DE102021119054A1

DE102021119054A1 - Device for holding a plate-shaped component when testing and/or processing the component, and use therefor

Info

Publication number: DE102021119054A1
Application number: DE102021119054.1A
Authority: DE
Inventors: Frank Dietrich; Kay Rockstroh; Ferdinand Löbbering; Andreas Lukasch; Kay Hälsig
Original assignee: Vitesco Technologies GmbH
Current assignee: Vitesco Technologies GmbH
Priority date: 2021-07-22
Filing date: 2021-07-22
Publication date: 2023-01-26

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (10) zum Halten eines plattenförmigen Bauteils (1) bei einem Prüfen und/oder Bearbeiten des Bauteils (1), wobei die Vorrichtung (10) ein Unterteil (20), ein Oberteil (30) und eine Verstelleinrichtung (40) aufweist, mittels welcher das Unterteil (20) und das Oberteil (30) relativ zueinander entlang einer Verstellrichtung (V) voneinander weg in eine Öffnungsstellung und aufeinander zu in eine Schließstellung verlagert werden können, so dass in Öffnungsstellung ein plattenförmiges Bauteil (1) in einen Zwischenraum zwischen Unterteil (20) und Oberteil (30) eingelegt oder aus diesem entnommen werden kann und in Schließstellung das Unterteil (20) und das Oberteil (30) derart zusammengeführt sind, dass ein zuvor im Zwischenraum eingelegtes plattenförmiges Bauteil (1) in einem verkleinerten Zwischenraum zwischen Unterteil (20) und Oberteil (30) eingeklemmt wird. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Unterteil (20) mit wenigstens einem Zentrierkörper (50) ausgestattet ist, der mittels einer in dem Unterteil (20) ausgebildeten Führung (60) in Verstellrichtung (V) verlagerbar und elastisch vorbelastet mit einem balligen Ende (52) aus dem Unterteil (20) herausragt, so dass bei einem Einlegen eines Bauteils (1) durch einen Eingriff des balligen Endes (52) in eine an dem Bauteil (1) ausgebildete korrespondierende Zentrieraussparung (2) das Bauteil (1) zentriert werden kann. Ferner betrifft die Erfindung eine Verwendung einer derartigen Vorrichtung (10) zum Halten einer Bipolarplatte oder Bipolar-Halbplatte als das Bauteil (1) bei einer Dichtheitsprüfung.The invention relates to a device (10) for holding a panel-shaped component (1) during testing and/or processing of the component (1), the device (10) having a lower part (20), an upper part (30) and an adjusting device ( 40), by means of which the lower part (20) and the upper part (30) can be displaced relative to one another along an adjustment direction (V) away from one another into an open position and towards one another into a closed position, so that in the open position a plate-shaped component (1) can be inserted into or removed from a gap between the lower part (20) and the upper part (30) and in the closed position the lower part (20) and the upper part (30) are brought together in such a way that a plate-shaped component (1) previously inserted in the gap is pinched in a reduced space between the lower part (20) and the upper part (30). According to the invention, the lower part (20) is equipped with at least one centering body (50), which can be displaced in the adjustment direction (V) by means of a guide (60) formed in the lower part (20) and is elastically preloaded with a spherical end (52). protrudes from the lower part (20), so that when a component (1) is inserted, the component (1) can be centered by engaging the convex end (52) in a corresponding centering recess (2) formed on the component (1). The invention also relates to the use of such a device (10) for holding a bipolar plate or bipolar half-plate as the component (1) in a leak test.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Halten eines plattenförmigen Bauteils bei einem Prüfen und/oder Bearbeiten des Bauteils, wobei die Vorrichtung aufweist: ein Unterteil und ein Oberteil, und eine Verstelleinrichtung, mittels welcher das Unterteil und das Oberteil relativ zueinander entlang einer Verstellrichtung voneinander weg in eine Öffnungsstellung und aufeinander zu in eine Schließstellung verlagert werden können, so dass in Öffnungsstellung ein plattenförmiges Bauteil in einen Zwischenraum zwischen Unterteil und Oberteil eingelegt oder aus diesem entnommen werden kann und in Schließstellung das Unterteil und das Oberteil derart zusammengeführt sind, dass ein zuvor im Zwischenraum eingelegtes plattenförmiges Bauteil in einem verkleinerten Zwischenraum zwischen Unterteil und Oberteil eingeklemmt wird.The present invention relates to a device for holding a plate-shaped component during testing and/or processing of the component, the device having: a lower part and an upper part, and an adjustment device, by means of which the lower part and the upper part move away from one another relative to one another along an adjustment direction into an open position and towards each other into a closed position, so that in the open position a plate-shaped component can be inserted into a space between the lower part and the upper part or removed from it, and in the closed position the lower part and the upper part are brought together in such a way that a previously Gap inserted plate-shaped component is clamped in a reduced gap between the lower part and the upper part.

Ferner betrifft die Erfindung eine Verwendung einer derartigen Vorrichtung.Furthermore, the invention relates to the use of such a device.

Derartige Vorrichtungen sind für verschiedene Anwendungsgebiete aus dem Stand der Technik bekannt.Devices of this type are known from the prior art for various fields of application.

In vielen Anwendungsfällen ist es hierbei erforderlich, dass das betreffende plattenförmige Bauteil mit einer so genannten „Indexierung“ in die Vorrichtung eingebracht wird, so dass es nach Zusammenführung von Unterteil und Oberteil in einer möglichst exakt definierten Position für eine nachfolgende Prüfung und/oder Bearbeitung eingeklemmt und somit fixiert wird.In many applications, it is necessary for the plate-shaped component in question to be introduced into the device with a so-called "indexing" so that after the lower part and upper part have been brought together, it is clamped in a position that is defined as precisely as possible for subsequent testing and/or processing and is thus fixed.

Zu diesem Zweck ist es aus dem Stand der Technik bekannt, das Unterteil mit wenigstens einem Zentrierbolzen auszustatten, der von dem Unterteil in den genannten Zwischenraum zwischen Unterteil und Oberteil hinein hervorsteht, so dass bei einem Einlegen eines Bauteils durch einen Eingriff des Zentrierbolzens in eine an dem Bauteil ausgebildete korrespondierende Zentrieraussparung in Form einer Durchgangsöffnung (z. B. Bohrung oder Ausstanzung) das Bauteil an der Stelle des Zentrierbolzens zentriert werden kann. Der Zentrierbolzen kann hierbei z. B. eine zylindrische oder bevorzugt eine sich zum distalen Ende hin verjüngende (z. B. konische) Form besitzen.For this purpose, it is known from the prior art to equip the lower part with at least one centering bolt, which protrudes from the lower part into the gap between the lower part and the upper part, so that when a component is inserted by the centering bolt engaging in a the component trained corresponding centering recess in the form of a through hole (z. B. hole or punched out) the component can be centered at the point of the centering pin. The centering pin can here z. B. have a cylindrical shape or preferably a tapered (z. B. conical) towards the distal end.

Wenn derartige bekannte Vorrichtungen jedoch für mechanisch relativ wenig stabile plattenförmige Bauteile, wie z. B. dünnwandige Bauteile oder dünne Folien bzw. Bleche, verwendet werden, so besteht die Gefahr, dass beim Einlegen und vor allem auch beim Entnehmen das Bauteil an dem oder den Zentrierbolzen verkantet und damit verformt und somit beschädigt werden kann.However, if such known devices for mechanically relatively unstable plate-shaped components such. B. thin-walled components or thin foils or sheets are used, there is a risk that when inserting and especially when removing the component on the one or more centering pin tilted and thus deformed and thus damaged.

Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, einen Weg aufzuzeigen, mit dem der Anwendungsbereich einer Vorrichtung der eingangs genannten Art vergrößert werden kann, insbesondere um eine derartige Vorrichtung auch zum Halten eines mechanisch relativ wenig stabilen plattenförmigen Bauteils ohne die Gefahr einer unerwünschten Verformung des Bauteil einsetzen zu können.It is therefore an object of the invention to show a way with which the range of application of a device of the type mentioned can be increased, in particular to use such a device to hold a mechanically relatively unstable plate-shaped component without the risk of undesired deformation of the component to be able to

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass das Unterteil mit wenigstens einem Zentrierkörper ausgestattet ist, der mittels einer in dem Unterteil ausgebildeten Führung in Verstellrichtung verlagerbar und elastisch vorbelastet mit einem balligen Ende aus dem Unterteil herausragt, so dass bei einem Einlegen eines Bauteils durch einen Eingriff des balligen Endes in eine an dem Bauteil ausgebildete korrespondierende Zentrieraussparung das Bauteil zentriert werden kann.According to the present invention, this object is achieved in a device of the type mentioned at the outset in that the lower part is equipped with at least one centering body which, by means of a guide formed in the lower part, can be displaced in the adjustment direction and is elastically preloaded with a spherical end protruding from the lower part. so that when a component is inserted, the component can be centered by engaging the crowned end in a corresponding centering recess formed on the component.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es vorteilhaft möglich, insbesondere auch ein mechanisch relativ wenig stabiles Bauteil schonend in die Vorrichtung einzulegen und aus dieser zu entnehmen.With the device according to the invention, it is advantageously possible, in particular, to gently insert and remove a mechanically relatively unstable component from the device.

Das ballige Ende des Zentrierkörpers kann z. B. eine Form besitzen, die sich ausgehend von einem in der Führung befindlichen Schaftbereich des Zentrierkörpers zum distalen (aus der Führung herausragenden) Ende des Zentrierkörpers hin verjüngt, sei es z. B. eine annähernd konische Form oder z. B. eine sphärische Form.The convex end of the centering body can, for. B. have a shape that tapers starting from a located in the guide shank portion of the centering to the distal end of the centering (protruding from the guide), be it z. B. an approximately conical shape or z. B. a spherical shape.

In einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung wird die Vorrichtung zum Halten eines Bauteils verwendet, wobei das ballige Ende des Zentrierkörpers und die korrespondierende Zentrieraussparung des Bauteils so ausgebildet sind, dass beim Einlegen des Bauteils das Bauteil mit einem Rand der Zentrieraussparung an dem balligen Ende des Zentrierkörpers zur Anlage kommt. Dies ist der Fall, wenn das ballige Ende des Zentrierkörpers und die Zentrieraussparung (relativ zueinander) derart bemessen sind, dass das ballige Ende nicht vollständig in die Zentrieraussparung hineinpasst bzw. im Falle einer als Durchgangsöffnung ausgebildeten Zentrieraussparung nicht durch diese Öffnung hindurch passt. In diesem Fall kommt das ballige Ende des Zentrierkörpers zur Anlage an einem Rand der Zentrieraussparung, beispielsweise in einem in Umfangsrichtung ringförmig geschlossen verlaufenden Anlagebereich.In an advantageous embodiment of the invention, the device is used to hold a component, with the convex end of the centering body and the corresponding centering cutout of the component being designed in such a way that when the component is inserted, the component comes into contact with an edge of the centering cutout on the convex end of the centering body system is coming. This is the case when the convex end of the centering body and the centering recess (relative to each other) are dimensioned in such a way that the convex end does not fit completely into the centering recess or, in the case of a centering recess designed as a through opening, does not fit through this opening. In this case, the convex end of the centering body comes into contact with an edge of the centering recess, for example in a contact area that runs in a closed ring shape in the circumferential direction.

In einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung wird die Vorrichtung zum Halten eines Bauteils verwendet, wobei das ballige Ende des Zentrierkörpers und die korrespondierende Zentrieraussparung des Bauteils so ausgebildet sind, dass beim Einlegen des Bauteils das Bauteil mit einem Grund einer nicht durch das Bauteil hindurchgehenden Zentrieraussparung an dem balligen Ende des Zentrierkörpers zur Anlage kommt. Dies ist der Fall, wenn das ballige Ende des Zentrierkörpers vollständig oder zumindest so weitreichend in die (als „Sackloch“ ausgebildete) Zentrieraussparung des Bauteils hineinpasst, dass das ballige Ende zur Anlage am Grund der Zentrieraussparung kommt. Bei dieser Ausführung ist bevorzugt, dass die Formen des balligen Endes einerseits und der Zentrieraussparung andererseits korrespondierend zueinander, d. h. zumindest annähernd identisch, vorgesehen sind (z. B. beide sphärisch mit gleicher Krümmung).In an advantageous embodiment of the invention, the device is used to hold a component, with the convex end of the centering body and the corresponding centering recess of the component are designed in such a way that when the component is inserted, the component comes to rest against the crowned end of the centering body with a base of a centering recess that does not go through the component. This is the case when the convex end of the centering body fits completely or at least so far into the centering recess of the component (designed as a "blind hole") that the convex end comes to rest on the base of the centering recess. In this embodiment, it is preferred that the shapes of the convex end on the one hand and the centering recess on the other hand correspond to one another, ie are at least approximately identical (e.g. both spherical with the same curvature).

Bei beiden vorstehend beschriebenen Ausführungen kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass beim Einlegen und Entnehmen des Bauteils das Bauteil aufgrund des elastisch vorbelastet aus dem Unterteil herausragenden balligen Endes des Zentrierkörpers in einem gewissen Abstand vom Unterteil angeordnet ist (auf dem oder den balligen Ende(n) aufliegend), was das Einlegen und Entnehmen des Bauteils erleichtert.In both of the above-described embodiments, it can advantageously be provided that when inserting and removing the component, the component is arranged at a certain distance from the lower part (resting on the spherical end(s)) due to the elastically preloaded spherical end of the centering body protruding from the lower part ), which makes it easier to insert and remove the component.

Beispielsweise kann hierbei ein in Verstellrichtung betrachteter lichter Abstand zwischen der Oberseite des Unterteils und der Unterseite des eingelegten Bauteils vorgesehen sein, der an wenigstens einer Stelle über die Fläche des (plattenförmigen) Bauteils betrachtet (oder sogar abgesehen von den Stellen der Zentrierkörper über die gesamte Fläche des Bauteils betrachtet) mindestens das 5-fache, insbesondere mindestens das 50-fache oder mindestens das 100-fache der in Verstellrichtung betrachteten Ausdehnung des eingelegten Bauteils beträgt und/oder mindestens 1 mm, insbesondere mindestens 2 mm beträgt.For example, a clearance can be provided between the upper side of the lower part and the lower side of the inserted component, viewed in the direction of adjustment, which is viewed at least at one point over the surface of the (plate-shaped) component (or even apart from the points of the centering body over the entire surface of the component) is at least 5 times, in particular at least 50 times or at least 100 times the extent of the inserted component viewed in the adjustment direction and/or is at least 1 mm, in particular at least 2 mm.

In einer in vielen Anwendungen bevorzugten Weiterbildung dieser Ausführungen ist vorgesehen, dass am Ende einer Verstellung von der Öffnungsstellung in die Schließstellung der Zentrierkörper entgegen seiner elastischen Vorbelastung soweit in das Unterteil zurückgedrängt wird, dass an dieser Stelle (unmittelbar um den Zentrierkörper herum) das Bauteil mit seiner Unterseite an der Oberseite des Unterteils zur Anlage kommt.In a development of this embodiment that is preferred in many applications, it is provided that at the end of an adjustment from the open position to the closed position, the centering body is pushed back into the lower part against its elastic preload so far that at this point (immediately around the centering body) the component with its underside comes to rest on the upper side of the lower part.

Es kommt jedoch auch in Betracht, dass gemäß einer alternativen Weiterbildung am Ende einer Verstellung von der Öffnungsstellung in die Schließstellung der Zentrierkörper entgegen seiner elastischen Vorbelastung nur soweit in das Unterteil zurückgedrängt wird (oder z. B. aufgrund eines Anschlags zurückgedrängt werden kann), dass an dieser Stelle (unmittelbar um den Zentrierkörper herum) in der Schließstellung das Bauteil nicht am Unterteil zur Anlage kommt, was nicht ausschließen soll, dass die maximale Zurückdrängung so bemessen ist, dass hierbei an (wenigstens) einer anderen Stelle (weiter entfernt von dem Zentrierkörper) das Bauteil am Unterteil zur Anlage kommt.However, it is also possible that, according to an alternative development, at the end of an adjustment from the open position to the closed position, the centering body is only pushed back into the lower part against its elastic preload (or can be pushed back, e.g. due to a stop) so far that at this point (immediately around the centering body) in the closed position the component does not come into contact with the lower part, which should not rule out that the maximum push-back is dimensioned in such a way that this occurs at (at least) another point (further away from the centering body ) the component comes into contact with the lower part.

In einer Ausführungsform ist die Vorrichtung ausgebildet zum Halten eines als Bipolarplatte oder Bipolar-Halbplatte für eine Brennstoffzelle ausgebildeten Bauteils, und weist ferner Mittel zur Durchführung einer Dichtheitsprüfung der Bipolarplatte bzw. Bipolar-Halbplatte auf.In one embodiment, the device is designed to hold a component designed as a bipolar plate or bipolar half-plate for a fuel cell, and also has means for carrying out a leak test of the bipolar plate or bipolar half-plate.

Der Begriff „Bipolarplatte“ bezeichnet ein plattenförmiges Bauteil, welches üblicherweise zur Herstellung eines aus gestapelten Brennstoffzellen gebildeten Brennstoffzellenstapels Verwendung findet und im betreffenden Brennstoffzellenstapel zwei einander benachbarte Brennstoffzellen voneinander trennt und hierbei elektrisch als Kathode für die eine dieser Brennstoffzellen und gleichzeitig als Anode für die andere dieser Brennstoffzellen dient. Zum Stand der Technik von Brennstoffzellenstapeln sei beispielhaft auf die Veröffentlichungen EP 2 357 698 B1 , EP 2 445 045 B1 , EP 2 584 635 B1 , EP 2 946 431 B1 und EP 3 316 377 A1 verwiesen.The term "bipolar plate" refers to a plate-shaped component which is usually used to produce a fuel cell stack formed from stacked fuel cells and which separates two adjacent fuel cells in the fuel cell stack in question, electrically acting as a cathode for one of these fuel cells and at the same time as an anode for the other of these Fuel cells is used. For the prior art of fuel cell stacks, see the publications as an example EP 2 357 698 B1 , EP 2 445 045 B1 , EP 2 584 635 B1 , EP 2 946 431 B1 and EP 3 316 377 A1 referred.

Eine derartige Bipolarplatte ist zumeist, sofern nicht nur als Kathode bzw. Anode an einem Ende des Brennstoffzellenstapels vorgesehen, aus zwei an ihren Flachseiten („Rücken-an-Rücken“) miteinander verbundenen, z. B. miteinander verschweißten „Bipolar-Halbplatten“ (z. B. aus metallischem Material) ausgebildet, wobei in einem Raum zwischen den beiden Halbplatten oftmals eine Kühlmedium-Kanalstruktur ausgebildet ist, um im Betrieb des Brennstoffzellenstapels z. B. ein Kühlmedium (z. B. Luft oder Wasser) zwischen den Halbplatten strömen zu lassen. Die Halbplatten können z. B. jeweils durch Umformen (z. B. Tiefziehen oder dergleichen) eines metallischen Bleches hergestellt sein, so dass durch dieses Umformen die Halbplatten gewissermaßen korrugiert werden, d. h. an ihren Flachseiten mit Vertiefungen und Erhabenheiten versehen werden, so dass nach einer Zusammenfügung und Verbindung (z. B. durch Verschweißen) zweier Halbplatten die genannte Kanalstruktur zwischen den beiden Halbplatten (sowie z. B. ein so genanntes „Strömungfeld“ an jeder der außenseitigen Flachseiten der Verbundstruktur) ausgebildet wird.Such a bipolar plate is usually, if not only provided as a cathode or anode at one end of the fuel cell stack, consists of two interconnected on their flat sides ("back-to-back"), z. B. welded "bipolar half-plates" (e.g. made of metallic material) are formed, with a cooling medium channel structure often being formed in a space between the two half-plates in order to prevent e.g. B. a cooling medium (z. B. air or water) to flow between the half-plates. The half-plates can e.g. B. in each case by forming (z. B. deep drawing or the like) of a metal sheet may be produced, so that the half-plates are corrugated to a certain extent by this forming, d. H. are provided with depressions and elevations on their flat sides, so that after two half-plates have been joined and connected (e.g. by welding), the channel structure mentioned between the two half-plates (and e.g. a so-called "flow field" on each of the outer Flat sides of the composite structure) is formed.

Unabhängig davon besitzt eine Bipolarplatte beidseitig und eine Bipolar-Halbplatte einseitig typischerweise eine Brennstoff-Kanalstruktur zur Führung eines Brennstoffes (z. B. Wasserstoff) oder eine Oxidationsmittel-Kanalstruktur zur Führung eines Oxidationsmittels (z. B. Sauerstoff oder Luft) im Betrieb des Brennstoffzellenstapels (so genannte „Strömungsfelder“).Irrespective of this, a bipolar plate typically has a fuel channel structure on both sides and a bipolar half-plate on one side for guiding a fuel (e.g. hydrogen) or an oxidizing agent channel structure for guiding an oxidizing agent (e.g. oxygen or air) during operation of the fuel cell stack (so-called “flow fields”).

Die Größenordnung der Dicke eines zur Herstellung von Bipolar-Halbplatten verwendeten (z. B. metallischen) Blechmaterials, und somit auch die Größenordnung der Dicke von Bipolar-Halbplatten und Bipolarplatten beträgt einige 100 µm. Mithin handelt es sich bei Bipolar-Halbplatten und Bipolarplatten um sehr empfindliche „plattenförmige Bauteile“, für die die erfindungsgemäße Vorrichtung somit besonders vorteilhaft eingesetzt werden kann.The order of magnitude of the thickness of a (eg metallic) sheet metal material used to produce bipolar half plates, and thus also the order of magnitude of the thickness of bipolar half plates and bipolar plates, is a few 100 μm. Consequently, bipolar half-plates and bipolar plates are very sensitive “plate-shaped components” for which the device according to the invention can be used particularly advantageously.

Bei derartigen Bipolarplatten und z. B. den hierfür vorgefertigten Bipolar-Halbplatten ist es in der Praxis wünschenswert, die „Dichtheit“ einer oder mehrerer der vorerwähnten Kanalstrukturen (Kühlmedium-, Brennstoff- und/oder Oxidationsmittel-Kanalstruktur) und/oder anderer Bereiche solcher Platten zu prüfen, sei es im Rahmen einer Serienfertigung dieser Bauteile oder stichprobenweise im Rahmen einer Qualitätssicherung bei einer solchen Serienfertigung.In such bipolar plates and z. B. the bipolar half plates prefabricated for this purpose, it is desirable in practice to check the "tightness" of one or more of the aforementioned channel structures (coolant, fuel and / or oxidant channel structure) and / or other areas of such plates, be it as part of series production of these components or randomly as part of quality assurance in such series production.

Alternativ oder zusätzlich zu einer Dichtheitsprüfung von Kanalstrukturen, die durch die Formgebung der betreffenden Platte bzw. Plattenseite (und ggf. Verschweißungen) realisiert sind, kommt außerdem eine Dichtheitsprüfung von abgedichteten Bereichen in Betracht, die von an dem betreffenden Bauteil angeordneten Dichtungseinrichtungen (z. B. angespritzte oder aufdispensierte Dichtraupen) begrenzt werden.As an alternative or in addition to a leak test of channel structures that are realized by the shape of the plate or plate side in question (and possibly welds), a leak test of sealed areas can also be considered, which are provided by sealing devices arranged on the component in question (e.g . injected or dispensed sealing beads) are limited.

Bei einer derartigen Dichtheitsprüfung kann besonders vorteilhaft die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Einsatz kommen, um damit das plattenförmige Bauteil (hier: Bipolarplatte oder Bipolar-Halbplatte) schonend und mittels des wenigstens einen Zentrierkörpers indexiert in der Vorrichtung zu fixieren.In such a leak test, the device according to the invention can be used particularly advantageously in order to fix the plate-shaped component (here: bipolar plate or bipolar half-plate) gently and indexed in the device by means of the at least one centering body.

Ein weiterer Vorteil der Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung speziell zum Halten einer Bipolarplatte oder Bipolar-Halbplatte besteht darin, dass diese Art von plattenförmigem Bauteil im Rahmen der Fertigung desselben in der Regel ohne nennenswerten Mehraufwand mit einer oder bevorzugt mehreren Zentrieraussparungen versehen werden kann, welche für den Einsatz der Erfindung erforderlich sind. Wie bereits erwähnt, werden zur Fertigung von Bipolar-Halbplatten oder Bipolarplatten typischerweise Bleche umgeformt, so dass z. B. durch Umformung erzeugte Vertiefungen als solche Zentrieraussparungen vorgesehen werden können. Darüber hinaus werden hierbei solche Bleche oftmals mit lokalen Bohrungen und/oder Ausstanzungen versehen, so dass auch damit für den Einsatz der Erfindung nutzbare Zentrieraussparungen ausgebildet werden können.A further advantage of using the device according to the invention specifically for holding a bipolar plate or bipolar half-plate is that this type of plate-shaped component can usually be provided with one or preferably several centering recesses during production without any significant additional effort Use of the invention are required. As already mentioned, sheets are typically formed for the production of bipolar half plates or bipolar plates, so that e.g. B. recesses produced by forming can be provided as such centering recesses. In addition, such metal sheets are often provided with local bores and/or punched-out portions, so that centering recesses that can be used for the use of the invention can also be formed.

In einer Ausführungsform der Vorrichtung ist vorgesehen, dass die Verstelleinrichtung wenigstens eine das Unterteil und das Oberteil durchsetzende Gewindespindel aufweist. Damit kann in einfacher Weise die Verstellbarkeit der Vorrichtung realisiert werden, wobei durch eine Drehung einer oder mehrerer Gewindespindeln die Verstellung zwischen Öffnungsstellung und Schließstellung erfolgen kann. Die relative Bewegung von Unterteil und Oberteil mittels einer oder mehreren Gewindespindel(n) ist dann vorzugsweise eine lineare Bewegung, z.B. eine Hub-Bewegung. Grundsätzlich ist aber auch eine nicht-lineare relative Bewegung, z.B. eine Schwenkbewegung um eine gemeinsame Achse denkbar.In one embodiment of the device it is provided that the adjusting device has at least one threaded spindle passing through the lower part and the upper part. In this way, the adjustability of the device can be implemented in a simple manner, with the adjustment between the open position and the closed position being able to take place by rotating one or more threaded spindles. The relative movement of the lower part and the upper part by means of one or more threaded spindle(s) is then preferably a linear movement, e.g. a lifting movement. In principle, however, a non-linear relative movement, e.g. a pivoting movement about a common axis, is also conceivable.

Eine Betätigung der Verstelleinrichtung, im vorstehenden Beispiel z. B. durch entsprechende Drehung einer oder mehrerer Gewindespindeln, kann im Rahmen der Erfindung sowohl manuell durch einen Bediener als auch motorisch (z. B. automatisiert) vorgesehen sein.Actuation of the adjusting device, in the above example, for. B. by appropriate rotation of one or more threaded spindles can be provided both manually by an operator and motorized (z. B. automated) within the scope of the invention.

In einer Ausführungsform der Vorrichtung ist vorgesehen, dass das ballige Ende des Zentrierkörpers eine wenigstens annähernd rotationssymmetrische Form bezüglich der Verstellrichtung besitzt. Beispielsweise kann hierbei das ballige Ende des Zentrierkörpers eine wenigstens annähernd sphärische Form besitzen. Alternativ oder zusätzlich kann hierbei der Zentrierkörper insgesamt eine wenigstens annähernd sphärische Form besitzen.In one embodiment of the device it is provided that the convex end of the centering body has an at least approximately rotationally symmetrical shape with respect to the adjustment direction. For example, the convex end of the centering body can have an at least approximately spherical shape. Alternatively or additionally, the centering body can have an at least approximately spherical shape overall.

In einer Ausführungsform der Vorrichtung ist vorgesehen, dass ein dem balligen Ende des Zentrierkörpers entgegengesetztes Ende des Zentrierkörpers eine zylindrische Form besitzt. In diesem Fall kann der Zentrierkörper vorteilhaft z. B. in einer ebenfalls zylinderförmigen Führungsaufnahme geführt sein.In one embodiment of the device it is provided that an end of the centering body opposite the convex end of the centering body has a cylindrical shape. In this case, the centering can advantageously z. B. be guided in a likewise cylindrical guide seat.

In einer Ausführungsform der Vorrichtung ist vorgesehen, dass die elastische Vorbelastung des Zentrierkörpers mittels einer Feder realisiert ist, insbesondere z. B. mittels einer in dem Unterteil angeordneten und ein dem balligen Ende des Zentrierkörpers entgegengesetztes Ende des Zentrierkörpers belastenden Druckfeder (z. B. Spiraldruckfeder) realisiert ist. Alternativ kommen andere Mittel zur Realisierung der elastischen Vorbelastung des Zentrierkörpers in Betracht, wie z. B. eine Vorbelastung durch Magnetkraft (z. B. mit je wenigstens einem Magneten am oder im Zentrierkörper und im Bereich der Führung).In one embodiment of the device it is provided that the elastic preloading of the centering body is realized by means of a spring, in particular z. B. is realized by means of a compression spring (e.g. spiral compression spring) arranged in the lower part and loading an end of the centering body opposite the convex end of the centering body. Alternatively, other means of realizing the elastic preloading of the centering element can be considered, e.g. B. a preload by magnetic force (e.g. with at least one magnet on or in the centering body and in the area of the guide).

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Vorrichtung ist vorgesehen, dass das Unterteil mit mehreren Zentrierkörpern ausgestattet ist, die jeweils mittels einer jeweiligen in dem Unterteil ausgebildeten Führung in Verstellrichtung verlagerbar und elastisch vorbelastet mit einem balligen Ende aus dem Unterteil herausragen, so dass bei einem Einlegen eines Bauteils durch jeweilige Eingriffe der balligen Enden in an dem Bauteil ausgebildete korrespondierende Zentrieraussparungen das Bauteil zentriert werden kann.In an advantageous embodiment of the device, it is provided that the lower part is equipped with several centering bodies, each of which can be displaced in the adjustment direction by means of a respective guide formed in the lower part and is elastically preloaded with a spherical end protruding from the lower part, so that when a component is inserted through respective interventions convex ends in corresponding centering recesses formed on the component, the component can be centered.

In einer Ausführungsform ist das Unterteil mit drei Zentrierkörpern ausgestattet. In einer anderen Ausführungsform ist das Unterteil mit vier oder mehr Zentrierkörpern ausgestattet.In one embodiment, the lower part is equipped with three centering bodies. In another embodiment, the lower part is equipped with four or more centering bodies.

In einer Ausführungsform sind die mehreren Zentrierkörper mitsamt der jeweiligen in dem Unterteil ausgebildeten Führung identisch ausgebildet.In one embodiment, the plurality of centering bodies, together with the respective guide formed in the lower part, are of identical design.

In einer Ausführungsform der Vorrichtung ist vorgesehen, dass in oder an dem Unterteil und/oder Oberteil wenigstens eine für eine Prüfung und/oder Bearbeitung eines in die Vorrichtung eingelegten und in Schließstellung zwischen Unterteil und Oberteil eingeklemmten plattenförmigen Bauteils vorgesehene Einrichtung angeordnet ist.In one embodiment of the device it is provided that in or on the lower part and/or upper part at least one device provided for testing and/or processing a plate-shaped component inserted in the device and clamped in the closed position between lower part and upper part is arranged.

Alternativ oder zusätzlich kann die Vorrichtung wenigstens eine für die Prüfung und/oder Bearbeitung vorgesehene Einrichtung auch separat von Unterteil und Oberteil ausgebildet aufweisen.Alternatively or additionally, the device can also have at least one device provided for testing and/or processing that is separate from the lower part and the upper part.

In einer Ausführungsform ist als eine solche „Einrichtung“ eine Druckzufuhreinrichtung vorgesehen, um damit dem in der Vorrichtung eingeklemmten Bauteil an (wenigstens) einer bestimmten Stelle ein unter Druck gesetztes Medium (z. B. Luft oder z. B. Wasser) zuzuführen.In one embodiment, a pressure supply device is provided as such a “device” in order to supply a pressurized medium (e.g. air or e.g. water) to the component clamped in the device at (at least) a specific point.

Mit einer Druckzufuhreinrichtung kann beispielsweise eine Dichtheitsprüfung des Bauteils erfolgen, beispielsweise indem geprüft wird, ob das Bauteil einen zugeführten Druck (bzw. das zugeführte Druckmedium) „hält“, d. h. ein betreffender Bereich des Bauteils dicht ist, oder nicht, d. h. ein betreffender Bereich des Bauteils nicht dicht ist.A pressure supply device can be used, for example, to test the component for leaks, for example by checking whether the component “holds”, i. H. a relevant area of the component is tight or not, d. H. a relevant area of the component is not tight.

Bei dem auf Dichtheit zu prüfenden Bereich kann es sich je nach Bauteil (und je nach zu prüfendem Bereich) sowohl um einen vollständig durch Bereiche (Wände) des Bauteils abgedichteten Bereich handeln, als auch um einen Bereich, der teilweise auch durch das Unterteil und/oder Oberteil (bzw. daran angeordneter Dichtungsteile) der Vorrichtung (in deren Schließstellung) abgedichtet wird.Depending on the component (and depending on the area to be checked), the area to be checked for leaks can be either an area that is completely sealed off by areas (walls) of the component or an area that is also partially sealed by the base and/or or upper part (or sealing parts arranged thereon) of the device (in its closed position) is sealed.

In einer Ausführungsform der Vorrichtung ist eine Druckzufuhreinrichtung vorgesehen, welche wenigstens einen Druckzufuhrkanal aufweist, der durch das Unterteil und/oder Oberteil hindurch verläuft.In one embodiment of the device, a pressure supply device is provided which has at least one pressure supply channel which runs through the lower part and/or upper part.

Gemäß eines weiteren Aspekts der Erfindung wird eine Verwendung einer Vorrichtung der hier beschriebenen Art zum Halten eines plattenförmigen Bauteils bei einer Prüfung (z. B. Dichtheitsprüfung, optische Prüfung etc.) und/oder Bearbeitung (z. B. Materialabtrag, Bohrung etc.) des Bauteils vorgeschlagen.According to a further aspect of the invention, use of a device of the type described here for holding a plate-shaped component during testing (e.g. leak testing, optical testing, etc.) and/or processing (e.g. material removal, drilling, etc.) of the component is suggested.

Insbesondere wird eine Verwendung einer Vorrichtung der hier beschriebenen Art zum Halten eines als Bipolarplatte oder Bipolar-Halbplatte für eine Brennstoffzelle ausgebildeten Bauteils bei (zumindest) einer Dichtheitsprüfung der Bipolarplatte bzw. Bipolar-Halbplatte vorgeschlagen.In particular, use of a device of the type described here for holding a component designed as a bipolar plate or bipolar half-plate for a fuel cell during (at least) a leak test of the bipolar plate or bipolar half-plate is proposed.

Die für die erfindungsgemäße Vorrichtung hier beschriebenen Ausführungsformen und besonderen Ausgestaltungen können, einzeln oder in beliebiger Kombination, in analoger Weise auch für Ausführungsformen bzw. besondere Ausgestaltungen einer erfindungsgemäßen Verwendung vorgesehen sein, und umgekehrt.The embodiments and special configurations described here for the device according to the invention can, individually or in any combination, also be provided in an analogous manner for embodiments or special configurations of a use according to the invention, and vice versa.

In einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verwendung ist vorgesehen, dass mittels der Vorrichtung ein als Bipolarplatte oder Bipolar-Halbplatte für eine Brennstoffzelle ausgebildetes Bauteil gehalten wird und eine Dichtheitsprüfung der in der Vorrichtung gehaltenen Bipolarplatte bzw. Bipolar-Halbplatte erfolgt, wobei die Vorrichtung mit (wenigstens) einer für diese Dichtheitsprüfung vorgesehenen Einrichtung ausgestattet ist, wobei diese (wenigstens eine) Einrichtung z. B. in oder an dem Unterteil, und/oder in oder an dem Oberteil, und/oder an anderer Stelle der Vorrichtung angeordnet ist.In one embodiment of the use according to the invention, it is provided that the device is used to hold a component designed as a bipolar plate or bipolar half-plate for a fuel cell and that the bipolar plate or bipolar half-plate held in the device is checked for leaks, the device having (at least) equipped with a device provided for this leak test, this (at least one) device e.g. B. is arranged in or on the lower part, and / or in or on the upper part, and / or elsewhere in the device.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen weiter beschrieben. Es stellen jeweils schematisch dar:

1 eine Seitenansicht einer Vorrichtung zur Prüfung einer Bipolarplatte, in einer Öffnungsstellung der Vorrichtung,
2 eine Draufsicht eines Unterteils der Vorrichtung von 1,
3 eine Seitenansicht der Vorrichtung von 1 während einer Verstellung von der Öffnungsstellung in eine Schließstellung der Vorrichtung,
4 eine Seitenansicht der Vorrichtung von 1 nach Erreichen der Schließstellung,
5 eine Seitenansicht eines Details einer Vorrichtung gemäß eines weiteren Ausführungsbeispiels,
6 eine Seitenansicht eines Details einer Vorrichtung gemäß eines weiteren Ausführungsbeispiels,
7 die Seitenansicht der Vorrichtung von 1 in der Öffnungsstellung, jedoch gemäß eines weiteren Ausführungsbeispiels der Verwendung dieser Vorrichtung, und
8 die Seitenansicht der Vorrichtung von 7, jedoch in der Schließstellung.

The invention is described in more detail below using exemplary embodiments with reference to the accompanying drawings. They each represent schematically:

1 a side view of a device for testing a bipolar plate, in an open position of the device,
2 a top view of a bottom part of the device of FIG 1 ,
3 a side view of the device of FIG 1 during an adjustment from the open position to a closed position of the device,
4 a side view of the device of FIG 1 after reaching the closed position,
5 a side view of a detail of a device according to a further embodiment,
6 a side view of a detail of a device according to a further embodiment,
7 the side view of the device from 1 in the open position, but according to another embodiment of the use of this device, and
8th the side view of the device from 7 , but in the closed position.

1 zeigt schematisiert und nicht maßstäblich eine Vorrichtung 10, mittels welcher ein plattenförmiges Bauteil 1 (im Beispiel eine Bipolarplatte) bei einem Prüfen und/oder Bearbeiten dieses Bauteils 1 gehalten werden kann. 1 zeigt die Vorrichtung 10 mit dem bereits in die Vorrichtung 10 eingelegten Bauteil 1. 1 1 shows a device 10 in a schematic and not to scale manner, by means of which a plate-shaped component 1 (a bipolar plate in the example) can be held during testing and/or processing of this component 1. 1 shows the device 10 with the component 1 already inserted into the device 10.

Die Vorrichtung 10 weist ein Unterteil 20, ein Oberteil 30 und eine Verstelleinrichtung 40 auf, mittels welcher das Unterteil 20 und das Oberteil 30 relativ zueinander entlang einer Verstellrichtung „V“ voneinander weg in eine Öffnungsstellung (1) und aufeinander zu in eine Schließstellung (4) verlagert werden können, so dass in der in 1 gezeigten in Öffnungsstellung der Vorrichtung 10 das plattenförmige Bauteil 1 (hier: Bipolarplatte) problemlos in einen Zwischenraum zwischen Unterteil 20 und Oberteil 30 eingelegt werden kann.The device 10 has a lower part 20, an upper part 30 and an adjustment device 40, by means of which the lower part 20 and the upper part 30 are moved away from one another relative to one another along an adjustment direction “V” into an open position ( 1 ) and towards each other in a closed position ( 4 ) can be relocated so that in the in 1 shown in the open position of the device 10, the plate-shaped component 1 (here: bipolar plate) can be easily inserted into an intermediate space between the lower part 20 and the upper part 30.

Die Verstelleinrichtung 40 weist im dargestellten Beispiel mehrere jeweils das Unterteil 20 und das Oberteil 30 durchsetzende und in Verstellrichtung V orientierte Gewindespindeln auf, so dass durch eine Drehung der Gewindespindeln die erwähnte Verstellung zwischen Öffnungsstellung (1) und Schließstellung ( 4) erfolgen kann.In the example shown, the adjustment device 40 has a plurality of threaded spindles which pass through the lower part 20 and the upper part 30 and are oriented in the adjustment direction V, so that the aforementioned adjustment between the open position ( 1 ) and closed position ( 4 ) can be done.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel sei angenommen, dass in Verwendungssituation der Vorrichtung 10 das Unterteil 20 eine stationäre Basis der Vorrichtung 10 darstellt oder mit einer solchen (nicht dargestellten) stationären Basis verbunden ist, und dass bei einer Betätigung der Verstelleinrichtung 40 (im Beispiel durch Drehung der Gewindespindeln) sich mithin das Oberteil 30 verlagert, wohingegen das Unterteil 20 stationär bleibt. Im Rahmen der Erfindung wesentlich ist jedoch lediglich die Möglichkeit einer Relativverlagerung dieser beiden Vorrichtungskomponenten 20 und 30, so dass abweichend vom dargestellten Ausführungsbeispiel im Rahmen der Erfindung auch vorgesehen sein kann, dass durch die Betätigung der Verstelleinrichtung alternativ oder zusätzlich (zum Unterteil) auch das Oberteil verlagert wird.In the exemplary embodiment shown, it is assumed that when the device 10 is in use, the lower part 20 represents a stationary base of the device 10 or is connected to such a stationary base (not shown), and that when the adjusting device 40 is actuated (in the example by rotating the threaded spindles ) consequently the upper part 30 shifts, whereas the lower part 20 remains stationary. Within the scope of the invention, however, only the possibility of a relative displacement of these two device components 20 and 30 is essential, so that, contrary to the exemplary embodiment shown, it can also be provided within the scope of the invention that by actuating the adjustment device, the upper part can also be moved as an alternative or in addition (to the lower part). is relocated.

Eine Besonderheit der Vorrichtung 10 besteht darin, dass das Unterteil 20 mit mehreren Zentrierkörpern 50 (im Beispiel Kugeln) ausgestattet ist, die jeweils mittels einer jeweiligen in dem Unterteil 20 ausgebildeten Führung 60 in Verstellrichtung V verlagerbar sind.A special feature of the device 10 is that the lower part 20 is equipped with a plurality of centering bodies 50 (balls in the example), which can each be displaced in the adjustment direction V by means of a respective guide 60 formed in the lower part 20 .

Die Zentrierkörper 50 ragen elastisch vorbelastet mit einem balligen (konvex gekrümmten) Ende 52 aus dem Unterteil 20 heraus, so dass bei einem Einlegen des Bauteils 1 durch jeweilige Eingriffe der balligen Enden 52 in an dem Bauteil 1 ausgebildete korrespondierende Zentrieraussparungen 2 das Bauteil 1 zentriert („indexiert“) werden kann.The centering bodies 50 protrude elastically preloaded with a crowned (convexly curved) end 52 from the lower part 20, so that when the component 1 is inserted, the crowned ends 52 engage in the corresponding centering recesses 2 formed on the component 1, so that the component 1 is centered ( "indexed").

Die elastische Vorbelastung der Zentrierkörper 50 ist im Beispiel mittels jeweiliger Federn 70 realisiert, die in dem Unterteil 20 innerhalb der jeweiligen Führungen 60 angeordnet sind. Die Federn 70 sind hierbei als Druckfedern (hier: Spiraldruckfedern) ausgebildet und belasten jeweils ein dem balligen Ende 52 des betreffenden Zentrierkörpers 50 entgegengesetztes Ende 54 dieses Zentrierkörpers 50.The elastic preloading of the centering bodies 50 is realized in the example by means of respective springs 70 which are arranged in the lower part 20 within the respective guides 60 . The springs 70 are embodied as compression springs (here: spiral compression springs) and each load an end 54 of this centering body 50 that is opposite the spherical end 52 of the relevant centering body 50.

2 ist eine Draufsicht des Unterteils 20 der Vorrichtung 10, aus welcher ersichtlich ist, dass im dargestellten Beispiel insgesamt vier Zentrierkörper 50 mit zugehörigen Führungen 60 und Federn 70 vorgesehen sind, wobei die Anordnungen der Zentrierkörper 50 mit jeweils zugehörigen Führungen 60 und Federn 70 im Beispiel identisch zueinander ausgebildet sind. 2 is a plan view of the lower part 20 of the device 10, from which it can be seen that in the example shown, a total of four centering bodies 50 with associated guides 60 and springs 70 are provided, the arrangements of the centering bodies 50 with associated guides 60 and springs 70 being identical in the example are formed to each other.

Während einer Verstellung ausgehend von der in 1 dargestellten Öffnungsstellung in eine in 4 dargestellte Schließstellung verlagert sich zunächst nur das Oberteil 30 (in 1 nach unten), bis dieses die balligen Enden 52 der Zentrierkörper 50 kontaktiert.During an adjustment starting from the in 1 shown open position in an in 4 In the closed position shown, initially only the upper part 30 (in 1 down) until it contacts the convex ends 52 of the centering body 50.

Im weiteren Verlauf dieser Verstellung werden die balligen Enden 52 und somit die Zentrierkörper 50 entgegen ihrer elastischen Vorbelastung in das Unterteil 20 zurückgedrängt, bis schließlich eine Unterseite des Bauteils 1 eine Oberseite des Unterteils 20 kontaktiert und somit „indexiert“ auf dem Unterteil 20 „abgelegt“ wird (vgl. 3).In the further course of this adjustment, the convex ends 52 and thus the centering bodies 50 are pushed back into the lower part 20 against their elastic preload, until finally an underside of the component 1 contacts an upper side of the lower part 20 and is thus “indexed” on the lower part 20. will (cf. 3 ).

3 zeigt dieses Stadium der Verstellung unmittelbar nach Ablage des Bauteils 1 auf dem Unterteil 20. Das Oberteil 30 hat hierbei die Zentrierkörper 50 bereits ein Stück weit in die Führungen 60 (in 3 nach unten) zurückgedrängt. 3 shows this stage of the adjustment immediately after the component 1 has been placed on the lower part 20. The upper part 30 already has the centering body 50 a little way into the guides 60 (in 3 down) pushed back.

Im noch weiteren Verlauf der Verstellung werden durch das sich nach unten verlagernde Oberteil 30 die balligen Enden 52 und somit die Zentrierkörper 50 noch weiter entgegen der elastischen Vorbelastung in das Unterteil 20 zurückgedrängt, bis schließlich eine Unterseite des Oberteils 30 eine Oberseite des Bauteils 1 kontaktiert und das Bauteil 1 somit (indexiert) in dem aufgrund der Verstellung der Vorrichtung 10 entsprechend verkleinerten Zwischenraum zwischen Unterteil 20 und Oberteil 30 eingeklemmt und somit fixiert wird (vgl. 4).As the adjustment continues, the crowned ends 52 and thus the centering bodies 50 are pushed back even further against the elastic preload into the lower part 20 by the upper part 30 moving downwards, until finally an underside of the upper part 30 contacts an upper side of the component 1 and the component 1 is thus clamped (indexed) in the gap between the lower part 20 and the upper part 30, which is correspondingly reduced due to the adjustment of the device 10, and is thus fixed (cf. 4 ).

4 zeigt diese am Ende der Verstellung erreichte Schließstellung der Vorrichtung 10, in der das Bauteil 1 durch die Einklemmung in der Vorrichtung 10 fixiert ist und in diesem Zustand geprüft und/oder bearbeitet werden kann. 4 shows this closed position of the device 10 reached at the end of the adjustment, in which the component 1 is fixed by being trapped in the device 10 and can be checked and/or processed in this state.

Danach kann wieder eine Verstellung ausgehend von der in 4 dargestellten Schließstellung in die in 1 dargestellte Öffnungsstellung erfolgen, in welcher das Unterteil 20 und das Oberteil 30 relativ zueinander wieder soweit voneinander weg verlagert sind, dass das geprüfte und/oder bearbeitete Bauteil 1 problemlos aus der Vorrichtung 10 entnommen werden kann.After that, an adjustment can be made again starting from the in 4 shown closed position to the in 1 shown open position take place, in which the lower part 20 and the upper part 30 are shifted relative to each other again so far away from each other that the tested and / or machined component 1 can be easily removed from the device 10.

Bei allen hier beschriebenen Ausführungsbeispielen ist die Verstellrichtung V in Verwendungssituation der Vorrichtung 10 in Vertikalrichtung verlaufend dargestellt, wobei sich das Unterteil 20 dementsprechend „vertikal“ unter dem Oberteil 30 befindet. Die Begriffe „Unterteil“ und „Oberteil“ sind im Rahmen der Erfindung jedoch nicht auf diese oftmals bevorzugte vertikale Orientierung der Verstellrichtung V eingeschränkt zu verstehen. Abweichend von einer in Verwendungssituation vertikal verlaufenden Verstellrichtung V könnte diese ohne Weiteres auch in einem Winkel geneigt zur Vertikalrichtung verlaufen. Ein solcher Winkel kann z. B. bevorzugt maximal 45°, z. B. maximal 30°, betragen. Im Rahmen der Erfindung wesentlich ist lediglich, dass ein Bauteil beim Einlegen in die Vorrichtung 10 im Bereich des Unterteils 20 „abgelegt“ werden kann.In all of the exemplary embodiments described here, the adjustment direction V is shown running in the vertical direction when the device 10 is in use, with the lower part 20 correspondingly being located “vertically” under the upper part 30 . However, within the scope of the invention, the terms “lower part” and “upper part” are not to be understood as being limited to this vertical orientation of the adjustment direction V, which is often preferred. Deviating from an adjustment direction V that runs vertically in the situation of use, this could easily also run at an angle inclined to the vertical direction. Such an angle can e.g. B. preferably a maximum of 45 °, z. B. maximum 30 ° amount. In the context of the invention, it is only important that a component can be “deposited” in the area of the lower part 20 when it is placed in the device 10 .

Ferner, wenngleich bei den hier beschriebenen Ausführungsbeispielen die dem eingelegten bzw. eingeklemmten Bauteil 1 zugewandten Seiten des Unterteils 20 und des Oberteils 30, d. h. die Oberseite des Unterteils 20 und die Unterseite des Oberteils 30, in den Figuren jeweils eben (und orthogonal zur Verstellrichtung V) verlaufend eingezeichnet sind, so können diese Seiten in der Praxis auch abweichend davon formgestaltet sein, beispielsweise mit einem oder mehreren jeweils orthogonal zur Verstellrichtung V verlaufenden Flächenabschnitten (z. B. zur Bewerkstelligung der Einklemmung), ansonsten jedoch anders orientiert verlaufenden Flächenabschnitten. Die dem Bauteil 1 zugewandten Seiten des Unterteils 20 wie auch des Oberteils 30 können also insbesondere auch z. B. eine (in den Figuren nicht dargestellte) Strukturierung (mit lokalen Vertiefungen und Erhabenheiten) aufweisen. Dasselbe gilt für die beiden Flachseiten des Bauteils 1, die abweichend von der schematisierten Darstellung in den Figuren jeweils eine Strukturierung aufweisen können und z. B. im Falle der Verwendung einer Bipolarplatte oder Bipolar-Halbplatte als Bauteil 1 in der Regel auch aufweisen.Furthermore, although in the exemplary embodiments described here the sides of the lower part 20 and the upper part 30 facing the inserted or clamped component 1, i. H. the upper side of the lower part 20 and the lower side of the upper part 30, are shown in the figures as being flat (and orthogonal to the adjustment direction V), these sides can in practice also be shaped differently, for example with one or more orthogonal to the adjustment direction V running surface sections (e.g. to bring about the clamping), but otherwise running surface sections differently oriented. The component 1 facing sides of the lower part 20 as well as the upper part 30 can also z. B. have a (not shown in the figures) structuring (with local depressions and elevations). The same applies to the two flat sides of the component 1, which may have a structure that differs from the schematic representation in the figures and z. B. in the case of using a bipolar plate or bipolar half-plate as component 1 usually also have.

In einer Ausführungsform ist in oder an dem Unterteil 20 und/oder Oberteil 30 wenigstens eine für eine Prüfung und/oder Bearbeitung des in die Vorrichtung 10 eingelegten und in Schließstellung eingeklemmten Bauteils 1 vorgesehene Einrichtung angeordnet.In one embodiment, at least one device provided for testing and/or processing the component 1 inserted into the device 10 and clamped in the closed position is arranged in or on the lower part 20 and/or upper part 30 .

Insbesondere falls die Vorrichtung 10 zum Halten eines als Bipolarplatte oder Bipolar-Halbplatte für eine Brennstoffzelle ausgebildeten Bauteils 1 ausgebildet und zur Durchführung einer Dichtheitsprüfung der Bipolarplatte bzw. Bipolar-Halbplatte verwendbare Mittel aufweisen soll, so kann als eine solche Einrichtung z. B. eine Druckzufuhreinrichtung vorgesehen sein, mittels welcher dem in der Vorrichtung 10 eingeklemmten Bauteil 1 an (wenigstens) einer bestimmten Stelle ein unter Druck gesetztes Medium wie z. B. Luft oder z. B. Wasser zugeführt werden kann.In particular, if the device 10 is designed to hold a component 1 designed as a bipolar plate or a bipolar half-plate for a fuel cell and is to have means that can be used to carry out a leak test on the bipolar plate or bipolar half-plate. B. a pressure supply device may be provided, by means of which the clamped in the device 10 component 1 at (at least) a specific point, a pressurized medium such. B. air or z. B. water can be supplied.

In 4 sind mit gestrichelten Pfeilen, lediglich beispielhaft, derartige Druckzufuhreinrichtungen symbolisiert. Die zwei in 4 im Bereich des Unterteils 20 bzw. Oberteils 30 eingezeichneten Pfeile können hierbei insbesondere jeweils z. B. einen im Unterteil 20 bzw. im Oberteil 30 ausgebildeten Druckzufuhrkanal darstellen, über welchen das Druckmedium an einer bestimmten Stelle auf der Unterseite bzw. Oberseite des Bauteils 1 zugeführt werden kann. Der weitere in 4 eingezeichnete Pfeil symbolisiert demgegenüber eine an anderer Stelle der Vorrichtung 10 angeordnete Druckzufuhreinrichtung.In 4 such pressure supply devices are symbolized with dashed arrows, merely by way of example. The two in 4 arrows drawn in the area of the lower part 20 or upper part 30 can in particular each z. B. represent a pressure supply channel formed in the lower part 20 or in the upper part 30, via which the pressure medium can be supplied at a specific point on the underside or upper side of the component 1. The further in 4 In contrast, the arrow drawn symbolizes a pressure supply device arranged elsewhere in the device 10 .

Zusätzlich zu einer oder mehreren „Druckzufuhreinrichtungen“ können im Rahmen der Erfindung, z. B. auch im Rahmen einer Dichtigkeitsprüfung der hier beschriebenen Art, auch „Druckabfuhreinrichtungen“ vorgesehen sein, z. B. wieder in oder an dem Unterteil 20, und/oder in oder an dem Oberteil 30, und/oder an anderer Stelle der Vorrichtung 10, um ein dem Bauteil zugeführtes Druckmedium über (wenigstens) eine solche Druckabfuhreinrichtung in kontrollierter Weise aus dem Bauteil herauszuleiten.In addition to one or more "pressure supply devices" within the scope of the invention, e.g. B. as part of a leak test of the type described here, "pressure discharge devices" can also be provided, e.g. B. again in or on the lower part 20, and/or in or on the upper part 30, and/or at another point of the device 10, in order to direct a pressure medium supplied to the component via (at least) one such pressure discharge device out of the component in a controlled manner .

Im Ausführungsbeispiel gemäß der 1 bis 4 sind die Zentrierkörper 50 wie bereits erwähnt als Kugeln (z. B. Metallkugeln) ausgebildet und besitzt jeder Zentrierkörper 50 somit eine sphärische Form.In the embodiment according to 1 until 4 As already mentioned, the centering bodies 50 are in the form of balls (e.g. metal balls) and each centering body 50 therefore has a spherical shape.

Diese Ausführung ist folglich ein Beispiel für eine im Rahmen der Erfindung ganz allgemein zumeist vorteilhafte Gestaltung, bei welcher das ballige Ende 52 der jeweiligen Zentrierkörper 50 eine rotationssymmetrische Form (im Beispiel sphärische Form) bezüglich der Verstellrichtung V besitzt.This embodiment is therefore an example of a generally advantageous design within the scope of the invention, in which the convex end 52 of the respective centering body 50 has a rotationally symmetrical shape (spherical shape in the example) with respect to the adjustment direction V.

Bei der nachfolgenden Beschreibung von weiteren Ausführungsbeispielen werden für gleichwirkende Komponenten die gleichen Bezugszeichen verwendet. Dabei wird im Wesentlichen nur auf die Unterschiede zu dem bzw. den bereits beschriebenen Ausführungsbeispielen eingegangen und im Übrigen hiermit ausdrücklich auf die Beschreibung vorangegangener Ausführungsbeispiele verwiesen.In the following description of further exemplary embodiments, the same reference symbols are used for components that have the same effect. Essentially, only the differences from the exemplary embodiment(s) already described will be discussed, and otherwise reference is expressly made to the description of previous exemplary embodiments.

Die 5 und 6 veranschaulichen modifizierte Ausführungsbeispiele von Zentrierkörpern 50 zum Einsatz bei einer Vorrichtung 10 der hier beschriebenen Art.the 5 and 6 illustrate modified embodiments of centering bodies 50 for use in an apparatus 10 of the type described herein.

5 zeigt einen Zentrierkörper 50, dessen balliges (in 5 oberes) Ende wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß der 1 bis 4 sphärisch (hier: halbkugelförmig) formgestaltet ist, wohingegen das entgegengesetzte (in 5 untere) Ende des Zentrierkörpers 50 im Beispiel gemäß 5 eine zylindrische Form besitzt. 5 shows a centering body 50, the crowned (in 5 upper) end as in the embodiment according to 1 until 4 spherical (here: hemispherical) in shape, whereas the opposite (in 5 lower) end of the centering body 50 in accordance with the example 5 has a cylindrical shape.

6 zeigt einen Zentrierkörper 50, dessen balliges (in 6 oberes) Ende wie bei den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen (1 bis 5) rotationssymmetrisch formgestaltet ist, jedoch abweichend davon nicht sphärisch formgestaltet ist. Unabhängig davon veranschaulicht das Ausführungsbeispiel von 6 eine im Rahmen der Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ebenfalls mögliche Modifikation gegenüber den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen, die darin besteht, dass im Zusammenwirken mit dem betreffenden Bauteil 1 (vgl. 6) das ballige Ende 52 in keinem Stadium der Verwendung die korrespondierende Zentrieraussparung 2 des Bauteils 1 vollständig durchsetzt und auf der Oberseite des Bauteils 1 (in 6 nach oben hin) hervorsteht. 6 shows a centering body 50, the crowned (in 6 upper) end as in the exemplary embodiments described above ( 1 until 5 ) is rotationally symmetrical in shape, but deviating from this is not spherical in shape. Regardless, the embodiment of FIG 6 a modification that is also possible within the scope of the use of the device according to the invention compared to the exemplary embodiments described above, which consists in the fact that in cooperation with the relevant component 1 (cf. 6 ) the convex end 52 does not completely penetrate the corresponding centering recess 2 of the component 1 at any stage of use and on the upper side of the component 1 (in 6 upwards) protrudes.

Ferner unabhängig von der nicht-shärischen Formgestaltung des ballige Endes 52 veranschaulicht das Ausführungsbeispiel von 6 eine weitere im Rahmen der Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung mögliche Modifikation, die darin besteht, dass im Zusammenwirken mit dem betreffenden Bauteil 1 (vgl. 6) das ballige Ende 52 umlaufend mit einem (in 6 unteren) Rand der betreffenden Zentrieraussparung 2 des Bauteils 1 zur Anlage kommt, wie in den bereits beschriebenen Beispielen (1 bis 5), hierbei (vgl. 6) jedoch unter einem „relativ flachen Winkel“ im umlaufenden Anlagebereich. Dies ist oftmals vorteilhaft, um noch weiter die Gefahr zu verringern, dass beim Einlegen und/oder beim Entnehmen des Bauteils 1 dieses am balligen Ende 52 des Zentrierkörpers 50 verkantet.Furthermore, regardless of the non-spherical shape of the spherical end 52, the embodiment of FIG 6 A further modification possible within the scope of using the device according to the invention, which consists in the fact that in cooperation with the relevant component 1 (cf. 6 ) the crowned end 52 with a (in 6 lower) edge of the relevant centering recess 2 of component 1 comes into contact, as in the examples already described ( 1 until 5 ), here (cf. 6 ) but at a "relatively flat angle" in the surrounding contact area. This is often advantageous in order to further reduce the risk of the component 1 jamming at the convex end 52 of the centering body 50 when it is inserted and/or removed.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist daher vorgesehen, dass zumindest bei in Öffnungsstellung befindlicher Vorrichtung über den gesamten Bereich der Anlage zwischen balligem Ende 52 und Bauteil 1 ein (lokaler) Winkel zwischen einerseits der Oberfläche des balligen Endes 52 und andererseits der Normalebene der Verstellrichtung V (also Ebene orthogonal zur Verstellrichtung V, in den Figuren Horizontalebene) maximal 60°, insbesondere z. B. maximal 45, oder sogar maximal 30° beträgt. Andererseits kann über diesen gesamten Anlagebereich, in den meisten Anwendungen unproblematisch, dieser Winkel z. B. mindestens 5°, insbesondere mindestens 10°, betragen.In an advantageous embodiment of the invention, it is therefore provided that, at least when the device is in the open position, a (local) angle between the surface of the spherical end 52 on the one hand and the normal plane of the adjustment direction V (ie plane orthogonal to the adjustment direction V, horizontal plane in the figures) a maximum of 60 °, in particular z. B. is a maximum of 45, or even a maximum of 30 °. On the other hand, this angle z. B. at least 5 °, in particular at least 10 °.

Die 7 und 8 veranschaulichen ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Verwendung der bereits mit Bezug auf die 1 bis 4 beschriebenen Vorrichtung 10. 7 zeigt die Öffnungsstellung und 8 zeigt die Schließstellung der Vorrichtung 10.the 7 and 8th illustrate another embodiment of using the already referred to 1 until 4 described device 10. 7 shows the opening position and 8th shows the closed position of the device 10.

Die Modifikation gegenüber dem Ausführungsbeispiel gemäß der 1 bis 4 besteht darin, dass die an dem unter Verwendung der Vorrichtung 10 gehaltenen Bauteil 1 ausgebildeten korrespondierenden Zentrieraussparungen 2 keine durch das Bauteil hindurchgehenden Durchgangsöffnungen sind, also einen Aussparungsgrund (Boden) aufweisen, und die balligen Enden 52 der Zentrierkörper 50 nach dem Einlegen des Bauteils 1 jeweils an dem Boden der jeweiligen Zentrieraussparung 2 zur Anlage kommen.The modification to the embodiment according to the 1 until 4 is that the corresponding centering recesses 2 formed on the component 1 held using the device 10 are not through-openings passing through the component, i.e. have a recess base (bottom), and the convex ends 52 of the centering bodies 50 after the component 1 has been inserted come to rest on the bottom of the respective centering recess 2.

Dies hat zur Folge, dass während einer Verstellung ausgehend von der in 7 dargestellten Öffnungsstellung in die in 8 dargestellte Schließstellung das Oberteil 30 eine Oberseite des Bauteils 1 kontaktiert und im weiteren Verlauf dieser Verstellung eine Kraft auf das Bauteil 1 ausübt, durch welche das Bauteil 1 und somit die Zentrierkörper 50 entgegen der elastischen Vorbelastung in das Unterteil 20 zurückgedrängt werden, bis schließlich eine Unterseite des Bauteils 1 eine Oberseite des Unterteils 20 kontaktiert und somit „indexiert“ auf dem Unterteil 20 abgelegt und zwischen Unterteil 20 und Oberteil 30 eingeklemmt und somit fixiert wird.As a result, during an adjustment based on the in 7 illustrated opening position to the in 8th shown closed position, the upper part 30 contacts an upper side of the component 1 and in the further course of this adjustment exerts a force on the component 1, by which the component 1 and thus the centering body 50 are pushed back into the lower part 20 against the elastic preload, until finally an underside of the component 1 contacts an upper side of the lower part 20 and is thus placed “indexed” on the lower part 20 and clamped between the lower part 20 and the upper part 30 and thus fixed.

8 zeigt diese am Ende der Verstellung erreichte Schließstellung der Vorrichtung 10, in der das Bauteil 1 durch die Einklemmung in der Vorrichtung 10 fixiert ist und in diesem Zustand z. B. geprüft und/oder bearbeitet werden kann. Danach kann wieder eine Verstellung ausgehend von der in 8 dargestellten Schließstellung in die in 7 dargestellte Öffnungsstellung erfolgen, in welcher das Unterteil 20 und das Oberteil 30 relativ zueinander wieder soweit voneinander weg verlagert sind, dass das Bauteil 1 problemlos aus der Vorrichtung 10 entnommen werden kann. 8th shows this closed position of the device 10 reached at the end of the adjustment, in which the component 1 is fixed by being trapped in the device 10 and in this state z. B. can be checked and / or edited. After that, an adjustment can be made again starting from the in 8th shown closed position to the in 7 shown open position take place, in which the lower part 20 and the upper part 30 are shifted relative to each other again so far away from each other that the component 1 can be easily removed from the device 10.

BezugszeichenlisteReference List

11: plattenförmiges Bauteilplate-shaped component
22: Zentrieraussparungcentering recess
1010: Vorrichtungcontraption
2020: Unterteillower part
3030: Oberteiltop
4040: Verstelleinrichtungadjusting device
VV: Verstellrichtungadjustment direction
5050: Zentrierkörpercentering body
5252: balliges Ende (des Zentrierkörpers)crowned end (of the centering body)
5454: entgegengesetztes Ende (des Zentrierkörpers)opposite end (of center body)
6060: Führungguide
7070: FederFeather

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

EP 2357698 B1 [0018]
EP 2445045 B1 [0018]
EP 2584635 B1 [0018]
EP 2946431 B1 [0018]
EP 3316377 A1 [0018]

Claims

Device (10) for holding a panel-shaped component (1) during testing and/or processing of the component (1), the device (10) having: - a lower part (20) and an upper part (30), - an adjusting device ( 40), by means of which the lower part (20) and the upper part (30) can be displaced relative to one another along an adjustment direction (V) away from one another into an open position and towards one another into a closed position, so that in the open position a plate-shaped component (1) in can be inserted into or removed from a gap between the lower part (20) and the upper part (30) and in the closed position the lower part (20) and the upper part (30) are brought together in such a way that a panel-shaped component (1) previously inserted in the gap can be reduced space between the lower part (20) and the upper part (30) is clamped, characterized in that the lower part (20) is equipped with at least one centering body (50) which mitt els a guide (60) formed in the lower part (20) displaceable in the adjustment direction (V) and elastically preloaded with a convex end (52) protruding from the lower part (20), so that when a component (1) is inserted by an intervention of the convex end (52) in a corresponding centering recess (2) formed on the component (1), the component (1) can be centered.

Device (10) after claim 1 , designed to hold a component (1) designed as a bipolar plate or bipolar half-plate for a fuel cell, and further having means for carrying out a leak test of the bipolar plate or bipolar half-plate.

Device (10) according to one of the preceding claims, wherein the adjusting device (40) has at least one threaded spindle passing through the lower part (20) and the upper part (30).

Device (10) according to one of the preceding claims, wherein the convex end (52) of the centering body (50) has an at least approximately rotationally symmetrical shape with respect to the adjustment direction (V).

Device (10) after claim 4 , wherein the convex end (52) of the centering body (50) has an at least approximately spherical shape.

Device (10) one of Claims 4 or 5 , wherein the centering body (50) has an at least approximately spherical shape.

Device (10) one of Claims 4 or 5 , wherein an end (54) of the centering body (50) opposite the spherical end (52) of the centering body (5) has a cylindrical shape.

Device (10) according to one of the preceding claims, wherein the elastic preloading of the centering body (50) by means of an end (54) of the centering body (50) which is arranged in the lower part (20) and is opposite the spherical end (52) of the centering body (50). ) loading compression spring (70) is realized.

Device (10) according to one of the preceding claims, wherein the lower part (20) is equipped with a plurality of centering bodies (50) which are each displaceable and elastically preloaded in the adjustment direction (V) by means of a respective guide (60) formed in the lower part (20). protrude from the lower part (20) with a spherical end (52), so that when a component (1) is inserted, the component ( 1) can be centered.

Device (10) according to one of the preceding claims, wherein in or on the lower part (20) and/or upper part (30) at least one for testing and/or processing a lower part (20 ) and upper part (30) clamped plate-shaped component (1) provided device is arranged.

Use of a device (10) according to one of the preceding claims for holding a component designed as a bipolar plate or bipolar half-plate for a fuel cell, in particular when checking the tightness of the bipolar plate or bipolar half-plate.

use after claim 11 , wherein a component (1) designed as a bipolar plate or bipolar half-plate for a fuel cell is held and a leak test of this bipolar plate or bipolar half-plate held in the device (10) takes place, the device (10) having a leak test provided for this Device is equipped, which is arranged in or on the lower part (20), and / or in or on the upper part (30), and / or at another point of the device (10).