DE29500622U1 - Gestell zur Aufnahme von Werkstücken - Google Patents

Description

Rudolf Bernt und Söhne KG

1200894

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Gestell zur Aufnahme von Werkstücken gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Derartige Gestelle, wie sie beispielsweise aus den Druckschriften DE 84 35 280 Ul und der DE 80 09 753 Ul bekannt sind, finden insbesondere bei der Oberflächenbehandlung von Werkstücken in Galvanikbädern Anwendung. Diese bekannten Gestelle haben einen etwa rechteckförmigen, rahmenförmigen Aufbau und sind über Tragköpfe in den Kontaktschienen einer Galvanisieranlage geführt. Die Breite und Höhe der Rahmen sind an die Badbreite und -tiefe der Galvanisieranlage angepaßt. Die zu behandelnden Werkstücke werden an beispielsweise hakenförmigen Haltern befestigt, die ihrerseits an im Rahmen gehaltenen Querträgern angeordnet sind.

Die Galvanisieranlage hat üblicherweise mehrere Bäder, in denen das Werkstück gereinigt, mit einer Beschichtung versehen und nachbehandelt wird. Je nach Anwendungsfall enthalten die verschiedenen Bäder Chemikalien, die nur in der vorgegebenen Zusammensetzung eine optimale Oberflächenqualität und Haftung der aufzutragenden Schicht gewährleisten.

Wenn die Gestelle mit den daran aufgehängten Werkstücken nacheinander die unterschiedlichen Bäder durchlaufen, kann es zu Verunreinigung eines Bades durch Verschleppung der Chemikalien aus der vorhergehenden Galvanisierstufe kommen, da die Chemikalien durch Adhäsionskräfte an den Werkstücken und vor allem an den Traggestellen haften bleiben und dann beim Eintauchen des Gestells in das sich anschließende Bad wieder abgegeben werden. Diese Gefahr besteht insbesondere

bei hochviskosen Chemikalien, die nur schwierig von den Gestellen entfernbar sind.

Derartige Verunreinigungen der Bäder führen einerseits zu einer verminderten Oberflächenqualität der aufzutragende Schicht, andererseits wird die Standzeit der galvanischen Bäder deutlich eingeschränkt, was zu häufigen Verwerfungen, d.h. Auswechslungen der Bäder führt. Da derartige Bäder als Sondermüll zu behandeln sind, gestaltet sich die Entsorgung äußerst kostenintensiv. Zudem werden die Galvanisierbetriebe durch gesetzliche Auflagen dazu angehalten, die Auswechslung von Bädern auf ein Minimum zu beschränken.

Zur Vermeidung der oben geschilderten Probleme hat man sich bisher damit beholfen, daß man die Gestelle mit den Werkstücken nach dem Anheben aus einem Bad der Galvanisieranlage zunächst eine gewisse Zeit über diesem Bad hält, um der Badflüssigkeit Gelegenheit zum Abtropfen zu geben, bevor das Gestell zum nächstfolgenden Bad bewegt wird. Diese Abtropfzeit verringert jedoch die Produktivität der Galvanisieranlage, da insbesondere bei kontinuierlich arbeitenden Anlagen die Durchlaufgeschwindigkeit durch die Abtropfzeit desjenigen Bades mit der höchsten Viskosität und damit der besten Haftung an den Werkstücken und dem Gestell bestimmt ist.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Gestell zu schaffen, bei dem die Verschleppungsverluste bei der Oberflächenbehandlung von Werkstücken auf ein Minimum reduziert sind.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Durch die konstruktive Maßnahme, die Querträger und auch die sonstigen, die Vertikalträger verbindenden Teile des Gestell-Rahmens in einem vorbestimmten Winkel zur Badober-

fläche anzustellen wird das Ablaufen der Badflüssigkeit unterstützt, so daß die Äbtropfzeit gegenüber bekannten Lösungen wesentlich verringert ist und somit die Produktivität der Galvanisieranlage optimierbar ist, ohne daß es Umbauten an der Anlage selbst bedarf. Durch die erfindungsgemäße Neigung der Querträger wirken diese als schiefe Ebenen, entlang denen die Badflüssigkeit zu einer Vertikalstrebe abläuft und dann von dieser nach unten in das Bad zurückgeleitet wird. Außerdem verhindert die Neigung ein Abtropfen der Badflüssigkeit von einem Querträger auf den darunterliegenden Querträger u.s.w., wobei die sich an den unteren Querträgern ansammelnde Flüssigkeitsmenge jeweils zu einer Verlängerung der Abtropfzeit führt, die dann etwa proportional zur Anzahl der darüberliegenden Querträger ist.

Das neue Gestell zeichnet sich durch einen äußerst einfachen Aufbau auf, der gegenüber bekannten Lösungen keinerlei Mehraufwand erfordert und auf einfache Weise an die Werkstücke oder die Badform anpaßbar ist. Es können dreidimensionale Gestelle oder Rahmen mit beliebiger Form (dreieckig, I-förmig usw.) verwendet werden, ohne das neue Konstruktionsprinzip zu verlassen.

Ein besonders einfaches und vielseitig einsetzbares Gestell wird durch den parallelogrammförmigen Rahmen gemäß Anspruch 2 erhalten, in dem eine Vielzahl von Querträgern zur Halterung der Werkstücke befestigt ist.

Durch die Weiterbildung gemäß Anspruch 3 wird der maximale Ablaufweg von den Querträgern minimiert, so daß die Abtropfzeit nochmals verringerbar ist. Besonders einfach ist das Gestell aufgebaut, wenn die Teilabschnitte etwa gleich lang ausgebildet sind, wodurch der maximale Ablaufweg halbiert ist.

Das Abtropfverhalten von den Vertikalträgern läßt sich verbessern, indem diese über den letzten Querträger hinaus verlängert werden und dieser Tropfabschnitt verjüngt - vorzugsweise als Platte - ausgebildet ist, so daß sich die ablaufende Flüssigkeit im verjüngten Bereich sammelt und somit die Ablösung der Tropfen vom Gestell beschleunigt wird.

Das Ablaufen der Flüssigkeit von einem Querträger in den Vertikalträger wird durch das Anbringen von Leiteinrichtungen zwischen Querträger und Vertikalträger erleichtert, wobei die Leiteinrichtung als dreieckförmige Platten ausgebildet sein kann, die als Knotenblech zwischen Querträger und Längsträger angeordnet sind. Durch diese Platten wird neben der Verbesserung des Ablaufverhaltens auch eine Versteifung des Gestells erzielt.

Eine weitere Verringerung der Abtropfzeit läßt sich erreichen, indem die zur Badoberfläche zeigenden Flächen der Querträger und/oder die zu den Querträgern zeigenden Flächen der Vertikalträger dachförmig ausgebildet sind, so daß schneidenförmige Ablaufbahnen gebildet sind, entlang denen sich die Badflüssigkeit sammelt. Durch die Konzentrierung der Badflüssigkeit in diesen Bereichen wird wiederum die Tropfenablösung unterstützt und somit die Abtropfzeit verringert .

Der Winkel, in dem jeder Querträger zur Badoberfläche angestellt ist wird abhängig von der durchschnittlichen oder maximalen Viskosität der Badflüssigkeit gewählt, so daß für unterschiedliche Oberflächenbehandlungen jeweils Gestelle eingesetzt werden können, die eine minimale Abtropfzeit gewährleisten.

Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der sonstigen Unteransprüche.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Ansicht eines erfindungsgemäßen Gestells;

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie B-B in Fig.l;

Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie A-A in Fig.l;

Fig. 4 eine Detaildarstellung des Gestells aus Fig.l und

Fig. 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Gestells.

Das in Fig. 1 dargestellte Gestell 1 läßt sich über eine Aufhängung 2 an einer nicht gezeigten Kontaktschiene einer Galvanisieranlage befestigen. Bei dem eigentlichen Oberflächenbehandlungsschritt wird das Gestell mit daran aufgehängten Werkstücken 4 in das gestrichelt angedeutete Bad &bgr; abgesenkt, bis auch das in Fig. 1 höchstgelegene Werkstück in die Badflüssigkeit eingetaucht ist.

Der Rahmen hat eine etwa parallelogrammförmige Grundstruktur mit einer Vielzahl von im Parallelabstand zueinander stehenden Querträgern 8. Diese verbinden zwei Vertikalträger 10, die etwa senkrecht zum Flüssigkeitsspiegel 12 (strichpunktiert in Fig.l) verlaufen. Die Längsachse der Querträger 10 ist in einem vorbestimmten Winkel &agr; zur Waagrechten d.h. zur Flüssigkeitsoberfläche 12, angestellt. Dies bedeutet, daß ein Winkel ß zwischen den Querträgern 8 und den Vertikalträgern 10 nicht, wie bei herkömmlichen Gestellen, 90° beträgt, sondern ß =(90° - &agr;).

Die derart geneigten Querträger 8 bilden eine schiefe Ebene für am Gestell 1 haftende Badflüssigkeit, so daß diese durch Schwerkraftwirkung zum nächsten Vertikalträger abfließen kann, ohne daß es einer Tropfenablösung bedarf. Der Winkel &agr; wird nach der maximalen oder der durchschnittlichen Viskosität der verwendeten Badflüssigkeiten derart

ausgewählt, daß ein Abfließen entlang des Querträgers 8 aufgrund der Schwerkraftwirkung hin zum Vertikalträger 10 erfolgen kann, ohne die Bauhöhe des Gestells übermäßig zu vergrößern.

Um den Übergang der Badflüssigkeit von dem Querträger 8 zum Vertikalträger 10 zu erleichtern, ist an einem dem Flüssigkeitsspiegel näherliegenden Endabschnitt jedes Querträgers 8, ein Leitblech 14 befestigt. Dieses verbindet den jeweiligen Querträger 8 mit dem Vertikalträger 10, so daß die entlang der Unterseite eines Querträgers 8 ablaufende Badflüssigkeit ohne Rückstau über das Leitblech zum Vertikalträger 10 geleitet wird.

Wie insbesondere aus Fig. 2 entnehmbar ist, kann der Querschnitt jedes Querträgers 8 sich nach unten, d.h. zur Flüssigkeitsoberfläche hin, verjüngend ausgebildet sein, so daß sich ein etwa dachförmiger Querschnitt ergibt. Der so gebildete untenliegende Scheitel 16 jedes Querträgers wirkt während des Abtropfvorgangs als Strömungsweg für die Badflüssigkeit, entlang dem diese gesammelt und zur nächsten Vertikalstrebe 10 geleitet wird. Durch das Zusammenfließen der Badflüssigkeit im Scheitel wird das schnelle Abtropfen und Ablaufen der Badflüssigkeit nochmals unterstützt.

Wie in Fig. 2 weiterhin dargestellt ist, können die Werkstücke 4 an jeweils einem Haken 18 oder einer anderen Befestigungseinrichtung, z.B. einer Spannvorrichtung usw., befestigt werden.

Gemäß Fig. 3, die einen Schnitt A-A durch einen Vertikalträger zeigt, haben auch diese den oben beschriebenen dachförmigen Aufbau, wobei sich der Querschnitt allerdings zu den Querstreben hin verjüngt. Die ablaufende Badflüssigkeit wird durch diese Maßnahme an den innenliegenden Scheiteln 20 der Vertikalträger 10 konzentriert, was ebenfalls zu einem beschleunigten Abfließen der Badflüssigkeit führt.

Die dreieckförmigen Leitbleche 14 sind mit zwei aneinandergrenzenden Seitenkanten an den Scheiteln 16, 20 befestigt, so daß die Abführung der Badflüssigkeit vom Scheitel 16 eines Querträgers 8, über die Seitenkanten des Leitblechs 14 hin zum Scheitel 20 des Vertikalträgers 10 erfolgt.

Um das Zusammenfügen der Querträger 8 mit den Vertikalträgern 10 zu erleichtern, kann es vorteilhaft sein, die dachförmigen Abschnitte der Vertikalträger 10 nur in den Bereichen zwischen den Querträgern 8 auszubilden (nicht gezeigt), so daß jeder Vertikalträger 10 im Anbindungsbereich eines Querträgers 8 an den Vertikalträger 10 etwa ein Rechteckprofil aufweist.

In Fig. 4 ist eine weitere konstruktive Maßnahme zur Unterstützung des Abtropfens dargestellt. Dabei ist der untere Endabschnitt jedes oder zumindest desjenigen Vertikalträgers, zu dem die Querträger 8 hin geneigt sind (rechts in Fig.l), über diesen hinaus zu einem Tropfabschnitt verlängert. Dieser kann beispielsweise durch ein Tropfblech 22 gebildet sein, das an dem unteren Endabschnitt des oder der Vertikalträger 10 befestigt ist. Die innenliegende Leitkante 24 des Tropfblechs 22 ist etwa in Verlängerung der Scheitel 16,20 angeordnet, so daß die ablaufende Badflüssigkeit an dem unteren, verjüngten Ende des Tropfblechs 22 konzentriert wird und die Tropfenablösung und damit das Abfließen schneller erfolgt.

Eine besonders gute Überleitung der Badflüssigkeit vom Querträger 8 ist gewährleistet, indem die Leitkante 24 zum Vertikalträger 10 hin konkav gekrümmt ist.

Selbstverständlich ist die Gestellform nicht auf die in Fig. 1 dargestellte zweidimensionale Rahmenform beschränkt, sondern es lassen sich beispielsweise auch I-förmige Grundformen mit einem Vertikalträger und mehreren Querträgern oder dreidimensionale Strukturen mit käfigförmigem Aufbau

einsetzen, die alle mit den oben vorgestellten, neuen konstruktiven Details ausgeführt werden können.

Die Ablaufwege der Badflüssigkeit lassen sich gegenüber den vorbeschriebenen Lösung etwa auf die Hälfte verringern, wenn jeder oder zumindest die mit der Badflüssigkeit in Kontakt kommenden Querträger 8 mit zwei gegenläufig geneigten Teilabschnitten 26,27 (siehe Fig. 5) versehen werden. D.h. der Querträger 8 hat dann in der Ansicht nach Fig. 5 eine dachförmige Längsachse, deren Scheitel 28 etwa in der Mitte zwischen zwei Vertikalträgern 10 angeordnet ist. Die Neigung der Teilabschnitte 26,27 zur Horizontalen entspricht wiederum dem Winkel &agr;. Die Badflüssigkeit muß dann maximal die Länge eines Teilbereichs 26,27 zurücklegen, um zum Vertikalträger 10 zu gelangen. Bei diesem Ausführungsbeispiel werden vorteilhafterweise an jedem Vertikalträger 10 Leitbleche 14 und Tropfabschnitte 22 angeordnet, während diese Elemente bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 vorzugsweise nur an dem rechten Vertikalträger 10, zu dem die Badflüssigkeit hinfließt, vorgesehen sind.

Das in Fig. 5 dargestellte Gestell hat gegenüber der in Fig. 1 gezeigten Lösung den Vorteil, daß es symmetrisch zur Längsachse aufgebaut ist und beide Vertikalträger im gleichen Abstand mit Bezug zum Flüssigkeitsspiegel enden, so daß die Gestelle besser stehend lagerbar sind.

Um eine ungewollte Abscheidung des aufzutragenden Materials auf dem Gestell 1 zu verhindern, ist dieses in bekannter Weise an den nicht mit dem Werkstück 4 in Berührung kommenden Gestellabschnitten mit einer isolierenden Kunststoffummantelung {nicht gezeigt) versehen.

Mit dem erfindungsgemäßen Gestell 1 läßt sich die Abtropfzeit unabhängig von der Werkstückgeometrie aufgrund der geneigten Querträger und - als Option - des dachförmigen Querschnitts der Träger 8,10, der Leitbleche 14 zwischen

&Lgr;'&Zgr;

Quer- und Vertikalträger 8,10 und der Tropfabschnitte 22 an den Vertikalträgern 10 gegenüber herkömmlichen Lösungen ganz erheblich verkürzen. Dadurch kann die Produktivität einer Galvanisieranlage alleine durch die Verwendung der Gestelle 1 erhöht werden. Durch das schnellere Abfließen der Badflüssigkeit ist auch einer Verschleppung dieser Flüssigkeit in das nachfolgende Bad vorgebeugt, so daß die Bäder nicht verunreinigt werden. Somit lassen sich auch Entsorgungsprobleme minimieren, so daß die Verwendung der Gestelle 1 auch aus umweltpolitischen Gründen vorteilhaft ist.

Claims (10)

Rudolf Bernt u. Söhne KG 1200894 Schutzansprüche

1. Gestell zur Aufnahme von Werkstücken, die in einem Tauchbad, insbesondere einem galvanischen Bad oberflächenbehandelt werden sollen, mit zumindest einem etwa in Eintauchrichtung verlaufenden Vertikalträger, der über zumindest einen Querträger zu einem Rahmen verbunden ist, der Aufhängeeinrichtungen für die Werkstücke trägt, dadurch gekennzeichnet, daß der Querträger (8) in einem vorbestimmten Winkel (&agr;) zum Flüssigkeitsspiegel (12) des Bads (6) schräg angestellt ist, so daß das Ablaufen der Flüssigkeit vom Gestell (1) unterstützt ist.

2. Gestell nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen parallelogrammförmig ausgebildet ist, mit zwei im Abstand zueinander stehenden Vertikalträgern (10), die durch eine Vielzahl von sich etwa über die Badbreite erstreckenden parallelen Querträgern (8) miteinander verbunden sind.

3. Gestell nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Querträger (8) zwei gegenläufig geneigte Teilabschnitte (26,27) hat, die jeweils zu einem Vertikalträger (10) hin abfallend geneigt sind.

4. Gestell nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilabschnitte (26,27) gemeinsam einen dachförmig zu zwei benachbarten Vertikalträgern (26,27) hin abfallenden Querträger (8) bilden, dessen Scheitel {28) etwa mittig zwischen den Vertikalträgern (10) angeordnet ist.

5. Gestell nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Vertikalträger (10) über den mit Bezug zur Flüssigkeitsoberflache (12) untersten

Querträger (8) hinaus verlängert ist und einen sich verjüngenden Tropfabschnitt (22) bildet.

6. Gestell nach Anspruch 4, daß der Tropfabschnitt (22) durch eine etwa keilförmige Platte gebildet ist,

7. Gestell nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Leiteinrichtungen (14), die sich im Anbindungsbereich von einem Querträger (8) zum entsprechenden Vertikalträger (10) nach unten, d.h. zur Flüssigkeitsoberfläche (12) hin erstrecken.

8. Gestell nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertikalträger (10) und/oder die Querträger (8) ein Querschnittsprofil haben, daß zu den Querträgern (8) hin bzw. zur Flüssigkeitsoberfläche (12) hin dachförmig zuläuft.

9. Gestell nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel (&agr;) abhängig von der Viskosität des Bads unterschiedlich gewählt ist.

10. Gestell nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gestell (1) einen Kunststoffüberzug hat.