DE4419984A1 - Galvanisiermagazin zum Beschichten von Bauteilen - Google Patents

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.