EP2189554A1 - Carrying device and method of galvanising one or more workpieces - Google Patents
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- EP2189554A1 EP2189554A1 EP08020460A EP08020460A EP2189554A1 EP 2189554 A1 EP2189554 A1 EP 2189554A1 EP 08020460 A EP08020460 A EP 08020460A EP 08020460 A EP08020460 A EP 08020460A EP 2189554 A1 EP2189554 A1 EP 2189554A1
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- workpieces
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D17/00—Constructional parts, or assemblies thereof, of cells for electrolytic coating
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- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D17/00—Constructional parts, or assemblies thereof, of cells for electrolytic coating
- C25D17/06—Suspending or supporting devices for articles to be coated
Definitions
- the present invention relates to a support device for holding one or more workpieces during plating, wherein a holding device is suspended rotatably about an axis of rotation on the support device, wherein the holding device is configured such that one or more workpieces are radially spaced from the axis of rotation, and wherein a drive for rotating the holding device about the axis of rotation is provided, and a method for galvanizing one or more workpieces.
- High-quality coatings of metallic workpieces are of exceptionally high interest in many applications.
- the high-pressure fuel line of a modern common-rail injection system for internal combustion engines in the form of a pipe feed line is required, which has applied to the outer surface coating of the pressure accumulator serving pipe section of high quality.
- the inner surface of the common pipe inlet must be particularly homogeneous and smooth, in order to keep the flow resistance at the pipe inner wall as low as possible and to avoid attack points for deposits. Therefore, the inner surface must not be damaged by corrosion, which can occur when liquid can not flow out of the interior of the pipe after a galvanizing.
- a disadvantage of the in the US Pat. No. 6,630,059 B1 , of the US 2006/0204668 A1 and the DE 103 09 401 A1 described support devices is that the rotatable mounting is located at both ends of the shaft during the immersion process in the bath medium and the power supply to the workpieces is made difficult. Furthermore the resulting coating does not have the desired quality. In particular, the layer thicknesses over the entire surface of the workpiece can not be sufficiently uniform, and the roughness can be too large.
- a support apparatus for holding one or more workpieces during plating, wherein a support means is rotatably suspended about an axis of rotation on the support apparatus, wherein the support means is configured such that one or more workpieces are radially spaced from the axis of rotation are held, and wherein a drive for rotating the Holding device is provided around the axis of rotation, characterized in that the axis of rotation is inclined at an acute angle with respect to the vertical.
- electroplating refers to all process steps in electroplating. This includes not only the actual coating steps in electroplating baths, but also all immersion steps in various other baths with different bath media such as cleaning baths, ultrasonic baths, pickling baths, acidic or alkaline baths and degreasing baths. In this sense, “plating” further includes a dripping, drying or cleaning step before or after a dipping operation.
- the acute angle to the vertical includes all inclination angles between a horizontal and a vertical axis of rotation, ie between 0 ° and 90 ° to the vertical except for these critical angles.
- An exact horizontal and an exactly vertical arrangement of the axis of rotation are thus explicitly excluded.
- the workpieces are vented without residue by a rotation of the holding device about the axis of rotation inclined to the vertical during a step during galvanizing and the coating quality is improved by a more homogeneous layer thickness distribution.
- the inclination of the axis of rotation also ensures that after removing the workpieces from a galvanizing bath and a further rotation about the axis of rotation no liquid remains in the workpieces and so the risk of corrosion is reduced.
- the holding device is not completely submerged in a bath medium must be, but an upper end during a dipping process outside the bath medium can remain and thus both the drive for the rotation and the power supply is much easier.
- the acute angle between 5 ° and 45 °. It has proved to be particularly advantageous to choose an acute angle between 10 ° and 20 ° and in particular an angle of about 15 °.
- the support device can also be designed so that the acute angle is changeable between 5 ° and 45 ° adjustable. In this way, the device can be adapted to different Werkstükke.
- the surface of the workpiece to be coated must have an electrical potential difference with respect to the bath medium.
- the holding device is designed to be electrically conductive and in electrically conductive contact with the workpiece to be coated, so that then a voltage between the holding device together with the clamped workpieces and other electrodes of the electroplating can be applied.
- the holding device is preferably formed of electrically conductive material such as copper or steel and is substantially completely covered with an electrically insulating layer with the exception of the contact areas with the to be coated workpieces.
- this comprises an upper and a lower carrier
- the holding device comprises a support shaft with an upper and a lower end.
- One or more retaining struts are provided on the support shaft, which extend substantially in the radial direction to the axis of rotation of the support shaft.
- the support shaft is rotatably mounted with the upper end on the upper support and with the lower end on the lower support about the axis of rotation.
- the upper bearing of the support shaft is located during a step during electroplating outside of a bath medium, so that the drive for the rotation and the power supply to the support shaft is easily possible.
- the holding device is particularly simple and compact.
- the drive is advantageously mounted on the upper support and operatively connected to the upper end of the support shaft.
- the support shaft may be mounted with the lower end in a ball joint and be connected at the top with the upper end via a bolt or universal joint with a vertically rotatable connection shaft.
- the acute angle of inclination can be carried out particularly easily in this embodiment by a horizontal displacement of the vertically rotatable connection shaft along the upper support of the support device.
- a plurality of holding devices is provided, wherein each holding device is rotatably suspended about a rotational axis associated therewith in the carrying device and wherein the holding devices are configured such that one or more workpieces are held radially spaced from their associated axes of rotation, and wherein a drive to Rotating the holding devices is provided to their associated axes of rotation.
- the support shafts can each be mounted with the lower end in a ball joint and connected at the top with the upper end via a bolt or universal joint, each with a vertically rotatable drive shaft.
- the drive can have, for each holding device, a vertically rotatable connecting shaft which can be driven jointly via a horizontally arranged drive shaft which extends substantially along the upper carrier.
- the capacity of the carrying device can be increased.
- the acute angle is set in the range between 5 ° and 45 ° during the attachment step. It is particularly advantageous if, during the fastening step, the acute angle is set to a value between 10 ° and 20 °, in particular about 15 °.
- Supporting device 1 shown has an outer support frame 3, which comprises an upper support 5 and a lower support 7 and side elements 9, 11. Between the upper and the lower carrier 5, 7, a holding device 13 is suspended rotatably about a rotation axis A on the support device 1, wherein the axis of rotation A is inclined at an acute angle ⁇ with respect to the vertical V.
- the holding device 13 has a support shaft 15 extending along the axis of rotation A, which is connected to an upper end 17 via a vertical connecting shaft 19 with the upper carrier 5.
- the support shaft 15 In order that the support shaft 15 can rotate about its longitudinal axis and thus about the axis of rotation A inclined at an acute angle ⁇ relative to the vertical V, the upper end 17 of the support shaft 15 is connected to the drive 21 via a pin joint 20. At the lower end 23, the support shaft 15 is pivotally and rotatably mounted in a ball joint 25 and thus connected to the lower carrier 7.
- From the support shaft 15 extend radially from the axis of rotation A holding struts 27, which are adapted to clamp workpieces 29 by means of a spring tension.
- On the support shaft 15 are radially extending from the support shaft 15 extending plate-shaped plates 30, followed by the support struts 27 connect.
- the holding struts 27 have loops 31 which can generate a spring tension in the longitudinal direction of the axis of rotation A.
- Two holding struts 27 can each act on an upper and on a lower engagement surface of a workpiece 29 and hold the workpiece 29 by opposing spring tension.
- a plurality of workpieces 29 are held radially spaced from the axis of rotation A via the holding struts 27 extending radially from the axis of rotation A.
- the workpieces 29 are essentially oriented parallel to one another on a jacket plane surrounding the support shaft 15.
- the workpieces 29 are shown as pipe sections with radially projecting and pierced end fittings 33.
- the pierced extensions 33 provide with the inner surfaces of the holes for the clamping of the workpiece 29 necessary attack surfaces on which the retaining struts 27 attack. About this attack surfaces also flows necessary for a galvanization electric power.
- the engagement surfaces that are in contact with the support struts 27 can not be coated because they do not come in contact with the bath medium.
- the engagement surfaces for attaching the workpieces 29 should therefore be relatively small and be located on a relative to the coating quality relatively insignificant part of the workpiece 29.
- the support struts 27 in the form of tapered printheads with a diameter of the Pipe section superior extent selectively grip in the upper and lower pipe opening and hold the workpieces 29 each with a compressive stress from above and below.
- especially at the upper end of the pipe section may not be completed to allow a residual-free ventilation of the inner region of the workpiece 29.
- the lower tube opening is not completely closed, so that after removing the workpieces 29 from the electroplating bath 29 by a rotation of the support shaft liquid from the workpieces 29 can run completely, so it later not to corrosion inside the workpieces 29 is coming.
- the workpieces 29 may have any shape suitable for being held radially spaced from the axis of rotation A.
- the workpieces 29 may be cooking pots or other items that require a high quality plating coating.
- the drive 21 comprises in this embodiment a drive motor 35, a horizontally arranged drive shaft 37 and a vertically rotatable connection shaft 19.
- the drive motor 35 is provided to drive the horizontal drive shaft 37 in rotation.
- the rotation of the horizontal drive shaft 37 is transmitted to the vertical rotatable connection shaft 19 through a gear 39 so that it rotates about a vertical axis.
- the support shaft 15 can rotate about its longitudinal axis and thus at an acute angle ⁇ with respect to the vertical V inclined axis of rotation A, the upper end 17 of the support shaft 15 is connected via the pin joint 20 with the vertical drive shaft 19 of the drive 4.
- the acute angle of inclination ⁇ between the vertical V and the axis of rotation A can be in this preferred embodiment by horizontal displacement of the vertical drive shaft 19 together with gear 39, as indicated by the double arrow 41 set. It is therefore also conceivable that the inclination angle ⁇ is fixed.
- the acute angle .alpha. Can in principle encompass all inclination angles between a horizontal and a vertical axis of rotation A, but the range is limited here because of the construction. However, the exact horizontal axis and the exactly vertical axis of rotation A are explicitly excluded.
- the acute angle ⁇ is set between 5 ° and 45 °. It has proved to be particularly advantageous to set an acute angle ⁇ between 10 ° and 20 ° and in particular an angle ⁇ of about 15 °.
- the holding device 13 is preferably made of electrically conductive material such as copper or steel and is substantially completely covered with an electrically insulating layer with the exception of the contact areas with the workpieces to be coated 29 and its attack surfaces.
- FIG. 3 an embodiment of the support device 1 is shown, wherein a plurality of holding devices 13 is provided in order to coat as many workpieces 29 in one step during electroplating can.
- each holding device 13 is rotatably suspended about its associated axis of rotation A in the support device 1 as described above.
- the holding devices 13 are configured such that one or more workpieces 29 are held radially spaced from their associated axes of rotation A.
- a drive 21 for rotating the holding devices 13 about their associated axes of rotation A is also provided.
- Each holding device 13 is in this case designed as described in the preceding embodiment.
- the support shafts 15 are each pivotally and rotatably mounted with the lower end 23 in a ball joint 25 and thus connected to the lower carrier 7.
- the drive 21 has, for each holding device 13, in each case a vertically rotatable connection shaft 19, which together with a horizontally arranged drive shaft 37, which extends substantially along the upper carrier 5, with the drive motor 35 or from the outside by an external motor can be driven.
- FIG. 1 it becomes clear how the method according to the invention for galvanizing preferably proceeds.
- the workpieces 29 to be coated are first fixed in the holding device 13, wherein this is suspended in the carrying device 1 rotatable about the axis of rotation A.
- the workpieces 29 are held radially spaced from the axis of rotation A, and the axis of rotation A extends at an acute angle ⁇ with respect to the vertical V inclined.
- the holding device 13 is rotated about the axis of rotation A during a step in electroplating.
- Galvanizing encompasses all process steps in a galvanizing process.
- plating further includes a dripping, drying or purging step before or after a dipping operation.
- the acute angle ⁇ can be set in the range between 5 ° and 45 ° by the horizontal drive shaft 19 including the gear 20 is moved horizontally.
- the setting of an acute angle of inclination ⁇ between 10 ° and 20 °, and in particular of 15 °, has proved to be particularly advantageous for the coating thickness distribution of the coating and the venting of the workpieces 29.
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Tragvorrichtung zum Halten eines oder mehrerer Werkstücke beim Galvanisieren, wobei eine Halteeinrichtung drehbar um eine Drehachse an der Tragvorrichtung aufgehängt ist, wobei die Halteeinrichtung derart ausgestaltet ist, dass ein oder mehrere Werkstücke radial beabstandet von der Drehachse gehalten sind, und wobei ein Antrieb zum Rotieren der Halteeinrichtung um die Drehachse vorgesehen ist, sowie ein Verfahren zum Galvanisieren eines oder mehrerer Werkstücke.The present invention relates to a support device for holding one or more workpieces during plating, wherein a holding device is suspended rotatably about an axis of rotation on the support device, wherein the holding device is configured such that one or more workpieces are radially spaced from the axis of rotation, and wherein a drive for rotating the holding device about the axis of rotation is provided, and a method for galvanizing one or more workpieces.
Qualitativ hochwertige Beschichtungen von metallischen Werkstücken sind in bei vielen Anwendungen von außerordentlich hohem Interesse. Beispielsweise ist es bei Kraftstoff-Hochdruckleitung eines modernen Common-Rail-Einspritzsystems für Verbrennungsmotoren in Form einer Rohrzuleitung erforderlich, die auf der Außenfläche aufgebrachte Beschichtung des als Druckspeicher dienenden Rohrabschnitts eine hohe Qualität aufweist. Um darüber hinaus besonders kurze Druckanstiegszeiten und Mehrfacheinspritzungen pro Arbeitstakt zu ermöglichen, muss die Innenfläche der gemeinsamen Rohrzuleitung besonders homogen und glatt sein, um den Strömungswiderstand an der Rohrinnenwand möglichst niedrig zu halten und Angriffspunkte für Ablagerungen zu vermeiden. Daher darf die Innenfläche nicht durch Korrosion beschädigt sein, was dann auftreten kann, wenn Flüssigkeit nach einem Galvanisiervorgang nicht aus dem Inneren der Leitung abfließen kann.High-quality coatings of metallic workpieces are of exceptionally high interest in many applications. For example, in the high-pressure fuel line of a modern common-rail injection system for internal combustion engines in the form of a pipe feed line is required, which has applied to the outer surface coating of the pressure accumulator serving pipe section of high quality. In addition, to allow particularly short pressure rise times and multiple injections per stroke, the inner surface of the common pipe inlet must be particularly homogeneous and smooth, in order to keep the flow resistance at the pipe inner wall as low as possible and to avoid attack points for deposits. Therefore, the inner surface must not be damaged by corrosion, which can occur when liquid can not flow out of the interior of the pipe after a galvanizing.
Darüber hinaus gibt es zahlreiche weitere Anwendungsbeispiele wie zum Beispiel Kochtöpfe, bei denen eine homogene und glatte Oberfläche eines metallischen Werkstücks von Bedeutung sind. Für die Beschichtung von metallischen Werkstücken oder Werkstücken mit zumindest elektrisch leitender Oberfläche wird im Allgemeinen das bekannte Galvanisierungsverfahren zur elektrolytischen Abscheidung eines Beschichtungsmaterials benutzt. Häufig handelt es sich hierbei um eine Zink- oder Zink/Nickel-Beschichtung. Es kann aber auch jede andere für eine elektrolytische Abscheidung geeignete Beschichtung je nach Anwendungsfall aufgebracht werden.In addition, there are numerous other application examples such as cooking pots, in which a homogeneous and smooth surface of a metallic workpiece of importance. For the coating of metallic workpieces or workpieces with at least electrically conductive surface, the known electroplating process for the electrolytic deposition of a coating material is generally used. Often this is a zinc or zinc / nickel coating. However, any other suitable for an electrolytic deposition coating can be applied depending on the application.
In der Galvanotechnik ist es gängige Praxis, durch mehrere hintereinander durchgeführte Eintauchvorgänge in verschiedene Bäder mit unterschiedlichen Badmedien, wie zum Beispiel Reinigungsbäder, Ultraschallbäder, Beizbäder, saure oder alkalische Bäder, Entfettungsbäder und Galvanikbäder, das Beschichtungsverfahren durchzuführen. Dazu ist es aus dem Stand der Technik bekannt, Halterahmen oder Gestelle zu benutzen, damit die Werkstücke während der Eintauchvorgänge gehalten werden können. Aus der
Um ein Beseitigen von Luftblasen, die sich im Zuge des Eintauchvorgangs am Werkstück bilden, zu ermöglichen, ist es von Vorteil, wie in der
Nachteilig an den in der
Aus der
Es ist daher ausgehend von der
Diese Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche 1 und 9 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den jeweils abhängigen Ansprüchen erfasst.This object is solved according to the present invention by the features of
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Tragvorrichtung zum Halten eines oder mehrerer Werkstücke beim Galvanisieren bereitgestellt, wobei eine Halteeinrichtung drehbar um eine Drehachse an der Tragvorrichtung aufgehängt ist, wobei die Halteeinrichtung derart ausgestaltet ist, dass ein oder mehrere Werkstücke radial beabstandet von der Drehachse gehalten sind, und wobei ein Antrieb zum Rotieren der Halteeinrichtung um die Drehachse vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehachse in einem spitzen Winkel bezüglich der Vertikalen geneigt verläuft.According to a first aspect of the present invention there is provided a support apparatus for holding one or more workpieces during plating, wherein a support means is rotatably suspended about an axis of rotation on the support apparatus, wherein the support means is configured such that one or more workpieces are radially spaced from the axis of rotation are held, and wherein a drive for rotating the Holding device is provided around the axis of rotation, characterized in that the axis of rotation is inclined at an acute angle with respect to the vertical.
Im Rahmen dieser Erfindung bezieht sich der Begriff "Galvanisieren" auf alle Verfahrensschritte beim Galvanisieren. Dazu gehören nicht nur die eigentlichen Beschichtungsschritte in Galvanikbädern, sondern auch alle Eintauchschritte in verschiedene weitere Bäder mit unterschiedlichen Badmedien wie zum Beispiel Reinigungsbäder, Ultraschallbäder, Beizbäder, saure oder alkalische Bäder und Entfettungsbäder. In diesem Sinne umfasst "Galvanisieren" darüber hinaus einen Abtropf-, Trocknungs- oder Säuberungsschritt vor oder nach einem Eintauchvorgang.In the context of this invention, the term "electroplating" refers to all process steps in electroplating. This includes not only the actual coating steps in electroplating baths, but also all immersion steps in various other baths with different bath media such as cleaning baths, ultrasonic baths, pickling baths, acidic or alkaline baths and degreasing baths. In this sense, "plating" further includes a dripping, drying or cleaning step before or after a dipping operation.
Der spitze Winkel zur Vertikalen umfasst sämtliche Neigungswinkel zwischen einer horizontalen und einer vertikalen Drehachse, also zwischen 0° und 90° zur Vertikalen mit Ausnahme dieser Grenzwinkel. Eine exakt horizontale und eine exakt vertikale Anordnung der Drehachse sind somit explizit ausgeschlossen.The acute angle to the vertical includes all inclination angles between a horizontal and a vertical axis of rotation, ie between 0 ° and 90 ° to the vertical except for these critical angles. An exact horizontal and an exactly vertical arrangement of the axis of rotation are thus explicitly excluded.
Durch den erfindungsgemäßen Neigungswinkel wird erreicht, dass durch eine Rotation der Halteeinrichtung um die zur Vertikalen geneigte Drehachse während eines Schrittes beim Galvanisieren, die Werkstücke restfrei entlüftet werden und die Beschichtungsqualität durch eine homogenere Schichtdickenverteilung verbessert wird. Die Neigung der Drehachse sorgt außerdem dafür, dass nach dem Herausnehmen der Werkstücke aus einem Galvanikbad und eine weitere Drehung um die Drehachse keine Flüssigkeit in den Werkstücken verbleibt und so die Gefahr der Korrosion reduziert ist.As a result of the inclination angle according to the invention, it is achieved that the workpieces are vented without residue by a rotation of the holding device about the axis of rotation inclined to the vertical during a step during galvanizing and the coating quality is improved by a more homogeneous layer thickness distribution. The inclination of the axis of rotation also ensures that after removing the workpieces from a galvanizing bath and a further rotation about the axis of rotation no liquid remains in the workpieces and so the risk of corrosion is reduced.
Es ist außerdem gegenüber dem Stand der Technik von Vorteil, dass die Halteeinrichtung nicht komplett in ein Badmedium eingetaucht werden muss, sondern ein oberes Ende während eines Eintauchvorgangs außerhalb des Badmediums bleiben kann und damit sowohl der Antrieb für die Rotation als auch die Stromzufuhr erheblich erleichtert ist.It is also advantageous over the prior art that the holding device is not completely submerged in a bath medium must be, but an upper end during a dipping process outside the bath medium can remain and thus both the drive for the rotation and the power supply is much easier.
Vorzugsweise beträgt der spitze Winkel zwischen 5° und 45°. Es hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, einen spitzen Winkel zwischen 10° und 20° und insbesondere einen Winkel von etwa 15°zu wählen.Preferably, the acute angle between 5 ° and 45 °. It has proved to be particularly advantageous to choose an acute angle between 10 ° and 20 ° and in particular an angle of about 15 °.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann die Tragvorrichtung auch so ausgestaltet sein, dass der spitze Winkel veränderbar zwischen 5° und 45° einstellbar ist. Auf diese Weise kann die Vorrichtung an unterschiedliche Werkstükke angepasst werden.In a preferred embodiment of the invention, the support device can also be designed so that the acute angle is changeable between 5 ° and 45 ° adjustable. In this way, the device can be adapted to different Werkstükke.
Für den Galvanisierungsvorgang muss die Oberfläche des zu beschichtenden Werkstücks gegenüber dem Badmedium eine elektrische Potentialdifferenz aufweisen. Dies kann dadurch erreicht werden, dass die Halteeinrichtung elektrisch leitend ausgestaltet ist und in elektrisch leitendem Kontakt mit dem zu beschichtenden Werkstück steht, sodass dann eine Spannung zwischen der Halteeinrichtung samt der eingespannten Werkstücke und weiteren Elektroden der Galvanik angelegt werden kann. Damit die Halteeinrichtung als Teil des äußeren Stromkreises der Galvanik genutzt werden kann und dabei selbst nicht beschichtet wird, ist die Halteeinrichtung vorzugsweise aus elektrisch leitendem Material wie Kupfer oder Stahl gebildet und ist im Wesentlichen vollständig mit einer elektrisch isolierenden Schicht überzogen mit Ausnahme der Kontaktbereiche mit den zu beschichtenden Werkstücken.For the electroplating process, the surface of the workpiece to be coated must have an electrical potential difference with respect to the bath medium. This can be achieved in that the holding device is designed to be electrically conductive and in electrically conductive contact with the workpiece to be coated, so that then a voltage between the holding device together with the clamped workpieces and other electrodes of the electroplating can be applied. In order that the holding device can be used as part of the external circuit of the electroplating and thereby not coated, the holding device is preferably formed of electrically conductive material such as copper or steel and is substantially completely covered with an electrically insulating layer with the exception of the contact areas with the to be coated workpieces.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Tragvorrichtung umfasst diese einen oberen und einen unteren Träger, und die Halteeinrichtung umfasst eine Tragwelle mit einem oberen und einem unteren Ende. An der Tragwelle sind dabei eine oder mehrere Haltestreben vorgesehen, die sich im Wesentlichen in radialer Richtung zur Drehachse von der Tragwelle erstrecken. Die Tragwelle ist mit dem oberen Ende am oberen Träger und mit dem unteren Ende am unteren Träger um die Drehachse drehbar gelagert. Dabei liegt die obere Lagerung der Tragwelle während eines Schrittes beim Galvanisieren außerhalb eines Badmediums, so dass der Antrieb für die Rotation und die Stromzufuhr zur Tragwelle einfach möglich ist. In dieser Ausführungsform gestaltet sich die Halteeinrichtung besonders einfach und kompakt.According to an advantageous embodiment of the carrying device according to the invention, this comprises an upper and a lower carrier, and the holding device comprises a support shaft with an upper and a lower end. One or more retaining struts are provided on the support shaft, which extend substantially in the radial direction to the axis of rotation of the support shaft. The support shaft is rotatably mounted with the upper end on the upper support and with the lower end on the lower support about the axis of rotation. In this case, the upper bearing of the support shaft is located during a step during electroplating outside of a bath medium, so that the drive for the rotation and the power supply to the support shaft is easily possible. In this embodiment, the holding device is particularly simple and compact.
Der Antrieb ist vorteilhafterweise am oberen Träger angebracht und mit dem oberen Ende der Tragwelle betriebsmäßig verbunden. Dabei kann die Tragwelle mit dem unteren Ende in einem Kugelgelenk gelagert und oben mit dem oberen Ende über ein Bolzen-oder Kreuzgelenk mit einer vertikal rotierbaren Anschlusswelle verbunden sein. Der spitze Neigungswinkel lässt sich in dieser Ausführungsform besonders einfach durch eine horizontale Verschiebung der vertikal rotierbaren Anschlusswelle entlang des oberen Trägers der Tragvorrichtung durchführen.The drive is advantageously mounted on the upper support and operatively connected to the upper end of the support shaft. In this case, the support shaft may be mounted with the lower end in a ball joint and be connected at the top with the upper end via a bolt or universal joint with a vertically rotatable connection shaft. The acute angle of inclination can be carried out particularly easily in this embodiment by a horizontal displacement of the vertically rotatable connection shaft along the upper support of the support device.
Vorzugsweise ist eine Mehrzahl von Halteeinrichtungen vorgesehen, wobei jede Halteeinrichtung drehbar um eine ihr zugeordnete Drehachse in der Tragvorrichtung aufgehängt ist und wobei die Halteeinrichtungen derart ausgestaltet sind, dass ein oder mehrere Werkstücke radial beabstandet von den ihnen zugeordneten Drehachsen gehalten sind, und wobei ein Antrieb zum Rotieren der Halteeinrichtungen um die ihnen zugeordneten Drehachsen vorgesehen ist. Dabei können die Tragwellen jeweils mit dem unteren Ende in einem Kugelgelenk gelagert und oben mit dem oberen Ende über ein Bolzen- oder Kreuzgelenk mit jeweils einer vertikal rotierbaren Antriebswelle verbunden sein.Preferably, a plurality of holding devices is provided, wherein each holding device is rotatably suspended about a rotational axis associated therewith in the carrying device and wherein the holding devices are configured such that one or more workpieces are held radially spaced from their associated axes of rotation, and wherein a drive to Rotating the holding devices is provided to their associated axes of rotation. In this case, the support shafts can each be mounted with the lower end in a ball joint and connected at the top with the upper end via a bolt or universal joint, each with a vertically rotatable drive shaft.
Der Antrieb kann in dieser Ausführungsform für jede Halteeinrichtung eine vertikal rotierbare Anschlusswelle aufweisen, die über eine horizontal angeordnete Antriebswelle, die sich im Wesentlichen entlang des oberen Trägers erstreckt, gemeinsam angetrieben werden können. In dieser Ausführungsform kann die Kapazität der Tragvorrichtung erhöht werden.In this embodiment, the drive can have, for each holding device, a vertically rotatable connecting shaft which can be driven jointly via a horizontally arranged drive shaft which extends substantially along the upper carrier. In this embodiment, the capacity of the carrying device can be increased.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Galvanisieren eines oder mehrerer Werkstücke mit den folgenden Schritten bereitgestellt:
- a) Befestigen der zu beschichtenden Werkstücke in einer Halteeinrichtung, die in einer Tragvorrichtung drehbar um eine Drehachse aufgehängt ist, so dass die Werkstücke radial beabstandet von der Drehachse gehalten werden und die Drehachse in einem spitzen Winkel bezüglich der Vertikalen geneigt verläuft, und
- b) Rotieren der Halteeinrichtung um die Drehachse während eines Schrittes beim Galvanisieren.
- a) attaching the workpieces to be coated in a holding device, which is suspended in a support device rotatably about an axis of rotation, so that the workpieces are radially spaced from the axis of rotation and the axis of rotation is inclined at an acute angle with respect to the vertical, and
- b) rotating the retainer about the axis of rotation during a plating step.
Bei diesem Verfahren werden die bereits im Zusammenhang mit dem Anspruch 1 der vorliegenden Erfindung erläuterten Vorteile erreicht, nämlich dass die Werkstücke restfrei entlüftet werden und die Beschichtungsqualität durch eine homogenere Schichtdickenverteilung verbessert wird.In this method, the advantages already explained in connection with
Vorzugsweise wird während des Befestigungsschritts der spitze Winkel im Bereich zwischen 5° und 45° eingestellt. Besonders vorteilhaft ist es, wenn während des Befestigungsschritts der spitze Winkel auf einen Wert zwischen 10° und 20°, insbesondere von etwa 15° eingestellt wird.Preferably, the acute angle is set in the range between 5 ° and 45 ° during the attachment step. It is particularly advantageous if, during the fastening step, the acute angle is set to a value between 10 ° and 20 °, in particular about 15 °.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine Tragvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8 verwendet.In a preferred embodiment of the method according to the invention, a carrying device according to one of
Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand der
-
zeigt einen Längsschnitt der Tragvorrichtung mit den gehaltenen Werkstücken.Figur 1 -
Figur 2 zeigt einen Querschnitt der Halteeinrichtung senkrecht zur Drehachse samt gehaltener Werkstücke. -
zeigt einen Längsschnitt der Tragvorrichtung mit einer Mehrzahl von Halteeinrichtungen.Figur 3
-
FIG. 1 shows a longitudinal section of the support device with the held workpieces. -
FIG. 2 shows a cross section of the holding device perpendicular to the axis of rotation together with held workpieces. -
FIG. 3 shows a longitudinal section of the support device with a plurality of holding devices.
Die in
Von der Tragwelle 15 erstrecken sich radial von der Drehachse A Haltestreben 27, die dazu geeignet sind, Werkstücke 29 mittels einer Federspannung einzuspannen. An der Tragwelle 15 sind sich radial von der Tragwelle 15 erstreckende tellerförmige Bleche 30 angebracht, woran sich die Haltestreben 27 anschließen. Die Haltestreben 27 weisen Schlaufen 31 auf, die in Längsrichtung der Drehachse A eine Federspannung erzeugen können. Zwei Haltestreben 27 können jeweils an einer oberen und an einer unteren Angriffsfläche eines Werkstücks 29 angreifen und durch entgegengesetzte Federspannung das Werkstück 29 halten. Durch diesen Aufbau wird erreicht, dass die Werkstücke 29 radial beabstandet von der Drehachse A gehalten sind. In den
Es können als Angriffsflächen aber auch die ringförmigen ober-und unterseitigen Querschnittsflächen an den Enden des Rohrabschnitts dienen. Dabei können die Haltestreben 27 in Form von konisch zulaufenden Druckköpfen mit einer den Durchmesser des Rohrabschnitts überragenden Ausdehnung punktuell in die obere und untere Rohröffnung greifen und die Werkstücke 29 jeweils mit einer Druckspannung von oben und unten halten. Besonders am oberen Ende darf in diesem Fall der Rohrabschnitt dabei nicht abgeschlossen werden, um eine restfreie Entlüftung des Innenbereichs des Werkstücks 29 zu erlauben. Es kann auch erforderlich sein, dass die untere Rohröffnung nicht vollständig verschlossen ist, sodass nach dem Herausnehmen der Werkstücke 29 aus dem Galvanikbad durch eine Drehung der Tragwelle 29 Flüssigkeit aus den Werkstücken 29 vollständig ablaufen kann, sodass es später nicht zu Korrosion im Inneren der Werkstücke 29 kommt.It can serve as attack surfaces but also the annular top and bottom cross-sectional areas at the ends of the pipe section. In this case, the support struts 27 in the form of tapered printheads with a diameter of the Pipe section superior extent selectively grip in the upper and lower pipe opening and hold the
Grundsätzlich können die Werkstücke 29 jegliche Form haben, die sich dazu eignet, radial beabstandet von der Drehachse A gehalten zu werden. Zum Beispiel können die Werkstücke 29 Kochtöpfe oder andere Gegenstände sein, die einer hochwertigen Beschichtung mittels Galvanisieren bedürfen.In principle, the
Der Antrieb 21 umfasst in diesem Ausführungsbeispiel einen Antriebsmotor 35, eine horizontal angeordnete Antriebswelle 37 und eine vertikal rotierbare Anschlusswelle 19. Der Antriebsmotor 35 ist dazu vorgesehen, die horizontale Antriebswelle 37 rotierend anzutreiben. Während des Betriebes wird die Rotation der horizontalen Antriebswelle 37 auf die vertikale rotierbare Anschlusswelle 19 durch ein Getriebe 39 übertragen, so dass diese um eine vertikale Achse rotiert. Damit die Tragwelle 15 um ihre Längsachse und damit um die in einem spitzen Winkel α bezüglich der Vertikalen V geneigt verlaufende Drehachse A rotieren kann, ist das obere Ende 17 der Tragwelle 15 über das Bolzengelenk 20 mit der vertikalen Antriebswelle 19 des Antriebs 4 verbunden.The
Der spitze Neigungswinkel α zwischen der Vertikalen V und der Drehachse A lässt sich in dieser bevorzugten Ausführungsform durch horizontale Verschiebung der vertikalen Antriebswelle 19 samt Getriebe 39, wie durch den Doppelpfeil 41 angedeutet, einstellen. Es ist daher auch denkbar, dass der Neigungswinkel α fest vorgegeben ist. Der spitze Winkel α kann grundsätzlich sämtliche Neigungswinkel zwischen einer horizontalen und einer vertikalen Drehachse A umfassen, der Bereich ist hier allerdings aufgrund des Aufbaus begrenzt. Die exakt horizontale und die exakt vertikale Drehachse A sind dabei jedoch explizit ausgeschlossen. Vorzugsweise wird der spitze Winkel α zwischen 5° und 45° eingestellt. Es hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, einen spitzen Winkel α zwischen 10° und 20° und insbesondere einen Winkel α von etwa 15° einzustellen.The acute angle of inclination α between the vertical V and the axis of rotation A can be in this preferred embodiment by horizontal displacement of the
Da der Antrieb 21 und das obere Ende 17 der Tragwelle 15 beim Galvanisieren außerhalb eines Badmediums liegen, ist eine Stromzufuhr zur Tragwelle 15 und somit zu den beschichtenden Werkstücken 29 einfach möglich. Damit die Halteeinrichtung 13 als Teil des äußeren Stromkreises der Galvanik genutzt werden kann und dabei selbst nicht galvanisiert wird, ist die Halteeinrichtung 13 vorzugsweise aus elektrisch leitendem Material wie Kupfer oder Stahl gebildet und ist im Wesentlichen vollständig mit einer elektrisch isolierenden Schicht überzogen mit Ausnahme der Kontaktbereiche mit den zu beschichtenden Werkstücken 29 bzw. dessen Angriffsflächen.Since the
In
Jede Halteeinrichtung 13 ist hierbei wie in dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel beschrieben ausgestaltet. Dabei sind die Tragwellen 15 jeweils mit dem unteren Ende 23 in einem Kugelgelenk 25 schwenk- und drehbar gelagert und so mit dem unteren Träger 7 verbunden. Der Antrieb 21 weist in dieser Ausführungsform für jede Halteeinrichtung 13 jeweils eine vertikal rotierbare Anschlusswelle 19 auf, die gemeinsam über eine horizontal angeordnete Antriebswelle 37, die sich im Wesentlichen entlang des oberen Trägers 5 erstreckt, mit dem Antriebsmotor 35 oder von außen durch einen externen Motor angetrieben werden können.Each holding
Aus
Während des Befestigungsschritts kann der spitze Winkel α im Bereich zwischen 5° und 45° eingestellt werden, indem die vertikale Antriebswelle 19 samt Getriebe 20 horizontal verschoben wird. Die Einstellung eines spitzen Neigungswinkels α zwischen 10° und 20°, und insbesondere von 15°, hat sich als besonders vorteilhaft für die Schichtdickenverteilung der Beschichtung und die Entlüftung der Werkstücke 29 erwiesen.During the attachment step, the acute angle α can be set in the range between 5 ° and 45 ° by the
Claims (12)
dadurch gekennzeichnet, dass
die Drehachse (A) in einem spitzen Winkel (α) bezüglich der Vertikalen (V) geneigt verläuft.Carrying device (1) for holding one or more workpieces (29) during electroplating, wherein a holding device (13) is suspended rotatably about an axis of rotation (A) on the carrying device (1), wherein the holding device (13) is designed such that a or a plurality of workpieces (29) radially spaced from the axis of rotation (A) are held, and wherein a drive (21) for rotating the holding device (13) about the axis of rotation (A) is provided,
characterized in that
the axis of rotation (A) is inclined at an acute angle (α) with respect to the vertical (V).
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