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EP3178970A1 - Gestell zur aufnahme von ringförmigen bauteilen sowie verfahren - Google Patents

Gestell zur aufnahme von ringförmigen bauteilen sowie verfahren Download PDF

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Publication number
EP3178970A1
EP3178970A1 EP15198402.8A EP15198402A EP3178970A1 EP 3178970 A1 EP3178970 A1 EP 3178970A1 EP 15198402 A EP15198402 A EP 15198402A EP 3178970 A1 EP3178970 A1 EP 3178970A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
drive
drive unit
frame
brace
pins
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP15198402.8A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP3178970B8 (de
EP3178970B1 (de
Inventor
Józef Kusnierz
Joanna PROCELEWSKA
Robert Krautwald
Bertram Haag
Milan Madron
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kamaf SC
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Original Assignee
Kamaf SC
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Kamaf S C
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kamaf SC, Schaeffler Technologies AG and Co KG, Kamaf S C filed Critical Kamaf SC
Priority to EP15198402.8A priority Critical patent/EP3178970B8/de
Priority to HUE15198402A priority patent/HUE039958T2/hu
Priority to CN201680069409.6A priority patent/CN108291322B/zh
Priority to KR1020187015824A priority patent/KR102642760B1/ko
Priority to PCT/DE2016/200574 priority patent/WO2017097300A1/de
Publication of EP3178970A1 publication Critical patent/EP3178970A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3178970B1 publication Critical patent/EP3178970B1/de
Publication of EP3178970B8 publication Critical patent/EP3178970B8/de
Active legal-status Critical Current
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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
    • C25D17/005—Contacting devices
    • 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
    • C25D17/06—Suspending or supporting devices for articles to be coated
    • C25D17/08—Supporting racks, i.e. not for suspending
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D5/00—Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
    • C25D5/04—Electroplating with moving electrodes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D7/00—Electroplating characterised by the article coated
    • C25D7/04—Tubes; Rings; Hollow bodies
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D7/00—Electroplating characterised by the article coated
    • C25D7/10—Bearings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D5/00—Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
    • C25D5/02—Electroplating of selected surface areas
    • C25D5/022—Electroplating of selected surface areas using masking means

Definitions

  • the invention relates to a frame for receiving annular components, in particular bearing rings or cages of rolling or sliding bearings, and for the chemical or electroplating of the components in an electrolyte bath.
  • the invention further relates to a method for the chemical or electroplating of annular components, in particular bearing rings or cages of rolling or plain bearings, in an electrolyte bath.
  • tilting racks are known in which the components are moved during the coating by tilting in the electrolyte bath.
  • the layer defects visible in the region of the contact points between the component and the frame after the coating can be reduced, but not completely prevented.
  • the frame allows a permanent rotational drive of the annular component to be coated by means of the drive pin.
  • the component can be moved uniformly and permanently in the electrolyte bath, so that a particularly uniform layer thickness and no layer defects are formed.
  • the at least one first drive unit preferably comprises at least one vertically arranged first drive shaft and the at least one second drive unit at least one horizontally arranged second drive shaft, wherein the at least one second drive shaft is drivably connected to the at least one first drive shaft via at least one first worm gear, and wherein the at least one drive motor is provided for driving the at least one first drive shaft.
  • the respective first worm gear has a first worm arranged on the first drive shaft and a first worm wheel arranged on the second drive shaft, wherein the first worm drives the first worm wheel.
  • the first drive unit is formed by a belt drive and the at least one second drive unit comprises at least one horizontally arranged second drive shaft, wherein the at least one drive motor is connected via the belt drive with the at least one second drive shaft.
  • Both variants of the first drive unit enable a uniform and reliable drive of the second drive shaft (s) and thus a uniform coating process.
  • a second cross-brace is arranged parallel to each second drive shaft, which has at least one horizontally disposed auxiliary pin.
  • This auxiliary pin can be fixed or designed to be rotatable about its longitudinal axis. The auxiliary pin allows for improved, captive retention of the respective annular member on the frame.
  • the at least two drive pins are drivably connected to the at least one second drive shaft via at least one second worm gear. This allows a uniform and reliable drive of the drive pin and thus a uniform coating process of at least one component.
  • the respective second worm gear has a second worm arranged on the second drive shaft and a second worm wheel arranged on a rotational axis of the respective drive journal, wherein the second worm drives the second worm wheel.
  • the axis of rotation of a drive pin corresponds to its longitudinal axis.
  • the longitudinal axes of the at least two drive pins which are arranged on a common first cross-brace, arranged in a horizontal plane (E).
  • the patch on the two drive pin annular member receives a uniform support and support, which can be improved by an optional auxiliary pin.
  • the component to be coated must be supplied with electrical current in the event that a galvanic coating is to be formed, an electrical contacting of the component is required.
  • at least the at least two drive pins and the at least one first cross-brace are formed from metal and connected to at least one power supply rail.
  • the auxiliary pins and the at least one second cross-brace may also be formed from metal and connected to at least one power supply rail. The standing with the drive pin, optionally continue with the auxiliary pin, in direct contact component is thereby electrically contacted and can be electroplated.
  • the positions of the two drive unit (s) together with the second cross brace and the first cross brace relative to the support frame and the first drive unit (s) are adjustable.
  • bearing rings or cages of rolling bearings with different outer diameters can be supported in a frame.
  • the parts of the frame which need not be metallic and thus electrically conductive for power transmission, in particular coated with an electrically insulating protective coating or protective coating.
  • This protective coating preferably has a surface which repels with respect to the electrolyte bath, for example by a dirt and liquid repellent lotus coating, or hydrophobic and further electrically insulating is formed.
  • At least four pairs of drive pins are provided for each first cross-brace, wherein in each case a pair of drive pins is adapted for receiving an annular component.
  • the number of drive pin pairs is not limited. In particular, at least 16 drive pin pairs are provided per frame.
  • the method allows by means of the frame a permanent rotational drive of the annular component to be coated by means of the drive pin.
  • the component can be moved uniformly and permanently in the electrolyte bath, so that a particularly uniform layer thickness and no layer defects are formed.
  • the introduction of the rack into an electrolyte bath or one after the other several electrolyte baths, possibly also rinsing baths, can take place before or after the annular components are set in rotation about their center axis. Preference is given to enable the components in rotation before the onset of the frame in the electrolyte bath in order to avoid formation of contact traces from the beginning.
  • the rotation of the components is preferably maintained.
  • annular components with outside diameters in the range of 10 to 300 cm are coated.
  • bearing rings or cages of roller bearings or plain bearings are preferred here as ring-shaped components.
  • the at least two drive pins and the at least one first crossbar are preferably formed from metal and electrically contacted via the at least one power supply rail and supplied with electrical current.
  • FIG. 1 shows a three-dimensional front view of a first frame 1 for receiving annular components 2, here in the form of bearing rings, and for the chemical or electroplating of the components 2 in an electrolyte bath.
  • the first frame 1 comprises a support frame 1 a, a first drive unit 3 and four second drive units 4 and per second drive unit 4 a horizontally arranged first cross-brace 5.
  • the first frame 1 further comprises a drive motor 6 for driving the first drive unit 3, wherein the first Drive unit 3 with the four second drive units 4 and this is drivingly connected.
  • the first frame 1 per first cross-brace 5 comprises a plurality of pairs about its longitudinal axis L (see FIG FIG.
  • the first drive unit 3 is formed by a belt drive comprising a belt 3b and a plurality of deflection rollers 3c, wherein each second drive unit 4 comprises a horizontally arranged second drive shaft 4a, and wherein the drive motor 6 is connected to the second drive shafts 4a via the belt drive.
  • each second drive unit 4 comprises a horizontally arranged second drive shaft 4a
  • the drive motor 6 is connected to the second drive shafts 4a via the belt drive.
  • a second cross-brace 9 Parallel to each second drive shaft 4a, a second cross-brace 9 is arranged, which has a horizontally arranged auxiliary pin 10. This is optional around its longitudinal axis L1 (cf. FIG. 2 ) rotatably mounted.
  • the drive pins 8a, 8b are drivably connected to a second drive shaft 4a via a second worm gear 7 '.
  • the longitudinal axes L of the two drive pins 8a, 8b, which are arranged on a common first cross-brace 5, are in a horizontal plane E (see FIG FIG. 7 ) arranged.
  • the two drive pins 8a, 8b and the first cross-brace 5, optionally also the auxiliary pins 10 and the second cross braces 9 are formed of metal and connected to a power rail 11. Total are Here 16 pairs of drive pins 8a, 8b are provided with which 16 annular components 2 are driven.
  • FIG. 2 shows a schematic side view of the frame 1 from FIG. 1 , In this view, the center axis 2a of the annular member 2 can be seen, around which the component 2 rotates when the drive pins 8a, 8b, on which the component 2 is arranged, are driven.
  • FIG. 3 shows a rear view of the frame 1 from FIG. 1 , In this view, it can be seen that on the second drive shafts 4a four screws 7a 'of the second worm gear 7' are arranged, each driving two worm wheels 7b ', which in turn drive the drive pins 8a, 8b rotating.
  • FIG. 4 shows a three-dimensional front view of a second frame 1 ', which comprises a first drive unit with a first drive shaft 3a.
  • the gray parts of the second frame 1 ' are covered with an electrically insulating protective lacquer, the shiny silver parts are uncovered and current-carrying, so that a galvanic Deposition on the components 2 can be done.
  • the power supply lines 11a supply the drive pins 8a, 8b with electric power.
  • FIG. 5 shows an enlarged view of the second frame 1 'according to FIG. 4 .
  • FIG. 6 shows a further enlarged view of the second frame 1 'according to FIG. 4 .
  • FIG. 7 shows a schematic representation of the second frame 1 'according to FIG. 6
  • the first drive unit here comprises a vertically arranged first drive shaft 3a (see FIG 9 and FIG. 10 ).
  • Each second drive unit 4 comprises a horizontally arranged second drive shaft 4a, the second drive shafts 4a being connected to the first drive shaft 3a via first worm gears 7 (cf. FIGS. 9 and 10 ) are drivably connected.
  • the drive motor 6 (see FIGS. 9 and 10 ) is arranged to drive the first drive shaft 3a.
  • the longitudinal axes L of the pairs of drive pins 8a, 8b, which are arranged on a common first cross-brace 5, are arranged in a horizontal plane E.
  • Parallel to each second drive shaft 4a is a second cross brace. 9 arranged, which has a horizontally arranged auxiliary pin 10. This is optional around its longitudinal axis L1 (cf. FIG. 2 ) rotatably mounted.
  • the drive pins 8a, 8b are drivably connected to one of the second drive shafts 4a via a second worm gear 7 '(see FIG FIG. 3 ).
  • FIG. 8 shows a further enlarged view of the second frame 1 'according to FIG. 6 , wherein the annular member 2 is pushed straight on the drive pins 8a, 8b and the drive pin 8a is not touched.
  • FIG. 9 shows a front view of a support frame 1a of the second frame 1 'with the first drive unit 3.
  • the first drive unit 3 comprises the vertically arranged first drive shaft 3a.
  • Four second drive units, each with a horizontally arranged second drive shaft 4a are driven by the first drive shaft 3a via four first worm gear 7, each first worm gear 7 comprises a worm 7a, which is arranged on the first drive shaft 3a and a worm wheel 7b, which on one of the second drive shafts 4a is arranged.
  • FIG. 10 shows a rear view of the support frame 1a of the second frame 1 'according to FIG. 9 with first drive unit 3.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Gestell zur Aufnahme von ringförmigen Bauteilen, insbesondere Lagerringen oder Käfigen von Wälz- oder Gleitlagern, und zur chemischen oder galvanischen Beschichtung der Bauteile in einem Elektrolytbad, umfassend: - einen Trägerrahmen, der mindestens eine erste Antriebseinheit, mindestens eine zweite Antriebseinheit und mindestens eine horizontal angeordnete erste Querverstrebung aufweist, - mindestens einen Antriebsmotor zum Antrieb der mindestens einen ersten Antriebseinheit, wobei die mindestens eine erste Antriebseinheit mit der mindestens einen zweiten Antriebseinheit und diese antreibend verbunden ist; und - mindestens zwei um ihre Längsachse rotierbare, horizontal angeordnete Antriebszapfen zur Aufnahme der ringförmigen Bauteile, welche an der mindestens einen ersten Querverstrebung angeordnet sind, wobei die mindestens zwei Antriebszapfen mit der mindestens einen zweiten Antriebseinheit und von dieser antreibbar verbunden sind. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur chemischen oder galvanischen Beschichtung von ringförmigen Bauteilen.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Gestell zur Aufnahme von ringförmigen Bauteilen, insbesondere Lagerringen oder Käfigen von Wälz- oder Gleitlagern, und zur chemischen oder galvanischen Beschichtung der Bauteile in einem Elektrolytbad. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur chemischen oder galvanischen Beschichtung von ringförmigen Bauteilen, insbesondere Lagerringen oder Käfigen von Wälz- oder Gleitlagern, in einem Elektrolytbad.
  • Es sind bereits Gestelle zur chemischen oder galvanischen Beschichtung von Bauteilen in einem Elektrolytbad bekannt, bei denen die zu beschichteten Bauteile an dem Gestell befestigt, insbesondere geklemmt werden. Dabei wird das Bauteil am Gestell fixiert und das Gestell mittels eines Krans in unterschiedliche Elektrolytbäder zur Aufbringung einer chemischen oder galvanischen Beschichtung eingebracht. Nachteilig ist dabei, dass im Bereich der Kontaktstellen zwischen Bauteil und Gestell nach der Beschichtung Schichtdefekte sichtbar sind, die auf ungleichmäßige Schichtdicken in der gebildeten Beschichtung, Kontaktspuren und/oder gänzlich unbeschichtete Bereiche des Bauteils zurückzuführen sind.
  • Weiterhin sind Kippgestelle bekannt, in welchen die Bauteile während des Beschichtens durch Verkippung im Elektrolytbad bewegt werden. Dadurch lassen sich die im Bereich der Kontaktstellen zwischen Bauteil und Gestell nach der Beschichtung sichtbaren Schichtdefekte mindern, jedoch nicht völlig verhindern.
  • Beide bekannten Verfahren sind insbesondere für Bauteile mit großen äußeren Abmessungen im Bereich von 10 bis 300 cm im Einsatz.
  • Es ist nun Aufgabe der Erfindung, ein Gestell und ein Verfahren zur Beschichtung ringförmiger Bauteile bereitzustellen, mit dem sich die Qualität der gebildeten Beschichtung deutlich verbessern lässt.
  • Die Aufgabe wird für ein Gestell zur Aufnahme von ringförmigen Bauteilen, insbesondere Lagerringen oder Käfigen von Wälz- oder Gleitlagern, und zur chemischen oder galvanischen Beschichtung der Bauteile in einem Elektrolytbad, dadurch gelöst, dass dieses folgendes umfasst:
    • einen Trägerrahmen, der mindestens eine erste Antriebseinheit, mindestens eine zweite Antriebseinheit und mindestens eine horizontal angeordnete erste Querverstrebung aufweist,
    • mindestens einen Antriebsmotor zum Antrieb der mindestens einen ersten Antriebseinheit, wobei die mindestens eine erste Antriebseinheit mit der mindestens einen zweiten Antriebseinheit und diese antreibend verbunden ist; und
    • mindestens zwei um ihre Längsachse rotierbare, horizontal angeordnete Antriebszapfen zur Aufnahme der ringförmigen Bauteile, welche an der mindestens einen ersten Querverstrebung angeordnet sind, wobei die mindestens zwei Antriebszapfen mit der mindestens einen zweiten Antriebseinheit und von dieser antreibbar verbunden sind.
  • Das Gestell ermöglicht einen permanenten rotatorischen Antrieb des zu beschichtenden ringförmigen Bauteils mittels der Antriebszapfen. Dadurch kann das Bauteil gleichmäßig und permanent im Elektrolytbad bewegt werden, so dass eine besonders gleichmäßige Schichtdicke und keinerlei Schichtdefekte ausgebildet werden.
  • Bevorzugt umfasst die mindestens eine erste Antriebseinheit mindestens eine vertikal angeordnete erste Antriebswelle und die mindestens eine zweite Antriebseinheit mindestens eine horizontal angeordnete zweite Antriebswelle, wobei die mindestens eine zweite Antriebswelle mit der mindestens einen ersten Antriebswelle über mindestens ein erstes Schneckengetriebe antreibbar verbunden ist, und wobei der mindestens eine Antriebsmotor zum Antrieb der mindestens einen ersten Antriebswelle vorgesehen ist.
  • Das jeweilige erste Schneckengetriebe weist eine auf der ersten Antriebswelle angeordnete erste Schnecke und ein auf der zweiten Antriebswelle angeordnetes erstes Schneckenrad auf, wobei die erste Schecke das erste Schneckenrad antreibt.
  • Alternativ ist die erste Antriebseinheit durch einen Bandantrieb ausgebildet und die mindestens eine zweite Antriebseinheit umfasst mindestens eine horizontal angeordnete zweite Antriebswelle, wobei der mindestens eine Antriebsmotor über den Bandantrieb mit der mindestens einen zweiten Antriebswelle verbunden ist.
  • Beide Varianten der ersten Antriebseinheit ermöglichen einen gleichmäßigen und zuverlässigen Antrieb der zweiten Antriebswelle(n) und damit einen gleichmäßigen Beschichtungsvorgang.
  • Dabei hat es sich bewährt, wenn parallel zu jeder zweiten Antriebswelle eine zweite Querverstrebung angeordnet ist, die mindestens einen horizontal angeordneten Hilfszapfen aufweist. Dieser Hilfszapfen kann feststehend ausgebildet oder um seine Längsache rotierbar ausgebildet sein. Der Hilfszapfen ermöglicht eine verbesserte, unverlierbare Halterung des jeweiligen ringförmigen Bauteils am Gestell.
  • Insbesondere sind die mindestens zwei Antriebszapfen mit der mindestens einen zweiten Antriebswelle über mindestens ein zweites Schneckengetriebe antreibbar verbunden. Dies ermöglichen einen gleichmäßigen und zuverlässigen Antrieb der Antriebszapfen und damit einen gleichmäßigen Beschichtungsvorgang des mindestens einen Bauteils.
  • Das jeweilige zweite Schneckengetriebe weist eine auf der zweiten Antriebswelle angeordnete zweite Schnecke und ein auf einer Drehachse des jeweiligen Antriebszapfens angeordnetes zweites Schneckenrad auf, wobei die zweite Schecke das zweite Schneckenrad antreibt. Die Drehachse eines Antriebszapfens entspricht dabei seiner Längsachse.
  • Bevorzugt sind die Längsachsen der mindestens zwei Antriebszapfen, die an einer gemeinsamen ersten Querverstrebung angeordnet sind, in einer horizontalen Ebene (E) angeordnet.
  • Dadurch erhält das auf die beiden Antriebszapfen aufgesetzte ringförmige Bauteil eine gleichmäßige Unterstützung und Halterung, die durch einen optionalen Hilfszapfen noch verbessert werden kann.
  • Da das zu beschichtende Bauteil im Fall, dass eine galvanische Beschichtung ausgebildet werden soll, mit elektrischen Strom versorgt werden muss, ist dazu eine elektrische Kontaktierung des Bauteils erforderlich. Dazu hat sich bewährt, wenn zumindest die mindestens zwei Antriebszapfen und die mindestens eine erste Querverstrebung aus Metall gebildet und mit mindestens einer Stromversorgungsschiene verbunden sind. Optional können weiterhin auch die Hilfszapfen und die mindestens eine zweite Querverstrebung aus Metall gebildet und mit mindestens einer Stromversorgungsschiene verbunden sein. Das mit den Antriebszapfen, optional weiterhin mit dem Hilfszapfen, in direktem Kontakt stehende Bauteil wird dadurch elektrisch kontaktiert und kann galvanisch beschichtet werden.
  • Sofern eine chemische (außenstromlose) Abscheidung aus dem Elektrolytbad erfolgen soll, ist eine elektrische Kontaktierung der Antriebszapfen bzw. weiterer Teile des Gestells nicht erforderlich.
  • Um Bauteile unterschiedlicher äußerer Abmessungen mittels des erfindungsgemäßen Gestells beschichten zu können, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Positionen der zweien Antriebseinheit(en) samt zweiter Querverstrebung und der ersten Querverstrebung gegenüber dem Trägerrahmen und der ersten Antriebseinheit(en) verstellbar sind. So können beispielsweise Lagerringe oder Käfige von Wälzlagern mit unterschiedlichen Außendurchmessern in einem Gestell gehaltert werden.
  • Um eine Beschichtung des Gestells selbst zu vermeiden, sind die Teile des Gestells, die nicht für eine Stromübertragung metallisch und damit elektrisch leitfähig ausgebildet sein müssen, insbesondere mit einem elektrisch isolierenden Schutzlack oder Schutzüberzug beschichtet. Dieser Schutzüberzug weist bevorzugt eine Oberfläche auf, die im Hinblick auf das Elektrolytbad abweisend, beispielsweise durch eine schmutz- und flüssigkeitsabweisende Lotos-Beschichtung, oder hydrophob und weiterhin elektrisch isolierend ausgebildet ist.
  • Bevorzugt sind pro erster Querverstrebung mindestens vier Paare an Antriebszapfen vorhanden, wobei jeweils ein Paar von Antriebszapfen zur Aufnahme eines ringförmigen Bauteils eingerichtet ist. Die Anzahl an Antriebszapfen-Paaren ist allerdings nicht beschränkt. Insbesondere sind pro Gestell mindestens 16 Antriebszapfen-Paare vorgesehen.
  • Die Aufgabe wird für das Verfahren zur chemischen oder galvanischen Beschichtung von ringförmigen Bauteilen, insbesondere Lagerringen oder Käfigen von Wälz- oder Gleitlagern, in einem Elektrolytbad, umfassend folgende Schritte:
    • Bereitstellen mindestens eines erfindungsgemäßen Gestells;
    • Auflegen mindestens eines ringförmigen Bauteils auf jeweils zwei Antriebszapfen des mindestens einen Gestells derart, dass ein Außendurchmesser des ringförmigen Bauteils auf den horizontal angeordneten Antriebszapfen aufliegt;
    • Antreiben der mindestens einen ersten Antriebseinheit mittels des mindestens einen Antriebsmotors, Antreiben der mindestens einen zweiten Antriebseinheit mittels der mindestens einen ersten Antriebseinheit, und Antreiben der Antriebszapfen mittels der mindestens einen zweiten Antriebseinheit, wobei das ringförmige Bauteil in Rotation um seine Mittenachse versetzt wird;
    • Einbringen des mindestens einen Gestells in mindestens ein Elektrolytbad; und
    • Aufbringen einer chemischen oder galvanischen Beschichtung auf das ringförmige Bauteil.
  • Das Verfahren ermöglicht mittels des Gestells einen permanenten rotatorischen Antrieb des zu beschichtenden ringförmigen Bauteils mittels der Antriebszapfen. Dadurch kann das Bauteil gleichmäßig und permanent im Elektrolytbad bewegt werden, so dass eine besonders gleichmäßige Schichtdicke und keinerlei Schichtdefekte ausgebildet werden.
  • Das Einbringen des Gestells in ein Elektrolytbad oder nacheinander mehrere Elektrolytbäder, ggf. weiterhin Spülbäder, kann dabei erfolgen, bevor oder nachdem die ringförmigen Bauteile in Rotation um ihre Mittenachse versetzt werden. Bevorzugt ist dabei, die Bauteile bereits vor dem Einsetzen des Gestells in das Elektrolytbad in Rotation zu versetzen, um von Anfang an eine Bildung von Kontaktspuren zu vermeiden. Bei einem Umsetzen des Gestells von einem in ein weiteres Elektrolyt- oder Spülbad wird die Rotation der Bauteile bevorzugt beibehalten.
  • Insbesondere werden ringförmige Bauteile mit Außendurchmessern im Bereich von 10 bis 300 cm beschichtet. Vor allem sind hierbei als ringförmige Bauteile Lagerringe oder Käfige von Wälz- oder Gleitlagern bevorzugt.
  • Bevorzugt werden zur Ausbildung einer galvanischen Beschichtung die mindestens zwei Antriebszapfen und die mindestens eine erste Querverstrebung aus Metall gebildet und über die mindestens eine Stromversorgungsschiene elektrisch kontaktiert und mit elektrischem Strom versorgt.
  • Die Figuren 1 bis 10 sollen erfindungsgemäße Gestelle und das erfindungsgemäße Verfahren beispielhaft erläutern. So zeigt:
    • FIG 1
    eine dreidimensionale Vorderansicht eines ersten Gestells;
    FIG 2
    eine schematische Seitenansicht des Gestells aus FIG 1;
    FIG 3
    eine Rückansicht des Gestells aus FIG 1;
    FIG 4
    eine dreidimensionale Vorderansicht eines zweiten Gestells;
    FIG 5
    eine vergrößerte Ansicht des zweiten Gestells gemäß FIG 4;
    FIG 6
    eine weiter vergrößerte Ansicht des zweiten Gestells gemäß FIG 4;
    FIG 7
    eine schematische Darstellung des zweiten Gestells gemäß FIG 6;
    FIG 8
    eine nochmals vergrößerte Ansicht zweiten Gestells gemäß FIG 6;
    FIG 9
    eine Vorderansicht eines Trägerrahmens des zweiten Gestells mit erster Antriebseinheit; und
    FIG 10
    eine Rückansicht des Trägerrahmens des zweiten Gestells gemäß FIG 9 mit erster Antriebseinheit.
  • Gleiche Bezugszeichen in den Figuren 1 bis 10 kennzeichnen gleiche Elemente.
  • FIG 1 zeigt eine dreidimensionale Vorderansicht eines ersten Gestells 1 zur Aufnahme von ringförmigen Bauteilen 2, hier in Form von Lagerringen, und zur chemischen oder galvanischen Beschichtung der Bauteile 2 in einem Elektrolytbad. Das erste Gestell 1 umfasst einen Trägerrahmen 1 a, eine erste Antriebseinheit 3 und vier zweite Antriebseinheiten 4 sowie pro zweiter Antriebseinheit 4 eine horizontal angeordnete erste Querverstrebung 5. Das erste Gestell 1 umfasst weiterhin einen Antriebsmotor 6 zum Antrieb der ersten Antriebseinheit 3, wobei die erste Antriebseinheit 3 mit den vier zweiten Antriebseinheiten 4 und diese antreibend verbunden ist. Weiterhin umfasst das erste Gestell 1 pro erster Querverstrebung 5 mehrere Paare von um ihre Längsachse L (vergleiche FIG 2) rotierbare, horizontal angeordnete Antriebszapfen 8a, 8b zur Aufnahme der ringförmigen Bauteile 2, welche an den ersten Querverstrebungen 5 angeordnet sind, wobei die Paare von Antriebszapfen 8a, 8b mit jeweils einer zweiten Antriebseinheit 4 und von dieser antreibbar verbunden sind. Die erste Antriebseinheit 3 ist durch einen Bandantrieb umfassend ein Band 3b und mehrere Umlenkrollen 3c ausgebildet, wobei jede zweite Antriebseinheit 4 eine horizontal angeordnete zweite Antriebswelle 4a umfasst, und wobei der Antriebsmotor 6 über den Bandantrieb mit den zweiten Antriebswellen 4a verbunden ist. Dabei treibt eine Motorantriebstrommel 6a des Antriebsmotors 6 das Band 3b an, welches die Umlenkrollen 3c und die zweiten Antriebswellen 4a antreibt. Parallel zu jeder zweiten Antriebswelle 4a ist eine zweite Querverstrebung 9 angeordnet, die einen horizontal angeordneten Hilfszapfen 10 aufweist. Dieser ist optional um seine Längsache L1 (vergleiche FIG 2) rotierbar angebracht. Die Antriebszapfen 8a, 8b sind mit einer zweiten Antriebswelle 4a über ein zweites Schneckengetriebe 7' antreibbar verbunden.
    Die Längsachsen L der zwei Antriebszapfen 8a, 8b, die an einer gemeinsamen ersten Querverstrebung 5 angeordnet sind, sind in einer horizontalen Ebene E (vergleiche FIG 7) angeordnet. Die zwei Antriebszapfen 8a, 8b und die erste Querverstrebung 5, optional weiterhin die Hilfszapfen 10 und die zweiten Querverstrebungen 9 sind aus Metall gebildet und mit einer Stromversorgungsschiene 11 verbunden. Insgesamt sind hier 16 Paare von Antriebszapfen 8a, 8b vorhanden, mit denen 16 ringförmige Bauteile 2 angetrieben werden.
  • Ein Verfahren zur chemischen oder galvanischen Beschichtung der ringförmigen Bauteile 2, hier der Lagerringe, umfasst folgende Schritte:
    • Bereitstellen des Gestells 1 und Auflegen der ringförmigen Bauteile 2 auf jeweils zwei Antriebszapfen 8a, 8b des Gestells 1 derart, dass ein Außendurchmesser der ringförmigen Bauteile 2 auf den horizontal angeordneten Antriebszapfen 8a, 8b aufliegt. Antreiben der ersten Antriebseinheit 3 mittels des Antriebsmotors 6, wobei die zweite Antriebseinheiten 4 mittels der ersten Antriebseinheit 3 und die Antriebszapfen 8a, 8b mittels der zweiten Antriebseinheiten 4 angetrieben werden. Das ringförmige Bauteil 2 wird in Rotation um seine Mittenachse 2a versetzt. Das Einbringen des Gestells 1 in ein nicht dargestelltes Elektrolytbad kann dabei erfolgen, bevor oder nachdem die Bauteile 2 in Rotation versetzt werden. Das Aufbringen einer chemischen oder galvanischen Beschichtung auf das ringförmige Bauteil 2 erfolgt nun bei permanenter Rotation des Bauteils 2 im Elektrolytbad.
  • FIG 2 zeigt eine schematische Seitenansicht des Gestells 1 aus FIG 1. In dieser Ansicht ist die Mittenachse 2a des ringförmigen Bauteils 2 zu erkennen, um die das Bauteil 2 rotiert, wenn die Antriebszapfen 8a, 8b, auf denen das Bauteil 2 angeordnet ist, angetrieben werden.
  • FIG 3 zeigt eine Rückansicht des Gestells 1 aus FIG 1. In dieser Ansicht ist erkennbar, dass auf den zweiten Antriebswellen 4a vier Schnecken 7a' des zweiten Schneckengetriebes 7' angeordnet sind, die jeweils zwei Schneckenräder 7b' antreiben, welche ihrerseits die Antriebszapfen 8a, 8b rotierend antreiben.
  • FIG 4 zeigt eine dreidimensionale Vorderansicht eines zweiten Gestells 1', das eine erste Antriebseinheit mit einer ersten Antriebswelle 3a umfasst. Die grauen Teile des zweiten Gestells 1' sind mit einem elektrisch isolierenden Schutzlack bedeckt, die silber glänzenden Teile sind davon unbedeckt und stromführend, so dass eine galvanische Abscheidung auf die Bauteile 2 erfolgen kann. Die Stromversorgungsleitungen 11a versorgen die Antriebszapfen 8a, 8b mit elektrischem Strom.
  • Ein Verfahren zur chemischen oder galvanischen Beschichtung der ringförmigen Bauteile 2, hier der Lagerringe, umfasst folgende Schritte:
    • Bereitstellen des Gestells 1' und Auflegen der ringförmigen Bauteile 2 auf jeweils zwei Antriebszapfen 8a, 8b des Gestells 1' derart, dass ein Außendurchmesser der ringförmigen Bauteile 2 auf den horizontal angeordneten Antriebszapfen 8a, 8b aufliegt. Antreiben der ersten Antriebswelle 3a mittels des Antriebsmotors 6, wobei die zweiten Antriebseinheiten 4 mittels der ersten Antriebswelle 3a und die Antriebszapfen 8a, 8b mittels der zweiten Antriebseinheiten 4 angetrieben werden. Das ringförmige Bauteil 2 wird in Rotation um seine Mittenachse 2a (vergleiche FIG 2) versetzt. Das Einbringen des Gestells 1' in ein nicht dargestelltes Elektrolytbad erfolgt, nachdem die Bauteile 2 in Rotation versetzt wurden. Das Aufbringen einer chemischen oder galvanischen Beschichtung auf das ringförmige Bauteil 2 erfolgt nun bei permanenter Rotation des Bauteils 2 im Elektrolytbad.
  • FIG 5 zeigt eine vergrößerte Ansicht des zweiten Gestells 1' gemäß FIG 4.
  • FIG 6 zeigt eine weiter vergrößerte Ansicht des zweiten Gestells 1' gemäß FIG 4.
  • FIG 7 zeigt eine schematische Darstellung des zweiten Gestells 1' gemäß FIG 6. Die erste Antriebseinheit umfasst hier eine vertikal angeordnete erste Antriebswelle 3a (vergleiche FIG 9 und FIG 10). Jede zweite Antriebseinheit 4 umfasst eine horizontal angeordnete zweite Antriebswelle 4a, wobei die zweiten Antriebswellen 4a mit der ersten Antriebswelle 3a über erste Schneckengetriebe 7 (vergleiche Figuren 9 und 10) antreibbar verbunden sind. Der Antriebsmotor 6 (vergleiche Figuren 9 und 10) ist zum Antrieb der ersten Antriebswelle 3a eingerichtet.
  • Die Längsachsen L der Paare von Antriebszapfen 8a, 8b, die an einer gemeinsamen ersten Querverstrebung 5 angeordnet sind, sind in einer horizontalen Ebene E angeordnet. Parallel zu jeder zweiten Antriebswelle 4a ist eine zweite Querverstrebung 9 angeordnet, die einen horizontal angeordneten Hilfszapfen 10 aufweist. Dieser ist optional um seine Längsache L1 (vergleiche FIG 2) rotierbar angebracht. Die Antriebszapfen 8a, 8b sind mit einer der zweiten Antriebswellen 4a über ein zweites Schneckengetriebe 7' antreibbar verbunden (vergleiche FIG 3).
  • FIG 8 zeigt eine nochmals vergrößerte Ansicht des zweiten Gestells 1' gemäß FIG 6, wobei das ringförmige Bauteil 2 gerade auf die Antriebszapfen 8a, 8b geschoben wird und den Antriebszapfen 8a noch nicht berührt..
  • FIG 9 zeigt eine Vorderansicht eines Trägerrahmens 1a des zweiten Gestells 1' mit erster Antriebseinheit 3. Die erste Antriebseinheit 3 umfasst die vertikal angeordnete erste Antriebswelle 3a. Vier zweite Antriebseinheiten mit jeweils einer horizontal angeordneten zweiten Antriebswelle 4a werden von der ersten Antriebswelle 3a über vier erstes Schneckengetriebe 7 angetrieben, Jedes erste Schneckengetriebe 7 umfasst eine Schnecke 7a, die auf der ersten Antriebswelle 3a angeordnet ist und ein Schneckenrad 7b, das auf einer der zweiten Antriebswellen 4a angeordnet ist.
  • FIG 10 zeigt eine Rückansicht des Trägerrahmens 1a des zweiten Gestells 1' gemäß FIG 9 mit erster Antriebseinheit 3.
    • Bezugszeichenliste
    • 1,1'
    Gestell
    1 a
    Trägerrahmen
    2
    ringförmiges Bauteil
    2a
    Mittenachse
    3
    erste Antriebseinheit
    3a
    erste Antriebswelle
    3b
    Band
    3c
    Umlenkrolle
    4
    zweite Antriebseinheit
    4a
    zweite Antriebswelle
    5
    erste Querverstrebung
    6
    Antriebsmotor
    6a
    Motorantriebstrommel
    7,7'
    Schneckengetriebe
    7a, 7a'
    Schnecke
    7b, 7b'
    Schneckenrad
    8a, 8b
    Antriebszapfen
    9
    zweite Querverstrebung
    10
    Hilfszapfen
    11
    Stromversorgungsschiene
    11a
    Stromversorgungsleitung
    L, L1
    Längsachse
    E
    horizontale Ebene

Claims (10)

  1. Gestell (1, 1') zur Aufnahme von ringförmigen Bauteilen (2), insbesondere Lagerringen oder Käfigen von Wälz- oder Gleitlagern, und zur chemischen oder galvanischen Beschichtung der Bauteile (2) in einem Elektrolytbad, umfassend:
    - einen Trägerrahmen (1a), der mindestens eine erste Antriebseinheit (3), mindestens eine zweite Antriebseinheit (4) und mindestens eine horizontal angeordnete erste Querverstrebung (5) aufweist,
    - mindestens einen Antriebsmotor (6) zum Antrieb der mindestens einen ersten Antriebseinheit (3), wobei die mindestens eine erste Antriebseinheit (3) mit der mindestens einen zweiten Antriebseinheit (4) und diese antreibend verbunden ist; und
    - mindestens zwei um ihre Längsachse (L) rotierbare, horizontal angeordnete Antriebszapfen (8a, 8b) zur Aufnahme der ringförmigen Bauteile (2), welche an der mindestens einen ersten Querverstrebung (5) angeordnet sind, wobei die mindestens zwei Antriebszapfen (8a, 8b) mit der mindestens einen zweiten Antriebseinheit (4) und von dieser antreibbar verbunden sind.
  2. Gestell nach Anspruch 1, wobei die mindestens eine erste Antriebseinheit (3) mindestens eine vertikal angeordnete erste Antriebswelle (3a) umfasst, wobei die mindestens eine zweite Antriebseinheit (4) mindestens eine horizontal angeordnete zweite Antriebswelle (4a) umfasst, wobei die mindestens eine zweite Antriebswelle (4a) mit der mindestens einen ersten Antriebswelle (3a) über mindestens ein erstes Schneckengetriebe (7) antreibbar verbunden ist, und wobei der mindestens eine Antriebsmotor (6) zum Antrieb der mindestens einen ersten Antriebswelle (3a) vorgesehen ist.
  3. Gestell nach Anspruch 1, wobei die erste Antriebseinheit (3) durch einen Bandantrieb ausgebildet ist, wobei die mindestens eine zweite Antriebseinheit (4) mindestens eine horizontal angeordnete zweite Antriebswelle (4a) umfasst, und wobei der mindestens eine Antriebsmotor (6) über den Bandantrieb mit der mindestens einen zweiten Antriebswelle (4a) verbunden ist.
  4. Gestell nach einem der Ansprüche 2 oder 3, wobei parallel zu jeder zweiten Antriebswelle (4a) eine zweite Querverstrebung (9) angeordnet ist, die mindestens einen horizontal angeordneten Hilfszapfen (10) aufweist, der optional um seine Längsache (L1) rotierbar ist.
  5. Gestell nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei die mindestens zwei Antriebszapfen (8a, 8b) mit der mindestens einen zweiten Antriebswelle (4a) über mindestens ein zweites Schneckengetriebe (7') antreibbar verbunden sind.
  6. Gestell nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Längsachsen (L) der mindestens zwei Antriebszapfen (8a, 8b), die an einer gemeinsamen ersten Querverstrebung (5) angeordnet sind, in einer horizontalen Ebene (E) angeordnet sind.
  7. Gestell nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei zumindest die mindestens zwei Antriebszapfen (8a, 8b) und die mindestens eine erste Querverstrebung (5), optional weiterhin die Hilfszapfen (10) und die mindestens eine zweite Querverstrebung (9), aus Metall gebildet und mit mindestens einer Stromversorgungsschiene (11) verbunden sind.
  8. Gestell nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei pro erster Querverstrebung (5) mindestens vier Paare an Antriebszapfen (8a, 8b) vorhanden sind, wobei jeweils ein Paar von Antriebszapfen (8a, 8b) zur Aufnahme eines ringförmigen Bauteils (2) eingerichtet ist.
  9. Verfahren zur chemischen oder galvanischen Beschichtung von ringförmigen Bauteilen (2), insbesondere Lagerringen oder Käfigen von Wälz- oder Gleitlagern, in einem Elektrolytbad, umfassend folgende Schritte:
    - Bereitstellen mindestens eines Gestells (1, 1') nach einem der Ansprüche 1 bis 8;
    - Auflegen mindestens eines ringförmigen Bauteils (2) auf jeweils zwei Antriebszapfen (8a, 8b) des mindestens einen Gestells (1,1') derart, dass ein Außendurchmesser des ringförmigen Bauteils (2) auf den horizontal angeordneten Antriebszapfen (8a, 8b) aufliegt;
    - Antreiben der mindestens einen ersten Antriebseinheit (3) mittels des mindestens einen Antriebsmotors (6), Antreiben der mindestens einen zweiten Antriebseinheit (4) mittels der mindestens einen ersten Antriebseinheit (3), und Antreiben der Antriebszapfen (8a, 8b) mittels der mindestens einen zweiten Antriebseinheit (4), wobei das ringförmige Bauteil (2) in Rotation um seine Mittenachse (2a) versetzt wird;
    - Einbringen des mindestens einen Gestells (1, 1') in mindestens ein Elektrolytbad; und
    - Aufbringen einer chemischen oder galvanischen Beschichtung auf das ringförmige Bauteil (2).
  10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei zur Ausbildung einer galvanischen Beschichtung die mindestens zwei Antriebszapfen (8a, 8b) und die mindestens eine erste Querverstrebung (5) aus Metall gebildet sind und über die mindestens eine Stromversorgungsschiene (11) elektrisch kontaktiert und mit elektrischem Strom versorgt werden.
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