DE19519492A1 - Tragvorrichtung für metallische Werkstücke - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Tragvorrichtung mit oder ohne Zusatzelektrode, zum Transport von metallischen Werkstücken während eines Beschichtungsprozesses, wobei die Vorrichtung mit einem elektrisch leitenden Befestigungselement zur Verbindung mit einer Transportschiene versehen ist, und wobei das Werkstück vor der Beschichtung eine Polung über an der Tragvorrichtung angebrachte Kontakte aus elektrisch leitendem Material erhält.

Es ist allgemein bekannt, für den Transport der zu beschichtenden metallischen Werkstücke zwischen den Behandlungsstufen Tragvorrichtungen einzusetzen, welche aus Stahl oder Edelstahl gefertigt und zum Schutz gegen die aggressiven Medien mit einem Überzug versehen sind. Der Überzug besteht hauptsächlich aus PVC und soll einerseits das Grundmaterial während der Behandlung vor aggressi­ ven Angriffen schützen und zum anderen elektrisch isolierend wirken.

Der Nachteil derartiger Überzüge besteht darin, daß sie häufig während des Behandlungsprozesses beschädigt werden. Nach einer Beschädigung können ag­ gressive Medien an das Grundmaterial gelangen und dieses angreifen. An den Defektstellen kommt es dann während des Emaillierprozesses zu Emailab­ lagerungen, welche Fehler bei der Beschichtung der Werkstücke zu Folge haben. Es ist also eine kontinuierliche Überwachung der Tragkonstruktionen notwendig. Wenn Defekte festgestellt werden, sind diese defekten Stellen manuell mit einem neuen Überzug zu versehen.

Um aber wenigstens noch eine gewisse Resistenz der Tragvorrichtung zu erreichen, werden als Grundmaterial häufig hochlegierte Edelstähle eingesetzt. Derartige Edelstähle sind jedoch sehr schlechte elektrische Leiter, so daß für eine Stromführung ein großer Materialquerschnitt erforderlich ist. Dadurch wird jedoch die Tragvorrichtung sehr schwer und teuer in ihrer Herstellung. Notwendige Kon­ taktstellen für die zu beschichtenden Teile werden entweder in den Überzug bis zum Grundmaterial hin freigeschnitten oder in dieses als separates Kontaktteil mit Verbindung zum Grundmaterial eingesetzt.

Bei Konstruktionen mit Zusatzelektrode ist es notwendig, dieser Elektrode einen isolierten Aufbau gegenüber der metallischen Tragvorrichtung zu verleihen, um Emailablagerungen nicht an Stellen auftreten zu lassen, an denen sie nicht er­ wünscht sind. Diese isolierten Verbindungsstellen erschweren und verteuern jedoch die Herstellung derartiger Konstruktionen und sind immer wieder bezüglich der Isolierung zu überwachen und bei Defekten manuell zu reparieren.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Tragvorrichtung für metalli­ sche Werkstücke zum Transport zwischen den Behandlungsstufen bei einem elek­ trochemischen, elektrophysikalischen und/oder chemischen Behandlungsprozeß zu schaffen, welche ein geringes Gewicht aufweist, einfach und billig in ihrer Herstellung ist und Emaillierfehler durch eine Beschädigung der Tragvorrichtung weitgehend ausschließt.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgenden abhängigen Ansprüchen.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile liegen insbesondere darin, daß eine Trag­ vorrichtung durch die Wahl nur eines einzigen verwendeten Materials eine hohe mechanische Festigkeit, eine Temperaturbeständigkeit bis über 300°C, eine gute mechanische Bearbeitbarkeit, gute elektrische Isoliereigenschaften und eine hohe chemische Resistenz besitzt. Gleichzeitig ist eine Anwendung von Klebern mög­ lich. Eine äußere Beschädigung der Tragvorrichtung hat keinen aggressiven Angriff auf das Material im Inneren zur Folge, da die gesamte Rahmenkonstruktion aus ei­ nem Vollkunststoff besteht. Daher kann auch der Materialquerschnitt klein gehal­ ten werden. Es ergeben sich mehrere Möglichkeiten, das stromführende Teil in oder an der Tragvorrichtung anzubringen. Die Tragvorrichtung besitzt nur ein ge­ ringes Eigengewicht und ist billig in ihrer Herstellung.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird in den Zeichnungen schematisch dar­ gestellt und im folgenden näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 Tragvorrichtung als Rahmenkonstruktion mit im Inneren verlegten stromführenden Leitungen

Fig. 2 Tragvorrichtung als Rahmenkonstruktion mit äußerlich angebrachten stromführenden Leitungen.

Die in den Fig. 1 und 2 gezeigten Tragvorrichtungen (1) sind als Rahmenkonstruktionen ausgebildet. Es ist aber ebenso möglich, jede andere zur Aufnahme eines Werkstückes geeignete Form einzusetzen, welche eine Polung des Werkstückes ermöglicht. Die Tragvorrichtungen sind in ihren oberen Bereichen jeweils mit Befestigungselementen (2) zur Transportschiene ausgestattet. Diese erlauben einen hängenden Transport an einem Hängeförderer und sind elektrisch leitend ausgebildet.

Die Rahmenkonstruktionen (1) sind in den Fig. 1 und 2 aus mehreren Einzelteilen (1.1-1.7) zusammengesetzt und bestehen vollständig aus einem Kunststoffmaterial. Dieser Kunststoff muß badbeständig sein, d. h. er muß insbesondere säure- und hitzebeständig, sowie Temperaturschwankungen aussetzbar sein. Bei der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Materialwahl ist ein Herstellen einer Transportvorrichtung aus einem einzigen Teil oder ein Zusammensetzen aus nur wenigen Einzelteilen ebenso einsetzbar. Bei der Verwendung der Rahmenkonstruktion (1) aus mehreren Einzelteilen (1.1-1.7) werden diese form-, kraft- und/oder stoffschlüssig miteinander verbunden. Besonders sind dazu Schraub-, Niet- und/oder Klebverbindungen (11) geeignet. Bei Schraub- oder Nietverbindungen (11) erweist es sich dabei als besonders vorteilhaft, daß keine Isolierung der metallischen Schrauben oder Nieten notwen­ dig wird, da diese vollständig innerhalb des Kunststoffrahmens (1) versenkt sind. Die Einzelteile (1.4 und 1.5) geben der Rahmenkonstruktion (1) eine bessere Stabilität, sind aber nicht unbedingt für den Aufbau eines Rahmens (1) notwendig.

Als Kunststoff ist beispielsweise ein Polyphenylensulfid einsetzbar, welches insbesondere eine hohe chemische Resistenz aufweist. Ein derartig geeigneter Kunststoff ist u. a. unter der Bezeichnung "Eninger PPS GF" auf dem Markt und zeichnet sich weiterhin auch durch eine hohe mechanische Festigkeit, eine Temperaturbeständigkeit bis ca. 340°C, gute mechanische Bearbeitbarkeiten und gute elektrische Isoliereigenschaften aus. Um dem Kunststoffrahmen (1) eine höhere Festigkeit zu verleihen, ist auch eine Verstärkung des Kunststoffmaterials mit Glasfasern möglich und empfehlenswert.

An der Rahmenkonstruktion (1) sind für die Polung der Werkstücke unbedingt metallische Kontakte (4) notwendig. Diese befinden sich vorzugsweise an den bei­ den vertikalen Verbindungen (1.2, 1.6) und werden von oben über mit dem metal­ lischen Befestigungselement (2) verbundene Leitungen (4) mit Strom versorgt.

In der Fig. 1 laufen die notwendigen stromführenden Leitungen (4) für die Polung des zu beschichtenden Werkstückes außen an der Rahmenkonstruktion (1) ent­ lang. Um diese vor Beschädigungen zu schützen, sollten die Leitungen (4) mög­ lichst an der Innenseite (5) des Rahmens (1) angebracht sein. Die Leitungen (4) bestehen vorzugsweise aus einem Kupferkabel, welches von einer Isolierung (10) umgeben ist. Diese Isolierung (10) kann beispielsweise ein Isolierschlauch (10) sein, welcher ein Kabel (4) direkt aufnimmt. Das isolierte Kabel (4) ist mittels elek­ trisch nichtleitender Schellen oder Bänder (6) an mehreren Punkten am Rah­ men (1) befestigt. Es kann aber auch eine elektrische Leitung (4) unter einer elektrisch nichtleitenden Profilleiste angeordnet sein, wobei diese mit dem Kunst­ stoff des Rahmenkörpers (1) form- oder stoffschlüssig verbunden ist. Damit sind die elektrischen Leitungen (4) vor jeder Art von Beschädigungen geschützt und gleichzeitig auch festgelegt.

Die Fig. 2 zeigt eine weitere Möglichkeit zum Verlegen der stromführenden Teile (4) im Bereich der Rahmenkonstruktion (1). So ist es möglich, die elektrischen Zuleitungen (4) auch direkt im Inneren (5) der Tragvorrichtung (1) zu verlegen. Die gute mechanische Bearbeitbarkeit des Kunststoffes schafft mehrere Möglichkeiten für eine derartige Verlegung der Zuleitungen (4). Beispielsweise können die Zuleitungen (4) in Bohrungen oder gefräste Nuten (8) im Kunststoffmaterial eingelegt werden. Die Zuleitungen (4) müssen dann nicht zusätzlich von einem Isolierschlauch umgeben sein, sondern sind in der wieder vollständig verschlossenen Nut isoliert gelagert. Dieser Verschluß für die Nut kann ein Kleber sein oder ein formschlüssig in die Rahmenkonstruktion (1) passendes Ergänzungsteil (9) aus elektrisch nicht leitendem Material. Als Material für das Ergänzungsteil (9) wird vorteilhafterweise der gleiche Kunststoff gewählt, der auch für die Tragvorrichtung eingesetzt ist.

Die metallischen Kontakte (3) sind für die Polung des Werkstückes verantwortlich. Sie sind an der Tragvorrichtung (1) mit Verbindung zur elektrischen Zuleitung (4) angebracht. Es gibt mehrere Möglichkeiten, den Kontakt (3) mit einer elektrischen Zuleitung (4) zu verbinden. So kann beispielsweise eine Kontaktschneide über die elektrische Zuleitung (4) greifen, wenn sich die elektrische Leitung (4) im Kern ei­ nes Kunstoffrahmens (1) befindet. Sind die isolierten Zuleitungen (4) außerhalb des Rahmengestelles (1) angeordnet, so erfolgt eine direkte Verbindung zu den Kontakten (3).

Um alle Teile des Werkstücks gleichmäßig mit einer Oberflächenbeschichtung versehen zu können, ist es üblich, zusätzlich zu den eigentlichen Kontakten (3) noch Hilfskontakte (7) einzusetzen, insbesondere wenn das Werkstück umgebogene Kanten besitzt. Diese Hilfskontakte (7) verlaufen, wie es bekannterweise bei Rahmengestellen mit einem Metallkern üblich ist, ebenfalls außerhalb der eigentlichen Konstruktion. Während bei herkömmlichen Metallkernrahmen jedoch unbedingt eine elektrische Isolierung zwischen Rahmen und Zusatzelektrode vorhanden sein muß, kann diese bei einem Rahmen (1) aus Kunststoff entfallen. Das schafft den Vorteil einer einfacheren Fertigung und einer Wartungsfreiheit der Zusatzelektroden. Während gerade die Kontaktstellen (7) zwischen Rahmen (1) und der Zusatzelektrode bei Metallkernrahmen eine Quelle für Emaillierfehler sind, so können derartige Fehler bei Vollkunststoffrahmen (1) ausgeschlossen werden.

Claims (11)

1. Tragvorrichtung mit oder ohne Zusatzelektrode, zum Transport von metallischen Werkstücken während eines Beschichtungsprozesses, wobei die Vorrichtung mit einem elektrisch leitenden Befestigungselement zur Verbindung mit einer Transportschiene versehen ist, und wobei das Werkstück vor der Beschichtung eine Polung über an der Tragvorrichtung angebrachte Kontakte aus elektrisch leitendem Material erhält, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragvorrichtung (1) aus einem badbeständigen elektrisch nichtleitenden Material besteht und daß mindestens ein elektrisch leitender Kontakt (3) mit mindestens einer separat an oder in der Tragvorrichtung (1) vorhandenen elektrischen Zuleitung (4) verbunden ist.

2. Tragvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragvorrichtung als Rahmenkonstruktion (1) ausgebildet ist, welche aus einem Teil (1) oder aus mehreren, miteinander verbundenen Teilen (1.1-1.7) be­ steht.

3. Tragvorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragvorrichtung (1) aus einem Kunststoff, insbesondere aus Polyphe­ nylensulfid besteht.

4. Tragvorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß dem Kunststoff Glasfasern beigemischt sind.

5. Tragvorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontakt (3) mittels Kleb- und/oder Schraubverbindungen an der Tragvorrichtung (1) festgelegt ist.

6. Tragvorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Zuleitungen (4) flexibel ausgebildet, von einem elektrisch isolierenden Material (10) umgeben und an der Rahmenkonstruktion (1) an mehreren Stellen festgelegt sind.

7. Tragvorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Zuleitungen (4) an der Rahmenkonstruktion (1) entlanggeführt und jeweils von einer Profilschiene aus nichtleitendem Material umgeben sind, wobei die Profilschienen fest an der Rahmenkonstruktion (1) anliegen.

8. Tragvorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Zuleitungen (4) jeweils in Bohrungen oder gefrästen Nuten (8) innerhalb der Tragvorrichtung (1) verlaufen, wobei die Nuten (8) mit elektrisch nichtleitendem Material (9) verschlossen sind.

9. Tragvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß jede Nut (8) mit einem Kleber verschlossen ist.

10. Tragvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ergänzungsteil (9) jede Nut (8) in der Tragvorrichtung (1) formschlüssig verschließt.

11. Tragvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine Zusatzelektrode (7) ohne Isolierung (10) direkt mit der Tragvorrich­ tung (1) verbunden ist.