DE102019208610A1

DE102019208610A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Trocknen von galvanisch beschichteten Bauteilen

Info

Publication number: DE102019208610A1
Application number: DE102019208610.1A
Authority: DE
Inventors: Roland Kraus; Herbert Noelscher; Gabriel Petersen; Tina Hirte; Juergen Stahl
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2019-06-13
Filing date: 2019-06-13
Publication date: 2020-12-17

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung (1) und ein Verfahren zum Trocknen von galvanisch beschichteten Bauteilen (10), insbesondere von Zündkerzen-Gehäusen. Die Vorrichtung (1) umfasst: einen Aufnahmeraum (2), welcher eingerichtet ist, zumindest ein Bauteil (10) vollständig aufzunehmen, einen Induktor (3), und eine Stromversorgungseinrichtung (4), welche eingerichtet ist, den Induktor (3) mit Strom zu versorgen, wobei der Induktor (3) als Trocknungseinrichtung eingerichtet ist und eingerichtet ist, ein Magnetfeld (30) innerhalb des Aufnahmeraums (2) zu erzeugen, zum Induzieren von Wirbelströmen in dem Bauteil (10).

Description

Stand der Technik
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zum Trocknen von galvanisch beschichteten Bauteilen, insbesondere von Zündkerzen-Gehäusen.
Galvanisch beschichtete Bauteile, wie beispielsweise Zündkerzen-Gehäuse, werden üblicherweise zwischen einzelnen Beschichtungsschritten sowie nach dem gesamten Beschichtungsverfahren getrocknet. Die Trocknung erfolgt in der Regel mittels Lufttrocknung, Heißlufttrocknung oder Vakuumtrocknung. Dabei werden die Bauteile mit einer Luftströmung beaufschlagt, wobei die gewöhnliche Lufttrocknung unter atmosphärischen Bedingungen stattfindet, die Heißlufttrocknung mit vorgewärmter Trocknungsluft und die Vakuumtrocknung unter einer Atmosphäre mit niedrigerem Druckniveau. Dadurch wird die Trocknung je nach Variante beschleunigt, wobei bei allen Varianten ein großer Energieaufwand und ein komplexer Anlagenaufbau mit großem Raumbedarf, beispielsweise aufgrund von Einrichtungen zur Erzeugung der Luftströmung, Luftleitelementen und dergleichen, erforderlich sind.
Offenbarung der Erfindung
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Trocknen von galvanisch beschichteten Bauteilen mit den Merkmalen des Anspruchs 1 zeichnet sich demgegenüber durch einen besonders einfachen und kompakten Anlagenaufbau aus, wobei eine sehr gute Trocknung der Bauteile in kurzen Taktzeiten ermöglicht ist. Dies wird erfindungsgemäß erreicht durch eine Vorrichtung, umfassend einen Aufnahmeraum, einen Induktor und eine Stromversorgungseinrichtung. Der Aufnahmeraum ist eingerichtet, das zu trocknende Bauteil vollständig aufzunehmen. Der Induktor ist als Trocknungseinrichtung eingerichtet und ferner eingerichtet, ein Magnetfeld innerhalb des Aufnahmeraums zu erzeugen, um Wirbelströme in dem Bauteil zu induzieren. Bevorzugt ist der Induktor hierbei als Spule ausgebildet. Besonders günstig ist es dabei, wenn der Induktor so ausgebildet ist, dass dieser den Aufnahmeraum, insbesondere bei Betrachtung aus einer horizontalen Richtung, vollständig überdeckt. Beispielsweise bei einer Trocknung von Zündkerzen-Gehäusen, welche sich im Wesentlichen zylinderförmig entlang einer Längsachse erstrecken, ist es vorteilhaft, wenn der Induktor so ausgebildet ist, dass dieser das Zündkerzen-Gehäuse vollständig in Längsrichtung überdeckt. Beispielsweise kann der Induktor oder ein Teilbereich des Induktors zangenartig, insbesondere in Form eines U-Profils, ausgebildet sein, wobei der Aufnahmeraum zwischen den zangenartigen Elementen des Induktors definiert sein kann. Zum Erzeugen des Magnetfeldes ist die Stromversorgungseinrichtung eingerichtet, den Induktor mit Strom zu versorgen. Vorzugsweise erstreckt sich das von dem Induktor erzeugte Magnetfeld über den gesamten Aufnahmeraum. Die im Bauteil induzierten Wirbelströme bewirken dabei, insbesondere aufgrund von Wirbelstromverlusten, eine Erwärmung einer Oberfläche des Bauteils, wodurch die Trocknung erfolgt. Vorzugsweise wird das Bauteil hierbei so weit erwärmt, bis eine Trocknung durch Verdampfen von auf der Oberfläche des Bauteils anhaftenden Flüssigkeiten erfolgt. Hierfür wird das Bauteil insbesondere auf eine Oberflächentemperatur von mindestens 110°C, bevorzugt maximal 190°C, besonders bevorzugt mindestens 140°C und maximal 160°C erwärmt.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Trocknen von galvanisch beschichteten Bauteilen mittels Induktion bietet somit einen besonders einfachen Anlagenaufbau, welcher eine sehr zeit-, kosten- und energieeffiziente Trocknung der Bauteile ermöglicht. Durch das Induzieren von Wirbelströmen in dem Bauteil erfolgt eine sehr schnelle und direkte Wärmeeinbringung in die Bauteiloberfläche, wodurch ein Entzug jeglicher Feuchte der Bauteiloberfläche in kurzer Zeit erreicht wird. Eine Wärmeleitung bis ins Innere des Bauteils ist dabei nicht erforderlich, was weiterhin eine sehr energiesparende Trocknung erlaubt.
Das Magnetfeld bewirkt außerdem einen direkten Energieeintrag, wobei ein Energieverbrauch der Vorrichtung nur unmittelbar beim Betrieb, also bedarfsgerecht optimiert, vorliegt. Insbesondere bei der Trocknung von Bauteilen, welche in großer Stückzahl, also beispielsweise in einem Chargenprozess bzw. in einer Losfertigung, hergestellt, beschichtet und dabei auch getrocknet werden müssen, wie beispielsweise bei Zündkerzen-Gehäusen, bieten sich hierbei Vorteile. Durch die Einbringung von Wärme mittels des Magnetfeldes ist es auch bei einfachen Induktor- Geometrien möglich, Bauteile mit komplexer Geometrie, entweder einzeln oder auch zu mehreren gleichzeitig, zuverlässig zu erwärmen und zu trocknen.
Da die Vorrichtung außerdem nur wenige Bauteile mit geringer Komplexität aufweist, ist ein besonders einfacher und kostengünstiger Aufbau möglich. Dies ermöglicht eine reduzierte Konstruktion durch schlanke Bauweise, wodurch ein optimierter und sehr platzsparender Anlagenaufbau erreicht wird.
Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.
Bevorzugt ist der Induktor eingerichtet, ein zeitlich veränderliches Magnetfeld zu erzeugen. Dadurch ist es besonders einfach und effizient möglich, die Wirbelströme in dem Bauteil zu erzeugen. Insbesondere wird als zeitlich veränderliches Magnetfeld ein Magnetfeld mit zeitlich veränderlicher Magnetfeldstärke angesehen. Vorzugsweise weist das zeitlich veränderliche Magnetfeld eine Frequenz von mindestens 1 kHz und maximal 100kHz, bevorzugt mindestens 5kHz und maximal 50kHz, besonders bevorzugt mindestens 8kHz und maximal 12kHz, auf. Vorteilhafterweise wird das zeitlich veränderliche Magnetfeld dabei erzeugt, indem der Induktor als Spule ausgebildet ist und von der Stromversorgungseinrichtung mit einem zeitlich veränderlichen Strom, mit einer Frequenz von mindestens 1kHz und maximal 100kHz, bevorzugt mindestens 5kHz und maximal 50kHz, besonders bevorzugt mindestens 8kHz und maximal 12kHz,versorgt wird.
Besonders bevorzugt ist der Aufnahmeraum eingerichtet, eine Mehrzahl von in Reihe angeordneten Bauteilen aufzunehmen. Die in Reihe angeordneten Bauteile sind dabei entlang einer x-Richtung angeordnet. Dadurch können mittels der Vorrichtung mehrere Bauteile gleichzeitig getrocknet werden, wodurch sich die Zeitersparnis beim Trocknen weiter erhöht. Vorzugsweise umfasst die Vorrichtung hierbei ferner ein Gestell, insbesondere ein Beschichtungsgestell, wobei die Mehrzahl an Bauteilen zum Trocknen auf dem Gestell angeordnet ist. Somit ist eine besonders einfache Handhabung und Verarbeitung der Bauteile möglich, da diese nicht nur während der Trocknung, sondern auch während eines gesamten Beschichtungsverfahrens auf dem Gestell angeordnet sein können.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn der Induktor zwei Induktionselemente aufweist, welche sich jeweils entlang der x-Richtung erstrecken und den Aufnahmeraum zwischen sich definieren. Der Induktor kann dabei rechteckig mit einem Freiraum in dessen Innenbereich oder beispielsweise auch gabelförmig oder U-förmig ausgebildet sein. Die beiden sich parallel erstreckenden Induktionselemente sind außerdem eingerichtet, das Magnetfeld zwischen sich zu erzeugen. Dadurch ergibt sich ein besonders einfacher Aufbau des Induktors, welcher eine Trocknung von mehreren Bauteilen gleichzeitig erlaubt.
Weiterhin ist es günstig, wenn die Vorrichtung mehrere Aufnahmeräume umfasst, wobei jeder der Aufnahmeräume eingerichtet ist, jeweils genau ein Bauteil aufzunehmen. Die Aufnahmeräume sind dabei bevorzugt entlang der x-Richtung in Reihe angeordnet. Dadurch können besonders gezielt an die Bauteile angepasste Aufnahmeräume bereitgestellt wird, um ein besonders direktes und verlustfreies Induzieren der Wirbelströme mittels des Magnetfeldes in den jeweiligen Bauteilen zu ermöglichen.
Vorzugsweise weist der Induktor pro Aufnahmeraum zumindest ein Induktionselement auf. Dabei ist es besonders günstig, wenn sich jedes der Induktionselemente senkrecht zur x-Richtung erstreckt. Bei mehreren, sich senkrecht zur x-Richtung erstreckenden Induktionselementen ist es besonders günstig, wenn diese jeweils bezüglich der x-Richtung zwischen zwei Bauteilen angeordnet sind, also zwei benachbarte Aufnahmeräume voneinander trennen, wenn sich der Induktor in einer Trocknungsposition befindet. Hierbei ergibt sich vorzugsweise eine rechenartige oder fingerartige Ausgestaltung des Induktors. Durch jeweils zumindest ein Induktionselement pro Aufnahmeraum kann ein besonders gezieltes und effizientes Induzieren der Wirbelströme mittels des Magnetfeldes in den jeweiligen Bauteilen erreicht werden.
Besonders bevorzugt umfasst die Vorrichtung ferner eine Verstellvorrichtung, welche eingerichtet ist, den Induktor entlang einer y-Richtung zu bewegen. Die y-Richtung ist dabei senkrecht zur x-Richtung. Besonders günstig ist es, wenn x-Richtung und y-Richtung eine vertikale Ebene aufspannen. Eine Verstellvorrichtung, welche den Induktor entlang der y-Richtung bewegt, ermöglicht somit einen besonders günstigen Betrieb der Vorrichtung zum Trocknen der Bauteile. Beispielsweise kann der Induktor hierbei in einer Zuführungsposition angeordnet werden, wobei die Bauteile entsprechend in vertikaler Richtung unterhalb des Induktors angeordnet sind. Anschließend kann der Induktor in y-Richtung nach unten in eine Trocknungsposition bewegt werden, sodass der Aufnahmeraum oder die Aufnahmeräume die Bauteile in sich aufnehmen, um anschließend getrocknet werden zu können.
Vorzugsweise ist die Verstellvorrichtung ferner eingerichtet, den Induktor entlang einer z-Richtung zu bewegen. Die z-Richtung ist dabei senkrecht zur y-Richtung und senkrecht zur x-Richtung. Also spannen die z-Richtung und die x-Richtung vorteilhafterweise eine horizontale Ebene auf. Dadurch ergibt sich eine weiter begünstigte Beweglichkeit des Induktors beim Betrieb der Vorrichtung, welche insbesondere im Falle von mehreren Induktionselementen, die sich senkrecht zur x-Richtung, und vorzugsweise entlang der z-Richtung, erstrecken. Hierbei können insbesondere die einzelnen fingerartigen Induktionselemente bei einer horizontal neben den Bauteilen angeordnet sein, wenn sich der Induktor in einer Zuführungsposition befindet, wobei der Induktor zum Trocknen in die Trocknungsposition in z-Richtung bewegt und die Induktionselemente zwischen die Bauteile eingeschoben werden.
Vorzugsweise kann eine Bewegung des Induktors mittels der Verstellvorrichtung in x-Richtung und/oder in z-Richtung auch genutzt werden, um die Wirbelströme in dem Bauteil durch eine Relativbewegung von Induktor und Bauteil zueinander zu induzieren. Hierbei ist es besonders günstig, wenn das Magnetfeld zeitlich konstant ist. Somit ergibt sich eine weitere vorteilhafte Möglichkeit, das Bauteil zum Trocknen zu erwärmen.
Weiter bevorzugt umfasst die Vorrichtung ferner eine Kühleinrichtung, welche eingerichtet ist, den Induktor und/oder die Stromversorgungseinrichtung zu kühlen. Dadurch kann ein besonders effizienter Betrieb der Vorrichtung erreicht sowie eine Überhitzung der Komponenten vermieden werden.
Weiterhin führt die Erfindung zu einem Verfahren zum Trocknen von galvanisch beschichteten Bauteilen. Das Verfahren umfasst die Schritte:

- Anordnen eines Bauteils innerhalb eines Aufnahmeraums, und
- Erzeugen eines Magnetfeldes innerhalb des Aufnahmeraums mittels eines Induktors, zum Induzieren von Wirbelströmen in dem Bauteil, um das Bauteil zu trocknen,
- wobei der Induktor zur Erzeugung des Magnetfeldes mittels einer Stromversorgungseinrichtung mit Strom versorgt wird.

Für eine besonders einfache und effiziente Erzeugung der Wirbelströme erzeugt der Induktor bevorzugt während eines Trocknungsvorgangs ein zeitlich veränderliches Magnetfeld, welches insbesondere eine Frequenz von mindestens 1 kHz und maximal 100 kHz, bevorzugt mindestens 5kHz und maximal 50kHz, besonders bevorzugt mindestens 8kHz und maximal 12kHz, aufweist.
Besonders bevorzugt erfolgt das Erzeugen des Magnetfeldes für eine vorbestimmte Zeitspanne. Die vorbestimmte Zeitspanne, sowie vorzugsweise auch eine vorbestimmte, insbesondere zeitlich veränderliche, Magnetfeldstärke des Magnetfeldes, wird dabei so gewählt, dass das Bauteil mittels der induzierten Wirbelströme auf eine Oberflächentemperatur von mindestens 110°C, bevorzugt von maximal 190 °C, besonders bevorzugt von mindestens 140 °C und maximal 160 °C, erwärmt wird. Bevorzugt beträgt die Zeitspanne hierbei mindestens 100 Sekunden und maximal 200, besonders bevorzugt 150 Sekunden. Hierdurch wird sichergestellt, dass in kurzer Zeit eine ausreichende Erwärmung des Bauteils an dessen Oberfläche erfolgt, um eine schnelle und zugleich vollständige Trocknung des Bauteils zu erreichen.
Vorzugsweise sind während des Verfahrens jeweils mehrere Bauteile entlang einer x-Richtung in Reihe angeordnet und werden gleichzeitig getrocknet. Besonders bevorzugt sind diese Bauteile auf einem Gestell, insbesondere auf einem Beschichtungsgestell angeordnet. Dadurch ergibt sich ein besonders einfaches und effizientes Verfahren zum Trocknen, welches eine hohe Ausbringung an vollständig getrockneten Bauteilen aufweist.
Besonders günstig ist es, wenn zumindest zwei Reihen an Bauteilen vorgesehen sind, und wenn diese in y-Richtung nebeneinander, also beispielsweise horizontal übereinander, angeordnet sind. Vorteilhafterweise sind mehr als vier, besonders bevorzugt sechs, Reihen an Bauteilen vorgesehen. Alle nebeneinander angeordneten Reihen an Bauteilen sind dabei außerdem jeweils entlang der x-Richtung angeordnet. Die y-Richtung ist dabei senkrecht zur x-Richtung. Dadurch ist es besonders einfach und zeiteffizient möglich, eine größere Anzahl an Bauteilen in wenigen Schritten zu trocknen.
Bevorzugt umfasst das Verfahren ferner den Schritt:

- Bewegen des Induktors entlang der y-Richtung, zum sequentiellen Trocknen der jeweiligen Reihen an Bauteilen. Das heißt, der Induktor wird in einem ersten Trocknungsschritt so angeordnet, dass eine erste Reihe an Bauteilen in dem Aufnahmeraum aufgenommen ist und dabei getrocknet wird. Anschließend wird der Induktor entlang der y-Richtung bewegt, sodass der Induktor in einem zweiten Trocknungsschritt so angeordnet ist, dass eine zweite Reihe an Bauteilen in dem Aufnahmeraum aufgenommen ist und entsprechend ebenfalls getrocknet wird. Sofern mehr als zwei Reihen an Bauteilen vorhanden sind, werden entsprechend viele Trocknungsschritte nacheinander ausgeführt, bis sämtliche Reihen an Bauteilen getrocknet sind. Dadurch ergibt sich eine besonders einfache Trocknung einer Vielzahl an Bauteilen in kurzer Zeit.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Verfahren ferner den Schritt umfasst: Bewegen des Induktors entlang einer z-Richtung. Die z-Richtung ist dabei senkrecht zur y-Richtung und senkrecht zur x-Richtung. Dies ist besonders günstig, wenn der Induktor mehrere Induktionselemente aufweist, welche sich jeweils senkrecht zur x-Richtung, also insbesondere entlang der z-Richtung erstrecken. Dabei können die, beispielsweise fingerartig angeordneten, Induktionselemente entlang der z-Richtung zwischen die in Reihe angeordneten Bauteile eingeschoben werden. Beispielsweise ist es besonders günstig, wenn eine Transportrichtung der Bauteile entlang der x-Richtung erfolgt. Hierbei kann durch die horizontale Verschiebung des Induktors, also in z-Richtung, ein einfaches und exaktes Platzieren von Induktor und Bauteilen relativ zueinander stattfinden, ohne dass der allgemeine Transport der Bauteile vor oder nach dem Trocknen innerhalb der Vorrichtung eingeschränkt wird.
Weiterhin führt die Erfindung vorzugsweise zu einem Beschichtungsverfahren zum galvanischen Beschichten von Bauteilen, insbesondere von Zündkerzen-Gehäusen, umfassend die Schritte:

- Galvanisches Beschichten eines Bauteils, und
- Trocknen des Bauteils mittels des vorstehend beschriebenen Verfahrens zum Trocknen galvanisch beschichteter Bauteile.

Figurenliste
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung im Detail beschrieben. In der Zeichnung ist:

1 eine stark vereinfachte schematische Ansicht einer Vorrichtung zum Trocknen galvanisch beschichteter Bauteile gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung, und
2 eine stark vereinfachte schematische Ansicht einer Vorrichtung zum Trocknen galvanisch beschichteter Bauteile gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung
Die 1 zeigt eine Vorrichtung 1 zum Trocknen von galvanisch beschichteten Bauteilen 10 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Vorrichtung 1 ist dabei ausgebildet, ein Verfahren zum Trocknen der galvanisch beschichteten Bauteile gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung auszuführen.
Bei den galvanisch beschichteten Bauteilen 10 handelt es sich um Zündkerzen-Gehäuse, welche nachfolgend als Bauteile 10 bezeichnet sind, und wobei in der Zeichnung aus Gründen der Übersichtlichkeit nur eines dieser Bauteile 10 mit einem Bezugszeichen versehen ist.
Zur Halterung der Bauteile 10 weist die Vorrichtung 1 ein Gestell 7 auf, mittels welchem mehrere Bauteile 10 in einer definierten Position gehalten sind. Das Gestell 7 dient auch einem Transport der Bauteile 10 und kann vorteilhafterweise auch für ein Beschichtungsverfahren verwendet werden, in welchem die Bauteile 10 galvanisch beschichtet werden.
Im ersten Ausführungsbeispiel der 1 sind die Bauteile 10 in zwei entlang einer y-Richtung vertikal übereinander liegenden Reihen A und B angeordnet. Die beiden Reihen A, B an Bauteilen 10 erstrecken sich jeweils entlang einer x-Richtung, welche senkrecht zur y-Richtung ist.
Die Vorrichtung 1 umfasst einen Induktor 3, welcher als Trocknungseinrichtung eingerichtet ist. Hierfür ist der Induktor 3 eingerichtet, ein Magnetfeld 30 zu erzeugen. Das Magnetfeld 30 induziert Wirbelströme in den Bauteilen 10 und erwärmt damit aufgrund von Wirbelstromverlusten die Bauteile 10. Durch die Erwärmung verdampfen auf einer Bauteiloberfläche der Bauteile 10 anhaftende Flüssigkeiten, wodurch eine Trocknung der Bauteile 10 erreicht wird.
Das Magnetfeld 30 ist in den Figuren lediglich schematisch angedeutet. Bei dem Magnetfeld 30 handelt es sich um ein zeitlich veränderliches Magnetfeld 30, dessen Feldstärke sich mit einer Frequenz von 10 kHz ändert. Dies wird erreicht, indem der Induktor 3 von einer Stromversorgungseinrichtung 4 mit einem zeitlich veränderlichen Strom versorgt wird. Somit ergibt sich eine besonders einfache Möglichkeit, um mit dem Magnetfeld 30 die Wirbelstromverluste zur Erwärmung der Bauteile 10 zu erzeugen.
Um eine hohe Effizienz der Vorrichtung 1 zu ermöglichen und um ein Überhitzen der Komponenten zu vermeiden, weist die Vorrichtung 1 ferner eine Kühleinrichtung 6 auf, welche mit dem Induktor 3 und mit der Stromversorgungseinrichtung 4 verbunden ist. Die Kühleinrichtung 6 ist eingerichtet, den Induktor 3 und die Stromversorgungseinrichtung 4 zu kühlen.
Der Induktor 3 weist zwei Induktionselemente 31 auf, welche sich parallel zueinander und entlang der x-Richtung erstrecken. Der Induktor 3 ist hierbei rechteckig ausgebildet, wobei zwei weitere Induktionselemente 31a vorgesehen sind, welche sich entlang der z-Richtung erstrecken und die beiden anderen Induktionselemente 31 miteinander verbinden. Somit ergibt sich ein umlaufend geschlossener Induktor 3. Die beiden Induktionselemente 31 definieren zwischen sich einen Aufnahmeraum 2 der Vorrichtung 1. Somit überdecken die Induktionselemente 31 den Aufnahmeraum 2 vollständig, wenn die Vorrichtung 1 aus der z-Richtung betrachtet wird. Dieser Aufnahmeraum 2 ist eingerichtet, genau eine Reihe A, B an Bauteilen 10 vollständig aufzunehmen. Um sämtliche Bauteile 10 zu trocknen, werden die beiden Reihen A, B sequentiell, also nacheinander, getrocknet. Die entsprechende Durchführung des Verfahrens zur Trocknung in Bezug auf das erste Ausführungsbeispiel der 1 wird nachfolgend beschrieben.
In der 1 ist eine Zuführungsposition des Induktors 3 dargestellt. Diese Zuführungsposition erlaubt ein hindernisloses Zuführen des Gestells 7 mit den Bauteilen 10 entlang einer Transportrichtung 20, welche parallel zur x-Richtung ist. Wenn sich das Gestell 7 in y-Richtung vertikal oberhalb des Induktors 3 befindet, kann der Induktor 3 in eine (nicht abgebildete) Trocknungsposition bewegt werden. Um die Bewegung des Induktors 3 zu ermöglichen, umfasst die Vorrichtung 1 eine Verstelleinrichtung 5, welche eingerichtet ist, den Induktor 3 entlang der y-Richtung zu bewegen. Der Induktor 3 wird dabei so weit bewegt, bis die untere Reihe A der Bauteile 10 vollständig innerhalb des Aufnahmeraums 2 aufgenommen ist. In dieser Trocknungsposition erfolgt ein Aktivieren der Stromversorgungseinrichtung 4 und somit das Erzeugen des Magnetfeldes 30 mittels des Induktors 3.
Das Magnetfeld 30 wird dabei über eine Zeitspanne von 150 Sekunden erzeugt und weist eine solche Magnetfeldstärke auf, dass die Bauteile 10 am Ende dieser Zeitspanne eine Oberflächentemperatur von mindestens 110 °C aufweisen. Dadurch wird sichergestellt, dass ein Entzug jeglicher Feuchtigkeit der Bauteiloberfläche der Bauteile 10 stattfindet.
Im Anschluss an das Trocknen der unteren Reihe A wird der Induktor 3 entlang der y-Richtung weiter bewegt, bis die obere Reihe B vollständig innerhalb des Aufnahmeraums 2 aufgenommen ist. Es erfolgt wieder ein Aktivieren der Stromversorgungseinrichtung 4 und somit das Erzeugen des Magnetfeldes 30 für die Zeitspanne von 150 Sekunden, um die Bauteile 10 der oberen Reihe B zu trocknen. Nach dem Trocknen beider Reihen A, B wird der Induktor 3 wieder mittels der Verstelleinrichtung 5 in die Zuführungsposition bewegt, um einen Abtransport der getrockneten Bauteile 10 und eine Zuführung der nächsten Charge an zu trocknenden Bauteilen 10 zu ermöglichen.
Die 2 zeigt eine Vorrichtung 1 zum Trocknen von galvanisch beschichteten Bauteilen 10 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das zweite Ausführungsbeispiel entspricht im Wesentlichen dem ersten Ausführungsbeispiel der 1, mit dem Unterschied einer alternativen Ausgestaltung des Induktors 3. Zudem ist im zweiten Ausführungsbeispiel lediglich eine Reihe A an Bauteilen 10 in dem Gestell 7 vorgesehen. Somit ist eine Bewegung des Induktors 3 entlang der y-Richtung nicht erforderlich. Dennoch sei angemerkt, dass der Induktor 3 der Vorrichtung 1 des zweiten Ausführungsbeispiels vorteilhafterweise auch so ausgestaltet sein kann, dass, wie im ersten Ausführungsbeispiel der 1, mehrere Reihen A, B an in y-Richtung übereinander angeordneten Bauteilen 10 sequentiell getrocknet werden können.
Der Induktor 3 der Vorrichtung 1 des zweiten Ausführungsbeispiels der 2 weist mehrere Aufnahmeräume 2 auf, welche jeweils vorgesehen sind, um genau eines der Bauteile 10 vollständig aufzunehmen. Die Aufnahmeräume 2 sind dabei entlang der x-Richtung in Reihe A angeordnet. Zudem sind die Aufnahmeräume 2 entlang der x-Richtung durch mehrere Induktionselemente 31 voneinander getrennt. Die Induktionselemente 31 erstrecken sich dabei jeweils entlang der z-Richtung. Somit weist der Induktor 3 eine im Wesentlichen rechenförmige oder fingerartige Konstruktion auf.
Der Induktor 3 ist ähnlich wie im ersten Ausführungsbeispiel der 1 mittels der Verstelleinrichtung 5 in eine Zuführungsposition und in eine Trocknungsposition bewegbar. Hierfür ist der Induktor 3 im zweiten Ausführungsbeispiel jedoch entlang der z-Richtung bewegt. Die 2 zeigt dabei die Trocknungsposition des Induktors 3, in welcher die Induktionselemente 31 jeweils zwischen die Bauteile 10 eingreifen. Hierdurch ergibt sich pro Bauteil 10 ein insgesamt kleinerer Aufnahmeraum 2. Zudem ist ein größerer Bereich der Bauteiloberfläche in einen geringeren Abstand zum Induktor 3 angeordnet, im Vergleich zum Induktor 3 des ersten Ausführungsbeispiels. Dadurch erfolgt ein direkteres Einleiten des Magnetfeldes 30 in die Bauteile 10, wodurch eine noch bessere Effizienz der Trocknung ermöglicht wird.
Es sei angemerkt, dass Anzahl und Anordnung der Bauteile 10 in den Figuren lediglich beispielhaft dargestellt sind. Vielmehr sind beliebige Anzahlen an pro Reihe A, B vorgesehenen Bauteilen 10 möglich. Insbesondere sind auch beliebige Anzahlen an Reihen bei jedem der gezeigten Ausführungsbeispiele möglich. Besonders günstig für eine hohe Ausbringung und hohe Effizienz ist beispielsweise eine Anordnung mit sechs Reihen an übereinander angeordneten Reihen an Bauteilen, welche mittels der Vorrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der 2 getrocknet werden.

Claims

Vorrichtung zum Trocknen von galvanisch beschichteten Bauteilen (10), insbesondere von Zündkerzen-Gehäusen, umfassend: - einen Aufnahmeraum (2), welcher eingerichtet ist, zumindest ein Bauteil (10) vollständig aufzunehmen, - einen Induktor (3), und - eine Stromversorgungseinrichtung (4), welche eingerichtet ist, den Induktor (3) mit Strom zu versorgen, - wobei der Induktor (3) als Trocknungseinrichtung eingerichtet ist und eingerichtet ist, ein Magnetfeld (30) innerhalb des Aufnahmeraums (2) zu erzeugen, zum Induzieren von Wirbelströmen in dem Bauteil (10).
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Induktor (3) eingerichtet ist, ein zeitlich veränderliches Magnetfeld (30), insbesondere mit einer Frequenz von mindestens 1kHz und maximal 100kHz, bevorzugt mindestens 5kHz und maximal 50kHz, zu erzeugen.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Aufnahmeraum (2) eingerichtet ist, eine Mehrzahl von entlang einer x-Richtung in Reihe, insbesondere auf einem Gestell (7), angeordneten Bauteilen (10) aufzunehmen.
Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei der Induktor (3) zwei Induktionselemente (31) aufweist, welche sich entlang der x-Richtung erstrecken und den Aufnahmeraum (2) zwischen sich definieren, und wobei die beiden Induktionselemente (31) eingerichtet sind, das Magnetfeld (30) zu erzeugen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, umfassend mehrere Aufnahmeräume (2), welche eingerichtet sind, jeweils genau ein Bauteil (10) aufzunehmen, wobei die Aufnahmeräume (2) insbesondere entlang der x-Richtung in Reihe angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei der Induktor (3) pro Aufnahmeraum (2) zumindest ein Induktionselement (31) aufweist, welches sich insbesondere senkrecht zur x-Richtung erstreckt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, ferner umfassend eine Verstellvorrichtung (5), welche eingerichtet ist, den Induktor (3) entlang einer y-Richtung zu bewegen, wobei die y-Richtung senkrecht zur x-Richtung ist.
Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei die Verstellvorrichtung (5) ferner eingerichtet ist, den Induktor (3) entlang einer z-Richtung zu bewegen, und wobei die z-Richtung senkrecht zur y-Richtung und senkrecht zur x-Richtung ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend eine Kühleinrichtung (6), welche eingerichtet ist, den Induktor (3) und/oder die Stromversorgungseinrichtung (4) zu kühlen.
Verfahren zum Trocknen von galvanisch beschichteten Bauteilen (10), insbesondere von Zündkerzen-Gehäusen, umfassend die Schritte: - Anordnen eines Bauteils (10) innerhalb eines Aufnahmeraums (2), und - Erzeugen eines Magnetfeldes (30) innerhalb des Aufnahmeraums (2) mittels eines Induktors (3), zum Induzieren von Wirbelströmen in dem Bauteil (10), um das Bauteil zu trocknen, - wobei der Induktor (3) zur Erzeugung des Magnetfeldes (30) mittels einer Stromversorgungseinrichtung (4) mit Strom versorgt wird.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei der Induktor (3) ein zeitlich veränderliches Magnetfeld (30), insbesondere mit einer Frequenz von mindestens 1kHz und maximal 100kHz, bevorzugt mindestens 5kHz und maximal 50kHz, erzeugt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 oder 11, wobei das Erzeugen des Magnetfeldes (30) für eine vorbestimmte Zeitspanne erfolgt, sodass das Bauteil (10) mittels der induzierten Wirbelströme auf eine Oberflächentemperatur von mindestens 110°C, bevorzugt von maximal 190°C, besonders bevorzugt von mindestens 140°C und maximal 160°C, erwärmt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei jeweils mehrere in Reihe entlang einer x-Richtung, insbesondere auf einem Gestell (7), angeordnete Bauteile (10) gleichzeitig getrocknet werden.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei zumindest zwei Reihen an jeweils entlang der x-Richtung angeordneten Bauteilen (10) in y-Richtung nebeneinander angeordnet sind, und wobei die y-Richtung senkrecht zur x-Richtung ist.
Verfahren nach Anspruch 14, ferner umfassend den Schritt: - Bewegen des Induktors (3) entlang der y-Richtung, zum sequentiellen Trocknen der jeweiligen Reihen an Bauteilen (10).
Verfahren nach Anspruch 15, ferner umfassend den Schritt: - Bewegen des Induktors (3) entlang einer z-Richtung, wobei die z-Richtung senkrecht zur y-Richtung und senkrecht zur x-Richtung ist.
Beschichtungsverfahren zum galvanischen Beschichten von Bauteilen (10), insbesondere von Zündkerzen-Gehäusen, umfassend die Schritte: - Galvanisches Beschichten eines Bauteils (10), und - Trocknen des Bauteils (10) mittels eines Verfahrens zum Trocknen nach einem der Ansprüche 10 bis 16.