DE1041759B - Vorrichtung zur elektrolytischen Behandlung von Gegenstaenden in kleinen Mengen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Galvanisierungsvorriehtung, in welcher die elektrolytische Behandlung von Gegenständen erfolgt. Sie betrifft insbesondere eine verbesserte Vorrichtung in Form einer in einen Elektrolyten eintauchenden Trommel, die zur Durchführung der elektrolytischen Behandlung in kleinen Teilmengen dient.

Es ist ein als Badbehälter ausgebildeter Trommelapparat für die Galvanisierung von Massenartikeln bekannt, der an der Deckelöffnung eine scharnierartig angelenkte, siebartig durchlochte Klappe aufweist, die einerseits eine Entleerung der Massenartikel aus dem Apparat oder gleichzeitige Entleerung der Badflüssigkeit gestattet und andererseits bei der Einfüllung der Massenartikel verhindert, daß diese auf den zentralen Anodenkörper zu liegen kommen. Die Badflüssigkeit befindet sich nur in der Trommel selbst, so daß dieselbe beträchtliche Ausmaße besitzen muß, um ein schnelles Absinken der Konzentration der Badflüssigkeit zu verhindern. Das Öffnen und Schließen der bekannten Trommel ist zeitraubend und umständlich. Die bekannte Trommel ermöglidht nur die Aufnahme verhältnismäßig geringer Mengen.

Erfindüngsgemäß werden diese Nachteile dadurch beseitigt, daß die in den Elektrolyten eintauchende Trommel in der Längsrichtung eine ständig offengehaltene Öffnung besitzt, an deren einen Kante eine in das Trommelinnere ragende feststehende Leit- und Schleusenfläche derart angeordnet ist, daß sie die gesamte Trommelöffnung überdeckt und je nach dem Drehsinn der Trommel eine mühelose Füllung oder Entleerung der Trommel gestattet. Eine weitere zweckmäßige Ausbildungsform dieser Einrichtung besteht darin, daß die Gegenelektroden sich außerhalb der Trommel befinden, in ihrer Form der Trommel angepaßt und in solcher Nähe derselben angeordnet sind, daß die Trommel mit hoher Geschwindigkeit unter Erzeugung einer kombinierten Schöpf- und Pumpwirkung auf die Lösung bei Anwendung hoher Stromdichte und unter Aufrechterhaltung im wesentliehen gleichbleibender Stärke des Elektrolyten arbeiten kann.

Gemäß einer weiteren Atisführungsform kann in an sich bekannter Weise eine stromführende, durch die Trommelachse geführte isolierte Leitung so· angeordnet sein, daß ihr blankes Ende mit den zu behandelnden Gegenständen in Berührung steht. Die Erfindung sieht ferner edne Ausbildung der Vorrichtung vor, bei welcher die Trommel in einem Behälter angeordnet ist, der aus zwei Teilen besteht, wobei der eine Teil zur Aufnahme des Elektrolyten dient, während der andere Teil den Antriebsmechanismus für die Trommel aufnimmt

Der trommeiförmig ausgebildete Behälter kann Vorrichtung zur elektrolytischen

Behandlung von Gegenständen

in kleinen Mengen

Anmelder:

M. L. Alkan Limited,
Greenford, Middlesex (Großbritannien)

Vertreter: Dipl.-Ing. Dr. M. Herzfeld, Patentanwalt,
Düsseldorf, Kreuzstr. 32

Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 6. Juli 1953

z. B. zylindrischen, sechseckigen oder ähnlichen Querschnitt besitzen. Die in der Längsrichtung der Trommel innerhalb der Öffnung angeordneten Leit- und Schleusenfläche überdeckt diese Öffnung derart, daß, wenn die Trommel sich in Rotation in einer bestimmten Richtung befindet, die in ihr enthaltenen Gegenstände nicht herausfallen können. Wenn dagegen die Trommel in der anderen Richtung gedreht wird, werden die Gegenstände automatisch entladen, indem sie aus der Trommel herausfallen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat die Wirkung, daß die Gegenstände innerhalb des Behälters bei jeder Umdrehung angehoben und umgewälzt werden. Dadurch wird die ganze im Behälter enthaltene Masse der Gegenstände aufgelockert, auch werden jeweils verschiedene Flächenteile jedes Gegenstandes den elektrolytischen Einflüssen ausgesetzt.

Bei Drehung der Trommel in umgekehrter Richtung findet das Füllen oder Entleeren derselben statt, ohne daß die Trommel selbst aus ihrer Stellung gebracht wird.

Werden ferner die äußeren Elektroden so ausgebildet, daß sie sich in ihrer Form der äußeren Gestalt des Behälters anpassen, so wird bei der Umdrehung der Trommel eine kombinierte Schöpf- und Pumpwirkung auf die Lösung des Vorratsbehälters aus-

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geübt, Indem die seitliche öffnung des Behälters und die in den Behälter hineinragende Leitfläche zusammenwirken. Diese kombinierte Schöpf-und Pumpwirkung erzeugt einen ständigen Kreislauf der Lösung aus dem Vorratsbehälter in die Trommel und aus dieser heraus nach einem anderen Teil des Vorratsbehälters. Dadurch wird eine lokale Veränderung der Konzentration und Beschaffenheit des Elektrolyten vermieden sowie auch die Anwendung hoher Stromdichte ermöglicht.

Es ist ferner ein Mechanismus vorgesehen, der gewährleistet, daß, wenn der Behälter in seiner Drehbewegung angehalten wird, die Öffnung stets in einer vorher bestimmten Lage sich befindet, um die Füllung von Gegenständen in den Innenraum des Behälters zu erleichtern.

Die vorstehend erläuterte Ausbildungsform einer in einen Elektrolyten eintauchenden Trommel zur Behandlung von Gegenständen in kleinen Mengen ergibt wesentliche Vorteile:

Die Gegenstände lassen sich leicht in das Innere des Behälters einfüllen.

Der Metallüberzug wird äußerst gleichmäßig auf allen Flächen sowie an allen. Werkstücken, die sich im Innern des Behälters befinden, niedergeschlagen; auch erfolgt dieser Niederschlag mit großer Beschleunigung.

Die gesamte Anordnung laßt sich etwa in Würfelform, also mit geringstem Raumbedarf, ausgestalten. Der Antriebsmechanismus ist in einem Raum untergebracht, der durch eine Scheidewand von der die Lösung enthaltenden Hauptabteilung getrennt ist. Infolgedessen kann der Antrieb des Behälters mittels der üblichen Einrichtungen,-, z. B. durch Ketten, Riemen oder Übersetzungsgetriebe erfolgen, wobei der Behälter in beliebiger Tiefe in den Elektrolyten eingetaucht werden kann. Der Antrieb kann ferner ohne Schwierigkeiten so ausgebildet werden, daß er eine Umkehr der Behälterdrehung gestattet.

In jedem Fall ist eine Schaltanlage vorgesehen, um die Drehung des Behälters in beliebiger, vorher bestimmter Lage insbesondere zwecks Neufüllung des Behälters anzuhalten.

Alle Teile der Maschine sind bei ihrer gedrängten Bauart leicht zugänglich. Eine. Entleerung von Gegenständen nach dem Boden des Vorratsbehälters hin wird verhindert, wobei ein Sammelgefäß unmittelbar unter dem Behälter derart angeordnet sein kann, daß, wenn die Drehrichtung, des Behälters umgekehrt wird, die Behandlungsgegens'tände aus dem Behälter in dieses Sammelgefäß entleert werden, indem sie unmittelbar durch den Elektrolyten in einen solchen Sammelkasten fallen, der alsdann aus dem Vorratsbehälter herausgehoben werden kann.

Unter dem Behälter kann ferner eine geneigte Rutsche angeordnet sein,, deren unteres Ende über einen Korb oder einen ähnlichen Sammelbehälter ausmündet. Wenn die Umdrehung des Behälters umgekehrt wird, fallen die Behandlungsgegenstände aus dem Behälter auf die Rutscheund gleiten in den am unteren Ende derselben angeordneten Sammelbehälter. Der Korb oder ähnliche Aufnahmebehälter können alsdann nach aufwärts aus dem Tank vermittels Handgriffe oder ähnlicher Einrichtungen herausbefördert werden.

Der Behälter selbst kann aus der Lösung vor der Umkehrung derprehungsriehtung herausgehoben und in einer vorher" angeordneten Lage über einen äußeren vorgesehenen "Sammelbehälter■"- gehalten werden, so 'daß, wenn die Gegenstände laus dem Behälter entleert ■"" werden, sie in den vorerwähnten Sammelbehälter überführt werden.

Die beschriebene Entleerungsweise erfordert nur ein Minimum, an Bedienung und Arbeit. Auch ist die Entleerung praktisch mit keinem wesentlichen Verlust am Elektrolyten verbunden, wobei auch eine Verunreinigung der Böden und der außerhalb des elektrolytischen Bades liegenden Teile der Maschine vermieden wird.

ίο In den Zeichnungen sind verschiedene Ausführungsformen der Vorrichtung veranschaulicht.

Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung; Fig. 2 zeigt eine Anordnung äußerer Elektroden; Fig. 3 zeigt in größerem Maßstab eine Ansicht des Behälters;

Fig. 4 bis 9 einschließlich veranschaulichen die Betätigungsfolge der Trommel;

Fig. 10 zeigt eine Anordnung ähnlich der in Fig. 2 dargestellten mit elektrischen Leitungen;
Fig. 11 ist ein Querschnitt nach Linie 11-11 in Fig. 10, gesehen in der Pfeilrichtung;

Fig. 12 zeigt eine schematische Anordnung der Apparatur mit einer Innenanode;

Fig. 13 ist ein Schnitt nach Linie 13-13 in Fig. 12, gesehen in der Pfeilrichtung.

Gemäß der in Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsform besteht die Vorrichtung aus einem Behälter, in welchem die Trommel angeordnet ist. Der Behälter besteht aus zwei Teilen, wobei der Teil» zur Aufnahme des Elektrolyten dient, während der Teil b . den Antriebsmechanismus für dieTrommel aufnimmt. Entlang den die Wandungen des Behälters veranschaulichenden Linien sind in der Zeichnung kleine Kreuze vorgesehen, um den Verlauf der Behälterwandung zu veranschaulichen. Der Behälter α ist in einem mit dem Bezugszeichen b versehenen Vorratsbehälter untergebracht, der ihn einschließt oder vervollständigt. Die Galvanisiertrommel c kann in Lagern C₁ in Rotation versetzt werden und ist mit einer Leitfläche d versehen.

Der Sammelbehälter ist mit e bezeichnet.
Von den anderen in Fig. 1 dargestellten Teilen ist ein zur Steuerung dienender Druckknopf mit / bezeichnet, ein Steuerhebel zum Anhalten des Behälters in der Füllstellung mit g, ein Hebel h dient zur Verhinderung der Drehung des Behälters, falls nicht der Sammelbehälter in seiner Stellung sich befindet; ein eingeschlossener Antrieb i und ein vollständig abgeschlossener Motor dienen zum Drehantrieb der Trommel im Uhrzeigersinn und entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn; mit / ist ,das Gehäuse eines Reduktionsgetriebes bezeichnet..

Die einzelnen Teile sind in demjenigen Abschnitt des Vorratsbehälters b untergebracht, der nicht durch die Lösung eingenommen ist, d. h., es ist eine Abteilung J₁ gebildet, welche", den Umfang des Vorratsbehälters b selbst nicht vergrößert.

Fig. 2 umfaßt ein Gehäuse k, das dazu dient, eine Stoppeinrichtung und äußere Elektroden I aufzunehmen. -

Die Trommel kann z. B. eine Länge von 55,9 cm und 40,6 cm Durchmesser besitzen und aus hoch temperaturbeständigem Polymethylmethacrylat mit Durchbrüchen m von 3,175 mm versehen sein. Die Fassungkraft des Vorratsbehälters α kann z. B. 340,7 / sein. Die Trommel kann z. B. mit einer Menge von 13,6 kg an zu behandelnden Gegenständen gefüllt werden, wobei eine Stromstärke von z. B. 350 A angewandt werden kann. Die durchschnittliche Behand- -lürigsdauer für die Herstellung eines handelsüblichen

Claims (4)

Zinküberzugs kann etwa 50 Minuten betragen. Dabei kann die Trommel durch einen Motor von z. B. 1U PS in Rotation versetzt werden. In der Folge der in Fig. 4 bis 9 veranschaulichten Betätigungen zeigt Fig. 4, wie bereits erwähnt, die Ladestellung. Eine Richtlinien dhne Pfeil kennzeichnet den Umstand, daß die Trommel in der einen oder anderen Richtung in Drehung versetzt werden kann, wobei die Gegenstände nur bei entsprechender Umdrehungsgeschwindigkeit ihre Lage beibehalten. Die zu galvanisiernden Gegenstände ο sind in der Lage dargestellt, in die sie beim Fall aus einem Zuführungsbehälter p gelangen. Gemäß Fig. 5 wird die Galvanisierung in der Weise durchgeführt, daß die Rotationsrichtung in der Zeichnung, die durch den Pfeil q bezeichnet ist, entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn verläuft. Bei dieseir Rotationsbewegung wird das Behandlungsgut bei jeder Umdrehung vollständig umgewälzt. Fig. 6 veranschaulicht das Entleerungsstadium, in welchem die Umkehrung der Rotationsrichtung in eine Bewegung im Uhrzeigersinn, wie durch den Pfeil r angedeutet, zur Folge hat, daß das Behandlungsgut, wie bei s dargestellt, in ein Schöpfgefäß t entladen wird, das in der Lösung auf einer geneigten Fläche u angeordnet ist, wobei die zu galvanisierenden Gegenstände von der Trommel c nach dem Schöpfgefäß t durch den Elektrolyten selbst hindurchgehen. Fig. 7 veranschaulicht das aus dem Bottich entlernte Schöpfgefäß t, wobei das Anheben, wie durch den Pfeil ν angedeutet, erfolgen kann. Fig. 8 zeigt das Schöpfgefäß t in gekippter Stellung, in der die galvanisierten Gegenstände 0 in einen Korb w entladen werden sollen. Gemäß Fig. 9, die sich auf die Wiederladungsstellung bezieht, ist das Schöpfgefäß t in den Galvanisierungsbottich b zurückgebracht. Die verschiedenen Teile befinden sich in geeigneter Lage, um sie wiederum einzuladen, so daß sie ihre Stellung, wie in Fig. 4 angedeutet, einnehmen. Gemäß Fig. 10 und 11 ist der Strom zu dem Teil zugeführt, der als Anode / bezeichnet wurde. Der Strom wird aus einer Stromquelle entnommen, die durch das Zeichen + bezeichnet ist; er wird durch flexible, isolierte Leitungen geführt. Die Enden dieser mit χ bezeichneten Leitungen befinden sich in Kontakt mit den Behandlungsgegenständen 0. Die Bedeutung des Doppelzeichens + ist, daß, wenn die Trommel zur Galvanisierung des Behandlungsgutes 0 gebraucht wird, daß letzere als Kathode dient, während, wenn die Trommel zum Anodisieren oder Reinigen des Behandlungsgutes ο oder z. B. zu Oxydationszwecken benutzt wird, das Werkgut als Anode geschaltet ist. Die Leitungen χ sind in der Trommel c durch abgedichtete Öffnungen Y an den Nabenstellen derselben eingeführt. Gemäß Fig. 12 und 13 ist weiterhin ein innerer Teil in Form einer röhrenförmigen Elektrode s angeordnet, der in der Achse der Trommel verläuft. Dieser Teil ζ ist so angeordnet, daß er die Leitfläche d nicht stört, indem der Radius R oder die Entfernung der Elektrode ζ von der Mitte der Trommel geringer ist als der Abstand R1 zwischen der Leitfläche d und der Mitte der Trommel. Da das Behandlungsgut immer nach der Bodenzone der Trommel hingleitet, ist an der Stelle, an welcher die Elektrode sich der Leitfläche am nächsten befindet, immer nur ein kleiner Spielraum erforderlich. Die Galvanisierungsausbeute (die mit den Eigenschaften der Lösung gegeben ist) ist höher als bei anderen Trommelanlagen. Dies hängt damit zusammen, daß die Trommel zum Zweck der Füllung oder Entladung nicht aus ihrer Stellung herausbewegt zu werden braucht. Infolgedessen kann die Anodenfläche maximal gestaltet und in nächster Nähe des Werkstücks angeordnet sein. Mit der Schöpf- oder Saugwirkung, die infolge der Nähe der Trommel bei äußerer Anordnung der Elektroden verbunden ist, wird die Lösung beständig hinter den Anoden in die Trommel zurückgezogen. In der Praxis wird zweckmäßig jeweils eine Menge des Arbeitsgutes eingesetzt, die für den Bedienungsmann leicht zu handhaben ist, z. B. eine Teilmenge von etwa 13 bis 15 kg. Ein Bedienungsmann kann ohne weiteres zwei Maschinen beaufsichtigen. Ebenso kann ein Bedienungsmann bei Galvanisierung mit Zink etwa 115 kg verarbeiten. Auch bei verhältnismäßig kleiner Einheitsladung wird die Gesamtproduktion für die Trommeleinheit infolge der Verkürzung der Behandlungszeit und des gesteigerten GaI-vanisierungseffekts erhöht. P A T P X T \ '< S P P. (- C Π Ε :

1. Vorrichtung zur elektrolytischen Behandlung von Gegenständen in kleinen Mengen unter Verwendung einer Trommel, die in einen Elektrolyten eintaucht, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommel (c) in der Längsrichtung eine ständig offengehaltene Öffnung besitzt, an deren einen Kante eine in das Trommelinnere ragende feststehende Leit- und Schleusenfläche (d) derart angeordnet ist, daß sie die gesamteT rommelöffnung überdeckt und je nach dem Drehsinn der Trommel eine mühelose Füllung oder Entleerung der Trommel gestattet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenelektroden (e) sich außerhalb der Trommel befinden, in ihrer Form der Trommel angepaßt und in solcher Nähe derselben angeordnet sind, daß die Trommel mit hoher Geschwindigkeit unter Erzeugung einer kombinierten Schöpf- und Pumpwirkung auf die Lösung bei Anwendung hoher Stromdichte und Aufrechterhaltung im wesentlichen gleichbleibender Stärke des Elektrolyten arbeiten kann.

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise eine stromführende durch die Trommelachse geführte isolierte Leitung (x) so angeordnet ist, daß ihr blankes Ende mit den zu behandelnden Gegenständen in Berührung steht.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommel in einem Behälter angeordnet ist, der aus zwei Teilen (a, b) besteht, wobei der eine Teil (o) zur Aufnahme des Elektrolyten dient, während der andere Teil (b) den Antriebsmechanismus (;) für die Trommel aufnimmt.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 200 385;
USA.-Patentschrift Nr. 2 249 609.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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