Chargenträger
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Chargenträger zur definierten Anordnung von prozessierten Gegenständen, wobei der Chargenträger als Komponenten zumindest einen Tragrost mit einer Mehrzahl von Aufnahmeelementen zur Aufnahme der Gegenstände aufweist, wobei die Aufnahmeelemente über eine Steckverbindung formschlüssig mit dem
Tragrost verbunden sind.
Chargenträger der eingangs genannten Art werden beispielsweise als Einrichtungen zur temporären Anordnung von Werkstücken während einer Temperaturbehandlung eingesetzt. Insbesondere werden die Chargenträger verwendet, um Gegenstände aufzunehmen, die in Vakuum- oder Schutzgasöfen getempert werden. Dabei unterliegt der Chargenträger einer entsprechend hohen Temperaturbeanspruchung, sodass die bekannten Chargenträger aus Materialien hergestellt werden, die zum einen möglichst verzugsarm sind und zum anderen eine hohe Temperaturfestigkeit aufweisen. Materialien, die sich daher für derartige Char- genträger durchgesetzt haben, sind insbesondere Graphit, kohlefaserverstärkter Kohlenstoff (CFC) oder auch keramische Werkstoffe, wie
Oxidkeramiken oder insbesondere auch oxidkeramische Verbundwerkstoffe, wie beispielsweise sogenannte„ΟΧΟΧ''-Werkstoffe, die in eine oxidkeramische Matrix eingebettete Oxidkeramikfasern aufweisen.
Aus der DE 20 20 13 01 1 806 U l ist ein Chargenträger der eingangs genannten Art bekannt, der eine Mehrzahl von auf Tragrosten angeordneten Aufnahmeelementen aufweist, wobei die Aufnahmeelemente als keramische Rundstäbe ausgebildet sind, die in quer zu den Rundstäben angeordneten, mit Aufnahmenuten versehenen Stegen des Tragrostes aufgenommen sind. Die als Rundstäbe ausgeführten Aufnahmeelemente bieten zwar die
Möglichkeit, die Kontaktflächen zwischen den Aufnahmeelementen und darauf abgelegten Gegenständen annähernd linienförmig, also daher möglichst gering auszugestalten. Allerdings werden die Gegenstände lose auf die Aufnahmeelemente gelegt und sind daher in ihrer Relativanord- nung zum Tragrost nicht positioniert. Hieraus ergeben sich insbesondere willkürliche Abstände zwischen den Gegenständen, wobei Berührungen der auf den Aufnahmeelementen aufliegenden Gegenstände nicht ausgeschlossen werden können.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Chargenträger bereitzustellen, der eine definierte Anordnung der Gegenstände ermöglicht und dennoch eine leichte Anpassung des Tragrostes an unterschiedlich ausgebildete Gegenstände ermöglicht.
Zur Lösung dieser Aufgabe weist der erfindungsgemäße Chargenträger die Merkmale des Anspruchs 1 auf. Erfindungsgemäß sind die Aufnahmeelemente als Adapter zur positionierten vereinzelten Aufnahme der Gegenstände ausgebildet, wobei die Adapter zur positionierten Anordnung in Adapteraufnahmen des Tragrostes aufgenommen sind.
Der erfindungsgemäß ausgestaltete Chargenträger ermöglicht daher eine zweifache Positionierung der Gegenstände auf dem Tragrost, derart, dass zum einen eine Positionierung des Gegenstände relativ zu den Adaptern erfolgt, und zum anderen eine Positionierung der Adapter relativ zum Tragrost durch die Anordnung der Adapter in den Adapteraufnahmen erfolgt.
Unabhängig von der für die Zusammenstellung der Komponenten gewählten Werkstoffkombination weist der erfindungsgemäße Chargenträger den besonderen Vorteil auf, dass durch die Kombination von Adaptern mit in einem Tragrost vorgesehenen Adapteraufnahmen eine Anpassung des Chargenträgers zur definierten Anordnung unterschiedlicher Gegenstände leicht durch den Austausch geeigneter Adapter erfolgen kann bei Beibehaltung ein und desselben Tragrostes .
Vorzugsweise sind der Tragrost und die Adapter aus einem Werkstoff der die Werkstoffe CFC, Graphit oder oxidkeramischer Werkstoff umfassenden Werkstoffgruppe gebildet.
Hieraus ergibt sich sowohl die Möglichkeit, die Komponenten übereinstimmend aus ein und demselben Werkstoff auszubilden, oder auch die Komponenten aus unterschiedlichen Werkstoffen der vorgenannten Werkstoffgruppe auszubilden, sodass beispielsweise der Tragrost aus
CFC oder einem oxidkeramischen Werkstoff und die Adapter aus Graphit oder einem oxidkeramischen Werkstoff gebildet sein können.
Dabei umfasst der verwendete Begriff„oxidkeramischer Werkstoff" auch die Möglichkeit, den oxidkeramischen Werkstoff als oxidkeramischen Verbundwerkstoff auszubilden, also beispielsweise einen Körper aus Oxidkeramik mit einer Basis oder Matrix aus einer Faserstruktur zu versehen.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Tragrost zumindest eine Reihenanordnung einer Mehrzahl von Adapteraufnahmen aufweist, wobei die
Adapteraufnahmen einen Aufnahmerand zur Abstützung eines Stützrandes des Adapters aufweisen, wobei der Aufnahmerand durch zumindest einen Steg einer Gitterstruktur des Tragrostes gebildet ist und der Stützrand eine Positionierungseinrichtung zur formschlüssigen Verbindung mit dem zumindest einen Steg aufweist.
Bei dieser vorteilhaften Ausgestaltung des Chargenträgers werden somit die Adapteraufnahmen durch die Gitterstruktur des Tragrostes gebildet, sodass die Adapteraufnahmen integral im Tragrost ausgebildet sind. Die Ausbildung des Stützrandes des Adapters mit einer Positionierungsein- richtung ermöglicht eine formschlüssige Verbindung mit der Gitterstruktur ohne weitere besondere Verbindungsmittel.
Wenn der Aufnahmerand als geschlossener Rahmen mit einer in der Gitterstruktur des Tragrostes ausgebildeten Rahmenöffnung ausgebildet ist, und der Stützrand als Stützrahmen mit einer Rahmenöffnung verse- hen ist, wobei die Rahmenöffnungen zumindest teilweise einander überdeckend angeordnet sind, ist der Chargenträger in besonderer Weise zur Aufnahme von Gegenständen geeignet, die die Ebene des Tragrostes durchdringen und somit besonders sicher positioniert im Chargenträger aufgenommen werden können. Besonders vorteilhaft ist es, wenn sowohl der Aufnahmerand der Adapteraufnahmen als auch der Stützrand der Adapter ringförmig ausgebildet sind, wobei der Stützrand als Positionierungseinrichtung Positionierungsnuten zur Herstellung einer Eingriffsverbindung mit der Gitterstruktur des Tragrostes aufweist. Aufgrund der ringförmigen Ausgestaltung der Adapteraufnahmen und der Adapter sind diese besonders zur Aufnahme rotationssymmetrischer Gegenstände, wie beispielsweise Zahnräder mit integrierter Wellennabe, die beispielsweise eine unmittelbare Verbindung des Zahnrades mit einer Welle ermöglicht, geeignet.
Wenn der Stützrand des Adapters zur Auflage auf dem Aufnahmerand der Adapteraufnahme Kontaktfortsätze aufweist, kann der vertikale Abstand der Gegenstände gegenüber dem Tragrost durch eine entsprechende Dimensionierung der Kontaktfortsätze eingestellt werden. Auch ist es möglich, den Stützrand des Adapters zur Auflage des aufzunehmenden Gegenstands mit Kontaktfortsätzen zu versehen, um die Kontaktflächen einerseits in ihrer Relativanordnung zum Gegenstand genau zu positionieren, so dass die Kontaktflächen auch für eine Zentrierung des Gegenstands genutzt werden können, und um andererseits durch eine entspre- chende Ausgestaltung der Kontaktfortsätze die Kontaktflächen zwischen dem Adapter und dem Gegenstand zu minimieren.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn dieselben Kontaktfortsätze sowohl zur Auflage auf dem Aufnahmerand der Adapteraufnahme als auch zur Aufnahme des aufzunehmenden Gegenstands dienen. Wenn zur formschlüssigen Sicherung der Adapter in den Adapteraufnahmen eine lösbare Sicherungseinrichtung vorgesehen ist, ist es möglich, die Adapter während der Handhabung des Chargenträgers bei Bedarf am Tragrost zu sichern, ohne die vorteilhafte Austauschbarkeit der Adapter einzuschränken. Wenn gemäß einer bevorzugten Ausführungsform die Sicherungseinrichtung als eine von den weiteren Komponenten des Chargenträgers unabhängig handhabbare Komponente ausgebildet ist, ist es möglich, den Adapter gezielt auf seine Funktion zur Aufnahme bzw. definierten
Anordnung der Gegenstände hin zu optimieren, ohne dass die Morpholo- gie des Adapters in besonderer Weise zur Erfüllung der Sicherungsfunktion ausgelegt werden müsste. Damit wird eine morphologisch einfach gestaltete Auslegung des Adapters und damit eine möglichst einfache Ausgestaltung des Adapters möglich, die sich sowohl positiv auf die Herstellung als auch positiv auf die Haltbarkeit des Adapters auswirkt. Beispielsweise kann auf komplex ausgestaltete Verbindungselemente, die sowohl eine Steckverbindung des Adapters mit dem Tragrost bzw. der
zugeordneten Adapteraufnahme als auch gleichzeitig eine Sicherung dieser Steckverbindung ermöglichen, verzichtet werden.
Die Sicherungseinrichtung kann beispielsweise wie der Tragrost aus CFC oder einem oxidkeramischen Werkstoff gebildet sein. Wenn die Sicherungseinrichtung eine Anordnung einer Mehrzahl von Adaptern mit Adapteraufnahmen des Tragrostes verbindet, kann die Ausführung der Sicherung der Adapter in den Adapteraufnahmen des Tragrostes besonders ökonomisch erfolgen.
Vorteilhaft ist es auch, wenn die Sicherungseinrichtung zumindest eine Riegelleiste aufweist, die in eine Mehrzahl von j eweils in einem Adapter ausgebildeten und in einer gemeinsamen Riegelflucht angeordneten Riegelnuten eingreift, sodass die Ausführung des Sicherungsvorgangs durch eine besonders einfache Handhabung der Riegelleiste erfolgen kann. Besonders vorteilhaft ist es auch, wenn die Sicherungseinrichtung integral am Stützrand des Adapters ausgebildet ist, sodass zur Durchführung der Sicherung keine gesonderten Komponenten bereitgestellt werden müssen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Sicherungseinrichtung durch Riegelnuten ausgebildet, die vorzugsweise in einer Nutflanke der Positionierungsnuten ausgebildet sind, sodass die ohnehin vorhandenen Positionierungsnuten auch zur Ausbildung der Riegelnuten genutzt werden.
Wenn der Chargenträger eine Mehrzahl von in einer Stapelanordnung angeordneten Tragrosten aufweist, die j eweils über Abstandshalter mit benachbarten Tragrosten verbunden sind, ist eine einfach herstellbare Anpassung der Chargengröße an die Kapazität des Prozessraums, in der die thermische Beaufschlagung der Gegenstände erfolgt, möglich.
Vorzugsweise sind die Abstandshalter aus einem Werkstoff der die Werkstoffe CFC , Graphit und Oxidkeramik umfassenden Werkstoffgruppe gebildet, so dass eine geeignete Abstimmung einer Werkstoffkombination zwischen den Tragrost und den Abstandshaltern erfolgen kann.
Eine bevorzugte Ausführungsform wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 : einen Chargenträger mit einer Mehrzahl von in Stapelanordnung angeordneten Tragrosten in Seitenansicht;
Fig. 2 : den in Fig. 1 dargestellten Chargenträger in Draufsicht;
Fig. 3 : einen Tragrost des in Fig. 1 dargestellten Chargenträgers in Unteransicht;
Fig. 4 : den in Fig. 3 dargestellten Tragrost mit in Adapteraufnahmen aufgenommenen Adaptern;
Fig. 5 : den in Fig. 4 dargestellten Tragrost in Seitenansicht;
Fig. 6 : einen Adapter in isometrischer Darstellung;
Fig. 7: eine weitere Ausführungsform des Adapters in isometrischer Darstellung.
Fig. 1 zeigt in Seitenansicht einen Chargenträger 10, der in Stapelanordnungen 17 eine Mehrzahl von Tragrosten 1 1 aufweist, die j eweils durch Abstandshalter 12 voneinander beabstandet sind, wobei die Abstandshalter 12, wie insbesondere aus Fig. 5 ersichtlich, zweiteilig ausgebildet sind, derart, dass der Abstandshalter 12 ein auf einer Oberseite 13 des Tragrostes 1 1 angeordnetes Abstandshalteroberteil 14 und ein auf einer
Unterseite 15 des Tragrostes 1 1 angeordneten Abstandshalterunterteil 16 aufweist.
Im vorliegenden Fall weist der Chargenträger 10 zwei Stapelanordnungen 1 7 von Tragrosten 1 1 auf, die parallel zueinander angeordnet sind und auf einer gemeinsamen Chargenträgerbasis 1 8 angeordnet sind. Zur zusätzlichen Mittenabstützung sind die Tragroste 1 1 mit weiteren Abstandshaltern 19 versehen, die ein Abstandshalteroberteil 20 und ein Abstandshalterunterteil 21 aufweisen, wobei im vorliegenden Fall das Abstandshalteroberteil 20 sowie das Abstandshalterunterteil 21 des Abstandshalters 19 im Unterschied zu dem Abstandshalteroberteil 14 und dem Abstandshalterunterteil 16 nicht mit formschlüssigen Anschlusseinrichtungen 22, 23 versehen sind, die eine Steckverbindung 24 (Fig. 1) zwischen benachbarten Abstandshaltern 12 ermöglichen.
Wie insbesondere die Fig. 1 und 5 zeigen, sind die Tragroste 1 1 mit Adaptern 25 bestückt, die in Adapteraufnahmen 26 im Tragrost 1 1 , wie in Fig. 3 dargestellt, eingesetzt sind. Zur Ausbildung der in mehreren Reihenanordnungen 27 angeordneten Adapteraufnahmen 26 weist der Tragrost 1 1 in einer Gitterstruktur 28 , die aus einander kreuzenden in Fig. 3 horizontal verlaufenden Stegen 29 und quer dazu verlaufenden Stege 30 gebildet ist, ringförmig ausgebildete Aufnahmeränder 3 1 auf, die eine Rahmenöffnung 43 begrenzen und die über Stege 32, 33 mit der Gitterstruktur 28 verbunden sind. Im vorliegenden Fall sind drei Reihenanordnungen 27 parallel zueinander angeordnet, sodass die Adapteraufnahmen 26 in ihrer Gesamtheit eine Aufnahmematrix 34 mit gleich- mäßig zueinander in zwei Achsenrichtungen beabstandeten Adapteraufnahmen 26 ausbilden.
Wie sich insbesondere aus einer Zusammenschau der Fig. 3 , 5 und 6 ergibt, sind bei dem zur Aufnahme von Gegenständen vorbereiteten Tragrost 1 1 die Adapteraufnahmen 26 mit den Adaptern 25 derart be- stückt, dass zwischen den Adapteraufnahmen 26 und den Adaptern 25 eine Steckverbindung hergestellt ist. Zur Herstellung dieser Steckverbin-
dung weist, wie insbesondere Fig. 6 zeigt, der Adapter 25 einen Stützrand 35 auf, der mit Positionierungsnuten 36 versehen ist, die komplementär zu den Stegen 32 , 33 in der Gitterstruktur 28 des Tragrostes 1 1 angeordnet sind. Wie insbesondere Fig. 4 zeigt, die eine Unteransicht des Tragrostes 1 1 zeigt, ergibt sich aus der Herstellung der Steckverbindung zwischen dem Adapter 25 und dem Tragrost 1 1 eine Relativanordnung des Adapters 25 zu der zugeordneten Adapteraufnahme 26, bei der die Stege 32, 33 in die Positionierungsnuten 36 eingreifen und der Stützrand 35 des Adapters 25 konzentrisch zum Aufnahmerand 3 1 der Adapteraufnahme 26 angeordnet ist, wobei der Stützrand 35 eine Rahmenöffnung 44 begrenzt.
Vorzugsweise schmiegt sich dabei der Stützrand 35 des Adapters 25 an den Aufnahmerand 3 1 der Adapteraufnahme 26 an. Weiterhin sind am Stützrand 35 im vorliegenden Fall radial nach innen auskragend ausge- bildete Kontaktfortsätze 37 vorgesehen, mit denen der Stützrand 35 des Adapters 25 auf dem Aufnahmerand 3 1 der Adapteraufnahme 26 aufliegt. Gleichzeitig bilden die Kontaktfortsätze 37 einen Berührungskontakt zu den hier nicht näher dargestellten, j eweils von einem Adapter 26 aufgenommenen Gegenstände aus. Wie insbesondere Fig. 4 zeigt, sind zur formschlüssigen Sicherung der Adapter 25 in den Adapteraufnahmen 26 Sicherungseinrichtungen 38 vorgesehen, die zumindest eine, im vorliegenden Fall j edoch j eweils zwei Riegelleisten 39 umfassen, die eine Reihenanordnung 40 von
Adaptern 25 , die in den Adapteraufnahmen 26 einer zugeordneten Rei- henanordnung 27 (Fig. 3) aufgenommen sind, in ihrem Steckverbund mit dem Tragrost 1 1 sichern. Hierzu greifen die Riegelleisten 39 j eweils in Riegelnuten 4 1 ein, die im Stützrand 35 der Adapter 25 ausgebildet und in einer gemeinsamen Riegelflucht angeordnet sind, also eine übereinstimmende lineare Ausrichtung aufweisen, sodass die Riegelleisten 39 mit einem Leistenrand 42 in die Riegelnuten 41 der in derselben Reihenanordnung 40 angeordneten Adapter 25 eingreifen.
Wie insbesondere Fig. 4 zeigt, sind somit einander gegenüberliegende Stege 32 und einander gegenüberliegende Stege 33 des Tragrostes 1 1 in den Positionierungsnuten 36 des Adapters 25 fixiert.
Fig. 7 zeigt einen Adapter 25 mit einer Sicherungseinrichtung 45 die als Renkverschluss integral am Stützrand 35 des Adapters 25 ausgebildet ist und Riegelnuten 46 aufweist, die in einer Nutflanke der Positionierungsnuten 36 ausgebildet sind, sodass die ohnehin vorhandenen Positionierungsnuten 36 auch zur Ausbildung der Riegelnuten 46 genutzt werden.
Die Verriegelung erfolgt durch eine in der Ebene des Tragrostes 1 1 erfolgende Relativdrehung des in die Adapteraufnahme 26 eingesetzten Adapters 25 , derart, dass die Stege 32, 33 in Eingriff mit den Riegelnuten 46 gelangen.