EP2660363A2 - Adjustable anode - Google Patents
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- EP2660363A2 EP2660363A2 EP13166204.1A EP13166204A EP2660363A2 EP 2660363 A2 EP2660363 A2 EP 2660363A2 EP 13166204 A EP13166204 A EP 13166204A EP 2660363 A2 EP2660363 A2 EP 2660363A2
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- 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
- C25D17/10—Electrodes, e.g. composition, counter electrode
- C25D17/12—Shape or form
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D21/00—Processes for servicing or operating cells for electrolytic coating
- C25D21/12—Process control or regulation
Definitions
- the invention relates to a device for the galvanic coating of a workpiece, in particular an adjustable anode.
- Such devices are used for example for coating gravure cylinders or other machine parts.
- Anodes which can be used for workpieces with different geometries. However, these usually have a poor galvanic coating efficiency, resulting in long coating times and high energy consumption.
- Such a device allows good efficiency for workpieces with different geometries.
- Fig. 1 and Fig. 2 They have two cross sections through a galvanizing 10. It has a trough 12, in which a galvanic bath 13 (electrolyte with additives) is located, the surface 13 'is located.
- a workpiece (eg rotogravure cylinder or machine part) 14 is located partially or completely in the galvanic bath 13 and is preferably mounted in such a way that it rotates 18 can perform about a rotation axis 16.
- An anode 30 at least partially surrounds the workpiece 14, and in the present embodiment has the shape of an upwardly open channel or U-shaped cross section. In electroplating, a section perpendicular to the axis of rotation 16 of the workpiece 14 is usually regarded as a cross section.
- the anode 30 has a first anode segment 31 and a second anode segment 32, which are connected by a hinge 35. There is no further anode segment between the first anode segment 31 and the second anode segment 32.
- the hinge 35 is a hinge joint, but it could, for example, also have one or more ball joints.
- the anode segments 31, 32 run at least partially alongside each other in the longitudinal direction or at least partially parallel to one another in the longitudinal direction, so that at least partially a plurality of anode segments 31, 32 are present in cross section.
- a positioning device 60 has a first arm 61 and a second arm 62, wherein the first arm 61 is connected via a hinge 38 with the first anode segment 31 and the second arm 62 via a hinge 39 with the second anode segment 32.
- the positioning device 60 allows a linear movement of the first arm 61 along a linear axis 63 and a linear movement of the second arm 62 along a linear axis 64, see. Fig. 2 ,
- a schematically indicated current source (or voltage source) 20 is connected with its negative pole via a line 21 to the workpiece 14 and with its positive pole via lines 22 to the anode segments 31, 32 or to the anode 30.
- a current flows between the anode 30 and the workpiece 14, thereby causing deposition of a metal (e.g., copper, chromium) or metal alloy (e.g., copper, chromium) contained in the plating bath 13.
- a metal e.g., copper, chromium
- metal alloy e.g., copper, chromium
- Nickel-phosphorus, bronze with metallic and / or non-metallic additives on the workpiece 14.
- the galvanic bath 13 preferably covers at least the anode 30, to avoid efficiency losses.
- the rotation 18 of the workpiece 14 results in a uniform coating.
- the distance D of the anode 30 to the workpiece 14 is important to the success of the electrodeposition.
- the distance D must be at least as large at all points that the workpiece has no contact with the anode 30.
- a large distance D between the anode 30 and the workpiece 18 requires a high voltage of the current source 20 to achieve the required current density. A small distance allows the use of a smaller voltage, and this saves energy.
- Fig. 3 shows the adjustment of the anode 30 for a workpiece 14 with a relatively small diameter.
- the first anode segment 31 and the second anode segment 32 have been moved toward one another by the positioning device 60, cf. Linear movement 63, 64 off Fig. 1 ,
- Fig. 4 shows an adjustment of the anode 30 for a workpiece 14 with a relatively large diameter.
- the first anode segment 31 and the second anode segment 32 are opened wide relative to each other to provide space for the large workpiece 14. These are - as in Fig. 1 - the first arm 61 and the second arm 62 have been moved down and away from each other, as indicated by the arrows 63, 64.
- Fig. 5 shows a detailed view of the first anode segment 31, and Fig. 6 shows the complete anode 30.
- the first anode segment 31 and the second anode segment 32 are constructed basically the same, so that the following description of the first anode segment 31 correspondingly applies to the second anode segment 32, unless explicitly noted differences.
- the first anode segment 31 has ribs (reinforcing ribs) 40 fixed to a profile bar 42.
- the profile bar 42 preferably extends over the entire length of the anode 30, but it may be z. B. also be formed in several pieces. He has z. B. a substantially rectangular profile.
- the ribs 40 have on their side facing the workpiece 14 a predetermined profile 45 to which the actual anode surface 41 is fixed, in Fig. 5 as a thick black line and in Fig. 6 is shown schematically over the entire surface.
- the attachment of the anode surface 41 to the ribs 40 is effected for example by welding or soldering.
- the anode surface 41 is usually made of an expanded metal, as shown in FIG Fig. 6 with 41 'is indicated on a portion, but it can, for. B. also be formed over the entire surface.
- ribs 50 are fixed, to which a guide 55 for an anode panel 53 is attached.
- the guide 55 preferably has two profiled bars 51, 52 which extend in the longitudinal direction at least over part of the anode 30.
- the anode panel 53 is slidably disposed on the guide 55 in the manner of a carriage.
- the anode panel 53 extends in cross-section from the guide 51, 52 along the anode surface 41 to the hinge 35th
- the materials used for the anode 30 depend on the galvanic bath 13 to be used, cf. Fig. 1 ,
- the ribs are 40, 50 and the anode surface 41 formed of titanium.
- the profile bar 42 is formed of copper and surrounded by a layer 43 of titanium. Since copper conducts electricity better than titanium, the current can be well distributed over the profile bar 42 and fed to the anode surface 41.
- the anode panel 53 is preferably made of an electrically non-conductive material such. As plastic is formed and is pushed into the region of the associated axial end of the workpiece 14 to reduce in this area the electrodeposition, which is otherwise particularly heavily coated due to the high field strength occurring there, which is e.g. in gravure is not desired.
- the hinge 35 is preferably formed by a bore in the ribs 40, in which a sliding bushing 36 (eg made of plastic) is pressed.
- a shaft 37 is inserted, which is preferably secured against axial displacement.
- the shaft 37 extends over the entire length of the anode 30 or at least over half of the anode 30, to effect an additional stiffening of the anode 30.
- the hinge 35 is disposed between the first anode segment 31 and the second anode segment 32 and connects them in an articulated manner.
- the anode segment 31, 32 is stable in itself, so that at a predetermined position of the arms 61, 62, the position of the joint 35 and the anode segments 31, 32 is defined.
- the hinge 35 is not electrically conductive or poorly conductive through the sliding bush 36 made of plastic, so that both anode segments 31, 32 to the power source 20 from Fig. 1 must be connected.
- the anode has 30 Maisier Schemee 46 for electrical connection of the power source 20 from Fig. 1 with the anode 30.
- the Kunststoffier Schemee 46 preferably have threaded holes 47 which extend into the profile bars 42 into it. Electrical lines 22 are connected via connectors 23 with the Bachier Schemeen 46.
- the plugs 23 are preferably provided with a thread and a fluid-tight seal in order, after the plug 23 has been screwed in, to fill the plating bath 13 (without risk of damage or coating). Fig. 1 ) to allow above the Maisier Schemes 46. Unused threaded holes 47 are preferably also sealed.
- Fig. 7 shows the part of the positioning device 60 which is connected to the first arms 61.
- the other part for the arms 62 is basically the same, and the description applies accordingly, unless it is explicitly pointed to differences.
- the arms 61 and the arms 62 are basically the same, so that only one arm is described.
- the two first arms 61 in this embodiment have a distance of about 650 mm, this being dependent on the geometry of the workpieces 14 to be coated.
- the first arm 61 is rigidly connected to a rod 71.
- the first arm 61 is fixedly connected to a clamping piece 66, for. B. by welding, and the clamping piece 66 is fixedly connected to the rod 71, z. B. by sortedklemmung.
- the first arm 61 has the shape of an inverted L, so that it over the edge of the tub 12 (FIG. Fig. 1 ) can grab.
- a block (bearing block) 73 shown only in half has a rail 72 which forms a guide 70 together with the rod 71.
- the guide 70 is a linear guide, which allows a linear movement of the rods 71, as indicated by the arrows 63.
- the angle ⁇ between the vertical line 74 and the rod 71 is preferably not equal to 0 ° and not equal to 90 °, ie neither horizontal nor vertical, more preferably in the range of 10 ° to 80 °, particularly preferably in the range of 15 ° to 60 °.
- This slope causes a movement the rod 71 in one direction, a movement of the arm 61 inwardly and upwardly, and the reverse movement of the rod 71 causes a movement of the arm 61 downwardly and outwardly.
- this movement is transmitted to the anode 30 and to the first anode segment 31.
- the rods 71 are automatically adjustable.
- a control device 88 and a controllable drive 80 are provided, wherein the drive 80 drives a gear wheel 82 via a - not visible from this perspective - connected to the drive 80 gear wheel controllable.
- the gear 82 is connected to gears 86 via a shaft 84, and the gears 86 drive the rods 71.
- the rods 71 are preferably designed as racks with corresponding teeth 87, wherein the guide 70 and the drive 86, 87 of the rods 71 can also be designed spatially separated.
- an electronically commutated DC motor is preferably used, preferably via a planetary gear drive gear 82 drives. But there are also other drives possible.
- the drive 80 is preferably assigned an absolute value transmitter 89.
- an absolute value transmitter 89 With the aid of the absolute value generator 89, it is possible, for example, to move the rod 71 into an end position (for example the lowest position), wherein the reaching of the end position, for example, can be detected via a motor current limit. Subsequently, the desired position for the anode 30 can be precisely adjusted from this defined starting position with the aid of the absolute value transmitter 89.
- the blocks 73 are provided with attachment means 75 for attachment of the positioning device to the tub 12 Fig. 1 or provided on a machine frame.
- Fig. 8 For example, the left block 73 is fully illustrated, and the right block 73 is omitted.
- FIGS. 9, 10 and 11 show possible settings of the anode 30 for workpieces 14 with different diameters.
- the effectiveness ranges of the anode 30 lie.
- a high efficiency is indicated in the figures with "+”, an average effectiveness with "0” and a bad effectiveness with "-”.
- the axis of rotation 16 is in each case at the same height, since the clamping of the workpieces 14 usually takes place always at the same point of the galvanic coating system 10.
- Due to the oblique arrangement of the rods 71 the anode 30 of Fig. 9 to Fig. 11 both folded and moved to the upper joints 38, 39 upwards. This leads to a high efficiency of the anode 30 for the different diameters.
- the hinge 35 is opened so far that the angle between the anode surface of the first anode segment 31 and the Anode surface of the second anode segment 32 is about 180 °.
- the angle is about 90 °.
- FIGS. 12, 13 and 14 show a rigid anode 130 of the prior art. Due to the solid V-shaped form of the anode 130, a coating of workpieces with different diameters is possible, wherein the area effective for the coating with the designation "+" is significantly lower than that of the anode 30 Fig. 1 ,
- the anode surface 41 of the anode segments 31 and 32 respectively in cross section has a shape that is neither quite straight nor evenly curved.
- the cross section of the anode surface 41 is curved in a first (middle) region 100, and it is surrounded on both sides by regions 101, 102 with a smaller curvature than in the region 100.
- the term curvature also includes anode surfaces 41, which have a series of straight sections connected by creases, as a result of which also leads to a corresponding curvature of the anode surface 41.
- the outer regions 101, 102 preferably pass in a subarea facing away from the region 100 in straight lines (curvature 0). Simulations have shown that with such Anode surface, the average distance between the workpiece 14 and the anode surface 41 for different diameters of the workpiece 14 can be kept low.
- Fig. 15 12 schematically shows an alternative embodiment for an anode 30, wherein on the left side a setting for a workpiece 114 with a large diameter (eg 335 mm) and on the right side a setting for a workpiece 114 'with a small diameter (eg 230 mm) is shown is.
- the anode 30 has, in addition to the anode segments 31, 32, a middle third anode segment 110 which is connected via a joint 35 'to the anode segment 31 and via a joint 35 "to the anode segment 32. Because of the middle segment 110, it is advantageous to position and position (orientation) of the anode segments 31, 32 in order to clearly define the position and position of the anode segment 110. In the present exemplary embodiment, this is achieved by the position of the anode segments 31, 32 at respectively two points 38, 115 and 39, respectively , 115 'is set.
- a linkage (coupling rod) 122 is fixed between a fixed attachment point (support) 120 and the joint 38, and a linkage (coupling rod) 123 is fixed to a fixed attachment point (support) 121 and the joint 115.
- the linkage 122, 123 and 122 ', 123' Via the linkage 122, 123 and 122 ', 123', the position and position of the anode segments 31, 32, 110 can be clearly defined.
- the linkage 122, 122 ' may be connected to a controllable drive 80, cf. Fig. 7 ,
- the anode segments 31, 32 have a first curvature in cross section on the side facing the anode segment 110, and a second curvature on the side remote from the anode segment 110, wherein the first curvature is greater than the second curvature is.
- the anode segment 110 has a substantially constant curvature, but it may also have regions with different curvatures, wherein it is preferably mirror-symmetrical to the vertical central axis.
- the guide 71, 72 for the arms 61, 62 can also be formed as a curved guide, in order to enable, for example, in other geometries of the anode segments 31, 32, an improved positioning of the anode.
- the joints 35, 38, 39, 35 ', 35 ", 115, 115' preferably extend in each case parallel to the axis of rotation 16.
- embodiments are also possible in which at least some of these joints are not parallel to the axis of rotation 16 runs.
- Only a first arm 61 and a second arm 62 may be used.
- an anode segment 110 or else a plurality of anode segments 110 can be provided.
- the anode surfaces 41 of the anode segments 31, 32, 110 are in cross section on their during the coating the workpiece 14 side facing in partial areas (eg 100, 101, 102 in Fig. 9 ) at least partially concave and preferably in subregions (eg 101, 102 in Fig. 9 ) at least partially straight. It is also possible for the anode segments 31, 32, 110 to be in partial areas (eg 101, 102 in FIG Fig. 9 ) at least partially convex.
- anode segments 31, 32, 110 When using other joints 35 and / or at least three anode segments 31, 32, 110 is a relative movement of the anode segments 31, 32, 110 to each other possible, which also contains a translational component in addition to a rotational component.
- the positioning device 60 may be formed in a simplified embodiment without a drive 80, and manual adjustment may be provided.
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für die galvanische Beschichtung eines Werkstücks, insbesondere eine verstellbare Anode.The invention relates to a device for the galvanic coating of a workpiece, in particular an adjustable anode.
Derartige Vorrichtungen werden beispielsweise zur Beschichtung von Tiefdruckzylindern oder anderen Maschinenteilen eingesetzt.Such devices are used for example for coating gravure cylinders or other machine parts.
Es sind Anoden bekannt, die für Werkstücke mit unterschiedlichen Geometrien verwendbar sind. Diese haben jedoch üblicherweise einen schlechten Wirkungsgrad bei der galvanischen Beschichtung, und dies führt zu langen Beschichtungszeiten und einem hohen Energieverbrauch.Anodes are known which can be used for workpieces with different geometries. However, these usually have a poor galvanic coating efficiency, resulting in long coating times and high energy consumption.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine neue Vorrichtung für die galvanische Beschichtung bereitzustellen.It is an object of the invention to provide a novel apparatus for electroplating.
Diese Aufgabe wird gelöst durch den Gegenstand des Anspruchs 1.This object is achieved by the subject matter of
Eine solche Vorrichtung ermöglicht einen guten Wirkungsgrad für Werkstücke mit unterschiedlichen Geometrien.Such a device allows good efficiency for workpieces with different geometries.
Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden beschriebenen und in den Zeichnungen dargestellten, in keiner Weise als Einschränkung der Erfindung zu verstehenden Ausführungsbeispielen, sowie aus den Unteransprüchen. Es zeigt
-
Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Galvanisiervorrichtung mit einer Positioniervorrichtung, einer Anode und einem in der Galvanisiervorrichtung angeordneten Werkstück, -
Fig. 2 einen Querschnitt durch die Galvanisiervorrichtung ausFig. 1 mit einem Teilschnitt durch die Positioniervorrichtung, -
Fig. 3 eine raumbildliche Darstellung der Galvanisiervorrichtung ausFig. 1 mit einem Werkstück mit kleinem Durchmesser, -
Fig. 4 eine raumbildliche Darstellung der Galvanisiervorrichtung ausFig. 1 mit einem Werkstück mit großem Durchmesser, -
Fig. 5 einen vergrößerten Ausschnitt der Anode ausFig. 1 , -
Fig. 6 eine raumbildliche Darstellung der Galvanisiervorrichtung ausFig. 1 ohne Werkstück, -
Fig. 7 einen vergrößerten Ausschnitt der Positioniervorrichtung ausFig. 1 ohne Abdeckung, -
Fig. 8 eine raumbildliche Darstellung der Galvanisiervorrichtung ausFig. 1 ohne Abdeckung der Positioniervorrichtung, -
Fig. 9 bis Fig. 11 schematische Darstellungen der Einstellung der Anode ausFig. 1 für unterschiedliche Werkstücke und Darstellung des Wirkungsgrads, -
Fig. 12 bis Fig. 14 schematische Darstellungen der Einstellung einer starren Anode aus dem Stand der Technik für unterschiedliche Werkstücke und Darstellung des Wirkungsgrads, -
Fig. 15 eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform einer Galvanisiervorrichtung mit einer Positioniervorrichtung, einer Anode und einem in der Galvanisiervorrichtung angeordnetem Werkstück
-
Fig. 1 a cross section through a galvanizing with a positioning device, an anode and a arranged in the galvanizing workpiece, -
Fig. 2 a cross section through the galvanizing fromFig. 1 with a partial section through the positioning device, -
Fig. 3 a spatial representation of the galvanizing fromFig. 1 with a workpiece of small diameter, -
Fig. 4 a spatial representation of the galvanizing fromFig. 1 with a large diameter workpiece, -
Fig. 5 an enlarged section of the anodeFig. 1 . -
Fig. 6 a spatial representation of the galvanizing fromFig. 1 without workpiece, -
Fig. 7 an enlarged section of the positioning ofFig. 1 without cover, -
Fig. 8 a spatial representation of the galvanizing fromFig. 1 without cover of the positioning device, -
Fig. 9 to Fig. 11 schematic representations of the setting of the anode offFig. 1 for different workpieces and representation of the efficiency, -
FIGS. 12 to 14 schematic representations of the setting of a rigid anode of the prior art for different workpieces and representation of the efficiency, -
Fig. 15 a schematic representation of a second embodiment of a galvanizing with a positioning device, an anode and arranged in the galvanizing workpiece
Im Folgenden werden gleiche bzw. gleichwirkende Bauteile mit dem gleichen Bezugszeichen oder mit dem gleichen Bezugszeichen und Apostroph gekennzeichnet und nicht mehrfach beschrieben.Hereinafter, the same or equivalent components are denoted by the same reference numerals or the same reference numerals and apostrophes and not described several times.
Eine Positioniervorrichtung 60 hat einen ersten Arm 61 und einen zweiten Arm 62, wobei der erste Arm 61 über ein Gelenk 38 mit dem ersten Anodensegment 31 und der zweite Arm 62 über ein Gelenk 39 mit dem zweiten Anodensegment 32 verbunden ist. Die Positioniervorrichtung 60 ermöglicht eine Linearbewegung des ersten Arms 61 entlang einer linearen Achse 63 und eine Linearbewegung des zweiten Arms 62 entlang einer linearen Achse 64, vgl.
Eine schematisch angedeutete Stromquelle (oder Spannungsquelle) 20 ist mit ihrem Minuspol über eine Leitung 21 mit dem Werkstück 14 und mit ihrem Plus-Pol über Leitungen 22 mit den Anodensegmenten 31, 32 bzw. mit der Anode 30 verbunden.A schematically indicated current source (or voltage source) 20 is connected with its negative pole via a
Bei der galvanischen Beschichtung fließt ein Strom zwischen der Anode 30 und dem Werkstück 14, und hierdurch kommt es zu einer Abscheidung eines im galvanischen Bad 13 enthaltenen Metalls (z.B. Kupfer, Chrom) bzw. einer Metalllegierung (z.B.In the case of electroplating, a current flows between the
Nickel-Phosphor, Bronze) mit metallischen und/oder nicht-metallischen Zusätzen auf dem Werkstück 14. Das galvanische Bad 13 bedeckt bevorzugt zumindest die Anode 30, um Effizienzverluste zu vermeiden. Die Drehung 18 des Werkstücks 14 führt zu einer gleichmäßigen Beschichtung.Nickel-phosphorus, bronze) with metallic and / or non-metallic additives on the
Der Abstand D der Anode 30 zum Werkstück 14 ist wichtig für den Erfolg der galvanischen Abscheidung. Der Abstand D muss an allen Stellen mindestens so groß sein, dass das Werkstück keinen Kontakt zur Anode 30 hat. Andererseits erfordert ein großer Abstand D zwischen der Anode 30 und dem Werkstück 18 eine hohe Spannung der Stromquelle 20, um die erforderliche Stromdichte zu erreichen. Ein geringer Abstand ermöglicht die Verwendung einer kleineren Spannung, und dies spart Energie.The distance D of the
Bisher werden üblicherweise in Abhängigkeit vom zu beschichtenden Werkstück 14 unterschiedliche, an das Werkstück 14 angepasste Anoden verwendet.So far, 14 different, adapted to the
Bei der Anode 30 aus
Das erste Anodensegment 31 hat Rippen (Verstärkungsrippen) 40, die an einem Profilstab 42 befestigt sind. Der Profilstab 42 erstreckt sich bevorzugt über die gesamte Länge der Anode 30, er kann aber z. B. auch mehrstückig ausgebildet sein. Er hat z. B. ein im Wesentlichen rechteckiges Profil. Die Rippen 40 haben auf ihrer dem Werkstück 14 zugewandten Seite ein vorgegebenes Profil 45, an dem die eigentliche Anodenfläche 41 befestigt ist, die in
Auf einer Seite des Profilstabs 42 sind Rippen 50 befestigt, an denen eine Führung 55 für eine Anodenblende 53 befestigt ist. Die Führung 55 hat bevorzugt zwei Profilstäben 51, 52, die sich in Längsrichtung zumindest über einen Teil der Anode 30 erstrecken. Die Anodenblende 53 ist nach Art eines Schlittens verschiebbar an der Führung 55 angeordnet. Die Anodenblende 53 erstreckt sich im Querschnitt von der Führung 51, 52 entlang der Anodenfläche 41 bis zum Gelenk 35.On one side of the
Die für die Anode 30 verwendeten Materialien hängen ab von dem zu verwendenden galvanischem Bad 13, vgl.
Die Anodenblende 53 ist bevorzugt aus einem elektrisch nicht leitenden Material wie z. B. Kunststoff ausgebildet und wird in den Bereich des zugeordneten axialen Endes des Werkstücks 14 geschoben, um in diesem Bereich die galvanische Abscheidung zu verringern, der ansonsten auf Grund der dort auftretenden hohen Feldstärke besonders stark beschichtet wird, was z.B. im Tiefdruck nicht erwünscht ist.The
Das Gelenk 35 ist bevorzugt ausgebildet durch eine Bohrung in den Rippen 40, in die eine Gleitbuchse 36 (z. B. aus Kunststoff) eingepresst ist. In der Gleitbuchse 36 ist eine Welle 37 eingeführt, die bevorzugt gegen axiale Verschiebung gesichert ist. Bevorzugt erstreckt sich die Welle 37 über die gesamte Länge der Anode 30 bzw. zumindest über die Hälfte der Anode 30, um eine zusätzliche Versteifung der Anode 30 zu bewirken. Das Gelenk 35 ist zwischen dem ersten Anodensegment 31 und dem zweiten Anodensegment 32 angeordnet und verbindet diese gelenkig miteinander.The
Bevorzugt ist das Anodensegment 31, 32 jeweils in sich stabil, so dass bei einer vorgegebenen Position der Arme 61, 62 die Position des Gelenks 35 und der Anodensegmente 31, 32 definiert ist.Preferably, the
In diesem Ausführungsbeispiel ist das Gelenk 35 durch die Gleitbuchse 36 aus Kunststoff elektrisch nicht oder schlecht leitend, so dass beide Anodensegmente 31, 32 an die Stromquelle 20 aus
Wie in
Der erste Arm 61 ist starr mit einer Stange 71 verbunden. In diesem Ausführungsbeispiel ist der erste Arm 61 fest mit einem Klemmstück 66 verbunden, z. B. durch Schweißung, und das Klemmstück 66 ist fest mit der Stange 71 verbunden, z. B. durch Schraubklemmung. Der erste Arm 61 hat die Form eines umgedrehten L, damit er über den Rand der Wanne 12 (
Bevorzugt sind die Stangen 71 automatisch verstellbar. Hierzu sind eine Steuervorrichtung 88 und ein steuerbarer Antrieb 80 vorgesehen, wobei der Antrieb 80 ein Zahnrad 82 über ein - aus dieser Perspektive nicht sichtbares - mit dem Antrieb 80 verbundenes Zahnrad steuerbar antreibt. Das Zahnrad 82 ist über eine Welle 84 mit Zahnrädern 86 verbunden, und die Zahnräder 86 treiben die Stangen 71 an. Hierzu sind die Stangen 71 bevorzugt als Zahnstangen mit entsprechenden Zähnen 87 ausgebildet, wobei die Führung 70 und der Antrieb 86, 87 der Stangen 71 auch räumlich getrennt ausgeführt sein können.Preferably, the
Als Antrieb 80 wird bevorzugt ein elektronisch kommutierter Gleichstrommotor verwendet, der bevorzugt über ein Planetenrad-Vorsatzgetriebe das Zahnrad 82 antreibt. Es sind aber auch andere Antriebe möglich.As the
Bevorzugt ist dem Antrieb 80 ein Absolutwertgeber 89 zugeordnet. Mit Hilfe des Absolutwertgebers 89 ist es möglich, bspw. die Stange 71 in eine Endposition (z.B. die unterste Position) zu verfahren, wobei das Erreichen der Endposition bspw. über eine Motorstrombegrenzung detektierbar ist. Anschließend kann aus dieser definierten Ausgangsposition mit Hilfe des Absolutwertgebers 89 die gewünschte Position für die Anode 30 genau eingestellt werden.The
Bevorzugt sind die Blöcke 73 mit Befestigungsmitteln 75 zur Befestigung der Positioniervorrichtung an der Wanne 12 aus
Die Positioniervorrichtung 60 ist bevorzugt dazu ausgebildet ist, die folgenden Schritte auszuführen:
- A) Ein den Durchmesser des zu beschichtenden Werkstücks charakterisierender erster Wert wird eingegeben, z.B. manuell über eine Eingabekonsole oder automatisch über eine Vermessung des Werkstücks;
- B) die Steuervorrichtung 88 ermittelt aus dem ersten Wert eine Ziel-Position
für den Antrieb 80; - C) die Steuervorrichtung 88
steuert den Antrieb 80 derart, dass die Ziel-Position erreicht wird.
- A) A first value characterizing the diameter of the workpiece to be coated is input, eg manually via an input console or automatically via a measurement of the workpiece;
- B) the controller 88 determines from the first value a target position for the
drive 80; - C) The control device 88 controls the
drive 80 such that the target position is reached.
Die Positioniervorrichtung 60 ist bevorzugt dazu ausgebildet, die folgenden Schritte auszuführen:
- A)
31, 32 werden in eine erste Endposition bewegt, um eine definierte Ausgangsposition zu erzeugen, z.B. durch ein Bewegen der ersten Arme 61 und zweiten Arme 62 in die jeweils unterste oder oberste Endposition;Die Anodensegmente - B) folgende Ziel-Positionen werden mit Hilfe des Absolutwertgebers 89 ausgehend von der Ausgangsposition angesteuert.
- A) The
31, 32 are moved to a first end position to produce a defined home position, eg, by moving theanode segments first arms 61 andsecond arms 62 to the lowermost or uppermost end positions, respectively; - B) following target positions are controlled by means of the
absolute encoder 89 starting from the starting position.
In
Es war für den Fachmann nicht vorhersehbar, dass bereits zwei Anodensegmente 31, 32 gemäß
Es war noch weniger vorhersehbar, dass eine reine Linearführung 70 (
Wie in
Eine Definition der Lage der Anodensegmente 31, 32 an nur einer Stelle 38 bzw. 39 könnte theoretisch aufgrund der Schwerkraft zu einer definierten Lage des mittleren Anodensegments 110 führen. Dies ist jedoch aufgrund der Reibung nicht sicher.A definition of the position of the
Ein Gestänge (Koppelstange) 122 ist zwischen einem festen Anbaupunkt (Auflager) 120 und dem Gelenk 38 befestigt, und ein Gestänge (Koppelstange) 123 ist an einem festen Anbaupunkt (Auflager) 121 und dem Gelenk 115 befestigt. Über die Gestänge 122, 123 und 122', 123' kann die Position und Lage der Anodensegmente 31, 32, 110 eindeutig definiert werden. Hierzu kann das Gestänge 122, 122' mit einem steuerbaren Antrieb 80 verbunden sein, vgl.
Die Anodensegmente 31, 32 haben im Querschnitt auf der dem Anodensegment 110 zugewandten Seite eine erste Krümmung und auf der vom Anodensegment 110 abgewandten Seite eine zweite Krümmung, wobei die erste Krümmung größer als die zweite Krümmung ist. Das Anodensegment 110 hat eine im Wesentlichen konstante Krümmung, es kann aber auch Bereiche mit unterschiedlichen Krümmungen haben, wobei es bevorzugt spiegelsymmetrisch zur senkrechten Mittelachse ist.The
Naturgemäß sind viele Abwandlungen und Modifikationen möglich.Naturally, many modifications and modifications are possible.
So kann die Führung 71, 72 für die Arme 61, 62 (
Die Gelenke 35, 38, 39, 35', 35", 115, 115' verlaufen bevorzugt jeweils parallel zur Drehachse 16. Bei besonderen Geometrien des Werkstücks 14 sind aber auch Ausgestaltungen möglich, bei denen zumindest ein Teil dieser Gelenke nicht parallel zur Drehachse 16 verläuft.The
Es kann auch nur ein erster Arm 61 und ein zweiter Arm 62 verwendet werden.Only a
Zwischen dem ersten Anodensegment 31 und dem zweiten Anodensegment 32 kann ein Anodensegment 110 oder auch mehrere Anodensegmente 110 vorgesehen werden.Between the
Die Anodenflächen 41 der Anodensegmente 31, 32, 110 sind im Querschnitt auf ihrer während der Beschichtung dem Werkstück 14 zugewandten Seite in Teilbereichen (z.B. 100, 101, 102 in
Bei der Verwendung anderer Gelenke 35 und/oder von mindestens drei Anodensegmenten 31, 32, 110 ist eine Relativbewegung der Anodensegmente 31, 32, 110 zueinander möglich, die neben einer Drehkomponente auch eine translatorische Komponente enthält.When using
Die Positioniervorrichtung 60 kann in einer vereinfachten Ausführungsform ohne einen Antrieb 80 ausgebildet werden, und es kann eine manuelle Einstellung vorgesehen werden.The
Claims (15)
bei welcher die Positioniervorrichtung (60) mindestens einen ersten Arm (61) aufweist, der mit dem ersten Anodensegment (31) verbunden ist, und
bei welcher die Positioniervorrichtung (60) mindestens einen zweiten Arm (62) aufweist, der mit dem zweiten Anodensegment (32) verbunden ist.Device according to one of the preceding claims,
wherein the positioning device (60) comprises at least one first arm (61) connected to the first anode segment (31), and
wherein the positioning device (60) comprises at least one second arm (62) connected to the second anode segment (32).
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