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Die Erfindung betrifft eine Haltevorrichtung entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft weiterhin einen Bausatz zum Aufbau der entsprechenden Haltevorrichtung.
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Beim elektrochemischen Prozess der Anodisierung werden Werkstücke an einer Aufnahme bzw. Haltevorrichtung befestigt und in einem Elektrolytbad bestromt. Die Haltevorrichtungen, welche der Aufnahme der zu anodisierenden Werkstücke dienen, weisen aufgrund vieler Materialvorteile bevorzugt Titanwerkstoffe auf. Eine besondere Form dieses Prozesses ist der Eloxal-Prozess (Eloxal: elektrolytische Oxidation von Aluminium), eine Methode zum Erzeugen einer oxidischen Schutzschicht auf Aluminium durch anodische Oxidation. Dabei wird die Schutzschicht durch Umwandlung der obersten Metallschicht in ein Oxid bzw. Hydroxid gebildet.
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Die Haltevorrichtungen sind meist als Stanz-/Biege-Teile oder per Wasserstrahl geschnittene und gebogene Einheiten ausgeführt. Dabei besteht die jeweilige Haltevorrichtung aus einem Bauteil. Die Druckschrift
WO 2004/029334 beschreibt eine Haltevorrichtung, welche ein zentrales Basiselement und Kontaktelemente umfasst. Die Verbindung zwischen dem zentralen Basiselement und dem Kontaktelement erfolgt über eine Vernietung.
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Durch das Eloxalbad und die mechanische Belastung ermüden die Kontaktelemente nach einiger Zeit und brechen ab. Anschließend müssen diese aufwendig und durch Fachperson gewechselt werden, was aufgrund des erhöhten Aufwands erst ab einer höheren Anzahl an defekte Vernietungen durchgeführt wird, wodurch eine geringere Gestell-Beladung erreicht wird.
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Die Erfindung sieht eine Haltevorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 zum Eloxieren von Werkstücken vor, welche ein Basiselement und mehrere fingerartige Kontaktelemente aufweist, welche mittels einer jeweiligen Verbindungseinrichtung individuell mit dem Basiselement verbunden sind. Erfindungsgemäß sind die Verbindungseinrichtungen als Verbindungseinrichtungen für lösbare Verbindungen zwischen dem Basiselement und den Kontaktelementen ausgebildet.
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Trotz der voraussichtlich höheren Kosten bei der Fertigung der Haltevorrichtungen ergibt sich eine Reihe an Vorteilen, welche die vorliegende Erfindung ermöglicht. Bei einem Bruch einzelner Kontaktelemente, lassen sich diese individuell austauschen. Dies ermöglicht ein kurzfristiges Austauschen defekter Kontaktelemente und damit eine idealerweise vollständige Auslastung der Anlage mit Werkstücken. Hinzu kommt, dass Standardbasiselemente wie beispielsweise Grund-Universal-Tellerelemente immer wiederverwendbar und für den Einsatz verschiedener Kontaktelementeausführungen einsetzbar sind.
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In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist dabei mindestens eine der Verbindungseinrichtungen als Schraubverbindung ausgeführt. Insbesondere ist dabei jede der Verbindungseinrichtungen als Schraubverbindung ausgeführt. Da die Verbindungen hier einfach schraubbar sind, ist kein Fachpersonal, wie etwa bei einer Schweißverbindung, oder aufwendige Werkzeuge, wie für das Lösen alter Nietverbindungen und deren Erneuerung, erforderlich.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführung der Erfindung weist mindestens eine der Schraubverbindungen eine Schraube und eine Kontermutter auf. Diese können beispielsweise als Standard-Schraube und -mutter ausgebildet sein.
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Die Formgebungen der Kontaktelemente sind von den Geometrien der aufzuhängenden Teile, welche oberflächenbehandelt/eloxiert werden, abhängig. Beispielsweise werden die oberflächenzubehandelnden Teile an Bohrungen mit den Kontaktelementen der Haltevorrichtung befestigt oder werden von außen in die Kontaktelemente der Haltevorrichtung eingespannt. Die Kontaktelemente werden erfindungsgemäß bevorzugt als Haken und/oder Klammern und/oder Finger ausgeführt. Die Klammern können z. B. als federnde oder spreizende Kontaktklammern ausgeführt sein. Dabei sind beliebige Kombinationen von Kontaktelementen an dem Basiselement denkbar. Die Kontaktelemente werden dabei bevorzugt parallel zueinander ausgerichtet oder radial zu einem gedachten gemeinsamen Mittelpunkt ausgerichtet.
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Das Ausrichten der Kontaktelemente gegenüber dem Basiselement erfolgt in einer bevorzugten Ausführung der Erfindung über eine Ausrichtvorrichtung.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist die Ausrichtungsvorrichtung eine von der Verbindungseinrichtung separate Ausrichtvorrichtung zum Ausrichten der Kontaktelemente oder ist die Ausrichtungsvorrichtung eine von der Verbindungseinrichtung gebildete Ausrichtvorrichtung.
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In einer erfindungsgemäßen Ausführung richtet mindestens eine der Ausrichtvorrichtungen das entsprechende Kontaktelement über Formschluss aus. Insbesondere richtet jede der Ausrichtvorrichtungen das entsprechende Kontaktelement über Formschluss aus.
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Prinzipiell können die Komponenten der Haltevorrichtung (Basiselement, Kontaktelemente, Verbindungseinrichtungen, etc.) aus Titan und/oder Aluminium gefertigt sein. In einer besonders bevorzugten Ausführung der Erfindung weisen alle Komponenten der Haltevorrichtung den Werkstoff Titan auf.
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Eine weitere Ausführung der Erfindung weist die Haltevorrichtung am Basiselement mindestens ein Verbindungselement für die Befestigung an einem Träger auf. Der Träger ist also ein Träger zum Tragen der Haltevorrichtung, wobei dieser Träger insbesondere als ein Gestänge ausgebildet ist.
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Bei dem erfindungsgemäßen Bausatz zum Aufbau einer Haltevorrichtung mit mindestens einem Basiselement, mit mehreren Kontaktelementen und mit Verbindungseinrichtungen zum Verbinden der Kontaktelemente mit dem Basiselement, ist vorgesehen, dass die Verbindungseinrichtungen als Verbindungseinrichtungen für lösbare Verbindungen ausgebildet sind. Die mittels eines solchen Bausatzes aufbaubare Haltevorrichtung ist insbesondere eine vorstehend genannte Haltevorrichtung.
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In einer weiteren bevorzugten erfindungsmäßigen Ausführungsform des Bausatzes weist dieser eine Einstelllehre zum Ausrichten der Kontaktelemente gegenüber dem Basiselement beim Aufbau der Haltevorrichtung auf. Nach dem Aufbau wird die Haltevorrichtung von der Einstelllehre getrennt und die Einstellehre kann zum Aufbau der nächsten Haltevorrichtung genutzt werden.
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Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele exemplarisch erläutert, wobei die nachfolgend dargestellten Merkmale sowohl jeweils einzeln als auch in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können. Es zeigen:
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1: Eine Haltevorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung für ein Eloxalgestell mit einer lösbaren Verbindungseinrichtung,
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2: Die Unterseite der Haltevorrichtung aus 1,
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3: Ausgewählte Ausführungsformen einzelner Bauteile für eine erfindungsmäßige Haltevorrichtung,
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4: Eine Haltevorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung für ein Eloxalgestell mit einer lösbaren Verbindungseinrichtung und
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5: Ausgewählte Ausführungsformen einzelner Bauteile eines Halteelements für eine erfindungsmäßige Haltevorrichtung.
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Die 1 zeigt eine räumliche Darstellung einer runden Haltevorrichtung 100, als eine Ausführungsform der Erfindung. Diese runde Haltevorrichtung umfasst ein Basiselement 200, hier ein Tellerelement, eine Vielzahl von Kontaktelementen 300, hier Kontakthaken 301, zur Aufnahme der Teile, deren Oberflächen zu behandeln sind, eine Vielzahl von Verbindungseinrichtungen 400 für lösbare Verbindungen zwischen dem jeweiligen Kontaktelement 300 und dem Basiselement 200, hier Schraubverbindungen und ein Verbindungselement 500, hier ein Halteflansch, zur Befestigung der runden Haltevorrichtung 100 an einem nicht dargestellten stabförmigen Träger, als Teil beispielsweise eines Eloxalgestells. Die Kontaktelemente 300 sind dabei jeweils individuell mit den Schraubverbindung 400 an dem Tellerelement 200 befestigt. Anstelle der Kontakthaken 301 lassen sich an dem Tellerelement 200 auch andere, von den Geometrien der daran zu befestigenden Teile abhängige Formgebungen der Kontaktelemente 300, wie beispielsweise Kontaktklammern 302, befestigen. Das als Halteflansch ausgeführte Verbindungselement 500 weist eine U-förmige Gestalt auf, wobei durch die Schenkel dieser U-Form Bohrungen 510 führen. Durch diese Bohrungen 510 lässt sich der oben erwähnte stabförmige Träger entlang der Achse 600 durchführen. Die Befestigung des stabförmigen Trägers erfolgt über eine Klemmverschraubung 540, welche es erlaubt, die dargestellte runde Haltevorrichtung 100 in der gewünschten Position auf dem nicht dargestellten stabförmigen Träger zu platzieren. Alternativ zur runden Form der Haltevorrichtung 100 bzw. des Basiselements 200 kann die Haltevorrichtung 100 bzw. das Basiselement 200 aber auch n-eckig ausgebildet sein, mit n = 3, 4, 5, .... Eine typische Ausgestaltung ist die rechteckige Ausgestaltung des Basiselements 200 mit paralleler Anordnung der Kontaktelemente 300, sodass sich insgesamt auch eine im Wesentlichen rechteckige Gesamtform der Haltevorrichtung 100 ergibt.
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Es ergibt sich folgende Funktion der Haltevorrichtung 100:
An dem Eloxalgestell werden mehrere der in 1 dargestellten Haltevorrichtungen 100 jeweils paarweise übereinander mittels der stabförmigen Träger angebracht. Die Bestückung des Eloxalgestells erfolgt an der Vielzahl der Kontakthaken 301. Durch die lösbare Verbindungseinrichtung 400 lassen sich die einzelnen Kontaktelemente 300 bei einem Defekt sofort austauschen, was immer eine 100% Auslastung des Eloxalgestells ermöglicht.
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In der 2 ist die Rückseite der in 1 von seitlich oben dargestellten Haltevorrichtung 100 abgebildet. Die als Schraubverbindung ausgeführte lösbare Verbindungseinrichtung 400 wird auf der Rückseite mit einer Gegenmutter 420 gekontert und damit die als Kontakthaken 301 ausgeführten Kontaktelemente 300 an dem Tellerelement 200 befestigt. Für eine bessere Flächenverteilung werden optional jeweils eine Unterlegscheibe 430 unter der Gegenmutter 420 eingesetzt. Das Tellerelement 200 weist eine Wölbung nach innen auf, in dessen Mitte sich eine zentrale Bohrung 220 befindet, durch die der erwähnte, nicht dargestellte stabförmige Träger entlang der Achse 600 durchgeführt werden kann.
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Die 3 zeigt ausgewählte Formen des Basiselements, hier wieder ein Tellerelement 200, der Kontaktelemente 300, hier ein Kontakthaken 301, sowie den Teil einer Verbindungseinrichtung 400, hier ein schraubenartiges Bolzenteil 410 mit Gewinde. Radial zu einem gedachten Mittelpunkt des Tellerelements 200 ist eine Vielzahl an Durchbrüchen 210 durch das Tellerelement 200 vorgesehen. Eine zentrale Bohrung 220 durch das Tellerelement 200 ermöglicht ein Durchschieben, beispielsweise des stabförmigen Trägers als Teil des Eloxalgestells entlang der Achse 600, zur Verbindung des Tellerelements 200 am Eloxalgestell. Der Kontakthaken 301 weist einen zu den Durchbrüchen 210 des Tellerelements passenden Durchbruch 310 auf. Der eine Teil 410 der Verbindungseinrichtung 400 weist eine bolzenförmige Form auf, welche im oberen Bereich derart ausgeführt ist, dass der bolzenförmige Teil 410 der Verbindungseinrichtung 400 nach Übereinanderlegen des Durchbruchs 310 des Kontakthakens 301 und eines der Durchbrüche 210 des Tellerelements 200 durch die beiden Durchbrüche 210 und 310 durchgeführt werden kann und eine formschlüssige Verbindung erreicht wird. Der bolzenförmige Teil 410 der Verbindungseinrichtung 400 wird im Anschluss mit einer Kontermutter, hier nicht dargestellt, an dem Tellerelement 200 befestigt. Dadurch wird erreicht, dass die auf diese Art und Weise am Tellerelement 200 befestigten Kontaktelemente 300 radial zu einem gedachten Mittelpunkt bzw. der Achse 600 des Tellerelements 200, ohne eine zusätzliche Einstelllehre, ausgerichtet werden.
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Eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform illustriert die 4. Diese unterscheidet sich von der in 1 dargestellten Haltevorrichtung 100 in der Ausführung der Kontaktelemente 300. Diese setzen sich jeweils aus zwei elastischen Kontaktfingern 302 zusammen, welche derart aufeinander platziert werden, dass die äußeren Enden in jeweils entgegengesetzte Richtungen der Achse 600 zeigen. Die resultierenden Klammern werden wieder mit einer lösbaren Verbindungseinrichtung 400, hier wieder einer Schraubverbindung, mit dem als Tellerelement ausgeführten Basiselement 200 verbunden. Derartige Kontaktelemente 300 mit elastischen Kontaktfingern 302 werden beispielsweise zum Halten von zu eloxierenden Rohrstücken verwendet.
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Die 5 zeigt eine weitere Ausführungsform des als Halteflansch ausgeführten Verbindungselements 500. Diese setzt sich aus zwei U-förmigen Profilen, einem größeren äußeren Profil 550 und einem in das andere passenden kleineren inneren Profil 560, zusammen. Beide Profile 550, 560 weisen Durchbrüche 510, 520 durch die Schenkel auf. Die Durchbrüche 520 des inneren Profils 560 haben die Form eines regelmäßigen Achtecks, wobei zwei Enden zu einem gemeinsamen Ende zulaufen, so dass die Durchbrüche 520 an dieser Stelle eine größere radiale Ausdehnung aufweisen. Die Durchbrüche 510 durch die Schenkel des äußeren Profils 550 weisen kreisförmige Querschnitte auf. Auf der Seitenflanke ist ein weiterer Durchbruch 530 für eine Klemmverschraubung vorgesehen.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Haltevorrichtung
- 200
- Basiselement
- 210
- Durchbruch durch das Basiselement
- 220
- Durchbruch, zentral durch das Basiselement
- 300
- Kontaktelement
- 301
- Kontakthaken
- 302
- Kontaktklammer
- 310
- Durchbruch durch das Kontaktelement
- 400
- lösbare Verbindungseinrichtung
- 410
- Schraubbarer Bolzen der lösbaren Verbindungseinrichtung
- 420
- Kontermutter der lösbaren Verbindungseinrichtung
- 430
- Unterlegscheibe als Teil der lösbaren Verbindungseinrichtung
- 500
- Verbindungselement
- 510
- Durchbruch durch die Schenkel des äußeren Verbindungselements
- 520
- Durchbruch durch die Schenkel des inneren Verbindungselements
- 530
- Durchbruch durch das äußere Verbindungselement
- 540
- Klemmverschraubung für das Verbindungselement
- 550
- äußeres Verbindungselement
- 560
- inneres Verbindungselement
- 600
- Achse
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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