Schraube versehen ist, wodurch dem durchströmenden Arbeitsmittel ein schrauben- oder spiralförmiger Strömungsverlauf erteilt wird. Eine gewünschte Veränderung des
Strömungsverlaufes wird ebenfalls durch die Anordnung der Fig. 22 erzielt, in welcher eine Bearbeitungsrohrleitung
280 eine Reihe rechteckiger Öffnungen 282 aufveist, die sich in der Form einer Schraube wenigstens
über einen Abschnitt der Innenfläche der Rohrleitung erstrecken.
Ausgewählte Veränderungen des Strömungsverlaufes des Arbeitsmittels
lassen sich auch durch Einführen zusätzlichen Arbeitsmittels oder eines anderen Strömungsmittels an ausgewählten
Stellen entlang der länge der Rohrleitung erzielen, wobei dieses auch zur Erhöhung der Geschwindigkeit
und/oder des Druckes des Arbeitsmittels an gewünschten Stellen über die Länge der Rohrleitung verwendet werden
kann. !Typische Anordnungen dieser Art sind in den Figuren 20, 21 und 23 dargestellt. In der in Fig. 20 dargestellten
Ausführung weist eine Rohrleitung 284 von allgemein ijuadratischem
Querschnitt Rohrschienen 286 von kreisförmigem Querschnitt auf, die jeweils in regelmäßigen Abständen
über ihre Länge mit einer Vielzahl von Düsen oder Öffnungen
288 versehen sind, die eine solche Ausrichtung haben,
daß sie zusätzliches Arbeitsmittel in der durch die Pfeile
- 64 009825/1263
angedeuteten Richtung abgeben können. Das zusätzliche
Arbeitsmittel wird den Rohrschienen 286 vermittels eines geeigneten Zufuhrsammelrohrs 290 zugeführt, das in Verbindung
mit dem Auslaß der Hauptpumpe oder einer Zusatzpumpe steht. Durch die Einführung des zusätzlichen Arbeitsmittels
in das Innere der Rohrleitung vermittels der Düsen 288 wird dem durch die Rohrleitung strömenden Arbeitsmittel
eine kreisförmige, im Uhrzeigersinn gerichtete Bewegung erteilt.
Eine ähnliche Rohrleitungsanordnung ist in Fig. 21 dargestellt,
in welcher eine Rohrleitung 292 von allgemein dreieckförmiger Querschnittsausbildung in ihren Ecken jeweils
in Längsrichtung verlaufende Unterteilungen 294 aufweist, die mit Düsen 296 versehen sind, durch welche zusätzliches Arbeitsmittel radial nach innen zur Mitte der
Rohrleitung hin gerichtet werden kann. Die durch die Unterteilungen
294 und die benachbarten Seitenwände an den Ecken der Rohrleitung 292 gebildeten Kammern stehen in Verbindung
mit einem geeigneten Zuführsammelrohr 298, durch welches das unter Druck stehende zusätzliche Arbeitsmittel zugeführt
wird.
Eine wiederum andere Anordnung ist in Pig. 23 dargestellt,
in welcher eine Rohrleitung 300 von allgemein kreisförmiger Formgebung an einer oder mehreren Stellen entlang ihrer
-.65-009825/1263
Länge eine Düse 302 mit einer tangential ausgerichteten Düsenöffnung 304 aufweist, durch welche zusätzliches Arbeitsmittel
eingeführt wird und dem durch die Rohrleitung strömenden Arbeitsmittel eine durch die Pfeile angedeutete
Strömungskomponente im Uhrzeigersinn erteilt. Die Düse 302 kann mit einer geeigneten Druckquelle für zusätzliche
Arbeitsflüssigkeit verbunden werden.
In einigen Fällen und besonders dann, wenn zur Erzielung der geeigneten Werkstückbehandlung Rohrleitungen erheblicher
Länge verwendet werden, ist eine Verstärkung der Strömungsgeschwindigkeit und/oder des Druckes erforderlich, um
einen geeigneten Zusammenhang zwischen Arbeitsmitteldurchfluß
und Behandlungszeit aufrecht zu erhalten. Eine entsprechende
Anordnung ist in Fig. 24 dargestellt, in welcher eine Düse 306 mit ihrem Auslaßende in Verbindung mit
dem Innenraum einer Bearbeitungsrohrleitung 308 steht und dazu dient, zusätzliches Arbeitsmittel in das Innere der
Bearbeitungsrohrleitung einzuführen, um dadurch eine Verstärkung des Druckes und der Geschwindigkeit des Arbeitsmittels
herbeizuführen. Eine weitere Ausführung, die zum Einführen größerer Mengen zusätzlichen Arbeitsmittels dient,
ist in den Figuren 25 und 26 dargestellt und weist ein um
den Umfang einer Bearbeitungsrohrleitung 312 herum konzentrisch angeordnetes Sammelrohr 310 auf, wobei die Bearbeitungsrohr-
- 66 -
009825/1263
1S56567
leitung mit einer Vielzahl unter einem Winkel angeordneter
Öffnungen oder Düsen 314 versehen ist, durch welche das
zusätzliche Arbeitsmittel abgegeben wird. Das Innere des
Sammelrohrs 310 steht in Verbindung mit einer Zuführleitung 316, durch welche unter Druek stehendes zusätzliches
Arbeitsmittel den Düsen 314 zugeführt werden kann. !Dabei
ist zu beachten, daß die Ausrichtung der Achsen der Busen
314 unterschiedlich gewählt werden kann, 13m in dem durch die Bearbeitungsrohrleitung strömenden Arbeitsmittel den
erforderlichen oder gewünschten Strömungsverlauf wie z.B.
einen spiralförmigen Verlauf und die gewünschte öeschwindigkeits-
und/oder Druckverstärkung zu erhalten.
Eine Anordnung zur Erzielung der im vorstehenden beschriebenen Wirkungen, insbesondere bei der Bearbeitung von Behältern,
ist in Fig. 25A dargestellt, welche eine Bearbeitungsrohrleitung
312 zeigt, durch welche das Arbeitsmittel
in der in gestrichelten Linien dargestellten Weise in einer
spiralförmigen Strömung fließt, welche einen zentrischen Wirbelkern aufweist. Ein Sammelrohr 393, das eine Ringkammer
400 bildet, umgibt kreisförmig einen stromaufwärts
gelegenen Abschnitt der Bearbeitungsrohrleitung, die mit einer Vielzahl unter einem Winkel angeordneter Düsen 402
versehen ist, durch welche ein Teil des Arbeitsmittels in die Ringkammer 400 abgezogen werden kann. Bas Innere das
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Sammelrohrs 398 steht in Verbindung mit der Ansaugseite einer Verstärkerpumpe 404, durch, welche Arbeitsmittel kontinuierlich
aus der Ringkammer abgezogen werden kann.
Die unter Druck stehende Abgabeseite der Verstärkerpumpe ist mit einer Zuführleitung 406' verbunden, durch welche
das unter Druck stehende Arbeitsmittel einer Ringkammer 408 zugeführt werden kann, die durch ein Sammelrohr 410
gebildet wird, welches die Bearbeitungsrohrleitung an einer in einem Abstand stromabwärts des zur Entnahme von Arbeitsmittel
dienenden Sammelrohrs 398 umgibt. Die Bearbeitungsrohrleitüng
ist mit einer Reihe unter einem Winkel ausgerichterer Düsen 412 versehen, durch welche das Arbeitsmittel
in der gewünschten Spiralförmigen Strömungsverteilung
in das Innere der Rohrleitung abgegeben wird, um die Ausbildung der gewünschten Verwirbelung und einer angemessenen
Verstärkung des Druckes und der Geschwindigkeit des durch die Rohrleitung strömenden Arbeitsmittels zu erzielen.
Dabei ist zu beachten, daß die in Eig. 25A dargestellte Anordnung
auch dazu verwendet werden kann, zusätzliches Arbeitsmittel
an einer zwischen dem Einlaß- und dem Auslaßende einer Bearbeitungsrohrleitüng liegenden Stelle in die
Rohrleitung einzuführen, indem beispielsweise eine zweite Zuführleitung 414 mit der Ansaugseite der Verstärkerpumpe
404 verbunden wird.
, - 68 -
■ j
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_ 68 -
Eine weitere Ausführung der in Pig. 25A dargestellten Vorrichtung
wird anhand der Mg. 25B beschrieben, welche in ähnlicher Weise eine teilweise Nachfüllung oder einen teilweisen
Ersatz des Arbeitsmittels ermöglicht, wodurch dessen Druck und/oder Geschwindigkeit erhöht und der spiralförmige
Strömungsverlauf an einer zwischen den Enden der' Bearbeitungsrohrleitung liegenden Stelle wiederhergestellt werden kann.
Wie Pig. 25B zeigt, umgibt ein Sammelrohr 4I6 eine, Bearbeitungsrohrleitung
418 und bildet eine Ringkammer 420, die in Verbindung mit einer Saugleitung 422 steht, welche
mit der Saugseite einer Kreiselpumpe 424 verbunden ist. Die innerhalb des Sammelrohrs 4I6 befindliche Bearbeitungsrohrleitung 418 ist mit einer Reihe unter einem Winkel angeordneter
Düsen 426 versehen, durch welche das Arbeitsmittel durch die Kammer 420 aus dem Inneren der Rohrleitung
abgezogen und in die Saugleitung 422 eingeführt wird.
Das ganze oder ein Teil des abgezogenen Arbeitsmittels wird durch eine Druckleitung 428 wiederum in die Bearbeitungsrohrleitung eingeführt. Die Druckleitung 428 ist mit der
Abgabeseite der Pumpe 424 verbunden, welche ihrerseits in Verbindung mit einer Kammer 430 steht, die durch ein Sammelrohr
432 gebildet wird, welches die Bearbeitungsrohrleitung 418 an einer stromaufwärts des zum Abziehen des Arbeitsmittels
dienenden Sammelrohrs 4I6 umgibt. Die innerhalb des
. ■■ - 69 -G09825/12G3
Sammelrohrs 432 befindliche Bearbeitungsrohrleitung 418 ist
mit einer Reihe unter einem Winkel ausgerichteter Abgabedüsen 434 versehen, durch welche unter Druck stehendes Arbeitsmittel
aus der Kammer 430 in das Innere der Bearbeitungsrohrleitung abgegeben wird, um eine Verstärkung des Druckes
und/oder der Geschwindigkeit desselben zu erzielen, sowie den spiralförmigen oder einen anderen, gewünschten Strömungsverlauf wiederherzustellen.
Im· normalen Betrieb der in IPig. 25B dargestellten Anordnung
wird das ganze, durch das Abzugs-Sammelrohr 416 abgezogene
Arbeitsmittel unmittelbar an einer stromaufwärts liegenden Stelle durch das Einführ-Sammelrohr 432 wieder in die Rohrleitung
zurückgeführt, bewirkt dadurch die gewünschte Verstärkung
der Geschwindigkeit und des Druckes und gewährleistet dadurch einen kontinuierlichen Durchfluß des darin
befindlichen Arbeitsmittels und der von diesem mitgeführten Werkstücke, Auch in der in I1Ig. 25B dargestellten Anordnung
kann eine teilweise Ergänzung des Arbeitsmittels , eine Backfüllung desselben oder die Zufuhr eines anderen Arbeitsmittels
durch eine mit der Saugleitung 422 verbundene Zuführleitung 436 erfolgen.
Wie bereits erwähnt, kann bei solchen Bearbeitungsverfahren,
in welchen eine Elektrisierung der Werkstücke erforderlich
ist, eine Rohrleitungsanordnung der beispielsweise in J?ig.
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dargestellten Ausführung verwendet werden. Wie ]?ig. 27 zeigt, kann ein in gestrichelten linien dargestelltes
Werkstück 318 durch eine Reihe nach innen geführter
Elektroden oder Kontakte 320 elektrisiert werden, so daß das Werkstück je nach Wunsch zur Anode oder zur Kathode
wird. Das Werkstück selbst befindet sich innerhalb einer perforierten Hülse 322 aus einem isolierenden Werkstoff,
die vermittels in Radialrichtung angeordneter leitbleche 326 zentrisch im Inneren der Rohrleitung 324 gehalten wird.
Die Rohrleitung 324 kann eine metallische Zusammensetzung
aufweisen oder mit einer elektrisch leitenden Innenfläche
versehen sein, die in entsprechender Weise elektrisiert wird, so daß zur Erzielung der gewünschten Werkstückbehandlung
eine Ionenwanderung und eine Stromleitung durch das leitfähige Arbeitsmittel erfolgen kann.
In manchen Bearbeitungssystemen ist es wünschenswert, das ganze oder einen Teil des Arbeitsmittels an einer zwischen
den Enden der Bearbeitungsrohrleitung liegenden Stelle zuentfernen und dieses durch ein gleichartiges oder ein anderes
Arbeitsmittel zu ersetzen oder mit diesem aufzufüllen. Eine Konstruktion, welche einen derartigen teilweisen Ersatz
der Arbeitsmittel ermöglicht, ist in Pig. 28 dargestellt. In dieser Ausführung wird eine Bearbeitungsrohrleitung
328 von einem Sammelrohr 330 umgeben, das durch Trennwände.336 in zwei Paare flüssigkeitsdichter Räume
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332, 334 unterteilt ist. In der Rohrleitung 328 ist eine Reihe von Öffnungen 338 ausgebildet und steht in Verbindung
mit dem Inneren der Räume 332. Saugleitungen 340 sind mit den Räumen 332 verbunden und dienen dazu, Arbeitsmittel
aus dem Inneren der Rohrleitung durch die Öffnungen 338 und
die Räume 332 hindurch abzuziehen.
Eine Wachfüllung des aus der Rohrleitung 328 abgezogenen g
Arbeitsmittels erfolgt durch die mit den Räumen 334 in Verbindung stehenden Zuführleitungen 342, welche zur Zufuhr
eines unter Druck stehenden Arbeitsmittels dienen. In der Rohrleitung sind außerdem mehrere Öffnungen 344 vorgesehen,
die in Verbindung mit dem Inneren der Räume 334 stehen, durch welche unter Druck stehendes Maehfüllarbeitsmittel
in das Innere der Rohrleitung 328 eingeführt wird.
Eine abgeänderte Ausführung der in Pig. 1 dargestellten Übergabe- und Abgaberutschen 72 bzw. 74 zum Transport von *
Werkstücken von dem Auslaß zu dem Einlaß benachbarter Bearbeitungsabschnitte
ist in den Figuren 29 bis 31 dargestellt.
Bei dieser Aueführung ist die Übergaberutsche mit dem Auslaßende einer Rohrleitung 346 ausgerichtet, der das
in gestrichelten Linien dargestellte Werkstück 348 zugeführt werden soll. Die Obergaberutsche besteht aus mehreren, in
gegenseitigen Abständen auf dem Umfang angeordneten Rohr-
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schienen 350, die vermittels Bügeln 352, welche in gegenseitigen
Längsabstanden starr mit den Schienen verbunden
sind, in ihrer Lage gehalten werden. Die Anzahl, und der gegenseitige Abstand der Rohrschienen werden durch die
Größe und Formgebung der zu bearbeitenden Werkstücke festgelegt
und so gewählt, daß die Werkstücke in passender Weise entlang der Rutsche geführt werden.
Wenigstens einige Rohrschienen 350 sind mit einem Zuführsammelrohr
354 verbunden, das diesen Druckluft zuführt, die ihrerseits durch mehrere, unter einem Winkel angeordnete
Düsen 356 abgegeben wird, welche in bestimmten Abständen über die Länge, der Rohrschienen angeordnet sind. Die
Düsen 356 können so angeordnet sein, daß sie eine Beschleunigung der von dem Auslaßende der Rohrleitung 346 abgegebenen
Werkstücke bewirken, wodurch die Abtrennung des Arbeitsmittels von den Werkstücken erleichtert wird, welches seinerseits
zu dem in Fig. 29 bruchstückhaft angedeuteten Vorratsbehälter 358 zurückkehrt. Die von den unter einem Winkel
angeordneten Düsen 356 abgegebenen Druckluftstrahlen
dienen gleichzeitig dazu, das Werkstück wenigstens teilweise in einem Abstand von den Oberflächen der Rohrschienen
zu halten, wodurch die Reibungsberührung mit diesen herab»
gesetzt und die Abgabe der Werkstücke erleichtert wird.
- 73 -
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Eine gegenüber der in den Figuren 29 "bis 31 dargestellten
Ausführung abgeänderte Ausführung ist in Pig. 32 dargestellt, in welcher eine Übergaberutsche 360 auf einer
Seitenfläche einen halbkreisförmigen Trog 362 aufweist, in welchem Werkstücke 364 auf ihrem bogenförmigen Portbewegungsweg
zwischen dem Auslaß einer Rohrleitung und dem Einlaß der nächsten, benachbarten Bearbeitungsrohrleitung
geführt werden. Die Werkstücke werden auf ihrem bogenförmigen Portbewegungsweg vermittels der auf die
Werkstücke dabei einwirkenden Zentrifugalkraft innerhalb des Troges 362 geführt. Um die Gleitreibung zwischen dem
Umfang des Werkstückes und der benachbarten Oberfläche des Troges 362 herabzusetzen, sind in dem Trog eine Reihe
unter einem Winkel angeordneter Düsen 366 ausgebildet, die in Verbindung mit einem unter Druck stehenden Raum 368
der Übergaberutsche stehen. Durch eine Zuführleitung 370 wird dem Raum 368 Druckluft zugeführt, die wiedaxua durch
die Düsen 366 abgegeben wird und einen schwebenden Luftfilm bildet, auf dem die Werkstücke gleiten können. Dadurch
wird je nach Wunsch eine Verringerung bzw. eine Beschleunigung
der Geschwindigkeit der Werkstücke verhindert.
Wie bereits ausgeführt, lassen sich vermittels der Erfindung
sehr unterschiedliche Werkstücke bearbeiten, wozu auch Werkstücke, deren Größe fast dem Querschnitt der Bearbeitungsrohrleitung
entspricht, und kleine Werkstücke zählen,
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die in der Form einer Aufschlämmung durch, das Arbeitsmittel
. mitgeführt werden. In einigen Fällen ist es je nach der
verfahrensmäßigen Bearbeitung und der Formgebung und/oder
der Größe der Werkstücke erwünscht, die Werkstücke innerhalb einer geeigneten Kapsel oder eines Trägers durch eine
oder mehrere Bearbeitungsabschnitte hindurch zu transportieren. Die in Fig. 33 dargestellte Kapsel 372 ist perforiert,
um einen ungehinderten Durchfluß von Arbeitsmittel durch den zylindrischen Mittelabschnitt 374, sowie die halbkugeligen
Endwände 376 zu gestatten. Die Kapsel weist einen
abnehmbaren Abschnitt auf, der beispielsweise aus einer abnehmbar befestigten Endwand 376 bestehen kann, welche
während des Be- und Entladens von Werkstücken einen Zugang zu dem Inneren der Kapsel gestattet.
Eine typische Verwendung der Kapsel 372 zum Transport kleiner Werkstücke ist in der Ausführung der Fig. 34 dargestellt.
Die Kapsel weist einen rohrförmigen Mittelabschnitt 378 mit einer Vielzahl von Durchbrechungen 380 auf, und mit dem
einen Ende der Kapsel ist eine halbkugelige Endwand 382 fest verbunden. Eine abnehmbare halbkugelige Kappe 384 .
steht in einem Reibungseingriff mit dem entgegengesetzten
Ende des Mittelabschnittes und läßt sich zum Einführen oder Herausnehmen von Werkstücken wie beispielsweise der Befestigungsmittel
386 in bzw. aus dem Inneren der Kapsel abnehmen.
Wie sich weiterhin ersehen läßt, können an der Innenfläche
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äes Mittelabschnittes eine oder mehrere Schüttelrippen in gegenseitigen Abständen auf dem Umfang befestigt sein,
um die Agitation der Werkstücke ,zu verbessern, indem diesen
während der Fortbewegung der Kapsel durch eine Bearbeitungsrohrleitung
durch die dabei stattfindende Drehung der Kapsel eine Schleuderbewegung erteilt wird. Die Endwände
der Kapsel weisen in gleicher Weise Durchbrechungen 380 auf, welche einen im wesentlichen ungehinderten Durchfluß
von Arbeitsmittel in die Kapsel hinein und aus dieser heraus gestatten, so daß eine gleichförmige Bearbeitung
der innerhalb der Kapsel befindlichen Werkstücke gewährleistet ist.
Die Kapsel selbst kann aus jedem geeigneten Werkstoff hergestellt sein, der widerstandsfähig ist gegenüber den mit
der Kapsel in Berührung kommenden Arbeitsmitteln und sich mit diesen verträgt. Für diesen Zweck lassen sich verschiedene
synthetische Kunststoffe verwenden, wie beispielsweise
die zur Herstellung der Bearbeitungsrohrleitungen verwendeten Werkstoffe.
Außer den in den Figuren 33 und 34 dargestellten Kapseln
kann auch ein geeigneter !Träger oder Schlitten 390 zur abnehmbaren Befestigung eines Werkstückes wie z.B. des in
Fig. 35 dargestellten Werkstückes 392 verwendet werden. In der dargestellten Anordnung besteht der Träger aus
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einer im wesentlichen zylindrischen, rohrförmigen und perforierten Seitenwand, mit der in einem Stück an einem
Ende ein in Radialrichtung nach innen vorstehender Rand
oder Flansch 394 verbunden ist. An der Innenfläche des Trägers ist ein Paar von Haltepfosten 396 befestigt und
dient dazu, in einen Eingriff mit nach unten vorstehenden Abschnitten des Werkstückes 392 zu kommen und dadurch das
Werkstück in einer zentrischen Lage innerhalb des Trägers zu halten. Es lassen sich auch andere Trägerformen verwenden,
in denen ein oder mehrere Werkstücke befestigt werden können, um deren Transport und Bearbeitung durch eine oder
mehrere Bearbeitungsabschnitte zu erleichtern.
Wie die vorstehende Beschreibung zeigt, lassen sich die Bearbeitungsvorrichtung
oder einzelne BearbeitungBabschnitte einer mehrstufigen Vorrichtung zur Erzielung gewünschter
Strömungseigenschaften und Behandlungen der durch diese hindurchtransportierten Werkstücke entsprechend anpassen.
Die Rohrleitungen, durch welche die Werkstücke und das Arbeitsmittel umgewälzt werden, können aus Metall oder durch
Strangpressen hergestellten Kunststoffen wie beispielsweise Polyvinylpolymerisaten und Mischpolymerisaten bestehen, welche
die Ausbildung verhältnismäßig verwickelter Querschnitte ermöglichen, die außerdem auf ihren Innenseiten noch Leitflächen
oder Nuten aufweisen können, durch welche der Durchfluß
in gewünschter Weise beeinflußt werden kann. Die der
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liier beschriebenen Vorrichtung und dem Verfahren eigene Anpassungsfähigkeit und Vielseitigkeit ermöglichen die
Verwendung eines einzigen oder einer Kombination der verschiedensten Arbeitsmittel, deren Geschwindigkeiten so
eingestellt werden können, daß sich ein stromlinienförmiger oder ein turbulenter Strömungsverlauf durch die Rohrleitungen
ergibt, der durch geeignete Vorrichtungen in gewünschter Weise verändert werden kann, welche dazu dienen,
eine gewünschte Veränderung des Strömungsverlaufes oder.der Turbulenz herbeizuführen. Es ist ohne weiteres
möglich, die hier beschriebenen Ausführungsbeispiele für die Vorrichtung und das Verfahren der Erfindung weiter
abzuwandeln, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
- Patentansprüche ~ 78 -
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Claims (13)
- '. - 78 Patentan sprue he( 1. jferfahren zum Bearbeiten von Werkstücken, insbesondere langgestreckten, behälterartigen Werkstücken, dadurch gekennzeichnet, daß eine eingeschlossene Strömung eines Arbeitsmittels, deren Querschnitt insbesondere größer ist als der Querschnitt eines Werkstückes, ausgebildet und ein Werkstück in die Strömung, insbesondere in Längsrichtung in bezug auf die Längsrichtung der Strömungsrichtung, eingeführt wird, eine gleichzeitige Bearbeitung und Beförderung des von der Strömung mitgeführten Werkstückes während der Fortbewegung der Strömung ausgeführt, das Werkstück für eine zur Durchführung einer gewünschten Bearbeitung ausreichende Zeitspanne innerhalb der Strömung belassen und anschließend aus der Strömung entnommen wird.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil des Arbeitsmittels in die Strömung zurück umgewälzt wird.
- 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere voneinander getrennte, eingeschlossene Strömungen aus getrennten Arbeitsmitteln gebildet werden und ein Werkstück nacheinander in einer bestimmten Reihenfolge zur Ausführung mehrerer Bearbeitungen an dem Werkstück in jede der- 79 -0 0 9 8 2 5/1283getrennten Strömungen eingeführt und wieder aus diesen entnommen wird.
- 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3» dadurch gekennzeichnet, daß dem Arbeitsmittel innerhalb der Strömung über wenigstens einen Teil des Fortbewegungsweges der Strömung ein bestimmter Strömungsverlauf erteilt wird.
- 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeit der Strömungen so gesteuert wird, daß die Geschwindigkeit einer Strömung gleich hoch oder höher ist als die Geschwindigkeit einer vorhergehenden Strömung.
- 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß das Arbeitsmittel mit einem spiralförmigen Strömungsverlauf in die Strömung eingeführt und eine Drehung des von der Strömung mitgenommenen Werkstücke hervorgerufen wird.
- 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömung ein spiralförmiger Strömungsverlauf mit einer zentrischen Wirbelbildung wenigstens über einen Teil der Längsausdehnung der Strömung erteilt und das Werkstück in diesem Strömungsverlauf zur Drehung ge-- 80 -009825/1263- 80 bracht wird.
- 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-7 > dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur des Arbeitsmittels innerhalb eines vorbestimmten Bereiches gehalten wird.
- 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß als Arbeitsmittel ein Reinigungsmittel verwendet wird, das dazu dient, eine Reinigungsbehandlung der Werkstückoberflächen auszuführen.
- 10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß als Arbeitsmittel ein Elektrolyt verwendet und ein Werkstück (318) während wenigstens eines Teils seines Fortbewegungsweges in der Strömung elektrisiert, wird.
- 11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß als Arbeitsmittel eine Flüssigkeit oder' ein Gas, eine wässrige Lösung, eine organische Lösung, eine Flüssigkeitsemulsion, ein Zweiphasengemisch aus Flüssigkeit und Gras, eine Flüssigkeit, in welcher feste Teilchen suspendiert sind, ein zur Reinigungebehandlung der Werkstückoberflächen dienendes Reinigungsmittel, eine zum Abspülen der Werkstückenoberflächen dienende wässrige Spül-- 81 009825/1263lösung, ein zur Ablagerung einer Beschichtung auf den Werkstückoberflächen dienendes Beschichtungsgemisch, eine zur Ausbildung einer Umwandlungsbeschichtung auf den Werkstückoberflächen dienende chemische Umwandlungsbeschichtungslösung, eine zum Abbeizen oder Ätzen der Werkstückoberflachen dienende wässrige saure lösung, eine zur Ausbildung einer Ablagerung auf den Werkstückoberflächen dienende Emulsionsbeschichtungslösung, ein zum Entfetten der WerkstÜGkoberflachen dienender organischer Lösungsmitteldampf, eine zur Einfärbung der Oberflächen des Werkstückes dienende Pärblösung bzw. eine zur Ausführung einer chemischen Trocknung des Werkstückes dienende Flüssigkeit verwendet wird.
- 12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-11, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstücke in der Form einer Aufschlämmung durch ein oder mehrere Arbeitsmittel hindurchtransportiert werden.009825/1263.13. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 - 12, gekennzeichnet durch eine langgestreckte Rohrleitung (30·, 62, 96, 145, 147, 192, 198, 206, 306, 312, 328,.346), deren Querschnitt insbesondere so bemessen ist, daß sie in bezug auf ihre innere Oberfläche ein Werkstück (44S 68, 84, 132, HO, 348) so aufnehmen kann, daß dieses unter Belassung von Spiel durch die leitung hindurchgeführt werden kann, Vorrichtungen (36', 54, 58, 166, 208, 214, 342) zum Einführen eines zur Ausbildung einer Strömung innerhalb der Rohrleitung dienenden Arbeitsmittels', Vorrichtungen (38«, 70, 76, 106, 134, 144, 202, 226) zum Einführen eines, insbesondere in Längsrichtung in bezug auf die Längsachse der Rohrleitung ausgerichteten Werkstückes in die Rohrleitung, damit dieses im wesentlichen in Abhängigkeit von der durch die Rohrleitung hindurchgehenden Arbeitsmittelströmung durch das Arbeitsmittel mitgenommen und weiterbefördert werden und das Arbeitsmittel während der Beförderung des Werkstückes durch die Rohrleitung eine Bearbeitung des Werkstückes ausführen kann, und durch Vorrichtungen (38«, 72, 74, 232, 350, 360) zur Entnahme von Werkstücken aus der Rohrleitung und dem Arbeitsmittel.14· Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Rohrleitungen (30«, 192, 198) mit jeweile einem Auslaß und einem Einlaß und Vorrichtungen zum Einführen eines getrennten Arbeitsmittels in jede Rohrleitung vorge-009825/1263 - 83 -— OJ —sehen und die Rohrleitungen so angeordnet sind, daß ein Werkstück in einer bestimmten Reihenfolge durch die Rohrleitungen hindurchbefordert und in diesen bearbeitet werden kann.15· Vorrichtung nach Anspruch .
- 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrleitung wenigstens auf einem Teil ihrer Innenfläche Torrichtungen (95, 99,-321, 404, 412) aufweist, die dazu dienen, dem durch die Rohrleitung strömenden Arbeitsmittel eine bestimmte Strömungsverteilung zu erteilen.16. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtungen zum Einführen eines Werkstückes in die Rohrleitung aus einer Einführvorrichtung oder einem Induktor (76, 106, 134, 202) in einer Rohrleitung bestehen, deren bzw. dessen Auslaßende in Verbindung mit der Rohrleitung steht und der Düsen (88, 126) zum Einführen wenigstens eines Teils des Arbeitsmittels in der form einer unter hohem Druck abgegebenen, insbesondere spiralförmig ausgebildeten Strömung in die Rohrleitung aufweist, welche dazu dient, ein Werkstück in die Rohrleitung zu ziehen, damit dieses von dem Arbeitsmittel mitgenommen werden kann.17· Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Entnahmevorrichtungen (38«, 72, 74, 232, 350, 360) aus einem in der Rohrleitung ausgebildeten Auslaß und in Verbindung mit dem Auslaß stehenden, mit Durchbrechungen009825/1283 -84-versehenen Verlängerungen bestehen, die dazu dienen, die Fortbewegung eines Werkstückes zu führen, die Abscheidung von Arbeitsmittel von dem Werkstück zu bewirken und das Arbeitsmittel abzuführen.18. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14» gekennzeichnet durch einen Behälter (34·, 50, 194, 204, 212) zur Aufbewahrung des Arbeitsmittels, zur Abgabe von Arbeitsmittel an die Rohrleitung und zur Aufnahme von Arbeitsmittel aus der Rohrleitung, und durch dem Behälter zugeordnete Nachfüllvorrichtungen (156, 158), welche dazu dienen, die Zusammensetzung des Arbeitsmittels innerhalb eines vorbestimmten Bereiches zu halten.19. Vorrichtung nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch Steuervorrichtungen (178, 180) zur Steuerung der Geschwindigkeit des durch die Rohrleitung strömenden Arbeitsmittels und zur Erzielung einer vorbestimmten Verweilzeit eines Werkstückes in der Rohrleitung.20. Vorrichtung nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch Antriebsmittel (148, 150, 356, 366v), welche dazu dienen, ein Werkstück von dem Auslaß einer Rohrleitung zu dem Einlaß der nächstfolgenden Rohrleitung fortzubewegen.21. Vorrichtung nach Anspruch H, gekennzeichnet durch Steuervorrichtungen (178·, 180»), welche dazu dienen, die00982 5/126 3 - 85 -Geschwindigkeit des Arbeitsmittels in jeder Rohrleitung so zu regeln, daß diese wenigstens ebenso hoch oder höher ist als die Geschwindigkeit des Arbeitsmittels in einer vorhergehenden Rohrleitung.22. Vorrichtung nach Anspruch 13» dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtungen zum Einführen eines Arbeitsmittels Vorrichtungen (76, 95, 321) aufweisen, die dazu dienen, das Arbeitsmittel in der Form eines spiralförmigen Strömungsverlaufes einzuführen, der ein Werkstück während wenigstens eines Seils seines lOrtbewegungsweges durch die Rohrleitung mitnimmt und zur Drehung bringt.23. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtungen zum Einführen des Arbeitsmittels in die Rohrleitung Vorrichtungen (412, 434) zum Einführen des Arbeitsmittels an mehreren Stellen entlang der Länge der Rohrleitung aufweisen, um dem Arbeitsmittel über wenigstens f einen Abschnitt der Rohrleitungslänge einen spiralförmigen Strömungsverlauf einschließlich einer zentrischen Wirbelbildung zu erteilen.24· Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkstück aus einem Aluminiumbehälter (44') besteht, der durch die Rohrleitung transportiert wird, um auf den Oberflächen des Behälters eine chemische Umwandlungsbeschichtung zu erzielen.- 86 -0 0 9 8 2 5/126325. Vorrichtung nach Anspruch 14» dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Rohrleitungen so ausgebildet sind, daß nacheinander eine Reinigungsbehandlung, eine Spülbehandlung, eine Ghromatumwandlungsbeschichtung und eine abschließende Spülbehandlung des Werkstücks, insbesondere eines Aluminiumbehälters , durch Verwendung einer wässrigen Reinigungslösung, einer wässrigen Spüllösung, einer wässrigen Ghromatbeschichtungslösung und einer wässrigen Spüllösung als jeweils voneinander getrennte Arbeitsmittel in jeder Rohrleitung ausgeführt werden kann.009825/1263
Applications Claiming Priority (7)
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US77492368A | 1968-11-12 | 1968-11-12 | |
US77476168A | 1968-11-12 | 1968-11-12 | |
US77476168 | 1968-11-12 | ||
US77492368 | 1968-11-12 | ||
US23211672A | 1972-03-06 | 1972-03-06 | |
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DE2520349A1 (de) * | 1975-05-07 | 1976-11-18 | Berning & Soehne | Vorrichtung zum umschnueren eines packguts mittels eines thermoplastischen bandes |
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AT303483B (de) | 1972-11-27 |
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