-
Die
Erfindung betrifft ein elektrisches Kontaktkabel für Trommelaggregate
von Anlagen zur Oberflächenbehandlung von schüttfähigem
Gut, insbesondere zum Galvanisieren metallischer Kleinteile, in
einem Elektrolyten, wobei das Kontaktkabel wenigstens eine Kabelader
aus elektrisch leitfähigem Material, einen die Kabelader(n)
umschließenden Säure- und Verschleißschutzmantel
aus Kunststoff aufweist und das distale Ende der Kabelader(n) mit einer
Kontaktbirne versehen ist.
-
Kontaktkabel
der eingangs genannten Art werden beispielsweise beim Galvanisieren
metallischer Kleinteile eingesetzt.
-
Derartige
Kontaktkabel sind beispielsweise aus der
DE 299 19 141 U1 bekannt
und im Firmenprospekt
"GALVACONT" der
Fa. Richard Tscherwitschke GmbH, Kunststoff-Apparatebau und Ablufttechnik,
70771 Leinfelden-Echterdingen, Deutschland, näher
beschrieben. Das Kontaktkabel ist mit einem proximalen Ende an einem
ersten Pol einer Spannungsquelle angeschlossen. Der andere Pol der
Spannungsquelle steht mit dem Elektrolyten elektrisch leitend in
Verbindung. An dem gegenüberliegenden, distalen Ende des
Kontaktkabels ist eine Kontaktbirne aus einem elektrisch leitfähigen
Material aufgepresst oder aufgeschraubt. Über das Kontaktkabel
werden die metallischen Kleinteile entgegen der Polarisation des
Elektrolyten polarisiert. Zum Beschichten der Kleinteile mit einem
metallischen Überzug aus beispielsweise Nickel, Zink, Gold
oder Silber liegt der negative Pol der Gleichspannungsquelle an
den metallischen Kleinteilen an (sogenanntes kathodisches Galvanisieren).
Beim elektrolytischen Entfetten der Kleinteile liegt dagegen der
positive Pol der Gleichspannungsquelle an den Kleinteilen an (sogenanntes
anodisches Entfetten). Beim Entmetallisieren beziehungsweise der
Metallrückgewinnung liegt ebenfalls der positive Pol der
Gleichspannungsquelle an den Kleinteilen an.
-
Derartige
Kontaktbirnen werden aus unterschiedlichen Werkstoffen in unterschiedlichen
Formen hergestellt Die Werkstoffe und die Birnenform sind abhängig
von den zu galvanisierenden Kleinteilen, vom galvanischen Prozess
und den dabei verwendeten Chemikalien und der fließenden
Stromstärke.
-
Die
Kontaktbirne wird üblicherweise spanend hergestellt, indem
sie von einem Stangenmaterial abgestochen und anschließend
gedreht wird. Unabhängig von der Form der Oberfläche
ist die Oberfläche glatt, so dass weder die Galvanisiertrommel noch
die Kleinteile zu beschädigt werden. Es hat sich gezeigt,
dass die Kontaktbirne mit der Zeit aufwächst und pockennarbig
wird. Sie schleift in diesem Zustand die Innenwand der Galvanisiertrommel
ab und es kommt zu einem Abbrand. Die Kontaktbirnen aus Stahl neigen
dazu, an der Stirnfläche und auch an den Verpressbereichen
stark abzutragen. Der Abtrag verändert die Oberfläche
an diesen Stellen zu einem pockennarbigen Aussehen. Durch die zerklüftete Oberfläche
wird der Metallabtrag noch weiter verstärkt.
-
Durch
den auf die Kraterspitzen konzentrierten Stromübergang
von der Kontaktbirne auf die Kleinteile, kann es zu Brandstellen
an den Kleinteilen führen, und es kann an diesen Stellen
zu Mikroblitzen mit den gleichen Auswirkungen kommen. Brandstellen
auf der Ware bedeuten üblicherweise Ausschuss.
-
Durch
die veränderte Oberflächenstruktur der Kontaktbirne
ist der unerwünschte Metallniederschlag auf der Kontaktbirne
nicht gleichmäßig, was bei der Entfernung der
galvanischen Schicht im Beizbad wiederum zu einem ungleichen Abtrag
führt.
-
Ferner
führt die zerklüftete Oberfläche der Kontaktbirne
eine größere Ausschleppung von Prozesschemikalien
in nachfolgende Bäder, die dort stören wirken
und deren Eliminierung kostenintensiv ist.
-
Ein
Verhaken der Kleinteile an der zerklüfteten Oberfläche
der Kontaktbirne ist auch nicht ausgeschlossen, was zu großem
Ausschuss führt.
-
Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kontaktkabel bereit zu
stellen, welches eine höhere Standzeit aufweist.
-
Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Kontaktkabel
der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die Kontaktbirne
an ihrem freien Ende eine Schutzkappe aufweist.
-
Das
erfindungsgemäße Kontaktkabel besitzt eine Kontaktbirne,
die an ihrem freien, in die Kleinteile ragenden Ende eine Schutzkappe
trägt. Diese Schutzkappe verhindert, dass sich an der Kontaktbirne
Pockennarben bilden und gewährleistet, dass es zu keinen
Mikroblitzen und zu keinem Abbrand kommt. Die Standzeit derartiger
Kontaktkabel ist wesentlich höher als bei den herkömmlichen
Kontaktkabeln.
-
Bei
einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen,
dass das freie Ende der Kontaktbirne zur Aufnahme der Schutzkappe
eine insbesondere umlaufende Nut aufweist. In diese Nut greift ein
radial nach innen vorspringender Wulst, welcher am freien Rand der
Schutzkappe vorgesehen ist. Die Schutzkappe kann also auf das freie Ende
der Kontaktbirne aufgeschnappt werden. Hierfür wird die
Schutzkappe zuvor erwärmt und/oder das freie Ende der Kontaktbirne
abgekühlt.
-
Bei
einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist die Schutzkappe
auf das freie Ende der Kontaktbirne aufgeschraubt, wofür
das freie Ende der Kontaktbirne und die Schutzkappe ein entsprechendes
Gewinde aufweisen. Zur Sicherung der Schutzkappe an der Kontaktbirne
ist zum Beispiel eine Verklebung, eine Verzapfung oder dergleichen vorgesehen.
-
Bei
einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist
das freie Ende der Kontaktbirne zur Aufnahme der Schutzkappe eine
axiale Einsenkung, insbesondere ein Sackloch auf, wobei die Schutzkappe
mit einem axial abragenden Zapfen versehen ist. Der Zapfen wird
in das Sackloch eingesetzt (oder bei einem anderen Ausführungsbeispiel
eingeschraubt) und, wie oben beschrieben, gesichert.
-
Zur
Sicherung weisen bevorzugt das freie Ende der Kontaktbirne und der
Zapfen eine Querbohrung zur Aufnahme eines Fixierstiftes auf.
-
Um
das freie Ende nicht nur mechanisch, sondern auch vor flüssigen
und gasförmigen Medien mit Sicherheit zu schützen,
ist zwischen dem freien Ende der Kontaktbirne und der Schutzkappe
eine Dichtung vorgesehen. Diese Dichtung befindet sich insbesondere
im Bereich des Randes der Schutzkappe, so dass in den Spalt zwischen
der Kontaktbirne und der Schutzkappe kein Medium eindringen kann. Die
Dichtung kann ein separat einzusetzendes Dichtungelement sein oder
sie wird als pastöses Mittel, z. B. auch in Form eines
Klebstoffes, zwischen die Kontaktbirne und dei Schutzkappe eingebracht.
-
Vorteilhaft
ist die Dichtung in einer Aufnahmenut der Kontaktbirne angeordnet.
Dabei kann die Dichtung als Runddichtung, zum Beispiel als O-Ring, als
Flachdichtung oder als Labyrinthdichtung ausgebildet sein. Elastische
Dichtungen werden bevorzugt, da diese temperaturbedingte Größenänderungen
der Kontaktbirne und der Schutzkappe ausgleichen können.
-
Bei
einem anderen Ausführungsbeispiel ist am freien Ende des
Randes der Schutzkappe eine, insbesondere elastische Dichtlippe
angeformt. Diese dichtet den Spalt bei montierter Schutzkappe ab.
Mit Vorzug ist diese Dichtlippe mit den oben genannten Dichtungen
und Dichtungselementen kombinierbar.
-
Eine
einfache Ausführungsform sieht vor, dass das freie Ende
der Kontaktbirne nach Art eines Pilzkopfzapfens ausgebildet ist.
Besteht die Schutzkappe aus einem elastischen Material, zum Beispiel Kunststoff,
so kann diese auf das freie Ende der Kontaktbirne aufgeschnappt
werden. Als Kunststoff wird zum Beispiel PE1000, PTFE, PP, PUR (TPU)
und Vulkollan® oder ein Elastomer
bevorzugt.
-
Je
nach Art der Kleinteile wird ein Kontaktkabel mit einer Kontaktbirne
mit der für den jeweiligen Einsatzzweck optimalen Schutzkappe
verwendet. Dies kann sowohl die Form als auch das Material der Schutzkappe
sein. Dabei wird berücksichtigt, dass sowohl die Kleinteile
als auch die Kontaktbirne einem möglichst geringen Verschleiß unterliegt.
Bevorzugt geht die Mantelfläche der Kontaktbirne stetig
in die Mantelfläche der Schutzkappe über.
-
Bei
einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das gegenüberliegende,
also das kabelseitige Ende der Kontaktbirne mit einem den Schutzmantel
umgebenden Schutzring abgedeckt ist. Somit ist auch in diesem Bereich
die Kontaktbirne vor vorzeitigem Verschleiß geschützt.
-
Weitere
Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus
den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung,
in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung bevorzugte Ausführungsbeispiele
im Einzelnen beschrieben sind. Dabei können die in der
Zeichnung dargestellten sowie in der Beschreibung und in den Ansprüchen
erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder
in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.
-
In
der Zeichnung zeigen:
-
1 eine
Draufsicht auf ein Kontaktkabel gemäß einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung;
-
2 einen
Schnitt II-II gemäß 1;
-
3–5 einen
Schnitt gemäß 2 durch
Ausführungsformen der Erfindung mit unterschiedlichen Dichtungsarten;
und
-
6 einen
Schnitt gemäß 2 durch
eine weitere Ausführungsform der Erfindung mit verzapfter
Schutzkappe.
-
In
der 1 ist ein insgesamt mit 10 bezeichnetes
Kontaktkabel dargestellt, welches am einen Ende eine Anschlussöse 12 aufweist,
an dem eine oder mehrere (in der 2 dargestellte)
Kontaktadern 14 befestigt sind. Die Kontaktadern 14 sind von
einem Schutzmantel 16 umgeben und enden in einer Kontaktbirne 18.
Außerdem ist erkennbar, dass das freie Ende 22 der
Kontaktbirne 18 von einer Schutzkappe 20 abgedeckt
ist. Das freie Ende 22 der Kontaktbirne 18 ist,
wie deutlich aus der 2 erkennbar, nach Art eines
Pilzkopfes 23 ausgebildet und weist eine umlaufende Nut 24 auf,
in welche ein Wulst 26 eingreift, der am Rand 27 der
Schutzkappe 20 vorgesehen ist und radial nach innen abragt.
Außerdem ist in den 1 und 2 deutlich
erkennbar, dass die Mantelfläche 28 der Kontaktbirne 18 und
die Mantelfläche 30 der Schutzkappe 20 stetig ineinander übergehen.
-
In
der 2 ist außerdem erkennbar, dass die dem
freien Ende 22 gegenüberliegende, den Kontaktadern 14 zugewandte
Stirnfläche 32 der Kontaktbirne 18 mit
einem Schutzring 34 abgedeckt ist. Dieser Schutzring 34 überdeckt
die Stirnfläche 32, so dass auch hier die Kontaktbirne 18 geschützt
ist. Zur Befestigung des Schutzrings 34 ist dieser zwischen den
Schutzmantel 16 und das hülsenförmige
Ende der Kontaktbirne 18 eingelegt und wird durch den Pressvorgang,
mit dem die Kontaktbirne 18 mit den Kontaktadern 14 verbunden
werden, mit verpresst.
-
Beim
in der 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist
zwischen der vom freien Ende 22 abgewandten Flanke 36 der
umlaufenden Nut 24 und der dieser Flanke 36 zugewandten
Stirnfläche 38, bzw. dem Rand 27 der
Schutzkappe 20 eine Flachdichtung 40 eingesetzt.
Diese verhindert ein Eindringen von Fluiden in die umlaufende Nut 24.
Die Flanke 36 kann auch mit einer Labyrinthdichtung versehen sein.
-
Beim
in der 4 dargestellten Ausführungsbeispiel besitzt
die Flanke 36 eine Aufnahmenut 42 für
einen O-Ring 44, über welchen ein Eindringen von
Fluiden zwischen die Flanke 36 und die Schutzkappe 20 verhindert
wird.
-
Beim
in der 5 dargestellten Ausführungsbeispiel ist
die Stirnfläche 38 der Schutzkappe 20 mit
einer elastischen Dichtlippe 46 versehen, welche auf die
Flanke 36 presst. Diese Dichtlippe 46 ist direkt
an die Stirnfläche 38 der Schutzkappe 20 angeformt.
-
Beim
in der 6 dargestellten Ausführungsbeispiel weist
das freie Ende 22 der Kontaktbirne 18 eine axiale
Einsenkung 48 in Form eines Sacklochs 50 auf,
in welches ein Zapfen 52 der Schutzkappe 20 eingesetzt
ist. Zur Fixierung der Schutzkappe 20 an der Kontaktbirne 18 besitzen
sowohl das freie Ende 22 als auch der Zapfen 52 eine
Querbohrung 54, in welche ein Fixierstift 56 in
radialer Richtung eingesetzt ist. Wie beim in der 3 dargestellten
Ausführungsbeispiel kann zwischen der Stirnfläche
des freien Endes 22 und der Stirnfläche 38 der Schutzkappe 20 eine
Dichtung 58 eingesetzt sein.
-
Selbstverständlich
können auch die in den 3 bis 6 dargestellten
Ausführungsbeispiele mit Schutzringen 34 versehen
sein.
-
Das
erfindungsgemäße Kontaktkabel 10 besitzt
eine wesentlich höhere Standzeit, da das freie Ende 22 der
Kontaktbirne 18 keinen Abbrand erfährt und daher
nicht pockennarbig wird, da es von der Schutzkappe 20 abgedeckt
ist. Diese Schutzkappe 20, die insbesondere aus Kunststoff
besteht, kann auf jede Kontaktbirne 18, unabhängig
aus welchem Material diese besteht, aufgeschnappt beziehungsweise
an dieser fixiert werden.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste
der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert
erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
-
Zitierte Nicht-Patentliteratur
-
- - ”GALVACONT” der
Fa. Richard Tscherwitschke GmbH, Kunststoff-Apparatebau und Ablufttechnik,
70771 Leinfelden-Echterdingen, Deutschland [0003]