DE10308731B4 - Verfahren und Vorrichtung zur galvanischen Beschichtung von Hohlkörpern - Google Patents

Abstract

Verfahren zur galvanischen Beschichtung eines
– an einem Gestell (8)
– elektrisch isoliert,
– horizontal drehbar
– befestigten,
– mindestens einen Hinterschnitt aufweisenden und
– in einen Elektrolyten (4) getauchten Hohlkörpers (10),
der anlässlich des Galvanisierprozesses in eine Rotation um eine horizontale Achse (14) versetzt wird,
wobei mindestens eine Anode (22) durch eine in dem Hohlkörper (10) befindliche Öffnung (18) in dessen Innenraum (20) hineinragt,
dadurch gekennzeichnet,
– dass sich ein durch die Öffnung (18) teilweise in den Hohlkörper (10) eingeführter Schlauch oder eingeführtes Rohr (28) während des Eintauchens des Hohlkörpers (10) in das Bad (4, 6) selbsttätig vollständig mit Elektrolyt-Flüssigkeit (4) füllt, und
– dass das äußere Ende (Öffnung, 32) des Schlauchs/des Rohres (28) beim Herausheben des Hohlkörpers (10) aus dem Elektrolyten (4) infolge der Schwerkraft unter das Niveau des im Innern des Hohlkörpers (10) befindlichen Endes (der...

Description

• Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur galvanischen Beschichtung von Hohlkörpern mit und ohne Hinterschnitt und eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
• Zur Durchführung eines solchen gattungsgemäßen Verfahrens weist die in der DE-PS 35 19 906 C1 beschriebene Vorrichtung ein galvanisches Bad auf. Um auch bei Hohlkörpern mit Hinterschnitt innenseitig eine gleichmäßige Benetzung und damit gleichmäßige galvanische Beschichtung zu erzielen, ist zur Lageveränderung einer im Hohlkörper nach dem Eintauchen in einen Elektrolyten verbleibenden Gasblase eine Bewegung des zu galvanisierenden Hohlkörpers erforderlich. Gemäß DE-PS 35 19 9061 werden die in ein galvanisches Bad zu tauchenden und dort zu galvanisierenden Hohlkörper vertikal in einem Gestell befestigt und im eingetauchten Zustand um eine horizontale Achse geschwenkt oder gedreht.
• Bezüglich der Anodenzuführung ist bei dieser Art Aufhängung entweder die Installation von Gleitkontakten erforderlich oder man beschränkt sich bei loser Kabelzuführung auf eine Hin- und Herbewegung (Schwenkbewegung).
• Da der Hohlkörper Hinterschneidungen aufweist, ist ein vollständiges Ausgießen (Entleeren) nach dem Galvanisierprozess nicht möglich, so dass die restliche Flüssigkeit – insbe sondere bei mehreren, aufeinanderfolgenden, miteinander unverträglichen Galvanisierbädern – ausgedunstet und der Hohlkörper getrocknet werden muss.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs geschilderten Art zu schaffen, mit dem eine Vermeidung dieser Missstände auf einfache Weise ermöglicht wird.
• Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass ein Verfahren geschaffen wird zur galvanischen Beschichtung eines
• – an einem Gestell
• – elektrisch isoliert,
• – horizontal drehbar
• – befestigten,
• – mindestens einen Hinterschnitt aufweisenden und
• – in einen Elektrolyten getauchten Hohlkörpers, der anlässlich des Galvanisierprozesses in eine Rotation um eine horizontale Achse versetzt wird, wobei mindestens eine Anode durch eine in dem Hohlkörper befindliche Öffnung in dessen Innenraum hineinragt, dadurch gekennzeichnet,
• – dass sich ein durch die Öffnung teilweise in den Hohlkörper eingeführter Schlauch oder eingeführtes Rohr während des Eintauchens des Hohlkörpers in das Bad selbsttätig vollständig mit Elektrolyt-Flüssigkeit füllt, und
• – dass das äußere Ende mit einer zweiten Öffnung des Schlauchs/des Rohres beim Herausheben des Hohlkörpers aus dem Elektrolyten infolge der Schwerkraft unter das Niveau des im Innern des Hohlkörpers befindlichen Endes des Schlauches/Rohres mit einer ersten Öffnung sinkt, wodurch der beim Herausheben aus dem Elektrolyten im Innenraum des Hohlkörpers sonst aufgrund von Hinterschneidungen zurückbleibende Flüssigkeitsrest vollständig durch den Schlauch/das Rohr abläuft.
• Bevorzugte Details des erfindungsgemäßen Verfahrens und eine entsprechende Anordnung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen.
• Aufgrund eines endseitigen Schwimmers befindet sich die höchste Stelle des teilweise außerhalb des Hohlkörpers, aber innerhalb des galvanischen Bades befindlichen Schlauches an seinem mit Schwimmer versehenen äußeren Ende, während sich das andere Ende des Schlauches innerhalb des Hohlkörpers an dessen tiefster Stelle befindet. Der Schlauch ist so kurz ausgebildet, dass keine Zwischenmaxima vorhanden sind. Somit können sich im Schlauch bei seinem Vollaufen keine Luftblasen festsetzen. Beim Herausheben des Hohlkörpers aus dem Bad nimmt das mit dem Schwimmer versehene äußere Ende des Schlauches den tiefsten Punkt ein. Der Schlauch läuft leer und nimmt dabei die restliche, an der tiefsten Stelle des Hohlkörpers befindliche Flüssigkeit mit. Auf einen separaten Trocknungsvorgang kann deshalb verzichtet werden.
• Da die Öffnung des Hohlkörpers bereits beim Eintauchen in das Galvanisierbad horizontal ausgerichtet ist, erfolgt ein allmähliches Füllen. Ein plötzliches Hineinschießen der Flüssigkeit, wie beim Eintauchen eines Hohlkörpers mit vertikal nach oben gerichteter Öffnung, wird vermieden, d. h., es spritzt keine Elektrolytflüssigkeit in die Umgebung. Flüssigkeit geht nicht verloren und braucht deshalb nicht nachgefüllt zu werden.
• Da die Achse der Rotationsbewegung mit der Längsachse des Hohlkörpers identisch ist, kann die in den Hohlkörper hineinragende Anode starr am Gestell befestigt sein. Ein Mitdrehen der Anode – wie bei vertikal angeordneten Hohlkörpern – ist nicht erforderlich.
• Die Anode kann an ein einfaches Schwenklager montiert sein, womit sie vor dem Galvanisieren in den Hohlkörper hinein- und nach dem Galvanisieren wieder herausschwenkbar ist. Hierdurch wird der Montageaufwand zur Vorbereitung des Galvanisiervorganges beträchtlich vereinfacht.
• Der Schlauch kann zumindest teilweise aus einem starren Rohr bestehen, wobei lediglich das auf den tiefsten Punkt innerhalb des Hohlrohres gerichtete Endstück als flexibler Schlauch ausgebildet ist, damit bei unbeabsichtigten Berührungen keine Beschädigungen der Oberfläche des Hohlkörpers auftreten.
• Eine Vereinfachung wird zudem erzielt, wenn die Anode als hohles Rohr ausgebildet ist, an den das innere Ende des Entleerungsschlauches angeflanscht ist. Da somit der Entleerungsschlauch an der Anode befestigt ist, ist er kein separates Teil, was die Montage und Demontage des (mindestens einen) Hohlkörpers auf dem Gestell erheblich vereinfacht.
• Vorzugsweise stellt der am Boden des Hohlkörpers befindliche Zapfen die als Kathode dienende Gegenelektrode dar.
• Verglichen mit dem nächstkommenden Stand der Technik ist bei der erfindungsgemäßen Anordnung ein weniger aufwendiges Gestell erforderlich. Da bei der erfindungsgemäßen Lösung nur die Hohlkörper um ihre horizontal liegende Achse gedreht werden und nicht das ganze Gestell im Elektrolyten hin- und hergeschwenkt werden muss, kann das Volumen des Galvanisierbades auf die mit der Größe des zu galvanisierenden Hohlkörpers vorgegebene Mindestgröße beschränkt werden.
• Anhand der Zeichnung werden nachstehend zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Es zeigt:
• 1 die Prinzipdarstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Anordnung nebst eines zu beschichtenden Hohlkörper im Längsschnitt, und zwar:
• 1a in der Position während des Galvanisierens und 1b aus dem Elektrolyten herausgehoben;
• 2 die Prinzipdarstellung bezüglich der zu verwendenden Anode eines zweiten Ausführungsbeispiels.
• Die in der 1a schematisch dargestellte Anordnung 2 zur Herstellung einer galvanischen Beschichtung besteht aus einem mit galvanischer Flüssigkeit 4 gefüllten Behälter 6 (galvanisches Bad). In dieses galvanische Bad 4, 6 ist ein Gestell 8 eintauchbar und wieder herausnehmbar. An das Gestell 8 ist ein zu galvanisierender Hohlkörper 10 mittels eines Zapfens 12 um seine Längsachse 14 in einem Drehlager 16 drehbar und elektrisch isoliert befestigt. Die Isolation kann dadurch realisiert sein, dass das Drehlager 16, der Zapfen 12 und/oder das Gestell 8 elektrisch isoliert ist (sind).
• Der Hohlkörper 10 ist an dem Zapfen 12 so befestigt, dass seine Öffnung 18 seitlich gerichtet ist. In das Innere 20 des Hohlkörpers 10 ragt eine als Anode 22 gepolte Elektrode hinein. Während des Galvanisierens wird der in den Elektrolyten 4 getauchte Hohlkörper 10 über den Zapfen 12 um seine Längsachse 14 in Umdrehungen versetzt. Dabei dreht sich die Elektrode 22 nicht mit.
• Unabhängig davon, ob beim Füllen eine evtl. in dem Hohlkörper vorhandene Gasblase 24 oben stehen bleibt, wird die Innenoberfläche 26 des Hohlkörpers 10 durch die Umdrehungen von der im Innern 20 befindlichen Elektrolyt-Flüssigkeit 4 vollständig benetzt.
• Außer der Elektrode 22 ragt in das Innere 20 des Hohlkörpers 10 ein Schlauch 28 hinein. Dieser Schlauch 28 ist derartig befestigt, dass sein eines Ende 30 an der tiefen Stelle innerhalb des Hohlkörpers 10 zu liegen kommt. Das andere Ende 32 ist mit einem Schwimmer versehen und befindet sich außerhalb des Hohlkörpers 10 – aber innerhalb des Elektrolyten 4. Durch diese Lage wird der Schlauch 28 während des Galvanisierprozesses selbsttätig vollständig mit Elektrolyt 4 gefüllt.
• Beim Herausheben des Hohlkörpers 10 sinkt die zweite (mit Schwimmer versehene) Öffnung 32 des Schlauches 28 infolge der Schwerkraft unter das Niveau der ersten Öffnung 30 (1b). Deshalb läuft der beim Herausheben aus dem Elektrolyten 4 im Inneren 20 des Hohlkörpers 10 verbleibende Flüssigkeitsrest durch den Schlauch 28 nach außen ab.
• Die in 2 ebenfalls vereinfacht dargestellte Anordnung 2 zeigt den Längsschnitt durch einen Hohlkörper 10, der mittels eines Zapfens 12 drehbar an einem Gestell 8 angeordnet ist.
• Das Besondere an dieser Anordnung 2 ist die links im Bild dargestellte Anode 22', die schwenkbar an einem Drehlager 34 befestigt ist.
• Die Anode 22' ist zudem hohl, d. h. als Rohr, ausgebildet. An das innere Ende des Rohres 22' ist ein Schlauchstück 28a angeflanscht, dessen Ende 30 an der tiefsten Stelle des Hohlkörpers 10 zu liegen kommt. Am äußeren Ende der stabförmigen Anode 22' ist ein weiteres, mit Schwimmer 32 versehenes Schlauchstück 28b angeflanscht. Ähnlich wie gemäß 1a/1b füllt sich das aus hohler Anode 22' und Schlauchstücken 28a, 28b gebildete Volumen beim Eintauchen mit Elektrolytflüssigkeit 4, während beim Herausheben aus dem Elektrolyten 4 durch das Leerlaufen des Schlauches/Rohres 28a, 22' 28b auch eine gänzliche Entleerung des Hohlkörpers 10 erfolgt.

2

Anordnung, Vorrichtung

4

galvanische Flüssigkeit, Elektrolyt, Elektrolyt-Flüssigkeit

6

Behälter

4

Elektrolyt

6

galvanisches Bad

8

Gestell

10

(zu galvanisierender) Hohlkörper

12

Zapfen

14

Längsachse des Zapfens, Längsachse des Hohlkörpers, horizontale Achse

16

Drehlager

18

Öffnung des Hohlkörpers

20

Inneres des Hohlkörpers, Innenraum, Innenvolumen

22

Anode, Elektrode

22'

(hohle) rohrförmige Anode, Rohr

24

Gasblase

25

Elektrolytrest

26

Innenoberfläche

28

Schlauch/Rohr

28a, 28b

Schlauchstück

30

erste Öffnung, innere Öffnung, ein Ende des Schlauchs

32

Schwimmer, zweite Öffnung, äußere Öffnung, anderes Ende des Schlauchs

34

Drehlager (der Anode)

Claims (9)

1. Verfahren zur galvanischen Beschichtung eines – an einem Gestell (8) – elektrisch isoliert, – horizontal drehbar – befestigten, – mindestens einen Hinterschnitt aufweisenden und – in einen Elektrolyten (4) getauchten Hohlkörpers (10), der anlässlich des Galvanisierprozesses in eine Rotation um eine horizontale Achse (14) versetzt wird, wobei mindestens eine Anode (22) durch eine in dem Hohlkörper (10) befindliche Öffnung (18) in dessen Innenraum (20) hineinragt, dadurch gekennzeichnet, – dass sich ein durch die Öffnung (18) teilweise in den Hohlkörper (10) eingeführter Schlauch oder eingeführtes Rohr (28) während des Eintauchens des Hohlkörpers (10) in das Bad (4, 6) selbsttätig vollständig mit Elektrolyt-Flüssigkeit (4) füllt, und – dass das äußere Ende (Öffnung, 32) des Schlauchs/des Rohres (28) beim Herausheben des Hohlkörpers (10) aus dem Elektrolyten (4) infolge der Schwerkraft unter das Niveau des im Innern des Hohlkörpers (10) befindlichen Endes (der ersten Öffnung, 30) sinkt, wodurch der beim Herausheben aus dem Elektrolyten (4) im Innenraum (20) des Hohlkörpers (10) sonst aufgrund von Hinterschneidungen zurückbleibende Flüssigkeitsrest vollständig durch den Schlauch/das Rohr (28) abläuft.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlkörper (10) horizontal ausgerichtet in das Galvanisierbad (4, 6) eingetaucht wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlkörper (10) während des Galvanisierprozesses um seine eigene, horizontal ausgerichtete Längsachse (14) geschwenkt und/oder gedreht wird, wobei sich die mindestens eine in den Innenraum (20) des Hohlkörpers (10) hineinragende Anode (22) nicht mitdreht.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die während des Galvanisierprozesses in den Hohlkörper (10) hineinragende Anode (22) zuvor in diese Position hinein- und nach dem Galvanisieren wieder herausgeschwenkt wird.
5. Anordnung (2) zur galvanischen Beschichtung eines an einem Gestell (8) elektrisch isoliert, horizontal schwenk- und/oder drehbar befestigten, mindestens einen Hinterschnitt aufweisenden und in einen Elektrolyten (4) getauchten Hohlkörpers (10), in dessen Innenraum (20) durch eine Öffnung (18) mindestens eine Anode (22) hineinragt, zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, – dass ein Schlauch/Rohr (28) durch die Öffnung (18) teilweise in den Innenraum (20) hineinragt, wo er/es an der tiefsten Stelle des Innenraumes (20) endet, und – dass das außerhalb des Hohlkörpers (10) endende Teilstück des Schlauches/Rohres (18) an seinem Ende (32) einen Schwimmer aufweist.
6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (18) des Hohlköpers (10) während des Galvanisiervorganges seitlich orientiert ist.
7. Anordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Anode (22) rohrförmig-hohl ausgebildet ist und ein Teilstück des in den Innenraum hineinragenden Schlauches/Rohres (28) darstellt.
8. Anordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die in den Innenraum (20) des Hohlkörpers (10) hineinragende Anode (22) undrehbar am Gestell (8) angeordnet ist.
9. Anordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlkörper (10) an einem Zapfen (12) befestigt ist, der drehbar am Gestell (8) angelenkt ist und die Gegenelektrode/Katode bildet.