-
Die
Erfindung betrifft eine Haltevorrichtung, insbesondere eine Haltevorrichtung
für die
Tauchgalvanisierung.
-
Zum
Zwecke der Galvanisierung werden üblicherweise Werkstücke in ein
galvanisches Tauchbad eingetaucht. Hierzu sind aus dem Stand der Technik
verschiedene Haltevorrichtungen bekannt, mit denen Werkstücke gehalten
und in ein Tauchbad eingetaucht werden können.
-
Eine
derartige Haltevorrichtung aus dem Stand der Technik ist in 1 schematisch
dargestellt und wird nachfolgend unter Bezugnahme auf 1 erläutert.
-
1 zeigt
drei Haltevorrichtungen 100 gemäß dem Stand der Technik, die
an einer Querstange 105 mittels einer nicht gezeigten Verbindungseinrichtung
verbunden sind. Die drei Haltevorrichtungen 100 weisen
jeweils einen oberen Teil 110 sowie sich an den oberen
Teil 110 anschließende
Federelemente 115 auf. Die Federelemente 115 selbst
wiederum sind an ihrem unteren Ende nach außen gekrümmt, so dass die unteren Teile 120 der
Federelemente 115 geeignet sind, um sich in einer Bohrung
oder einem Gewinde eines zu haltenden Werkstücks an die Wand der Bohrung
oder des Gewindes zu pressen, um dadurch das Werkstück zu halten.
-
Ein
derartiges Werkstück 200 ist
beispielhaft in 2A in einer Schnittansicht und
in 2B in einer Draufsicht gezeigt. Das Werkstück 200 weist
eine Gewindebohrung 210 auf, und in diese Gewindebohrung
werden die Federelemente der Haltevorrichtung 100 eingeführt, um
so das Werkstück 200 durch
die Haltevorrichtung zu halten und in ein Galvanisierungstauchbad
einführen
zu können.
-
Hierzu
werden die Federelemente 115 in Richtung der in 1 gezeigten
Pfeile manuell zusammengedrückt,
so dass die Federelemente in die Gewindebohrung 215 eingeführt werden
können. Durch
Loslassen der Federelemente wird dann mittels des Anpressdrucks
der Federelemente über
deren untere gekrümmte
Elemente 120 das Werkstück 200 durch
die Haltevorrichtung gehalten.
-
Bei
der in 1 gezeigten Anordnung können insgesamt drei Werkstücke durch
die drei Haltevorrichtungen 100 gehalten werden und dann
gemeinsam durch entsprechende Bewegungen der Querstange 105 in
ein Galvanisierungstauchbad getaucht werden.
-
Die
Haltevorrichtung gemäß dem Stand
der Technik weist jedoch verschiedene Nachteile auf.
-
Beispielsweise
besteht durch die geringe Auflagefläche der spitzen Enden der Federelemente 115 sowie
durch den nicht variierbaren Anpressdruck der Federelemente die
Gefahr, dass die Gewindebohrung des Werkstücks 200 beschädigt wird.
-
Daneben
ist die Auflagefläche,
an der die Federelemente 115 die Gewindebohrung des Werkstücks kontaktieren,
vergleichsweise gering, so dass auch eine nicht optimale Kontaktierung
vorliegt, was den Fluss des Galvanisierungsstroms negativ beeinflussen
kann.
-
Schließlich muss
die Befestigung der Werkstücke 200 an
den Haltevorrichtungen 100 manuell durch zusammenpressen
der Federelemente 115 erfolgen, so dass eine Automatisierung
dieses Vorgangs bzw. des Anbringens der Werkstücke an der Haltevorrichtung
nicht möglich
ist.
-
Es
ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte
Haltevorrichtung zu schaffen, die die genannten Nachteile ganz oder
teilweise vermeidet.
-
Gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung wird eine Haltevorrichtung geschaffen, welche aufweist:
Ein Halteelement mit mindestens zwei Spreizschenkeln, einem Hohlraum,
in den ein Spreizelement zum Spreizen der Spreizschenkel einführbar ist,
sowie einem Gewinde, um ein Eindrehen des Spreizelements in das
Halteelement zu ermöglichen, ein
Spreizelement, das in den Hohlraum des Halteelements einführbar ist,
mit einem zum Gewinde des Halteelements korrespondierenden Gewinde,
um ein Eindrehen des Spreizelements in das Halteelement zu ermöglichen,
wobei das Halteelement und das Spreizelement so ausgebildet sind,
dass bei Eindrehen des Spreizelements in das Halteelement das Spreizelement
zwischen die Spreizschenkel bewegt wird und dadurch die Spreizschenkel
gespreizt werden.
-
Durch
das Spreizen der Spreizschenkel wird ein Haltemechanismus geschaffen,
der eine geringere Gefahr der Beschädigung des Werkstücks, insbesondere
einer Gewindebohrung des Werkstücks
aufweist.
-
Gemäß einem
Ausführungsbeispiel
ist der Außendurchmesser
des Spreizelements oder dessen Querschnittsfläche an zumindest einer Stelle größer als
der Innendurchmesser oder die Querschnittsfläche an einer Stelle zwischen
den Spreizschenkeln, so dass beim Eindrehen des Spreizelements bei
Erreichen dieser Stelle durch Weiterdrehen ein Spreizdruck zum Spreizen
der Spreizschenkel erzeugbar ist.
-
Bei
dieser Ausgestaltung kann durch Eindrehen der Spreiznadel bei Erreichen
der Stelle, an der der die Querschnittsfläche der Spreiznadel größer ist als
der Zwischenraum zwischen den Spreizschenkeln, durch weiteres Eindrehen
ein Spreizen der Spreizschenkel erreicht werden.
-
Gemäß einem
Ausführungsbeispiel
ist das Halteelement im wesentlichen zylindrisch ausgebildet, und/oder
der Hohlraum im Innern des Halteelements ist im wesentlichen zylinderförmig.
-
Dadurch
kann ein drehbares Einführen
mittels der korrespondierenden Gewinde von Halteelement und Spreizelement
ermöglicht
werden.
-
Gemäß einem
Ausführungsbeispiel
werden die Spreizschenkel durch mindestens einen an dem Halteelement
vorgesehenen Schlitz ausgebildet. Zur Ausbildung von mehr als zwei
Spreizschenkeln können
mehrere Schlitze vorgesehen werden.
-
Gemäß einem
Ausführungsbeispiel
weist das Spreizelement einen Knebel am oberen Ende auf, um das
Eindrehen des Spreizelements in das Halteelement zu erleichtern.
Der Knebel ist beispielsweise eine Verbreiterung oder Verdickung
des oberen Endes der Spreiznadel ausgebildet, als eine Art "Griff", um dem Benutzer
das Eindrehen der Spreiznadel zu erleichtern.
-
Gemäß einem
Ausführungsbeispiel
ist die Form des Knebels so gewählt,
dass ein maschinelles Eindrehen der Spreiznadel möglich wird.
Beispielsweise kommen hier die Sechskantkopfform oder die Schraubenkopfform
in Frage.
-
Gemäß einem
Ausführungsbeispiel
weist das Halteelement ein Befestigungsmittel zur Befestigung an
einer Tragekonstruktion auf. Damit können dann mehrere Halteelemente
an der Tragekonstruktion befestigt werden.
-
Gemäß einem
Ausführungsbeispiel
kann das Befestigungsmittel als ein Aussengewinde an dem Halteelement
ausgebildet sein. Dies ermöglicht ein
Eindrehen des Außengewindes
des Halteelements in das beispielsweise als Mutter ausgebildete Befestigungsmittel
einer Tragekonstruktion.
-
Gemäß einem
Ausführungsbeispiel
ist zwischen den Spreizschenkeln ein zylinderförmiger Hohlraum zur Aufnahme
der Spreiznadel vorgesehen, der sich in einem Bereich der Spreizschenkel, vorzugsweise
an deren unterem Ende, verjüngt
und dadurch eine Auflaufkante für
das Spreizelement ausbildet. So kann eine Form ausgebildet werden, die
es ermöglicht,
dass bei Eindrehen des Spreizelements bis zur Auflaufkante bzw.
darüber
hinaus ein Spreizdruck entsteht.
-
Gemäß einem
Ausführungsbeispiel
umfasst die Erfindung ein Halteelement, gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel
ein Spreizelement für
die Haltevorrichtung.
-
Gemäß einem
Ausführungsbeispiel
umfasst die Erfindung eine Tragekonstruktion aufweisend mehrere
Befestigungsmittel, um das Halteelement an der Tragekonstruktion
zu befestigen.
-
Gemäß einem
Ausführungsbeispiel
können die
Befestigungsmittel als mit der Tragekonstruktion verbundene Muttern
zur Aufnahme der Außengewinde
der Halteelemente ausgebildet sein.
-
Ausführungsbeispiele
einer Haltevorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung werden nachfolgend im Detail unter Bezugnahme auf die
Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
-
1 eine
Haltevorrichtung gemäß dem Stand
der Technik;
-
2A und 2B ein
Werkstück
für eine Haltevorrichtung;
-
3A eine
Spreiznadel gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung;
-
3B ein
Halteelement gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung;
-
3C eine
Spreiznadel gemäß einem
weiteren Ausführungsbeispiel
der Erfindung.
-
4 eine
Querstange gemäß einem
weiteren Ausführungsbeispiel
der Erfindung.
-
Gemäß einem
Ausführungsbeispiel
weist die Haltevorrichtung zwei Elemente auf, und zwar ein Halteelement,
z. B. einen im Wesentlichen zylindrischen „Dorn", sowie ein Spreizelement, z. B. eine „Spreiznadel", die in einen Hohlraum
des Dorns mittels eines Gewindes einschraubbar ist. Der Dorn ist an
seinem unteren Ende geschlitzt, so dass er mindestens zwei Spreizelemente
aufweist, die aufspreizbar sind. Durch das Einführen der Spreiznadel in den Dorn
werden die mindestens zwei Spreizelemente des Dorns aufspreizt,
so dass dadurch die Spreizelemente gegen einen Hohlraum (z. B. eine
Gewindebohrung) des zu haltenden Werkstücks gepresst werden, um dieses
dadurch zu halten.
-
Die
Form des Hohlraums des Halteelements korrespondiert wie in 3A und 3B gezeigt
gemäß einem
Ausführungsbeispiel
mit der Form des Spreizelements, so dass das Spreizelement in den Hohlraum
einführbar
bzw. eindrehbar ist. Allerdings gibt es gemäß eines Ausführungsbeispiels
eine Stelle oder einen Bereich zwischen den Spreizschenkeln, an
der die Querschnittsfläche
oder der Außendurchmesser
der Spreiznadel größer ist
als die Querschnittsfläche
des Hohlraums zwischen den Spreizschenkeln. Erreicht die Spreiznadel
diese Stelle oder diesen Bereich, so trifft sie auf einen Widerstand,
der bei weiterem Eindrehen zu einem Spreizen der Spreizschenkel
aufgrund des dann resultierenden Spreizdrucks führt. Im Ausführungsbeispiel
gemäß 3 ist dies dann der Fall, wenn die Spreizspitze 320 auf
die Auflaufkante 325 trifft, bei der sich der Hohlraum
des Halteelements verjüngt
und somit die Querschnittsfläche
des Hohlraums zwischen den Spreizschenkeln geringer wird.
-
3B zeigt
einen „Dorn" bzw. ein Halteelement 300 gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung, 3A eine „Spreiznadel" 302 bzw.
ein Spreizelement gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
-
Wie
aus 3B erkennbar, ist der Dorn im Wesentlichen zylindrisch
geformt und verfügt
an seinem unteren Ende über
zwei Spreizelemente oder Spreizschenkel 305, die bei Einführen der
Spreiznadel in den Dorn aufgespreizt werden. Die Spreizelemente
werden gebildet durch einen "Schlitz" oder Spalt, einen "Spreizspalt" 308, der
am unteren Ende des Dorns vorgesehen ist. Dieser Spreizspalt teilt
das untere Ende des Dorns so auf, dass mindestens zwei Spreizschenkel
gebildet werden. Es können
gemäß einem
Ausführungsbeispiel
auch mehrere Spreizspalte vorgesehen sein, so dass sich mehr als
zwei Spreizschenkel ergeben.
-
Im
folgenden wird die Funktionsweise des Ausführungsbeispiels gemäß 3A und 3B erläutert.
-
Um
ein Werkstück
an der Haltevorrichtung zu befestigen, wird dieses zunächst auf
den Dorn 300 gesteckt. Die Spreiznadel 302 verfügt an ihrem
oberen Teil über
ein Arbeitsgewinde 310. Mittels des Arbeitsgewindes 310 wird
die Spreiznadel in das dazu korrespondierende Arbeitsgewinde 315 des
Dorns eingeschraubt. Dadurch bewegt sich die Spreiznadel im Innern
des Hohlraums des Dorns in Richtung der Spreizschenkel, und zwar
so lange, bis ihre Spitze, die Spreizspitze 320, an der
Auflaufkante 325 des Dorns aufliegt.
-
Durch
weiteres Eindrehen des Spreiznadel in den Dorn wird dann die Spreizspitze
in den Bereich zwischen den Spreizschenkeln auf Höhe der Auflaufkante
gedrückt,
der so dimensioniert ist, dass der Aussendurchmesser bzw. die Querschnittsfläche der Spreiznadel
größer ist
als der Raum bzw. die Querschnittsfläche, der zwischen den Spreizschenkeln
zu Verfügung
steht. Es entsteht somit ein Pressdruck nach außen, der zu einer Spreizung
der Spreizschenkel führt.
Durch Weiterdrehen der Spreiznadel werden also die Spreizschenkel
auseinandergedrückt und
die Aussenflächen
des Dorns legen sich an die Innenseite des Werkstücks an.
Durch den durch Spreizung der Spreizschenkel entstehenden Anpressdruck
an die Wände
des Hohlraums des Werkstücks
kann so das Werkstück
gehalten werden.
-
Wie
aus 3A und 3B erkennbar weist
der Dorn 300 im Innern einen im wesentlichen zylindrischen
Hohlraum 303 auf, dessen Form der Form der Spreiznadel
entspricht, um letztere aufzunehmen. Im oberen Bereich des Hohlraums
des Dorns ist das Innengewinde 315 als Arbeitsgewinde vorgesehen.
Im unteren Bereich ist der Innendurchmesser des Hohlraums kleiner
als im oberen Bereich. Dem entspricht ein größerer Durchmesser der Spreiznadel
im oberen Bereich des Arbeitsgewindes 310, während die
Spreiznadel im unteren Bereich einen geringeren Durchmesser aufweist.
Dadurch ergibt sich eine größere Stabilität im oberen
Bereich, in dem die beiden Arbeitsgewinde 310 und 315 vorgesehen
sind.
-
Wie
in 3A gezeigt sind die Innendurchmesser des oberen
und des unteren Bereichs jeweils konstant, lediglich während eines
vergleichsweise kurzen Übergangsabschnitts 317 ändert sich
der Innendurchmesser des Hohlraums des Dorns. Entsprechend verringert
sich der Außendurchmesser der
Spreiznadel nur während
eines solchen Übergangsabschnitts 318 und
ist ansonsten konstant.
-
Am
unteren Ende der Spreiznadel verjüngt sich dann gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Durchmesser der Spreiznadel zum Ausbilden der Spreizspitze 320.
Dies erleichtert das Spreizen der Spreizelemente durch einführen in
den unteren Bereich des Dorns, in dem der Innendurchmesser kleiner
ist als der Durchmesser der Spreiznadel.
-
Gemäß einem
Ausführungsbeispiel
ist die Auflaufkante 325 vorgesehen. Sie wird gebildet durch
den sich verjüngenden
Innendurchmesser des Hohlraums im unteren Bereich des Dorns. Dadurch bildet
sich im unteren Bereich des Dorns ein Bereich, in dem der Innendurchmesser
des Hohlraums des Dorns geringer ist als der Aussendurchmesser der Spreiznadel.
Bei Eindrehen der Spreiznadel, so dass ihre Spitze in diesen unteren
sich verjüngenden
Bereich gelangt, wird dadurch ein Druck nach außen gegen die Spreizschenkel
aufgebaut, so dass diese sich spreizen.
-
Wie
aus 3A erkennbar ist also gemäß einem Ausführungsbeispiel
zwischen den Spreizschenkeln ein zylinderförmiger Hohlraum zur Aufnahme
der Spreiznadel vorgesehen, der sich entlang der Spreizschenkel
erstreckt, sich allerdings in einem Bereich der Spreizschenkel,
vorzugsweise an deren unterem Ende, verjüngt und dadurch die Auflaufkante 325 ausbildet,
an der die Spreiznadel dann auf einen Widerstand trifft. Dieser
zylindrische Hohlraum zwischen den Spreizschenkeln schließt sich
an den Hohlraum im oberen Bereich des Halteelements, in dem noch
keine Spreizschenkel ausgebildet sind, an und hat gemäß dem Ausführungsbeispiel
aus 3A einen geringeren Innendurchmesser als der Hohlraum
im oberen Bereich der Haltevorrichtung.
-
Gemäß einem
weiteren Ausführungsbeispiel kann
allerdings die Spreiznadel entlang ihrer Länge bis zur Spreizspitze auch
einen konstanten Durchmesser aufweisen, wobei dann auch der Hohlraum des
Halteelements zylinderförmig
mit konstantem Innendurchmeser ausgebildet sein kann, d. h. es entfällt der Übergangsabschnitt 317 bzw. 318 aus 3A und 3B,
in dem sich der Innendurchmesser ändert.
-
Gemäß einem
Ausführungsbeispiel
ist zum Eindrehen der Spreiznadel ist an deren oberem Ende eine
Verbreiterung, der Knebel 330 vorgesehen. Als Knebel kann
auch beispielsweise ein Sechskantkopf oder ein Schraubenkopf dienen,
dadurch kann dann das Eindrehen der Spreiznadel und damit insgesamt das
Bestücken
der Haltevorrichtung mit dem Werkstück auch maschinell erfolgen.
-
In 3B ist
die Aussenfläche 340 des Dorns
glatt, die Gesamtform des Dorns ist auch im Bereich der Schenkel
im wesentlichen zylindrisch.
-
Es
können
jedoch auch im Bereich der Spreizschenkel wie in 3C gezeigt
einer oder mehrere Fortsätze 345 vorgesehen
sein, beispielsweise um größere Werkstücke zu halten.
Diese Fortsätze
können
die Form von Stiften, Kanten oder sonstigen Formen ausgebildet sein.
Sie können
entweder einstückig
mit dem Dorn ausgebildet sein, oder mittels eines geeigneten Befestigungsmechanismus
an diesem befestigbar sein.
-
Die
Fortsätze 345 können beispielsweise
die Form von Zylindern annehmen, und sie können innen hohl ausgebildet
sein, um einen Abfluss der Galvanisierungsflüssigkeit zu erleichtern.
-
Zur
Befestigung der Haltevorrichtung an einer weiteren Tragekonstruktion
ist bei einem Ausführungsbeispiel
am oberen Teil des Dorns ein Befestigungsgewinde 335 vorgesehen.
Damit kann der Dorn an einer beliebigen Grundkonstruktion oder Tragekonstruktion,
etwa auch an einer Querstange wie in 1, befestigt
werden.
-
Damit
ist es dann möglich,
die Haltevorrichtung an unterschiedlichen Tragekonstruktionen zu befestigen
und mit diesen zu verwenden. Ferner können bei einer Tragekonstruktion
mehrere unterschiedliche Haltevorrichtungen befestigt werden.
-
Als
Befestigungsmittel kann an der Tragekonstruktion eine Mutter vorgesehen
sein, in die dann das Befestigungsgewinde des Dorns eingedreht wird.
Zur Stabilisierung kann eine weitere Kontermutter vorgesehen sein. 4 zeigt
schematisch eine Querstange mit mehreren darin befestigten (z. B.
angelöteten)
Muttern 410. In diese können
dann jeweils die Befestigungsgewinde von mehreren Haltevorrichtungen
gemäß der geschilderten
Ausführungsbeispiele
eingedreht werden, so dass sich insgesamt eine Tragekonstruktion
analog zu der in 1 gezeigten ergibt.
-
Gemäß einem
weiteren Ausführungsbeispiel können mehrere
solche Querstangen 400 zusammen in einem weiteren Tragegerüst befestigt
werden, so dass sich mehrere Ebenen (horizontal und/oder vertikal)
der Tagekonstruktion analog zu 1 ergeben.
Diese Gesamtkonstruktion kann dann in das Galvanisierungsbad getaucht
werden.
-
Die
Haltevorrichtung ist gemäß einem
Ausführungsbeispiel
aus Metall oder einer Legierung ausgebildet.