專利名稱：通過浸漬進行表面處理的設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及表面處理設備和方法，其中處理物通過浸漬槽運動，在那里進行化學、電鍍和/或電泳處理。
此類方法和設備用于那些至少部分用導電材料制成的工件，使它們的表面具有符合特殊使用目的的技術或光學特性。這可以通過表面的化學或電化學處理，例如金屬工件表面的鉻酸鈍化處理，以及通過電解或電泳鍍層來實現。
已知的濕法非常昂貴，因為處理物必須通過一系列相繼排列的裝有完全不同處理液的槽運動，例如凈化劑、電解液和電浸漆。為實現這一點，不連續地通過浸漬一個個工件或一份份小型工件，或借助于輸送機在連續的設備中實現，輸送機將處理件逐個地或當涉及小型工件時相繼成行地從一個浸漬槽到另一個浸漬槽通過處理流水線運動。為此例如采用一種輸送機，用于承接這種處理物。由德國專利文件4142997已知一種相應的設備。
因為在化學表面處理以及在電解和電泳鍍層時涉及一種與時間有關的過程，所以取決于當時的處理介質和處理物，要求處理物在各浸漬槽內有規定的停留時間。在給定輸送速度或運行速度時，這種在各種情況下差別很大的停留時間確定了必需的處理行程，并因而決定了沿輸送方向各浸漬槽的尺寸。
因為大型處理物可以逐個地通過各槽運動，而小型工件鑒于要有均質的表面只能以有限的堆積高度通過各槽運動，所以傳統的設備極為復雜并只有比較小的生產量。
一個特殊的要求在于，獲得一種沒有缺陷點的所有部分均勻的表面處理，例如全面電鍍和/或涂漆。這種缺陷點主要出現在處理物與用于將處理物通過各浸漬槽輸送的輸送裝置之間的接觸點上。作為輸送裝置，尤其用于小型工件或散裝物料可考慮滾筒，但部分也采用傳送帶，而對于大型工件采用專用的輸送架，它們按處理物的構型設計并因而比較貴。
中等和大的工件也可以借助于傳送帶通過各浸漬槽運動；然而在這種情況下這些工件必須相繼排列在輸送機上，以便處理介質能最大程度地接近它們的表面。然而這種在一個平面內的布局是有缺點的，與架式輸送機相比，由于在一定程度上限制工件上下排列，所以生產量大大減小。
因此本發明的目的是，在不降低處理物表面質量的情況下，改善已知方法和設備的經濟性。
為達到此目的采取的措施基于這樣的思想，即，在給定在各浸漬槽內的輸送速度時可以成倍地增加生產量，只要使處理物在上下多個平面內通過各浸漬槽運動。這可以借助于一個可移動的階梯架實現，在這些階梯之間按相同的網格設置在多個平面內布置的處理元件，例如固定電極或用于處理液或干燥空氣的噴嘴。
以此方式，處理物在可以最佳地接近其表面的情況下在固定的處理元件旁經過，以及生產量根據輸送平面或階梯的數量增大。
此外，按本發明的方法公開了一種可能性，即可以從上方和從下面例如向處理物噴灑或吹干燥空氣。此外提供了一種更好的層厚分布，因為電極相對于處理物直線地排列。
為了獲得無缺陷點的盡可能均勻的表面，處理物可在浸漬槽內或也可在兩個槽之間換位，以便暴露接觸點以及使處理介質能夠接近。換位可借助于磁鐵或借助于格篩通過振動實現，它的指梳狀地插入處理物支架例如格柵的桿或片之間。
為了實施按本發明的方法，尤其適用這樣一種設備，即在此設備中處理物多層平放或懸掛地排列在輸送機的階梯架上或階梯架旁，輸送機使處理物至少通過一個槽例如浸漬槽運行。處理物最好處于一格柵上，并可被供貨的輸送機，最好是一種雙軌輸送機放置在階梯架中。為了能為支架的各階梯或平面裝料，階梯架最好由一個可垂直移動的具有彼此間隔排列的懸臂的滑座構成。以此方式允許懸臂相繼置于輸送機平面內，以便從輸送機上提升并因而承接例如片式格柵。
升降滑座本身可在一個能水平移動的滑架內導引，滑架使支架通過各鍍槽運動。
通過在階梯架裝料期間處理物相繼地亦即時間上延遲地進入浸漬槽，不造成任何時間損失和尤其是不產生任何不同的停留時間，只要處理物在此階段是無電流的。
處理物以此方式可以受保護地進入浸漬槽，因為在這里它垂直向下運動，并由于其重量因而不會晃動地固持在其底座上。
下面借助于附圖中表示的實施例進一步說明本發明。附圖表示

圖1 按本發明的設備示意俯視圖；圖2 通過圖1所示浸漬槽的垂直縱剖面；圖3 圖2的橫截面圖；圖4 輸送處理用的格柵；圖5 沿圖3中的線IV-IV的剖面；圖6 具有輸送機和抓具的交接站側視圖；圖7 圖6的抓具俯視圖；圖8 換位站側視圖；圖9 作為電極接通電流的格柵；圖10 格柵接觸點放大圖；圖11 有兩個格柵的吊籃；以及圖12 沿圖11中線XII-XII的剖面。
設備主要包括浸漬槽1，有排出輸送機3和橫向輸送機4的卸料站2，返回軌5，另一臺橫向輸送機6和有輸入輸送機8的裝料站7。
浸漬槽1處于溝9內并配備有固定安裝在上下多個平面內的電極10。浸漬槽在其端面可分別空出一個區域11、12，用于置入和取出處理物。在那里可分別有一噴灑池。在浸漬槽1或溝9旁，沿縱向延伸一滑軌13，在滑軌上導引多個分別設有驅動裝置14在橫截面內設計成爪形的滑架15。在滑架15中導引可垂直移動的升降架或階梯架16。此支架主要包括一個具有兩根U形滑軌17的框架，支承在滑架15上被驅動的滾輪18置入滑軌17內。格柵20的水平懸臂19與滑軌17連接。
格柵20的支座由例如有鋸齒形剖面的各個桿或片21組成，如在德國公開文件4428789中詳細說明的那樣。
圖2在橫截面視圖中簡化表示圖1左邊第一個尚未下降的升降架或階梯架16和第三個已完全沉入浸漬槽1中的升降或階梯架16。
在浸漬槽1內有一個帶梳狀排列的懸伸指23的換位架22，懸伸指23按與階梯架16內格柵20的桿或片21相同的方式分布排列。借助于這些懸伸指可以將在格柵20的桿或片21上靜止不動的處理物抬高和換位，只要此時格柵20的桿21作為一方和換位架22的指23作為另一方在空隙處彼此相對。
當升降滑座17或懸臂19下降時，固定設置的指從下面托住位于格柵20上的處理物，所以格柵可借助于階梯架16在沒有處理物的情況下側向移動一小段距離。若升降架重新提升并在這種情況下懸臂19或格柵20重新到達其先前的位置，則處理物重新放在格柵上，然而此時它們以另一些接觸點放在鋸齒片上。
在階梯架16裝料時，由輸送機8供應的格柵20被逐漸放置在懸臂19上，在此期間階梯架16逐步向上運動到裝料區內。此時懸臂分別到達處于輸送機上的格柵下面，并在下一個運動步驟中將此格柵從輸送機抬起，與此同時輸送機向前運動一個托盤寬度以及將下一個格柵帶到交接位置。一旦全部懸臂19都放上了格柵，滑架15將階梯架16經過浸漬槽移動。在下降并與之相連地浸沒階梯架后，滑架15將階梯架16在電極10旁移過直至換位站。在那里階梯架停留所要求的那么長的時間，以便借助于升降架22的指23提升處理物。一旦完成了這件事，滑架15便將階梯架16移動了一小段距離，這段距離小于兩根格柵桿21的間距，之后升降架22重新使指23下降，在這種情況下指重新將處理物放到格柵桿上。由于在處于指23上的處理物與托盤之間相對運動形成了新的支承點，所以可達原先的支承點進行浸浴。
在換位后，滑架15將處于下降狀態的階梯架16繼續沿電極10移動，直至浸漬槽1的另一端，或在上行后直至移過取出區12。在那里階梯架16按懸臂19的間距逐步向下運動，在這種情況下將格柵20放到排出輸送機3上，與此同時懸臂19沒入輸送機3內。
提取抓具24將處理物放到用于下一個處理階段的格柵上，下一個處理階段可涉及沖洗站，在其下游例如連接鉻酸鈍化處理階段以及用于借助可溶或不可溶陽極電泳鍍層的工作站。這些工作站與圖1至7所示用于電鍍的工作站的主要區別僅在于，在各自的浸漬槽內盛放的是用于陽極或陰極鍍層的原料。
不過電鍍站也可以由在德國公開文件4428789中介紹的那種設備組成，該文件的內容可看作本說明書的組成部分。因為這種設備同樣借助于格柵或托盤工作，處理物只需要在此格柵或托盤上換位，所以在從一個工藝階段過渡到下一個工藝階段時不需要花費任何人力。
抓具24用于換位，它設在一個水平的格柵輸送機25和下一個浸漬槽的裝料站之間。抓具24有一個圖中未表示的驅動裝置并可在輸送機25與浸漬槽之間沿輸送機的方向在滑軌26上移動；它設有兩根被驅動的軸27，軸上裝有彼此相對帶懸臂29的橋28。當軸27旋轉時橋28互相移近，并托在位于一個沿輸送機25延長線布置的升降臺30上的格柵20的處理物下面。在升降臺下降時，懸臂從格柵20承接處理物。通過縱向滑架28的側向移動，將處理物帶到用于下一個處理階段的格柵31上方，它同樣處于一個組合在輸送機中的升降臺上。在此升降臺提升時，格柵31從抓具24的懸臂29處承接處理物。當打開抓具并接著下降升降臺時，此格柵到達輸送機上并從那里按結合圖1已說明的方式進入下一個浸漬槽的階梯架內，或進入按德國公開文件4428789所述的吊軌式輸送系統中。然后，此格柵移到處于浸漬槽裝料側的階梯架那些懸臂上方，這些懸臂的位置略低于格柵運動平面。當階梯架上行一小段距離時，涉及的懸臂從來自抓具的輸送機承接格柵20。
為了能將格柵20作為電極接通電源，它配備有至少一個接觸室32。接觸室向下開口并包含同樣向下開口的接觸套筒33，在階梯架16懸臂19上的接觸針34插入接觸套筒33中。接觸針有一錐形尖端35，它與接觸套筒的內棱邊形成線接觸。以此方式使格柵20與放在片21的齒尖上靜止的處理物一起作為電極接通電源。因為電鍍介質的溶液只是少量地進入接觸室內，所以不構成使接觸針和接觸套筒同樣被鍍層及因此失去電的觸點連通的危險。
處理物也可以借助于如德國公開文件4428789中所介紹的吊軌式輸送系統通過浸漬槽運行。在這種情況下采用吊籃36，它設有定心銷37和安裝兩個格柵38、39。其中涉及一個電鍍格柵38和一個涂漆格柵39，它們互相準確配合。電鍍格柵38相對于吊籃36是絕緣的并因而沒有被鍍層的危險。在涂漆后電鍍格柵向上從定心銷37拔出，以及處理物40重新轉移到電鍍格柵上。
格柵可以不需要設計成鋸齒片；也可以考慮用其他支承件，只要它們保證與處理物有盡可能小的接觸面積。基本上點接觸是最有利的。
按本發明的方法巨大的經濟效益首先由于花費的人力很小，以及與借助于傳統的用于處理物的輸送裝置以一個輸送平面工作的方法相比生產能力大大提高。此外，由于處理介質能充分接近處理物，因而提高了表面質量。
本發明特別適用于電化學表面處理，例如用于鍍鋅、鋅/鐵或鋅/鎳層，若在鉻酸鈍化處理后接著電泳鍍層，則接著進行鉻酸鈍化處理。以此方式可以非常經濟地在表面加上金屬/漆層。
權利要求
1.表面處理設備有一個浸漬槽(1)和一個階梯架輸送機(14、15、16)。
2.按照權利要求1所述的設備，其特征為架式輸送機的階梯(19)之間伸入固定的處理元件(10)。
3.按照權利要求1或2所述的設備，其特征為階梯架(16)由一個可垂直移動的升降滑座(17)和彼此隔開排列的懸臂(19)組成。
4.按照權利要求2所述的設備，其特征為升降滑座(17)在一個可水平移動的滑架(15)內導引。
5.按照權利要求1至4之一所述的設備，其特征為處理元件由電極(10)構成以及階梯(19)作為電極接通電源。
6.按照權利要求1至5之一所述的設備，其特征在于一個浸漬槽(1)，它有彼此隔開垂直距離地排列的懸伸電極(10)。
7.按照權利要求1至6之一所述的設備，其特征在于設計為有桿(21)的格柵(20)的處理物支架。
8.按照權利要求7所述的設備，其特征為格柵設有向下開口的接觸室(32)。
9.按照權利要求8所述的設備，其特征為接觸室(32)內插入接觸針(34)。
10.按照權利要求9所述的設備，其特征為接觸針(34)與在接觸室(32)內的接觸套筒(33)接觸。
11.按照權利要求7至10之一所述的設備，其特征為在浸漬槽(1)內設帶有懸伸指(23)的換位架(22)，懸伸指(23)的分布和間距與所有裝在階梯架(16)中的格柵(20)桿(21)的分布與間距一致。
12.表面處理方法，其中，—將處理物裝在可移動的階梯架(16)上，以及—通過處理區(1)運動，處理區有—在階梯(19)之間多個平面內插入的固定的處理元件(10)。
13.按照權利要求12所述的方法，其特征為處理物通過電解液運動。
14.按照權利要求13所述的方法，其特征為處理物在電解處理之后電泳鍍層。
15.按照權利要求12至14之一所述的方法，其特征為處理物在運動過程中換位。
16.按照權利要求12至14之一所述的方法，其特征為處理物在兩個工藝過程之間重新裝料。
全文摘要
本發明涉及表面處理設備,尤其用于電化學鍍層和接著用于電泳鍍層,在此設備中處理物在一個或多個平面內通過鍍槽運動。上述運動借助于階梯架輸送機實現,它在不同的高度設有用于格柵的懸臂,處理物放在這些格柵上。在每個平面的懸臂之間或在每個格柵之間的空間內伸入水平電極,格柵在電極旁經過。
文檔編號C25D17/06GK1254318SQ98804627
公開日2000年5月24日 申請日期1998年3月28日 優先權日1997年3月28日
發明者格哈德·布倫德爾, 魯道夫·富克斯, 厄恩斯特－瓦爾特·希勒布蘭德 申請人:紐特羅機械設備兩合公司, 瓦爾特－希勒布蘭特兩合公司