DE4326430A1 - Vorrichtung zum Eloxieren - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Eloxieren, die einen Behälter aufweist, der mindestens teilweise mit einem Elektrolyten befüllbar ist und der zur Auf­ nahme eines mit einer Antikorrosionsschicht zu ver­ sehenden Werkstückes vorgesehen ist und bei der sowohl das Werkstück als auch eine Elektrode an eine Gleich­ stromquelle anschließbar sind.

Bei einer Vielzahl von Konstruktionen werden Metall­ teile verwendet, die aufgrund ihrer chemischen Eigen­ schaften korrosionsgefährdet sind. Beispielsweise wird im Bereich des Flugzeugbaus in großem Umfang Aluminium­ blech verarbeitet, das vor Korrosion zu schützen ist. Ein übliches Verfahren zum Schutz vor Korrosionen besteht darin, nach einer Vorfertigung die Teile elek­ tro-chemisch zu anodisieren. Bei einer derartigen Anodisierung wird elektrolytisch auf die zu schützende Metallschicht eine Schicht eines anderen Metalles auf­ gebracht oder eine schützende Oxydschicht erzeugt.

Problematisch ist es jedoch, wenn nach der Durchführung der Vorfertigung und nach dem Anodisieren eine weitere Nachbearbeitung erforderlich ist, bei der beispiels­ weise Bohrlöcher in die Teile eingebracht werden. Durch derartige Nachbearbeitungen werden die anodisierten Oberflächen beschädigt und mindestens im Bereich der eingebrachten Ausnehmungen sind Kantenbereiche unge­ schützt und bieten hierdurch korrodierenden Medien eine Angriffsfläche. Zur Realisierung eines Korrosionsschut­ zes auch bei derartigen Nachbearbeitungen ist es be­ kannt, Schutzlacke aufzutragen, die eine Versiegelung der betreffenden Oberflächenteile durchführen. Derar­ tige aufgetragene Lacke sind jedoch einem anodisch auf­ gebrachten Korrosionsschutz unterlegen. Darüber hinaus weisen diese Lacke den Nachteil auf, daß sie im Bereich der besonders korrosionsanfälligen Kantenverläufe auf­ grund ihrer Oberflächenspannungen Schwachstellen besit­ zen und hierdurch die am meisten gefährdesten Teile am geringsten geschützt sind.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung der einleitend genannten Art derart zu kon­ struieren, daß mit geringem Aufwand ein Korrosions­ schutz an lokal begrenzten Bereichen realisiert werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Behälter aus zwei Halbschalen ausgebildet ist, jede der Halbschalen im Bereich ihrer der jeweils anderen Halbschale zugewandten Ausdehnung eine Dichtung aufweist, zwischen den Dichtungen das Werkstück ein­ spannbar ist und daß die Halbschalen mit einer sie re­ lativ zum Werkstück verspannenden Andruckeinrichtung verbunden ist.

Mit Hilfe dieser Vorrichtung ist es möglich, einen lo­ kal begrenzten Bereich des Bauteiles mit einem anodi­ schen Korrosionsschutz zu versehen. Es ist also weder erforderlich, das vollständige Bauteil in ein Elektro­ lytbad einzusetzen, was bei größeren Strukturen in der Regel auch nicht möglich ist, noch müssen spezielle Korrosionsschutzlacke verwendet werden. Es ist vielmehr möglich, die anodische Schutzschicht auch im Bereich von Oberflächenbereichen zu realisieren, die aufgrund einer Nachbearbeitung noch keinen anodischen Korro­ sionsschutz aufweisen. Insbesondere ist daran gedacht, die Vorrichtung als eine mobile Einrichtung auszubil­ den, die in den Bereich einer jeweiligen Verwendung gebracht wird. Grundsätzlich ist es aber auch denkbar, eine stationäre Vorrichtung zu verwenden, in die das Werkstück mit den zu schützenden Bereichen einführbar ist. Dies ist beispielsweise bei plattenartigen Werk­ stücken zweckmäßig, bei denen im Bereich von Platten­ rändern Ausnehmungen eingebracht werden.

Durch die Einspannbarkeit des Werkstückes zwischen den Dichtungen der Halbschalen wird im wesentlichen die Funktion einer Schraubzwinge nachgebildet. Insbesondere ist daran gedacht, die Halbschale durch die Verspannung ohne weitere zusätzliche Kräfte im Bereich des Werk­ stückes zu haltern. Es wird also gleichzeitig eine Hal­ terung und eine Abdichtung durchgeführt. Nach einer Montage der Vorrichtung im Bereich des Werkstückes wird der Innenraum der Halbschalen mindestens auf ein solches Niveau mit dem Elektrolyten geflutet, daß ein ausreichender Kontakt zwischen dem Werkstück und dem Elektrolyten gewährleistet ist. Nach einer Beendigung des Anodisierens und einem Entfernen des Elektrolyten kann die Vorrichtung in einfacher Weise vom fertig anodisierten Werkstück abgenommen werden. Korrosions­ erscheinungen, die von Nachbehandlungsstellen ausgehen, können somit zuverlässig vermieden werden.

Eine besonders kompakte Ausführungsform wird dadurch bereitgestellt, daß in einer der Halbschalen ein den Elektrolyten positionierender Kolben geführt ist.

Eine völlige Entleerbarkeit der Halbschalen kann da­ durch realisiert werden, daß ein separater Vorratsbe­ hälter für den Elektrolyten vorgesehen ist, der mit einer der Halbschalen über ein Rohr verbunden ist.

Eine manuelle Betätigung bei Verwendung eines Vorrats­ behälters kann dadurch unterstützt werden, daß inner­ halb des Vorratsbehälters der Kolben geführt ist.

Bei einer Anschlußmöglichkeit an eine externe Energie­ quelle ist es aber auch möglich, daß im Bereich des Vorratsbehälters eine Pumpe für den Elektrolyten ange­ ordnet ist.

Zur Halterung und Führung der Halbschalen ist vorgese­ hen, daß die eine Halbschale fest mit einem Träger ver­ bunden ist und daß die andere Halbschale mit einer Führung verschieblich entlang des Trägers gehaltert ist.

Zur Aufbringung der erforderlichen Verspannkräfte ist es möglich, daß die Andruckeinrichtung als eine mecha­ nische Verspanneinrichtung ausgebildet ist.

Eine Verwendung im Bereich von Flächen, die relativ weit von einem Rand des Werkstückes entfernt sind, wird bei geeignetem Werkstoff dadurch unterstützt, daß die Andruckeinrichtung aus Magneten ausgebildet ist. Es ist aber auch möglich, daß die Verspanneinrichtung durch die Ausnehmung im Werkstück geführt wird.

Ein kompakter Aufbau wird auch dadurch unterstützt, daß die Gleichstromquelle als Teil der Vorrichtung ausge­ bildet ist.

Das Gewicht und das Volumen der Vorrichtung können bei einer Bereitstellung einer externen Energiequelle da­ durch reduziert werden, daß die Gleichstromquelle als externes Zusatzgerät ausgebildet ist, das über Leitun­ gen an die Elektroden anschließbar ist.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfin­ dung schematisch dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine im Bereich eines Werkstücks angeordnete Vorrichtung mit in einer der Halbschalen angeordneten Förderkol­ ben und

Fig. 2 einen Querschnitt durch eine Vorrichtung, bei der eine der Halbschalen mit einem Vorratsbe­ hälter verbunden ist, in dem eine kolbenartige Fördereinrichtung angeordnet ist.

Die Vorrichtung zum Eloxieren besteht im wesentlichen aus zwei Halbschalen (1, 2), die im Bereich eines Werk­ stückes (3) anordbar sind. Die Halbschalen (1, 2) sind jeweils mit einem Innenraum (4, 5) versehen. Im Bereich ihrer einander zugewandten Ränder (6, 7) weisen die Halbschalen (1, 2) Dichtungen (8, 9) auf, die in einer Arbeitspositionierung am Werkstück (3) anliegen. Inner­ halb der Innenräume (4, 5) ist ein Elektrolyt (10) vorgesehen, der bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 von einem Kolben (11), der innerhalb der in lotrechter Richtung unteren Halbschale (1) verschieblich ist, po­ sitioniert wird. Der Kolben (11) ist mit einer Kolben­ dichtung (12) innerhalb der einen Zylinder ausbildenden Halbschale (1) geführt. Eine Betätigung des Kolbens (11) kann beispielsweise manuell über einen Handgriff (13) erfolgen, der über eine Kolbenstange (14) an den Kolben (11) angeschlossen ist.

Bei einer Hubbewegung des Kolbens (11) wird der Elek­ trolyt (10) innerhalb der Halbschale (1) angehoben und strömt durch eine Ausnehmung (15) hindurch, in deren Bereich das Werkstück (3) mit dem anodischen Korrosi­ onsschutz versehen ist. Durch die Ausnehmung (15) strömt der Elektrolyt (10) in den Innenraum (5) der oberen Halbschale (2) hinein.

In einer der Halbschalen (1, 2) ist die eine Elektrode (16) angeordnet. Eine weitere Elektrode (17) ist an das Werkstück (3) angeschlossen. Beide Elektroden (16, 17) stehen mit einer Gleichstromquelle (18) in Verbindung.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 ist die untere Halbschale (1) über Tragelemente (19, 20) fest mit einem Träger (21) verbunden. Über eine Führung (22) ist die obere Halbschale (2) verschieblich entlang des Trägers (21) geführt. Eine Verspannung der Halbschalen (1, 2) gegeneinander kann beispielsweise über Federn erfolgen, es ist aber auch möglich, durch entsprechende Magneti­ sierungen der Halbschalen (1, 2) oder die Anordnung von Permanentmagneten eine magnetische Kraftentfaltung zu realisieren. Die Gleichstromquelle (18) kann entspre­ chend der Ausführungsform in Fig. 1 in die Vorrichtung integriert sein, es ist aber auch möglich, eine sepa­ rate Anordnung vorzusehen. Die Gleichstromquelle (18) kann beispielsweise als Akumulator oder als Kondensator realisiert sein.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 ist ein separater Vorratsbehälter (23) vorgesehen, in dem der Elektrolyt (10) bevorratet wird. Es ist somit möglich, die Halb­ schalen (1, 2) vollständig zu entleeren. Zur Förderung des Elektrolyten (10) aus dem Vorratsbehälter (23) kann wiederum ein manuell betätigter Kolben (11) vorgesehen sein, es ist aber auch möglich, eine andere Pumpe zu verwenden. Zur Verbindung des Vorratsbehälters (23) mit der Halbschale (1) ist ein Rohr (24) vorgesehen. Im Bereich des Rohres (24) kann ein Absperrventil angeord­ net werden.

Statt der in den Figuren dargestellten Anordnung der Halbschalen (1, 2) in lotrechter Richtung übereinander ist grundsätzlich auch jede andere Montageorientierung denkbar. Es ist lediglich erforderlich, eine Befüllbar­ keit der Innenräume (4, 5) derart vorzusehen, daß ein Kontakt des Elektrolyten (10) mit den Wandungsbereichen der Ausnehmung (15) ohne Einwirkung von Luftblasen mög­ lich ist.

Claims (10)

1. Vorrichtung zum Eloxieren, die einen Behälter auf­ weist, der mindestens teilweise mit einem Elektro­ lyten befüllbar ist und der zur Aufnahme eines mit einer Antikorrosionsschicht zu versehenden Werk­ stückes vorgesehen ist und bei der sowohl das Werk­ stück als auch eine Elektrode an eine Gleichstrom­ quelle anschließbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter aus zwei Halbschalen (1, 2) ausge­ bildet ist, jede der Halbschalen (1, 2) im Bereich ihrer der jeweils anderen Halbschale zugewandten Ausdehnung eine Dichtung (8, 9) aufweist, zwischen den Dichtungen (8, 9) das Werkstück (3) einspannbar ist und daß die Halbschalen (1, 2) mit einer sie relativ zum Werkstück (3) verspannenden Andruckein­ richtung verbunden sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß in einer der Halbschalen (1, 2) ein den Elektrolyten (10) positionierender Kolben (11) ge­ führt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß ein separater Vorratsbehälter (23) für den Elektrolyten (10) vorgesehen ist, der mit einer der Halbschalen (1, 2) über ein Rohr (24) verbunden ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß innerhalb des Vorratsbehälters (23) der Kolben (11) geführt ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß im Bereich des Vorratsbehälters (23) eine Pumpe für den Elektrolyten (10) angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß die eine Halbschale (1) fest mit einem Träger (21) verbunden ist und daß die andere Halbschale (2) mit einer Führung (22) verschieblich entlang des Trägers (21) gehaltert ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß die Andruckeinrichtung als eine mechanische Verspanneinrichtung ausgebil­ det ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß die Andruckeinrichtung aus Magneten ausgebildet ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da­ durch gekennzeichnet, daß die Gleichstromquelle (18) als Teil der Vorrichtung ausgebildet ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da­ durch gekennzeichnet, daß die Gleichstromquelle (18) als externes Zusatzgerät ausgebildet ist, das über Leitungen an die Elektroden (16, 17) anschließ­ bar ist.