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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren, eine Klammer und eine
Vorrichtung zum Transport und vorzugsweise auch elektrischen Kontaktieren
eines Behandlungsgutes, wie zum Beispiel Leiterplatten oder Leiterfolien,
in einer Elektrolyseanlage. Bei Elektrolyseanlagen zum elektrolytischen
bzw. galvanischen Behandeln eines Behandlungsgutes in Form von Leiterplatten
oder Leiterfolien ist es üblich, das
Behandlungsgut während
der Behandlung durch ein Bad mit der Elektrolyselösung zu
führen,
wobei der Transport üblicherweise
in einer horizontalen Transportebene erfolgt. Während der Elektrolysebehandlung
ist es erforderlich, das Behandlungsgut elektrisch zu kontaktieren,
um einen Strom von einer in der Elektrolyselösung befindlichen Anode über die Elektrolyselösung zu
dem als Kathode dienenden Behandlungsgut führen zu können und auf diese Weise eine
elektrolytische Abscheidung von Material, beispielsweise Kupfer,
auf dem Behandlungsgut oder einen Abtrag von Material, z. B. durch Ätzen, bewirken
zu können.
Der Transport des Behandlungsgutes durch die Elektrolyselösung und
die gleichzeitige elektrische Kontaktierung, wobei elektrische Ströme von bis
zu 2000 A/m2, in Spitzen bis zu 10.000 A/m2, bezogen auf die Zuschnittfläche der
Leiterplatte übertragen
werden müssen,
stellt ein nicht unerhebliches technisches Problem dar.
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Aus
der
DE 36 24 481 ist
eine Vorrichtung bekannt, bei welcher der Transport des Behandlungsgutes
und das elektrische Kontaktieren durch Klammern erfolgt, welche
in einer Reihe nebeneinander auf einem endlos umlaufenden Antriebsriemen angeordnet
sind. Die Klammern greifen das Behandlungsgut am Anfang des Transportweges,
indem sie aus einem offenen Zustand in einen geschlossenen Zustand
gebracht werden, und stellen auf diese Weise gleichzeitig den erforderlichen
elektrischen Kontakt zu dem Behandlungsgut her. Am Ende des Transportweges
werden die Klammern jeweils aus dem geschlossenen in den geöffneten
Zustand gebracht, um das Behandlungsgut wieder freizugeben. Dabei
wird üblicherweise
das Behandlungsgut auf dem Transportweg gleichzeitig von mehreren
nebeneinander angeordneten Klammern gegriffen und kontaktiert.
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Bei
dieser bekannten Vorrichtung zum Transport eines flachen Behandlungsgutes
sind die Klammern derart ausgestaltet, dass eine erste Klammerhälfte mit
einer ersten Klemmfläche unterhalb
der Transportebene bezüglich
der Transportebene unbeweglich angeordnet ist. Eine zweite Klammerhälfte, welche
eine zweite Klemmfläche
aufweist, ist oberhalb der Transportebene angeordnet und bezüglich der
Transportebene beweglich. Die Bewegung der zweiten Klammerhälfte in
Richtung der Transportebene, um die Klammer in den geschlossenen
Zustand zu bringen, erfolgt durch eine Federkraft. Die umgekehrte
Bewegung, um die Klammer aus dem geschlossenen in den geöffneten
Zustand zu bringen, erfolgt gegen die Federkraft, indem ein fest
mit der zweiten Klammerhälfte
verbundenes Teil über eine
entlang des Transportweges fest angeordnete Rampe geführt wird,
so dass insgesamt eine Bewegung der zweiten Klammerhälfte und
der zweiten Klemmfläche
nach oben bewirkt wird.
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Bei
dieser bekannten Anordnung bestehen jedoch Probleme bezüglich des
Einführens
des Behandlungsgutes zwischen die untere Klemmfläche und die obere Klemmfläche. Da
die untere Klemmfläche
bezüglich
der Transportebene fest angeordnet ist, schließt sie bündig mit der Transportebene
ab. Um zu vermeiden, dass das Behandlungsgut beim Einführen zwischen
die untere Klemmfläche
und die obere Klemmfläche
an eine Kante der unteren Klemmfläche anstößt oder durch sie verkratzt
wird, ist es erforderlich, das Behandlungsgut aus der Transportebene
hinaus anzuheben und dann zwischen die untere Klemmfläche und
die obere Klemmfläche
einzuführen.
Dies kann beispielsweise mittels einer im Einführungsbereich angeordneten
Rampe geschehen. Diese Vorgehensweise bereitet jedoch insbesondere
bei sehr dünnen
Leiterplatten und Leiterfolien Probleme, da das Behandlungsgut zum
Zeitpunkt der Einklemmung sich nicht in der Transportebene befindet
und es dadurch zu einer Dehnung, Stauchung oder sonstigen Verzerrung
des Behandlungsgutes kommt. Dieses Problem wird darüber hinaus
noch durch Strömungseinflüsse in der
Elektrolyselösung
verstärkt,
durch welche vor allem dünnes Behandlungsgut
verformt und aus der vorgesehenen Transportebene ausgelenkt wird,
so dass die Auslenkung durch die Rampe entsprechend vergrößert werden
muss, um ein sicheres Einführen
des Behandlungsgutes zwischen die Klemmflächen zu ermöglichen.
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Aufgrund
der nachfolgenden elektrolytischen Behandlung oder der Abscheidung
von zusätzlichem Material
auf dem Behandlungsgut sind Verformungen allgemein nicht mehr reversibel
und es kommt zu nicht akzeptablen Passungenauigkeiten bei nachfolgenden
Verarbeitungsschritten und damit zu Ausschuss. Ferner kann es im
Ausgangsbereich der Vorrichtung, d. h. beim Öffnen der Klammer und anschließenden Weitertransport
auf der Seite der bezüglich
der Transportebene unbeweglich angeordneten Klammerhälfte, d.
h. auf der Unterseite des Behandlungsgutes zu Kratzern kommen, was
ebenfalls zu einem erhöhten
Ausschuss führt.
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Die
WO 99/10568 beschreibt den Schutz von Klammern mittels einer Kunststoffabschirmung,
um die Abscheidung von Material auf den Klammern zu reduzieren.
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Angesichts
der oben beschriebenen Probleme besteht die Aufgabe der vorliegenden
Erfindung darin, eine Klammer bzw. Vorrichtung zum Transport eines
Behandlungsgutes bereitzustellen, welche eine Bewegung des Behandlungsgutes
aus der Transportebene hinaus vermeidet und in zuverlässiger Weise gewährleistet,
dass das Behandlungsgut während der
elektrolytischen Behandlung und des Transports durch die Elektrolyselösung nicht
gestaucht, gedehnt oder anderweitig verzerrt wird.
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Erfindungsgemäß wird diese
Aufgabe gelöst durch
ein Verfahren gemäß Anspruch
1, eine Klammer gemäß Anspruch
8 sowie durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 19. Die abhängigen Ansprüche definieren
bevorzugte und vorteilhafte Ausführungsformen
der Erfindung.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
zum Transport eines Behandlungsgutes sieht vor, dass zum Transport
eines Behandlungsgutes entlang eines Transportweges und in einer
definierten Transportebene das Behandlungsgut am Anfang des Transportweges
durch Einklemmung zwischen eine erste Klemmfläche und eine zweite Klemmfläche, welche
vorzugsweise an einer Klammer ausgebildet sind, gegriffen wird,
woraufhin die Klemmflächen
entlang des Transportweges bewegt werden, um das Behandlungsgut
zu transportieren, und anschließend am
Ende des Transportweges die Einklemmung gelöst wird, um das Behandlungsgut
wieder freizugeben.
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Um
ein problemloses Einführen
des Behandlungsgutes zwischen die Klemmflächen und Entnehmen oder Ausführen von
den Klemmflächen
zu gewährleisten,
ist insbesondere vorgesehen, dass sowohl die erste Klemmfläche als
auch die zweite Klemmfläche
bezüglich
der Transportebene bewegt werden, um das Behandlungsgut zu greifen
bzw. wieder freizugeben.
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Vorzugsweise
wird das Behandlungsgut auch über
mindestens eine der Klemmflächen
elektrisch kontaktiert, wobei ein über die Klemmfläche übertragener
Strom vorzugsweise mindestens 650 A/m bezogen auf die Plattenlänge beträgt.
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Die
Flächenpressung,
mit welcher die Klemmflächen
auf das Behandlungsgut gedrückt werden,
d. h. die auf das Behandlungsgut ausgeübte Kraft bezogen auf die Klemmfläche, beträgt vorzugsweise
0,2 N/mm2 bis 3,5 N/mm2,
so dass eine ausreichend niederohmige elektrische Kontaktierung
ermöglicht
wird.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
zum Transport eines Behandlungsgutes in einer Elektrolyseanlage
ist derart ausgestaltet, dass der Transport des Behandlungsgutes
entlang eines Transportweges in einer definierten Transportebene
erfolgt, wobei die Vorrichtung eine Vielzahl von Klammern umfasst, welche
voneinander beabstandet entlang des Transportweges beweglich angeordnet
sind. Die Bewegung der Klammern entlang des Transportweges wird
durch ein Antriebsmittel hervorgerufen, welches vorzugsweise als
ein umlaufendes Antriebsmittel in Form eines Antriebsriemens oder
einer Antriebskette ausgebildet ist.
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Die
Vorrichtung umfasst Betätigungsmittel, welche
derart ausgestaltet sind, dass die Klammern jeweils am Anfang des
Transportweges in einen geschlossenen Zustand gebracht werden, um
das Behandlungsgut zu greifen und vorzugsweise auch während der
elektrolytischen Behandlung elektrisch zu kontaktieren, und dass
die Klammern jeweils am Ende des Transportweges in einen offenen
Zustand gebracht werden, um das Behandlungsgut wieder freizugeben.
Zu diesem Zweck umfassen die Klammern jeweils eine erste Klemmfläche, welche
auf einer Seite der Transportebene angeordnet ist, und eine zweite
Klemmfläche,
welche auf der gegenüberliegenden
Seite der Transportebene angeordnet ist. Um zu vermeiden, dass das
Behandlungsgut beim Einführen
zwischen die erste Klemmfläche
und die zweite Klemmfläche
an die Klammer anstößt bzw. daran
hängen
bleibt, ist erfindungsgemäß vorgesehen,
dass sowohl die erste Klemmfläche
als auch die zweite Klemmfläche
bezüglich
der Transportebene beweglich ist, um die Klammer zum Greifen des
Behandlungsgutes in den geschlossenen Zustand zu bringen bzw. die
Klammer zum Freigeben des Behandlungsgutes in den offenen Zustand
zu bringen. Dies bedeutet, dass beim Schließen der Klammer die erste Klemmfläche von
einer Seite an das Behandlungsgut herangeführt wird, während die zweite Klemmfläche von
der anderen Seite an das Behandlungsgut herangeführt wird. Somit befindet sich
keine der beiden Klemmflächen
in der Nähe
der Transportebene, wenn das Behandlungsgut zwischen die beiden
Klemmflächen
eingeführt
wird, so dass es nicht erforderlich ist, das Behandlungsgut aus
der Transportebene hinaus zu bewegen, um bei der Einführung zwischen
die Klemmflächen
ein Anstoßen
an Seitenflächen
der Klammer zu vermeiden. Dies hat den Vorteil, dass das Behandlungsgut
zum Zeitpunkt des Schließens
der Klammer stets vollständig
in der Transportebene liegt und es dadurch nicht zu einer Stauchung,
Dehnung oder sonstigen Verzerrung des dünnen, biegsamen Behandlungsgutes
kommt. Dieser Vorteil kommt besonders deutlich zum Tragen, wenn
das Behandlungsgut nacheinander von mehreren der Klammern mit geringem
Abstand gegriffen wird.
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Um
Verformungen des Behandlungsgutes weiter zu verringern, ist es vorteilhaft,
wenn nach dem Greifen des Behandlungsgutes die Klemmflächen ihre
Position bezüglich
der Transportebene nicht ändern
und die Klemmflächen
benachbarter Klammern ihre Position relativ zueinander nicht ändern. Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
bzw. die Klammer sind daher, wie nachfolgend näher erläutert, so ausgeführt, dass
die in die Klammer eingeleiteten Kräfte zu möglichst geringen Auslenkungen führen.
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Die
erfindungsgemäße Klammer
ist entsprechend den oben ausgeführten
Merkmalen ausgestaltet. Zu diesem Zweck umfasst sie vorzugsweise
ein erstes Klammerteil mit der ersten Klemmfläche, ein zweites Klammerteil
mit der zweiten Klemmfläche und
ein Basisteil mit einem Anbringungsbereich zur Anbringung der Klammer
an dem Antriebsmittel, wobei sowohl das erste Klammerteil als auch
das zweite Klammerteil beweglich an dem Basisteil angebracht sind.
Vorzugsweise handelt es sich bei der beweglichen Anbringung um eine
verschiebbare Anbringung. Es ist jedoch auch eine schwenkbare Anbringung
möglich.
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Die
Klammern sind vorzugsweise derart ausgestaltet, dass sie durch eine
Federkraft in dem geschlossenen Zustand gehalten werden und das Öffnen der
Klammer mittels des Betätigungsmechanismus
gegen die Federkraft erfolgt. Auf diese Weise ist gewährleistet,
dass die durch die Klammer auf das Behandlungsgut ausgeübte Kraft
durch die Federkraft bestimmt und auf diese Weise einfach und präzise an
die Erfordernisse angepasst werden kann. Die Flächenpressung, mit welcher die
Klemmflächen gegen
das Behandlungsgut gedrückt
werden, liegt vorzugsweise im Bereich von etwa 0,2 N/mm2 bis
3,5 N/mm2. Weiterhin wird die Ausgestaltung
der Klammer vereinfacht, da nur für eine Bewegungsrichtung der
Klemmflächen
eine aktive Betätigung
durch die Betätigungsmittel
erfolgen muss.
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Als
Betätigungsmittel,
um das Öffnen
bzw. das Schließen
der Klammer zu veranlassen, können verschiedenartige
Konstruktionen vorgesehen sein. Diese können beispielsweise einen hydraulischen Antrieb,
einen pneumatischen Antrieb, einen Elektroantrieb oder einen Magnetantrieb
umfassen.
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Da
wie eingangs beschrieben die Transportebene über den gesamten Transportweg
gleich ist, ist es vorteilhaft, die Betätigungsmittel so zu steuern, dass
auch unterschiedlich dickes Behandlungsgut ohne Beschädigung gegriffen
werden kann. Dies setzt voraus, dass auch bei einem bauartbedingten maximal
zulässigen
Dickenunterschied die eine Klemmfläche der anderen nicht unzulässig vorauseilt,
z. B. weil sie aufgrund der Dicke des Behandlungsgutes einen kürzeren Weg
zurücklegen
muss, bis sie das Behandlungsgut berührt, so dass z. B. die obere
Klemmfläche
vor der unteren auf das Behandlungsgut drückt. Dies würde dazu führen, dass die eine Klemmfläche das
Behandlungsgut aus der Transportebene herausdrückt, bevor die andere Klemmfläche am Behandlungsgut
anliegt, wobei erst das weitere Zusammenführen der Klemmflächen das Behandlungsgut
in die Transportebene zurückführt. In
diesem Zusammenhang ist es vorteilhaft, die Bewegung der Klemmflächen abhängig von
der Dicke des Behandlungsgutes zu steuern. So kann beispielsweise
eine zeitlich vorgezogene Bewegung der unteren Klemmfläche veranlasst
werden, oder die Bewegungsgeschwindigkeit der Klemmflächen kann angepasst
werden, so dass sich die untere Klemmfläche bei größerer Dicke des Behandlungsgutes schneller
bewegt als die obere Klemmfläche.
Die Erfassung der Dicke des Behandlungsgutes kann über eine
entsprechend ausgestaltete Sensorik erfolgen.
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Vorzugsweise
sind die Betätigungsmittel
derart ausgestaltet, dass sie die Bewegung der Klammern entlang
des Transportweges mechanisch mit der Bewegung der ersten Klemmfläche und
der zweiten Klemmfläche
bezüglich
der Transportebene koppeln. Eine solche mechanische Ausgestaltung
der Betätigungsmittel
bietet den Vorteil, mit einem geringen Aufwand realisierbar zu sein
und darüber
hinaus zuverlässig
und robust gegenüber äußeren Störeinflüssen zu
sein. Letzteres ist insbesondere in dem Umfeld einer Elektrolyseanlage
von Bedeutung, bei welcher sowohl Chemikalien als auch hohe elektrische
Ströme
zum Einsatz kommen. Eine einfache Ausgestaltung der mechanischen
Betätigungsmittel könnte beispielsweise
darin bestehen, für
die erste Klemmfläche
eine erste Klammerhälfte
bereitzustellen und für
die zweite Klemmfläche
eine zweite Klammerhälfte
bereitzustellen, wobei die beiden Klammerhälften derart angetrieben sind,
dass ihre Bewegung entlang des Transportweges mit einer Bewegungskomponente
senkrecht zu der Transportebene erfolgt, so dass die Klemmflächen sich
während
der Bewegung der beiden Klammerhälften
entlang des Transportweges zunächst
auf die Transportebene zu und dann von der Transportebene weg bewegen.
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Eine
weitere Möglichkeit
besteht darin, entlang des Transportweges ein fest angeordnetes
keilförmiges
Element vorzusehen, welches mit Vorsprüngen an der ersten Klammerhälfte und
der zweiten Klammerhälfte
in Kontakt kommt, so dass die Klammerhälften relativ zur Transportebene
bewegt werden. Beispielsweise können
die Klammerhälften durch
das keilförmige
Element gegen eine Federkraft auseinandergedrückt werden. Das keilförmige Element
ist vorzugsweise derart angeordnet, dass sich die eingeleiteten
Kräfte
zur Betätigung
der ersten und zweiten Klammerhälfte
im Wesentlichen ausgleichen.
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Vorzugsweise
umfassen die mechanischen Betätigungsmittel
ein jeweils an den Klammern angeordnetes Mitnehmerrad und an einer
vorbestimmten Position entlang des Transportweges fest angeordnete
Eingriffmittel, wobei das Mitnehmerrad und die Eingriffmittel derart
angeordnet sind, dass das Mitnehmerrad mit den Eingriffmitteln in
Eingriff kommt, wenn die jeweilige Klammer die vorbestimmte Position
durchläuft,
so dass eine Rotation des Mitnehmerrads bewirkt wird. In den Klammern
sind dann vorzugsweise jeweils Umsetzungsmittel zur Umsetzung der
Rotationsbewegung des Mitnehmerrads in die Bewegung der Klemmflächen bezüglich der
Transportebene vorgesehen. Die Verwendung des Mitnehmerrads ermöglicht eine
verschleißarme Übertragung
von Kraft aus der Bewegung der Klammern entlang des Transportweges
in die Bewegung der Klemmflächen
bezüglich
der Transportebene. Das Mitnehmerrad ist vorzugsweise im Bereich
von Führungsmitteln
zum Führen
der Bewegung der Klammer entlang des Transportweges angeordnet,
so dass über
das Mitnehmerrad auf die Klammer ausgeübte Hebelkräfte gering sind.
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Die
Umsetzungsmittel zur Umsetzung der Rotationsbewegung des Mitnehmerrads
in die Bewegung der Klemmflächen
bezüglich
der Transportebene umfassen vorzugsweise eine in Rotation mit dem Mitnehmerrad
gekoppelte Drehscheibe, welche eine äußere Umfangsfläche aufweist,
deren radialer Abstand zu der Drehachse der Drehscheibe entlang
der Umfangsrichtung variiert, d.h. als Kurvenscheibe ausgestaltet
ist, wobei ein mit der ersten Klemmfläche bewegliches erstes Führungsteil
und/oder ein mit der zweiten Klemmfläche bewegliches zweites Führungsteil
durch eine Federkraft in Kontakt mit einem Bereich der äußeren Umfangsfläche der
Drehscheibe gehalten sind. Die Federkraft kann dabei gleichzeitig
die zum Bewegen der Klemmflächen
in den geschlossenen Zustand erforderliche Kraft bereitstellen,
wie zuvor beschrieben. Bei dieser Ausgestaltung der Umsetzungsmittel
ist es einerseits möglich,
dass das erste und das zweite Führungsteil
mit derselben Umfangsfläche
der Drehscheibe in Kontakt stehen. Andererseits können für jedes
der Führungsteile
separate Umfangsflächen
der Drehscheibe, oder sogar zwei separate Drehscheiben, welche jeweils
in Rotation mit dem Mitnehmerrad gekoppelt sind, vorgesehen sein.
In jedem Fall wird eine kompakte Konstruktion bereitgestellt, welche
die Umsetzung der Rotationsbewegung des Mitnehmerrads in die Bewegung der
Klemmflächen
bezüglich
der Transportebene umsetzt. Vorzugsweise sind die Drehscheibe und
das Mitnehmerrad in dem bezüglich
der Transportebene nicht beweglichen Basisteil der Klammer angeordnet, an
welchem die mit der ersten Klemmfläche und der zweiten Klemmfläche beweglichen
ersten und zweiten Klammerteile, welche mit den Führungsteilen
fest verbunden sind, verschiebbar angebracht sind.
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Weiterhin
ist es bevorzugt, für
mindestens eine der Klemmflächen
einen Anschlag vorzusehen, welcher die Bewegung der Klemmfläche derart
begrenzt, dass sie nicht über
die Transportebene hinaus beweglich ist. Hierdurch kann verhindert
werden, dass durch ungleichmäßig ausgeübte Kräfte der
ersten und der zweiten Klemmfläche
das Behandlungsgut aus der Transportebene herausgedrückt wird. Weiterhin
ist es in diesem Fall auch nicht erforderlich, dass die Bewegung
der ersten Klemmfläche
und der zweiten Klemmfläche
zeitgleich erfolgt. Der Einklemmvorgang kann mit einer hohen Zuverlässigkeit bewerkstelligt
werden, indem zunächst
eine der Klemmflächen
bis an ihren Anschlag und somit bis an die Transportebene herangeführt wird,
woraufhin die andere Klemmfläche
von der anderen Seite an das Behandlungsgut herangeführt wird,
um dieses einzuklemmen.
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Das
Antriebsmittel ist vorzugsweise als endlos umlaufendes Antriebsmittel,
beispielsweise in Form eines geschlossenen Antriebsriemens oder
einer geschlossenen Antriebskette ausgebildet. Die Klammern sind
vorzugsweise gleichmäßig beabstandet
an dem umlaufenden Antriebsmittel angebracht. Um zu verhindern,
dass sich der relative Abstand benachbarter Klammern ändert, während das
Behandlungsgut durch diese Klammern gegriffen ist, ist es bevorzugt,
das Antriebsmittel derart auszugestalten, dass es eine Verschiebung
der Klammern relativ zueinander verhindert. Diesbezüglich ist
beispielsweise die Ausgestaltung des umlaufenden Antriebsmittels als
Antriebskette von Vorteil, da in diesem Fall aufgrund des starren
Charakters der Kettenglieder nur eine geringe Bewegung der an der
Antriebskette befestigten Klammern relativ zueinander möglich ist. Weiterhin
ist es auch möglich,
einen bandförmigen Antriebsriemen
aus einem flexiblen Material zu verwenden, wobei bevorzugt ein Material
mit einer hohen Widerstandsfähigkeit
gegenüber
Dehnung und Stauchung zum Einsatz kommt. Vorzugsweise ist in dem
riemenförmigen
Antriebsmittel eine eingebettete Armierung vorgesehen, um seine
Steifigkeit zu erhöhen
und eine präzisere
Führung
der Klammern zu ermöglichen.
Bei der Auswahl der Werkstoffe für
das Antriebsmittel ist es vorteilhaft, Materialien mit einer geringen
temperaturabhängigen
Dehnung oder Schrumpfung auszuwählen.
Weiterhin können
ein Spannungsmechanismus oder andere Spannmittel vorgesehen sein,
um eine Relativbewegung der Klammern zu minimieren. Die Spannmittel
können mit
einer Spannkraftüberwachung
für das
Antriebsmittel ausgestaltet sein. Auf diese Weise können auch
Störungen
im Umlauf der Antriebsmittel erfasst werden.
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Wenn
das Antriebsmittel bandförmig
ausgestaltet ist, steht eine große Anbringungsfläche für die Klammern
zur Verfügung,
so dass eine Verkippung der Klammern entlang der Transportrichtung
verhindert wird. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die
Anbringung der Klammern an dem Antriebsmittel außerhalb der Transportebene
erfolgt, so dass zwischen den Klemmflächen der Klammer und dem Anbringungsbereich
an dem Antriebsmittel ein Hebelarm ausgebildet ist. Das Anordnen
des Antriebsmittels außerhalb
der Transportebene bietet dabei den Vorteil, dass das Antriebsmittel
bei einer horizontal verlaufenden Transportebene oberhalb des Flüssigkeitsspiegels
der Elektrolyselösung
angeordnet sein kann, wodurch für
das Antriebsmittel und die damit verbundenen Komponenten weniger
hohe Anforderungen bezüglich
der Beständigkeit
gegenüber Chemikalien
bestehen.
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Vorzugsweise
sind an dem Antriebsmittel in vorbestimmten Abständen Anbringungsteile zur Anbringung
der Klammern befestigt, wobei sich die Anbringungsteile vorzugsweise über die
gesamte Breite des Antriebsmittels erstrecken, um eine hohe Widerstandsfähigkeit
bezüglich
der Hebelkräfte
aufzuweisen. Besonders bevorzugt ist es in diesem Zusammenhang,
zwischen den Klammern und den Anbringungsteilen eine Schnelllöseverbindung
vorzusehen. Hierdurch können
die Klammern zu Wartungszwecken oder falls das Ersetzen einer Klammer
erforderlich sein sollte, auf einfache Weise von dem Antriebsmittel
gelöst
bzw. daran befestigt werden. Bei der Ausgestaltung des Antriebsmittels
als Antriebskette können
die Anbringungsteile auch einheitlich mit den Kettengliedern ausgebildet
sein.
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Um
im geschlossenen Zustand der Klammer die relativen Bewegungen der
Klemmflächen
benachbarter Klammern weiter einzuschränken, ist es bevorzugt, dass
die Vorrichtung im Anbringungsbereich der Klammern an dem umlaufenden
Antriebsmittel mindestens eine sich parallel zum Transportweg erstreckende
Führungsnut
oder Führungsschiene
umfasst, wobei die Anbringungsteile und/oder die Klammern jeweils
mindestens ein Führungselement aufweisen,
welches dazu ausgestaltet ist, während der
Bewegung der Klammer entlang des Transportweges in der Führungsnut
aufgenommen zu werden. Durch die Führungsnut werden Bewegungen
der Klemmflächen
sowohl in der Richtung senkrecht zu dem Transportweg als auch parallel
zu dem Transportweg eingeschränkt
und auf diese Weise Verformungen des Behandlungsgutes vermieden.
In diesem Zusammenhang ist es besonders vorteilhaft, wenn an beiden
Seiten des umlaufenden Antriebsmittels jeweils eine Führungsnut
vorgesehen ist, so dass ein Paar von Führungsnuten bereitgestellt
ist, welche vorzugsweise entgegengesetzt gerichtete Aufnahmen für ein entsprechendes
Führungselement
an den Anbringungsteilen und/oder Klammern aufweisen. Die Aufnahmen
der Führungsnuten
können
einander zugewandt sein, so dass die Führungsnuten das Anbringungsteil
und/oder die Klammer von beiden Seiten umfassen. Auf diese Weise
kann die Bewegung der Klammern senkrecht zu der Transportebene in
besonders effektiver Weise eingeschränkt werden. Weiterhin werden
durch die beidseitige Führung
Verkippungen der Klammer um ihren Anbringungspunkt unterdrückt.
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Insbesondere
in dem Fall, dass das umlaufende Antriebsmittel sich außerhalb
der Transportebene befindet, beispielsweise oberhalb der Transportebene
im Fall einer horizontalen Ausrichtung der Transportebene, ist es
bevorzugt, dass auch eine Führungsnut
vorgesehen ist, welche sich im Wesentlichen in der Transportebene
und entlang des Transportweges erstreckt, wobei dann an den Klammern jeweils
ein Führungselement
vorgesehen ist, welches dazu ausgestaltet ist, während der Bewegung der Klammer
entlang des Transportweges in dieser Führungsnut aufgenommen zu werden.
Da diese Führungsnut
in der Nähe
der Klemmflächen
an den Klammern angreift, kann Hebelkräften, welche im Bereich der
Klemmflächen
auf die Klammern einwirken, besonders effektiv entgegengewirkt werden.
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Bei
den zuvor beschriebenen Führungsnuten
und Führungselementen
der Anbringungsteile und/oder Klammern ist es besonders bevorzugt, wenn
die Führungselemente
eine längliche
Form aufweisen, d.h. sich über
eine bestimmte Länge
entlang des Transportweges erstrecken, wenn sie in der Führungsnut
aufgenommen sind. Hierdurch wird eine noch effektivere Unterdrückung von
Verkippungen der Klammern bezüglich
ihres Anbringungspunktes an dem umlaufenden Antriebsmittel um eine
sich senkrecht zu dem Transportweg erstreckende Achse erreicht.
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Besonders
bevorzugt ist es, wenn die Führungselemente
sich über
eine Länge
erstrecken, welche derart bemessen ist, dass die Führungselemente benachbarter
Klammern im Bereich des Transportweges im Wesentlichen aneinander
angrenzen. Auf diese Weise wird zum einen erreicht, dass die Führungswirkung
der Führungselemente
optimal ausgenutzt wird. Darüber
hinaus wird erreicht, dass unerwünschte
Bewegungen oder Verkippungen von benachbarten Anbringungsteilen
und/oder Klammern zusätzlich
durch die jeweils benachbarten Führungselemente
eingeschränkt
ist. Weiterhin wird einer Stauchung des Antriebsmittels im Bereich
der sich auf dem Transportweg befindlichen Klammern entgegengewirkt.
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Weiterhin
ist es bevorzugt, dass die Klammern zur Zuführung des elektrischen Stroms
für die elektrolytische
Behandlung jeweils Kontaktmittel, z. B. in Form eines Schleifkontakts
oder Rollenkontakts aufweisen, welche dazu ausgestaltet ist, in
gleitenden bzw. rollenden Kontakt mit einer fest angeordneten Stromschiene
zu kommen. Der auf diese Weise bereitgestellte Stromkontakt ist
vorzugsweise unabhängig
von der Bewegung der Klemmflächen
steuerbar, so dass das Auftreten eines unkontrollierten Stromflusses
oder von Überschlägen bei
der Annäherung
der Klemmflächen
an das Behandlungsgut vermieden werden kann. Insbesondere kann auf
diese Weise sichergestellt werden, dass der Stromfluss nur dann
aktiviert wird, wenn durch die Klemmflächen bereits ein sicherer Klemmkontakt
zu dem Behandlungsgut hergestellt ist.
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Insgesamt
ermöglicht
die vorhergehend beschriebene Erfindung somit insbesondere bei sehr dünnem Behandlungsgut
in Form von Leiterfolien eine effektive elektrolytische Behandlung,
ohne dass es zu dauerhaften Verformungen oder Beschädigungen
des Behandlungsgutes kommt. Weiterhin gewährleistet die erfindungsgemäß vorgesehene
beidseitige Bewegung der Klemmflächen
bezüglich
der Transportebene eine zuverlässige
Klemmung, welche unabhängig
von der Stärke
des Behandlungsgutes ist.
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Die
vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten
Ausführungsbeispiels
unter Bezugnahme auf die beigefügten
Zeichnungen näher
erläutert.
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1 veranschaulicht
schematisch die Funktionsweise einer Vorrichtung zum elektrischen Kontaktieren
und Transport von Leiterplatten oder Leiterfolien in einer Elektrolyseanlage
gemäß einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung.
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2A und 2B veranschaulichen
schematisch die Funktionsweise einer Klammer gemäß einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung, wobei 2A einen geöffneten Zustand der Klammer
veranschaulicht und 2B einen geschlossenen Zustand
der Klammer veranschaulicht.
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3 zeigt
eine Querschnittsansicht der Klammer gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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4A und 4B veranschaulichen
die Anbringung der Klammern an einem umlaufenden Antriebsmittel
sowie im Anbringungsbereich der Klammern an das Antriebsmittel vorgesehene
Führungsmittel
gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung.
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5 zeigt
eine Querschnittsansicht einer Elektrolyseanlage, welche die in 1 bis 4 dargestellte Vorrichtung zum elektrischen
Kontaktieren und Transport von Leiterplatten oder Leiterfolien umfasst.
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6 zeigt
eine vergrößerte Querschnittsansicht
der Anbringung der Klammer in der Elektrolyseanlage.
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1 zeigt
schematisch eine Vorrichtung zum elektrischen Kontaktieren und Transport
eines flachen Behandlungsgutes 1, z. B. in Form von dünnen Leiterplatten
oder Leiterfolien. Das Behandlungsgut 1 wird von der Vorrichtung
entlang eines Transportweges 4 geführt, wobei die Transportrichtung
in der Abbildung durch die Richtung des dem Transportweg 4 veranschaulichenden
Pfeils dargestellt ist. Sowohl am Anfang 4a als auch am
Ende 4b des Transportweges 4 sind weitere Transportmittel 3 in
Form von Rollen oder Räder
angeordnet, welche das Behandlungsgut 1 der Vorrichtung
zuführen
bzw. aus der Vorrichtung herausführen.
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Entlang
des Transportweges 4 erfolgt der Transport des Behandlungsgutes 1 durch
Klammern 10, welche an einem endlos umlaufenden Antriebsmittel 20 in
Form eines Riemens oder einer Kette angebracht sind. Das umlaufende
Antriebsmittel 20 ist um vorzugsweise gezahnte Rollen 22 geführt und durch
einen nicht dargestellten Motor angetrieben.
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Die
Klammern 10 sind derart ausgestaltet, dass sie am Anfang
des Transportweges 4a aus einem offenen Zustand in einen
geschlossenen Zustand gebracht werden, so dass sie das Behandlungsgut 1 greifen.
Durch das Greifen des Behandlungsgutes 1 erfolgt gleichzeitig
das elektrische Kontaktieren des Behandlungsgutes 1, um
während
des Transports des Behandlungsgutes 1 über den Transportweg 4 eine
elektrolytische Behandlung des Behandlungsgutes 1 durchführen zu
können.
Durch die elektrolytische Behandlung wird ein leitfähiges Material,
beispielsweise Kupfer, auf dem Behandlungsgut 1 abgeschieden.
Am Ende 4b des Transportweges 4 werden die Klammern 10 aus
dem geschlossenen Zustand zurück
in den offenen Zustand gebracht, um das Behandlungsgut 1 wieder
freizugeben. In 1 sind diejenigen Klammern,
welche sich auf dem Transportweg 4 und somit in dem geschlossenen
Zustand befinden, schraffiert dargestellt.
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Wie
es aus 1 ersichtlich ist, wird das Behandlungsgut 1 auf
einer Seite des umlaufenden Antriebsmittels 20 entlanggeführt. Auf
der anderen Seite des umlaufenden Antriebsmittels 20 befinden
sich die Klammern 10 im geöffneten Zustand. Dieser Bereich,
in welchem die Klammern 10 von dem Ende 4b des
Transportweges 4 zu seinem Anfang 4a zurücklaufen,
wird vorzugsweise genutzt, um die Klammem 10 von während der
elektrolytischen Behandlung des Behandlungsgutes 1 abgeschiedenem
Material zu reinigen.
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Die
als Rollen oder Räder
ausgestalteten weiteren Transportmittel 3 am Anfang 4a und
Ende 4b des Transportweges 4 sowie die Klammern 10 gewährleisten
einen Transport des Behandlungsgutes 1, welcher innerhalb
einer definierten Transportebene 2 erfolgt. Um zu gewährleisten,
dass das Behandlungsgut 1 am Anfang 4a und am
Ende 4b des Transportweges 4 in derselben Ebene
transportiert wird, wie im Bereich der als Rollen ausgestalteten
Transportmittel 3 ist ein Überlappbereich zwischen den Transportmitteln 3 und
dem Transportweg 4 vorgesehen. Weiterhin sind entlang des
Transportweges 4 Gleitführungen
und/oder Räder
vorgesehen (nicht dargestellt), welche das Behandlungsgut 1 während des
Transports entlang des Transportweges 4 unterstützen, so
dass es auf seiner gesamten Breite in der Transportebene 2 gehalten
wird.
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In 1 ist
eine Anordnung dargestellt, bei welcher das Behandlungsgut 1 nur
an einem seiner Ränder
durch die Klammern 10 gegriffen wird. Selbstverständlich ist
es auch möglich,
ein weiteres Antriebsmittel 20 mit Klammern 10 vorzusehen,
um das Behandlungsgut 1 auch an seiner gegenüberliegenden
Seite zu greifen.
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2A und 2B veranschaulichen
schematisch die Funktionsweise der Klammern 10. Die Darstellung
von 2A entspricht einem offenen Zustand der Klammer 10 und
die Darstellung von 2B entspricht dem geschlossenen
Zustand der Klammer 10. Die Transportebene 2 ist
in 2A und 2B als
gestrichelte Linie dargestellt. Im Folgenden wird davon ausgegangen,
dass die Transportebene 2 sich in einer horizontalen Ebene
erstreckt. Es sind jedoch auch andere Ausrichtungen der Transportebene 2 möglich, beispielsweise
eine vertikale Ausrichtung. In diesem Fall können, um eine verbesserte Führung des
Behandlungsgutes 1 durch die als Rollen ausgestalteten
Transportmittel 3 zu gewährleisten, Rollen auf beiden
Seiten der Transportebene 2 vorgesehen sein. Bei der horizontalen
Ausrichtung der Transportebene 2, von welcher im Folgenden ausgegangen
wird, können
bei den Transportmitteln 3 Rollen lediglich unterhalb der
Transportebene 2 vorgesehen sein, eine beidseitige Anordnung
ist jedoch auch möglich
und bietet Vorteile beim Entgegenwirken von Strömungseinflüssen.
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Wie
in 2A und 2B dargestellt,
umfasst die Klammer 10 einen unteren ersten Klammerteil 18 und
einen oberen zweiten Klammerteil 16. Der untere Klammerteil 18 umfasst
eine untere erste Klemmfläche 19 und
der obere Klammerteil 16 umfasst eine obere zweite Klemmfläche 17.
Die untere Klemmfläche 19 ist
unterhalb der Transportebene 2 angeordnet und die obere
Klemmfläche 17 ist
oberhalb der Transportebene 2 angeordnet. Sowohl die obere
Klemmfläche 17 als
auch die untere Klemmfläche 19 sind
bezüglich
der Transportebene 2 entlang einer veranschaulichten Klemmrichtung 5 beweglich, um
die Klammer 10 zu öffnen
bzw. zu schließen.
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In
dem in 2A dargestellten geöffneten Zustand
weisen die Klemmflächen 17, 19 einen
vorgegebenen Abstand zu der Transportebene 2 auf, welcher
es ermöglicht,
das Behandlungsgut 1 zwischen die Klemmflächen 17, 19 einzuführen, ohne dass
das Behandlungsgut 1 seitlich an die Klammerteile 16, 18 anstößt. Da sowohl
nach oben als auch nach unten ein ausreichender Freiraum besteht,
ist es auch nicht erforderlich, das Behandlungsgut 1 aus der
Transportebene 2 herauszubewegen, um ein zuverlässiges Einführen des
Behandlungsgutes 1 zwischen die Klemmflächen 17, 19 zu
gewährleisten. Dies
ist auch bei unterschiedlich dickem Behandlungsgut 1 der
Fall.
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Wie
es aus 2B ersichtlich ist, ist die Klammer 10 derart
ausgestaltet, dass sich im geschlossenen Zustand der Klammer 10 die
untere Klemmfläche 19 auf
Höhe der
Transportebene 2 befindet, d.h. an diese angrenzt, während die
obere Klemmfläche 17 an
die Oberseite des Behandlungsgutes 1 angrenzt, um zusammen
mit der unteren Klemmfläche 19 eine
Klemmkraft auf das Behandlungsgut 1 auszuüben. Die
an die Transportebene 2 angrenzende Position der unteren
Klemmfläche 19 wird
vorzugsweise über
einen Anschlag gewährleistet,
welcher in einem festen Abstand bezüglich der Transportebene 2 angeordnet
ist und die Bewegung des unteren Klammerteils 18 nach oben
begrenzt.
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3 zeigt
eine Schnittansicht der Klammer 10, aus welcher insbesondere
auch die zum Öffnen bzw.
Schließen
der Klammer 10 vorgesehenen Betätigungsmittel erkennbar sind.
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Die
Klammer 10 umfasst ein Basisteil 11, über welches
die Klammer 10 an dem umlaufenden Antriebsmittel 20 befestigt
ist. Das Basisteil 11 weist somit einen festen Abstand
bezüglich
der Transportebene 2 auf. An dem Basisteil 11 sind
entlang der Klemmrichtung 5 verschiebbar das obere Klammerteil 16 und
das untere Klammerteil 18 angebracht. Das obere Klammerteil 16 und
das untere Klammerteil 18 sind als Metallbügel ausgebildet,
welche jeweils einen sich entlang der Klemmrichtung 5 erstreckenden
vertikalen Abschnitt und einen sich parallel zu der Transportebene 2 erstreckenden
horizontalen Abschnitt aufweisen, wobei der horizontale Abschnitt sich
jeweils im unteren Bereich der Klammerteile 16, 18 befindet
und die obere Klemmfläche 17 und
die untere Klemmfläche 19 an
dem Ende des horizontalen Abschnitts des Klammerteils 16 bzw. 18 ausgebildet
ist. Die horizontalen Abschnitte gewährleisten, dass die Klemmflächen 17, 19 an
einander gegenüberliegenden
Positionen bezüglich
der Transportebene 2 angeordnet sind und durch relatives
Verschieben der Klammerteile 16, 18 entlang der
Klemmrichtung 5 aufeinander zu bzw. voneinander weg bewegt werden
können.
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Die
Betätigungsmittel
umfassen ein an der Klammer 10 angeordnetes Mitnehmerrad 12a,
welches derart angeordnet ist, dass es bei der Bewegung der Klammer 10 entlang
des Transportweges 4 an bestimmten Positionen mit einer
Zahnstange 12b in Eingriff kommt und durch die Bewegung
der Klammer 10 um einen vorbestimmten Betrag bzw. Drehwinkel
rotiert wird. Alternativ zu der Zahnstange 12b kann auch
ein anderes an einer bestimmten Position des Transportweges 4 fest
angeordnetes Eingriffmittel zum Einsatz kommen, im einfachsten Fall
ein Vorsprung. Die Verwendung der Zahnstange 12b, welche
sich über
eine bestimmte Länge
entlang des Transportweges 4 erstreckt, bietet jedoch den
Vorteil, dass über
die Länge
der Zahnstange 12b der Drehwinkel, um welchen das Mitnehmerrad 12a rotiert wird,
präzise
eingestellt werden kann.
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Das
Mitnehmerrad 12a ist auf einer gemeinsamen Drehachse mit
einer Drehscheibe 14 angeordnet, welche entlang der axialen
Richtung einen ersten äußeren Umfangsflächenabschnitt
und einen zweiten äußeren Umfangsflächenabschnitt
aufweist. Der erste äußere Umfangsflächenabschnitt
und der zweite äußere Umfangsflächenabschnitt
weisen jeweils einen entlang der Umfangsrichtung variierenden radialen
Abstand zu der Drehachse der Drehscheibe 14 auf.
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Ein
mit dem oberen Klammerteil 16 fest verbundenes Führungsteil 16a ist
durch eine Feder 16b im gleitenden oder rollenden Kontakt
mit einem Bereich des ersten Umfangsflächenabschnitts der Drehscheibe 14 gehalten.
Die Feder 16b ist in einer Führungsbohrung des Führungsteils 16a aufgenommen
und als Druckfeder zwischen das Führungsteil 16a und
ein mit dem Basisteil 11 fest verbundenes Halterungsteil 11a eingefügt. Die
Feder 16b verläuft entlang
der Klemmrichtung 5, so dass bei einer Rotation der Drehscheibe 14 das
Führungsteil 16a und
mit diesem das Klammerteil 16 und die Klemmfläche 17 entlang
der Klemmrichtung 5 verschoben werden. Die Verschiebung
des Führungsteils 16a ist
abhängig von
dem radialen Abstand des mit dem Führungsteil 16a in
Kontakt stehenden Bereichs des ersten äußeren Umfangsflächenabschnitts
der Drehscheibe 14 zur Drehachse. Wenn sich dieser radiale
Abstand bei einer Rotation der Drehscheibe vergrößert, wird die Feder 16b komprimiert.
Wenn sich dieser Abstand bei einer Drehung der Drehscheibe 14 verringert, wird
die Feder 16b entlastet.
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Eine ähnliche
Konstruktion ist für
ein mit dem unteren Klammerteil 18 fest verbundenes Führungsteil 18a vorgesehen,
welches durch die Federkraft einer Feder 18b in gleitendem Kontakt
mit dem zweiten äußeren Umfangsflächenabschnitt
der Drehscheibe 14 gehalten ist. Die Feder 18b ist
in einer Führungsbohrung
des Führungsteils 18a aufgenommen
und als Druckfeder zwischen das Führungsteil 18a und ein
fest mit dem Basisteil 11 verbundenes unteres Halterungsteil 11b eingefügt. Wenn
sich somit in dem von dem Führungsteil 18a kontaktierten
Bereich des zweiten äußeren Umfangsflächenabschnitts
der Drehscheibe 14 der radiale Abstand zu der Drehachse
aufgrund einer Rotation der Drehscheibe 14 erhöht, wird
die Feder 18b komprimiert. Umgekehrt wird, wenn sich dieser
Abstand verringert, die Feder 18b entlastet.
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In 3 sind
die Führungsteile 16a und 18a an
in der Klemmrichtung 5 gegenüberliegenden Seiten der Drehscheibe 14 angeordnet,
so dass das Führungsteil 16a die
Drehscheibe 14 von oben berührt, während das Führungsteil 18a die
Drehscheibe von unten berührt.
Die Kontaktierung der äußeren Umfangsfläche der
Drehscheibe 14 erfolgt in unterschiedlichen axialen äußeren Umfangsflächenabschnitten
der Drehscheibe 14, wobei diese axialen Umfangsflächenabschnitte
bezüglich
der Variation des radialen Abstands der äußeren Umfangsfläche zu der
Drehachse unterschiedlich ausgestaltet sind. Auf diese Weise kann
die Bewegung der Führungsteile 16a und 18a und
damit der Klammerteile 16 und 18 abhängig von
der Drehposition des Mitnehmerrads 12a unabhängig eingestellt
werden. Es ist jedoch auch möglich,
dass die Drehscheibe 14 nur über einen axialen äußeren Umfangsflächenabschnitt
verfügt,
mit welchem beide Führungsteile 16a und 18a in
Kontakt stehen. In diesem Fall vereinfacht sich der Aufbau der Drehscheibe 14,
die Möglichkeiten
zur unabhängigen
Steuerung der Bewegung der Klammerteile 16 und 18 werden
jedoch eingeschränkt.
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Wie
es aus 3 und der obigen Beschreibung ersichtlich ist,
werden bei der Klammer 10 die obere Klemmfläche 17 und
die untere Klemmfläche 19 beim
Schließen
der Klammer 10 durch die Federkraft der Federn 16b und 18b zusammengedrückt, während beim Öffnen der
Klammer 10 die Bewegung der Klammerteile 16 und 18 gegen
die Federkraft der Federn 16b und 18b erfolgt,
so dass die Federn 16b, 18b komprimiert werden.
Die Kraft, mit welcher die Klemmflächen 17, 19 zusammengepresst
werden, ist somit durch die Federkraft der Federn 16b, 18b definiert
und kann über
den Kompressionsweg der Federn 16b, 18b eingestellt
werden. Auf diese Weise ermöglicht
es die Klammer 10, die bei dem Klemmvorgang auf das Behandlungsgut 1 ausgeübte Kraft entsprechend
den Erfordernissen einzustellen. Vorzugsweise beträgt die Kraft,
mit welcher die Klemmflächen 17, 19 aufeinander
bzw. auf das Behandlungsgut 1 gedrückt werden ungefähr 50 N.
Die Flächenpressung
beträgt
zwischen 0,2 N/mm2 und 3,5 N/mm2.
Es ist möglich,
Kräfte
von 250 N und mehr über
die Klemmflächen 17, 19 auf
das Behandlungsgut 1 auszuüben, so dass eine zuverlässige elektrische
Kontaktierung des Behandlungsgutes 1, über welche Ströme von 200
A je Klammer und mehr übertragen
werden können,
gewährleistet
ist. Typischerweise liegen die über
die Klemmflächen 17, 19 auf das
Behandlungsgut 1 übertragenen
Ströme
im Bereich von 20 A. Der Strom bezogen auf die geklammerte Länge des
Behandlungsgutes 10 beträgt typischerweise 350 A/m und
kann in Spitzen bis zu 7000 A/m erreichen.
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Die
Drehscheibe 14 ist vorzugsweise aus einem Metall gefertigt,
um eine hohe Festigkeit zu gewährleisten.
Die Führungsteile 16a, 18a bestehen zumindest
in dem mit der Drehscheibe 14 in Kontakt befindlichen Bereich
vorzugsweise aus einem Kunststoffmaterial, so dass eine geringe
Reibung, ein geringer Verschleiß und
eine elektrische Isolierung gewährleistet
ist.
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Um
zu vermeiden, dass das Behandlungsgut 1 während des
Transports mittels der Klammern 10 gedehnt, gestaucht oder
in sonstiger Weise verzerrt oder verformt wird, ist es erforderlich,
dass während des
Schließvorgangs
und im geschlossenen Zustand der Klammern 10 eine möglichst
geringe relative Bewegung der Klemmbereiche 17, 19 benachbarter Klammern 10 gewährleistet
ist. Die Vorrichtung zum elektrischen Kontaktieren und Transport
des Behandlungsgutes 1 ist daher derart ausgestaltet, dass Relativbewegungen
der im geschlossenen Zustand befindlichen Klammern 10 unterdrückt werden,
unabhängig
davon, ob diese Klammern 10 gerade das Behandlungsgut 1 greifen
oder leer sind. Diesbezüglich ermöglicht zunächst die
anhand von 3 beschriebene Konstruktion
zum Öffnen
und Schließen
der Klammer 10 eine kurze Bauweise der Klammer, so dass
Hebelkräfte,
welche bezüglich
des Anbringungspunktes an dem Antriebsmittel 20 auf die
Klammern 10 wirken, gering sind. Weiterhin ist die Anbringung
der Klammern 10 an dem Antriebsmittel 20 starr ausgestaltet
und es sind Führungsmittel
vorgesehen, welche unerwünschte
Bewegungen der Klammern 10 auf ein Minimum reduzieren.
Die Anbringung der Klammern 10 an dem Antriebsmittel 20 und
die Führungsmittel
werden nachfolgend anhand von 4A, 4B und 5 erläutert.
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4A zeigt
eine Querschnittsansicht durch einen Anbringungsbereich der Klammer 10 an
dem umlaufenden Antriebsmittel 20. Die Klammer 10 selbst
ist aus Gründen
der Übersichtlichkeit
nicht dargestellt. Dargestellt ist lediglich ein Rückenteil 11' der Klammer,
welches im zusammengebauten Zustand fest mit dem Basisteil 11 der
Klammer 10 verbunden ist.
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Die
Befestigung der Klammern 10 an den Anbringungsteilen 32 kann
beispielsweise durch Verschraubung erfolgen. Vorzugsweise ist hierfür jedoch eine
Schnelllöseverbindung vorgesehen,
welche es ermöglicht,
z. B. zu Wartungszwecken, die Klammern 10 mit geringem
Aufwand anzubringen und zu entfernen.
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Wie
es aus 4A ersichtlich ist, erstreckt sich
das umlaufende Antriebsmittel 20 über eine bestimmte Breite senkrecht
zu der Transportebene 2, d.h. entlang der Klemmrichtung 5.
Das umlaufende Antriebsmittel weist somit die Form eines Bandes oder
Riemens bzw. einer breiten Kette auf, und verfügt daher über eine hohe Widerstandsfähigkeit
gegenüber
Beanspruchungen entlang der Klemmrichtung 5. Im Falle eines
Riemens ist vorzugsweise eine Armierung vorgesehen, z. B. in Form
von Verstärkungsfasern
oder -bändern
aus Metall oder einem anderen geeigneten Material, welche in das
flexible Material des Riemens eingebracht ist. Auf diese Weise können auf
die Klammern hohe Kräfte übertragen werden,
wobei gleichzeitig eine gute chemische Beständigkeit, geringe Reibung und
geringe Elastizität des
Antriebsmittels 20 gewährleistet
ist.
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An
dem umlaufenden Antriebsmittel 20 ist für jede der Klammern 10 ein
Anbringungsteil 32 befestigt, welches sich über die
gesamte Breite des umlaufenden Antriebsmittels 20 erstreckt.
Das Anbringungsteil 32 weist eine Vertiefung zur Aufnahme
des umlaufenden Antriebsmittels 20 auf, so dass die Steifigkeit
der Verbindung zwischen dem Anbringungsteil 32 und dem
Antriebsmittel 20 erhöht
wird. Das Anbringungsteil 32 kann beispielsweise durch
Schrauben, Kleben oder Ähnliches
an dem umlaufenden Antriebsmittel 20 befestigt sein.
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Das
Anbringungsteil 32 verfügt
zu beiden Seiten des umlaufenden Antriebsmittels 20 über Führungselemente 32a, 32b.
Das Führungselement 32a erstreckt
sich ausgehend von dem Anbringungsteil 32 nach oben, und
das Führungselement 32b erstreckt
sich ausgehend von dem Anbringungsteil 32 nach unten. Die
Führungselemente 32a, 32b sind vorzugsweise
einheitlich mit dem Anbringungsteil 32 ausgebildet, können jedoch
auch fest mit diesem verbunden sein. Weiterhin ist es auch möglich, die
Führungselemente 32a oder 32b als
Teil der Klammer 10 vorzusehen, indem sie beispielsweise
mit dem Rückenteil 11' verbunden sind
oder einheitlich mit diesem ausgebildet sind.
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Wie
in 4A dargestellt, verfügt die Vorrichtung über Führungsnuten 34a und 34b,
welche sich parallel zu dem Transportweg 4 erstrecken.
Eine obere Führungsnut 34a ist
oberhalb des Antriebsmittels 20 angeordnet und dazu ausgestaltet,
das obere Führungselement 32a aufzunehmen.
Zu diesem Zweck weist die obere Führungsnut 34a einen
sich nach unten öffnenden
im Wesentlichen U-förmigen Querschnitt
auf. Eine untere Führungsnut 34b ist
unterhalb des umlaufenden Antriebsmittels 20 vorgesehen
und dazu ausgestaltet, das untere Führungselement 32b aufzunehmen.
Zu diesem Zweck weist die untere Führungsnut 34b einen
sich nach oben öffnenden
im Wesentlichen U-förmigen
Querschnitt auf. Die Führungsnuten 34a und 34b umschließen somit das
Anbringungsteil 32 mit den beiden Führungselementen 32a, 32b von
beiden Seiten und gewährleisten
somit eine enge Führung
des Anbringungsteils 32 und der daran angebrachten Klammer 10.
Insbesondere werden durch diese Führung unerwünschte Bewegungen der Klammer 10 senkrecht
zu der Transportebene 2 sowie auch Verkippungen der Klammer 10 um
ihren Anbringungspunkt an dem umlaufenden Antriebsmittel 20 herum
unterdrückt.
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4B zeigt
eine Querschnittsansicht der oberen Führungsnut 34a entlang
der Linie A-A in 4A. Wie es aus 4B ersichtlich
ist, weisen die Führungselemente 32a eine
längliche
Form auf. Auf diese Weise wird die Stabilität der Anbringung der Klammer 10 an
dem umlaufenden Antriebsmittel 20 gegenüber Verkippungen und Verdrehungen
erhöht. Weiterhin
ist aus 4B erkennbar, dass die Länge der
Führungselemente 32a derart
bemessen ist, dass benachbarte Führungselemente 32a im
Wesentlichen aneinander angrenzen. Die untere Führungsnut 34b sowie
die unteren Führungselemente 32b der
Anbringungsteile 32 sind in ähnlicher Weise ausgebildet,
wie es für
die obere Führungsnut 34a und
die oberen Führungselemente 32a in 4B dargestellt
ist. Durch diese aneinandergrenzende Anordnung der Führungselemente 32a, 32b wird
insgesamt die Steifigkeit des umlaufenden Antriebsmittels 20 erhöht. Darüber hinaus
können
Stauchungen des umlaufenden Antriebsmittels 20, welche
den relativen Abstand benachbarter Klammern 10 verringern
würden,
effektiv unterdrückt
werden.
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Das
umlaufende Antriebsmittel 20 kann beispielsweise aus einem
Kunststoffmaterial ausgebildet sein, während die Anbringungsteile 32 vorzugsweise
aus Metall sind. Um gute Gleiteigenschaften der Führungselemente 32a, 32b in
den Führungsnuten 34a, 34b zu
gewährleisten,
sind die Führungsnuten 34a, 34b vorzugsweise
aus einem Kunststoffmaterial mit guten Gleiteigenschaften bezüglich des
Metalls der Führungselemente 32a, 32b ausgebildet oder
in ihren Aufnahmen mit einem solchen Kunststoffmaterial ausgekleidet.
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5 zeigt
eine vereinfachte Querschnittsansicht durch eine Elektrolyseanlage
mit der zuvor beschriebenen Vorrichtung zum elektrischen Kontaktieren
und Transport des Behandlungsgutes 1.
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Die
Elektrolyseanlage verfügt über eine
in einem Anodenraum obere Anodenanordnung 8a und eine untere
Anodenanordnung 8b. Stromzuführungen für die obere Anodenanordnung 8a und
die untere Anodenanordnung 8b sind mit 7a bzw. 7b bezeichnet.
Zur Führung
des Behandlungsgutes 1 entlang der Transportebene 2 sind
an der oberen Anodenanordnung 8a und der unteren Anodenanordnung 8b obere
Führungselemente 6a bzw.
untere Führungselemente 6b ausgebildet,
welche sich ausgehend von der Anodenanordnung 8a, 8b in
Richtung der Transportebene 2 erstrecken und einen direkten
Kontakt des Behandlungsgutes 1 mit den Anodenanordnungen 8a, 8b verhindern.
Die Führungselemente 6a, 6b können Räder, Rollen,
Leitelemente oder Ähnliches umfassen.
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Weiterhin
ist eine Blende 9 zwischen dem Anodenraum und einem Bereich,
durch welchen die Klammern 10 geführt werden, angeordnet. Durch
die Blende 9 wird die elektrolytische Abscheidung von Material
auf den Klammern 10 verringert. Eine weitere Verringerung
der Abscheidung von Material auf den Klammern 10 kann erreicht
werden, indem die Klammern 10 mit einer Kunststoffabschirmung
versehen werden, wie es in der WO 99/10568 beschrieben ist.
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Wie
es aus 5 erkennbar ist, ist das umlaufende Antriebsmittel 20 oberhalb
der Transportebene 2 des Behandlungsgutes 1 angeordnet.
Auf eine genaue Darstellung der Anbringung der Klammern 10 an
dem umlaufenden Antriebsmittel 20 und der Ausgestaltung
der Klammer 10 wurde in 5 aus Gründen der Übersichtlichkeit
verzichtet.
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Wie
in 5 dargestellt, ist an den Klammern 10 ein
weiteres Führungselement 42 angebracht,
welches sich im Wesentlichen auf Höhe der Transportebene 2 befindet. Ähnlich den
Führungselementen 32a, 32b,
welche anhand von 4A und 4B beschrieben
wurden, ist das Führungselement 42 während der
Bewegung der Klammer 10 entlang des Transportweges 4 in
einer Führungsnut 44 aufgenommen.
Das Führungselement 42 und
die Führungsnut 44 gewährleisten
eine besonders effektive Führung
der Klammer 10, da ein vergrößerter Abstand bezüglich des
Anbringungspunktes der Klammer 10 an dem umlaufenden Antriebsmittel 20 besteht.
Wie für
die Führungselemente 32a, 32b und die
Führungsnuten 34a, 34b beschrieben,
ist das Führungselement 42 vorzugsweise
aus Metall ausgebildet, während
die Führungsnuten 44 aus
einem Kunststoffmaterial besteht oder mit einem solchen ausgekleidet
ist. Da sich das Führungselement 42 im Wesentlichen
auf einer Höhe
mit der Transportebene 2 befindet und sich somit unterhalb
des Flüssigkeitsspiegels
der Elektrolyselösung
in der Elektrolyseanlage befinden kann, ist es bevorzugt, eine elektrische Isolierung
zwischen dem Führungselement 42 und der
Klammer 10 vorzusehen. Auf diese Weise wird die elektrolytische
Abscheidung von Material auf dem Führungselement 42 verhindert.
-
Weiterhin
ist in 5 ein Kontakt 15a der Klammer 10 dargestellt,
welcher sich zur Zuführung eines
Stroms in die Klammer 10 in gleitendem oder rollendem Kontakt
mit einer Stromschiene 15b befindet. Der Kontakt 15a wird
vorzugsweise durch Federkraft auf der Stromschiene 15b gehalten.
Der Kontakt 15a ist an dem unteren Klammerteil 18 befestigt
und zur Übertragung
des Stroms auf das obere Klammerteil 16 ist eine flexible
Leitung 13 vorgesehen.
-
Durch
den Kontakt 15a und die fest angeordnete Stromschiene 15b wird
somit ein Stromkontakt zu der Klammer 10 bereitgestellt.
Der Stromkontakt zu der Klammer 10 ist vorzugsweise unabhängig von der
Bewegung der Klemmflächen 17, 19 bezüglich der
Transportebene 2 steuerbar. Auf diese Weise ist es möglich, die
Stromzufuhr zu den Klemmflächen 17, 19 der
Klammer 10 erst dann zu aktivieren, wenn die Klammer 10 fest
und zuverlässig
geschlossen ist, so dass ein unkontrollierter Stromfluss oder Überschläge vermieden
werden. Die Steuerung des Stromkontakts kann beispielsweise mechanisch über den
Schleifkontakt 15a und die Stromschiene 15b erfolgen.
-
6 zeigt
eine vergrößerte Querschnittsansicht
der Anbringung der Klammer 10 in der Elektrolyseanlage.
Insbesondere ist in 6 die Verbindung des Basisteils 11 der
Klammer 10 mit dem Rückenteil 11' erkennbar,
welches wiederum über das
Anbringungsteil 32 mit dem Antriebsmittel 20 verbunden
ist. Weiterhin ist aus 6 ersichtlich, dass das Mitnehmerrad 12a und
die Drehscheibe 14 der Klammer 10 im Bereich von
Führungsmitteln
zum Führen
der Bewegung der Klammer 10 angeordnet sind. Insbesondere
befindet sich das Mitnehmerrad 12a im Wesentlichen auf
einer Höhe
mit der Führungsnut 34b,
so dass durch den Eingriff des Mitnehmerrads 12a mit der
Zahnstange 12d, welche vorzugsweise an der Führungsnut 34b angebracht
ist, keine Hebelkräfte
auf die Klammer 10 ausgeübt werden bzw. die ausgeübten Hebelkräfte aufgefangen werden,
ohne dass es zu einer Verkippung der Klammer 10 kommt.
-
An
der vorhergehend beschriebenen Vorrichtung sind verschiedenartige
Modifikationen möglich.
So muss beispielsweise die Transportebene 2 nicht horizontal
ausgerichtet sein. Die Bewegung der unteren Klemmfläche 19 und
der oberen Klemmfläche 17 bezüglich der
Transportebene 2 kann zeitgleich oder zeitversetzt erfolgen.
Weiterhin können auch
alternative Betätigungsmittel
zum Öffnen
bzw. Schließen
der Klammern zum Einsatz kommen. Die Betätigungsmittel können derart
ausgestaltet sein, dass sie die zum Öffnen bzw. Schließen der
Klammer benötigte
Energie nicht aus dem Klammerantrieb, d. h. aus der Bewegung der
Klammer beziehen, und hierfür
zum Beispiel einen pneumatischen Antrieb, einen hydraulischen Antrieb,
einen Elektroantrieb, einen Magnetantrieb oder eine alternative
mechanische Lösung
umfassen. Es kann auch eine pleuelartige Verbindung zwischen der
Drehscheibe 14 und dem Klammerteil 18 vorgesehen
sein, so dass auf die Feder 18b verzichtet werden kann.
Die pleuelartige Verbindung ist dann vorzugsweise derart ausgestaltet,
dass die untere Klemmfläche 19 durch
Rotation der Drehscheibe 14 an die Transportebene 2 herangeführt wird,
während
die Einklemmung des Behandlungsgutes durch Federkraft über das
obere Klammerteil 16 erfolgt. Auf diese Weise kann die
zum Öffnen
der Klammer 10 benötigte
Kraft verringert werden, und ein Anschlag zur Begrenzung der Bewegung
der unteren Klemmfläche 19 ist
nicht erforderlich.
-
- 1
- Behandlungsgut
- 2
- Transportebene
- 3
- Transportmittel
- 4
- Transportweg
- 4a
- Anfang
des Transportweges
- 4b
- Ende
des Transportweges
- 5
- Klemmrichtung
- 6a,
6b
- Führungselemente
- 7a,
7b
- Stromzuführung
- 9
- Blende
- 10
- Klammer
- 11
- Basisteil
- 11'
- Rückenteil
- 11a,
11b
- Halterungsteil
- 12a
- Mitnehmerrad
- 12b
- Zahnstange
- 13
- flexible
Leitung
- 14
- Drehscheibe
- 15a
- Kontakt
- 15b
- Stromschiene
- 16
- oberes
Klammerteil
- 16a
- Führungsteil
- 16b
- Feder
- 17
- obere
Klemmfläche
- 18
- unteres
Klammerteil
- 18a
- Führungsteil
- 18b
- Feder
- 19
- untere
Klemmfläche
- 20
- Antriebsmittel
- 22
- Rolle
- 32
- Anbringungsteil
- 32a,
32b
- Führungselement
- 34a,
34b
- Führungsnut
- 42
- Führungselement
- 44
- Führungsnut