DE4419984A1 - Galvanisiermagazin zum Beschichten von Bauteilen - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Galvanisiermagazin zum Beschichten von
Bauteilen nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Das galvanotechnische Beschichtungsverfahren ist ein weit ver
breitetes Verfahren wenn durch das Aufbringen von Schutzschichten
auf Oberflächen von Groß- und Kleinteilen deren werkstofftechnischen
Eigenschaften gezielt verbessert werden sollen. Wesentlich für die
Wirtschaftlichkeit solcher Verfahren ist die Prozeßführung vor,
während und nach der Beschichtung sowie die hierfür verwendeten
Vorrichtungen. Bei der Beschichtung von Kleinteilen aus einer
Massenserienproduktion bedient man sich häufig trommelartiger
Galvanisiergestelle, die mit den zu beschichtenden Bauteilen
schüttgutartig befüllt werden und mit der horizontal liegenden
Trommelachse in das Galvanisierbad eingesetzt werden. Hierdurch
lassen sich große Serien von Bauteilen wirtschaftlich Oberflächen
beschichten. Ist jedoch eine nachweislich hohe Qualität der
Beschichtung gefordert, so läßt sich dieses Ziel nur mit hohen
Ausschußquoten erreichen, da die Kontaktierung der Bauteile mit
dem als Elektrode geschalteten Drehgestell aufgrund der schüttgut
artigen Beschickung undefiniert bleiben muß und somit der Schicht
dickenverlauf und dessen Qualitative Ausbildung höchst unter
schiedlich ausfallen kann.
Hiervon ausgehend besteht die Aufgabe der Erfindung darin, ein gat
tungsgemäßes Galvanisiermagazin zum Beschichten von Bauteilen anzuge
ben, mit welchem sich Bauteile in hohen Stückzahlen mit möglichst
reproduzierbarer Beschichtungsqualität beschichten lassen.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die im kennzeichnenden
Teil des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Das erfindungsgemäße Galvanisiermagazin hat den Vorteil, daß
durch die regel- oder gleichmäßige Beabstandung der Bauteil
aufnahmen in Umfangs- und Axialrichtung am Außenumfang des
trommelförmigen Galvanisiermagazins eine definierte Beabstandung
zur Anode des Galvanisierbades einhalten läßt. Zum einen wird
hierdurch eine reproduzierbare und steuerbare Beschichtungs
qualität der Bauteile in einem Großserienablauf ermöglicht, zum
anderen ist das Galvanisiermagazin durch die definiert beabstandete
Anordnung der Bauteilaufnahmen auf den Elektroden einer auto
matisierten Be- und Entstückung zugänglich, so daß eine indi
viduelle Qualitätskontrolle der Bauteile wirtschaftlich
durchführbar ist. Die außenliegenden Bauteilaufnahmen gewähr
leisten zudem, daß das Galvanisiermagazin bei den nicht unmittel
bar zum Galvanisiervorgang gehörenden Verfahrensprozessen, wie
Spülen, Aufrauhen und Trocknen ohne aufwendiges Umsetzen der
Bauteile eingesetzt werden kann. Weitere vorteilhafte Ausführungs
formen der Erfindung ergeben sich aus den Merkmalen der Patentan
sprüche 2 bis 20.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend
unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung erläutert.
Es zeigt
Fig. 1 eine Seitenansicht eines Galvanisiermagazins mit stab
förmigen Elektroden und
Fig. 2 einen Querschnitt durch das Galvanisiermagazin nach Fig. 1.
Das in Fig. 1 gezeigte, um seine Magazinlängsachse L drehantreibbare
Galvanisiermagazin 1 ist mit seiner Längsachse L vertikal stehend in
ein nicht weiter dargestelltes Galvanisierbad zwecks Verchromung von
Kleinbauteilen 2 eintauchbar. Zur Befestigung und Stromversorgung der
die Kleinbauteile 2 tragenden, stabförmigen Elektroden 3 weist das
Galvanisiermagazin 1 eine aus Kupfer gefertigte koaxiale, kreis
förmige Verteilerscheibe 4 auf, die wiederum über einen elektrisch
isolierenden und axial sich erstreckenden Zentralkörper 5 mit einer
ebenfalls scheibenförmig ausgebildeten Halterung 6 verbunden ist.
Zehn stabförmige Elektroden 3 sind im Zwischenraum der senkrecht auf
dem Zentralkörper 5 stehenden Verteilerscheibe 4 und der ebenfalls
senkrecht auf dem Zentralkörper 5 stehenden Halterung 6 revolverför
mig um den Zentralkörper 5 angeordnet. Die Elektroden 3 sind jeweils
an ihren beiden Enden über elektrodenseitig ausgebildete Fußteile 7
mit der Halterung 6 lagezentrierend steckverbunden bzw. über Schrau
bverbindungen 8 an der Verteilerscheibe 4 elektrisch leitend befes
tigt. Um den elektrischen Widerstand in der Schraubverbindung 8 zwi
schen Verteilerscheibe 4 und den Elektroden 3 möglichst gering zu
halten, sind die die Schraubverbindungen 8, bildenden Schrauben 9 und
elektrodenseitigen Innengewinde 10 mit Gold beschichtet. Entsprechend
der Umfangsbeabstandung der Elektroden 3 weist die Verteilerscheibe 4
elektrodenseitig im Winkel von 36° umfangsbeabstandete und radial
verlaufende Nuten 11 auf. Quer in diese Nuten 11 ragen jeweils die
Innengewinde 10 aufnehmenden Hälse 12 der Elektroden 3, so daß nach
Lösen der Schraubverbindungen 8 beim Kippen der Elektroden 3 um ihre
Fußteile 7 die Hälse 12 radial aus den Nuten 11 herausfahren und
somit die Elektroden 3 dem Galvanisiermagazin 1 entnommen werden
können. Somit kann das Galvanisiermagazin 1 mit geringem Aufwand mit
Elektroden 3 be- und entstückt werden. Lediglich beim Montieren der
Elektroden 3 ist für eine optimale elektrische Verbindung auf eine
feste Schraubverbindung 8 zu achten.
Am äußeren Umfang der Verteilerscheibe ist zum Drehantrieb des Galva
nisiermagazins 1 ein Zahnkranz 13 ausgebildet. Sollen nun die Elek
troden 3 von einer nicht weiter dargestellten Vorrichtung be- oder
entstückt werden, so können die für die Fixierung der Kleinbauteile 2
auf den Elektroden 3 vorgesehenen Bauteilaufnahmen 14 in eine exakte
Be- bzw. Entstückungsposition durch Drehen des Galvanisiermagazins 1
um seine Magazinlängsachse L gebracht werden. Zudem kann das Galvani
siermagazin 1 beim Trocknen, Spülen oder Beschichten zur Wirkungs
steigerung gedreht werden.
Als zusätzliche elektrische Leitungsverbindung 15 ist jeweils zwi
schen Elektrode 3 und Verteilerscheibe 4 ein Elektrokabel vorge
sehen, welches die Stromführung auch bei mangelhaftem Kontakt der
Schraubverbindungen 8 sicherstellt. In Fig. 1 ist die Leitungs
verbindung 15 stellvertretend für alle übrigen Elektroden nur an
einer Elektrode 3′ dargestellt. Eine Anlötfahne 16 stellt dabei
die sichere Verbindung zwischen Elektrode 3′ und Elektrokabel
her.
In koaxialer Verlängerung ist an der Verteilerscheibe 4
jenseits der Elektroden 3 ein Schaft 17 ausgebildet, der eine konisch
zum Schaftende 18 sich erweiternde Kontaktfläche 19 aufweist. Beim
Einhängen des Schaftes 17 in eine Halteklaue 20 einer nicht weiter
dargestellten Galvanisieranlage dient die Kontaktfläche 19 zum
einen als Stromanschluß und als Haltekraft übertragendes Element
des Galvanisiermagazins 1. Zudem läßt sich das Galvanisiermagazin 1
während des Beschichtungsvorganges, beim Spülen und beim Trocknen
statt über den Drehkranz 13 über den Schaft 17 drehantreiben.
Die großflächig ausgebildete Kontaktfläche 19 sorgt beim Be
schichtungsvorgang für einen widerstandsarmen Stromübergang.
Wie in Fig. 1 und Fig. 2 gezeigt setzen sich die Elektroden 3 im
wesentlichen jeweils aus einem elektrisch leitenden Elektrodenstab
21, einer die Bauteilaufnahmen 14 aufweisenden Blende 22 und aus
einem innerhalb des Elektrodenstab 21 liegenden, stabförmigen Dau
ermagneten 23 zusammen. Zur Aufnahme zylindrischer Kleinbauteile 2
weist die Blende 22 eine Reihe als Bauteilaufnahmen 14 dienende Bohr
löcher auf, in welche die Kleinbauteile 2 eingesetzt werden und vom
Längs des Elektrodenstab 21 erstreckenden Dauermagneten 23 mit elek
trischem Kontakt auf der Elektrode 3 gehalten werden können. Die
Bohrlochreihe R ist parallel zur Magazinlängsachse L ausgerichtet,
was der Zugänglichkeit bei der automatischen Be- bzw. Entstückung
entgegenkommt. Die Bauteilaufnahmen 14 sind gleichmäßig voneinander
beabstandet wodurch die Beschichtung negativ beeinflussende elek
trische oder magnetische Störungen ausgeschlossen werden. Dies führt
wiederum zu einer gleichmäßigen Beschichtung der Kleinbauteile 2
unabhängig von ihrer Plazierung im Galvanisiermagazin 1. Die Bohrlo
chachsen A der Bauteilaufnahmen 14 stehen im wesentlichen senkrecht
auf der Magazinlängsachse L, was ebenfalls eine reproduzierbar gute
Schichtausbildung fördert und die automatische Be- und Entstückung
erleichtert. Zum lagerichtigen Andocken einer Vorrichtung zum Ent
bzw. Bestücken der Elektroden 3 weisen diese jeweils als Positionier
mittel 24 Zapfenlöcher auf.
Um eine lang dauernde Standfestigkeit des Galvanisiermagazins 1
zu gewährleisten ist der Werkstoff des Zentralkörpers 5 und der
Halterung 6 aus einem elektrochemisch beständigen Kunststoff aus
geführt. Ebenso sind zum Schutz vor korrosiven Eigenschaften des
Galvanikbades die Elektrodenstäbe 21 mit einer Schutzschicht
versehen, sowie die Blende 22 aus einem elektrochemisch beständigen
Kunststoff ausgeführt.
Für eine störungsfreie Funktion des Galvanisiermagazins 1 beim
Transportieren und Bewegen während der Prozeßschritte sowie beim
Be- und Entstücken dient eine an der Halterung 6 ausgebildete,
achskonzentrische Lauffläche 25 sowie eine jenseits des Zentral
körpers 5 an der Halterung 6 angebrachte koaxiale Zentrierbohrung
26.
Claims (20)
1. Galvanisiermagazin zum Beschichten von Bauteilen (2) mit Stroman
schluß, dadurch gekennzeichnet, daß das Galvanisiermagazin (1)
eine oder mehrere mit dem Stromanschluß elektrisch leitend ver
bundene Elektroden (3) aufweist, die einen trommelförmigen Maga
zinumfang bilden und jeweils mit zahlreichen regel- oder gleich
mäßig voneinander beabstandeten Bauteilaufnahmen (14) versehen
sind, die die Bauteile (2) am Magazinumfang mit ihrer zu be
schichtenden Oberfläche (0) nach außen gerichtet an den Elektroden
(3) mit elektrischem Kontakt fixieren.
2. Galvanisiermagazin nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das Galvanisiermagazin (1) zur Rotation um die Magazinlängsachse
(L) drehantreibbar ist.
3. Galvanisiermagazin nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß an einem axialen Ende der Elektroden (3) das Galvani
siermagazin (1) eine achskonzentrische Verteilerscheibe (4) auf
weist, an welcher die Elektroden (3) stromübertragend befestigt
sind.
4. Galvanisiermagazin nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß an
einem Umfang der Verteilerscheibe (4) ein Zahnkranz (13) zum Dreh
antrieb des Galvanisiermagazins (1) ausgebildet ist.
5. Galvanisiermagazin nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Befestigungen der Elektroden (3) an der Verteilerscheibe
(4) als stromübertragende Schraubverbindung (8) ausgeführt ist.
6. Galvanisiermagazin nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
die Gewinde (9, 10) der Schraubverbindung (8) eine Metallbeschich
tung guter elektrischer Leitfähigkeit aufweisen.
7. Galvanisiermagazin nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch ge
kennzeichnet, daß zwischen der Verteilerscheibe (4) und den Elek
troden (3) jeweils eine Leitungsverbindung (15) vorgesehen ist,
die die Befestigung der Elektroden (3) an der Verteilerscheibe (4)
elektrisch überbrückt.
8. Galvanisiermagazin nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß der Stromanschluß an einem jenseits der
Elektroden (3) sich koaxial erstreckenden Schaft (17) ausgebildet
ist.
9. Galvanisiermagazin nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß
der Schaft (17) eine konisch zum Schaftende (18) sich erweiternde
Kontaktfläche (19) zum Aufhängen des Galvanisiermagazins (1) und
zur Stromzuführung aufweist.
10. Galvanisiermagazin nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Verteilerscheibe (4) axial zwischen dem
Stromanschluß und einem einseitigen Ende der Elektroden (3) ange
ordnet ist.
11. Galvanisiermagazin nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß das Galvanisiermagazin (1) einen bezüg
lich der Elektroden (3) innenliegenden Zentralkörper (5) aufweist,
der mit einer Halterung (6) für die Elektroden (3) versehen ist.
12. Galvanisiermagazin nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß
die Halterung (6) am dem Stromanschluß abgewandten Ende des Galva
nisiermagazins (1) ausgeführt ist und an den Elektrodenenden aus
gebildete Fußteile (7) aufnimmt.
13. Galvanisiermagazin nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß
die Halterung (6) koaxial zur Magazinlängsachse (L) scheibenförmig
ausgebildet ist und eine Lauffläche (25) zur Aufnahme in einem
Bestückungsvorrichtung oder Fördermittel aufweist.
14. Galvanisiermagazin nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch
gekennzeichnet, daß der Werkstoff des Zentralkörpers (5) und/oder
der Halterung (6) ein chemisch beständiger und elektrisch iso
lierender Kunststoff ist.
15. Galvanisiermagazin nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das Galvanisiermagazin (1) mehrere
stabförmige Elektroden (3) aufweist, die parallel zur Magazin
längsachse (L) verlaufend, gleichmäßig am Magazinumfang vonein
ander beabstandet angeordnet sind.
16. Galvanisiermagazin nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß die Bauteilaufnahmen (14) der Elektroden
(3) jeweils in einer in Stablängsrichtung verlaufenden Reihe (R)
vorgesehen sind.
17. Galvanisiermagazin nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Galvanisiermagazin (1′) mehrere ringstück-
oder eine ringförmige Elektrode (-n) (3′) axialer Ausdehnung auf
weist, die konzentrisch um die Magazinlängsachse (L′) angeordnet
ist.
18. Galvanisiermagazin nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß die Elektroden (3) Positioniermittel
(24) für das Andocken an eine Ent- bzw. Bestückungsvorrichtung
aufweisen.
19. Galvanisiermagazin nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß die Bauteile (2) magnetisch an den Elek
troden (3) fixierbar sind.
20. Galvanisiermagazin nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß
die Elektroden (3) jeweils mit einem oder mehreren Dauermagneten
(23) versehen sind.
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