Kontinuierliches chemisches Vernickelungsverfahren und Vorrichtung dafür Bäder für chemische Verniekelungsver- fahren waren schon früher bekannt und ent hielten in ihrer günstigsten Zusammensetzung im Liter 0,15-0,35 hlol Hypophosphitionen bei einem Molverhältnis von Ni++-ionen zu Hypophosphitionen von 0,25-0,60. Ihr pH soll zwischen 4,5 und 6,5 liegen und die Ver nickelung wird mit diesen Bädern in der Nähe des Siedepunktes der Lösung, d. h. bei 98-99 C, durchgeführt.
So ist in dem Patent Nr. 326974 ein Bad zur chemischen Vernickelung eines dabei katalytiseli wirkenden Trägers beschrieben worden. Dieses Bad besteht aus einer wäss- rigen Lösung, die Nickel- und Hypophosphit- ionen sowie eine unsubstituierte gesättigte, aliphatisehe Dikarbonsäure mit 3-6 Kohlen- stoffatomen oder ein Salz dieser Säure ent hält.
Der Ausdruck katalytisch wirkend besagt, dass die Oberfläche des Trägers die Eigenschaft hat, die Oxydations-Red'uktions- Umsetzung zwischen den Nickel- und den Hy pophosphitionen katalytisch derart zu be schleunigen, dass sieh dadurch Nickel auf sei ner Oberfläche abscheidet.
Es ist, bekannt, da.ss die Hauptschwierig keit, der man im Betrieb bei diesen Verfahren begegnet, in der Gefahr besteht, dass die Umsetzung von selbst innerhalb der Bäder und nicht, erst auf der katalytiseh wirkenden Oberfläche vor sich geht. In solchen Fällen kommt. es zur Bildung sogenannter schwarzer Niederschläge, durch die das Bad unbrauch bar wird und die Reagenzien verlorengehen.
Je mehr man die Betriebsbedingungen so einstellt, dass sie .die Reaktion begünstigen, d. h. eine schnelle Abscheidung der Nickel schichten ermöglichen, um so mehr nähert man sich auf der andern Seite denjenigen Bedin gungen, unter denen die Gefahr der Bildung, schwarzer Niederschläge besteht. Die Arbeits bedingungen müssen also möglichst so einge stellt werden, dass sie diesen beiden Erschei nungen Rechnung tragen.
Daraus folgt, dass die Bäder meist ziemlich unstabil sind und, da.ss die geringste Änderung irgendeiner der Betriebsbedingungen leicht die genannten un2b erwünschten Erscheinungen hervorrufen kann.
Man hat ,die chemische Vernickelung mit den vorstehend beschriebenen Bädern bisher immer nur diskontinuierlich vorgenommen. Bei konti nuierlicher Arbeitsweise ist jedoch ein Kreis lauf des Behandlungsbades und eine Regenera tion der Flüssigkeit. erforderlich. Eine solche Regeneration ist aber nur durchführbar, wenn ;
man jeden Bestandteil des Bades an einer be stimmten Stelle dies Kreislaufes zusetzt. Auch wenn man an der Zugabestelle für eine gute Durchmischung .der Flüssigkeit im Bade sorgt., was aber für einen guten Betrieb des Verrücke- , lungsvorganges nicht günstig ist, so ist es doch unausbleiblich,
dass sich örtlich Zonen zu ho her Konzentrationen der in Frage kommenden Reagenzien herausbilden. Bei einer Badtempe- ratur von etwa 99 führt die Bildung solcher Zonen übermässiger Konzentration unausbleib lich zu einer Störung der Gleichgewichtsver- hältnisse im Bad und zur Bildung der uner wünschten schwarzen Niederschläge.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die kontinuierliche Durchführung eines solchen chemischen Vernicklungsverfahrens unter Vermeidung der unerwünschten Bil dung solcher Niederschläge, wobei die zu ver nickelnden Gegenstände aus dabei katalytisch wirkenden Stoffen einem Bad ausgesetzt wer den, das im Liter 0,15-0,35 Mol Hypophos- phitionen enthält,
wobei das Molverhältnis von Ni++-ionen zu Hypophosphitionen zwischen 0,25 und. 0,60 .liegt und der pH-Wert des Bades 4,5-5,6 beträgt und der Verniekelunb vor- ga.ng bei 98-99 C vor sich geht.
Das erfin dungsgemässe Verfahren ist dadurch gekenn zeichnet, dass man den Gehalt des Bades an Nickel- und Hypophosphitionen durch Zu gabe von Ergänzungsreagentien und den pH- Wert durch Zugabe alkalischen Mitteln an solcher Stelle aufrechterhält, wo das Bad vor übergehend auf eine Temperatur von an nähernd 65 C gebracht ist.
Bei der Abkühlung des Bades auf 65 C ist es zweckmässig, -das Bad gleichzeitig mit der Abkühlung zu konzentrieren und es beim Wiederenvärmen wieder auf die ursprüng liche Raummenge zu verdünnen; dies ist bei der Kreislaufführung dadurch möglich, da.ss man das Bad durch Vakuumv erd-ampfung ab kühlt und später durch Einblasen von Dampf gleichzeitig erwärmt und wieder verdünnt. Diese Massnahmen sind ohne weiteres bei kon tinuierlichem Betrieb während des Kreislaufes der Bäder durchführbar.
Die abwechselnde Konzentrier- und Verdünnungsbehandlung macht vorzugsweise ungefähr 31/o des Ge samtvolumens der umlaufenden Flüssigkeit aus.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich ferner auch auf eine Vorrichtung zur Durch führung dieses Verfahrens. Diese Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Ver nickelungskammer, eine Abkühleinrichtung, eine Vorrats- und Regenerierkammer sowie eine Beheizungseinrichtung aufweist. Die Behei- zungsvorrichtung besteht zweckmässigerweise aus einem Kondensator, in den ein Frisch dampf-Injektor mündet, während,
die Ab kühleinrichtung aus mindestens einer Vaktium- Verdampfeinrichtting besteht., wobei in dieser Verdampfungseinrichtung abgesaugter Dampf wieder in den Kondensator eingeführt werden kann.
Eine besonders interessante Ausführungs form des Verfahrens ist die, bei der die Vernickelung in einem Kessel erfolgt, dessen Innenwand die zu vernickelnde Oberfläche darstellt. Wenn dieser Kessel eine zylindrische Gestalt hat, lässt man ihn zweckmässig um die Zylinderachse umlaufen, wobei die Rad flüssigkeit in axialer Richtung langsam hin durchströmt und- bei der Umdrehung des Zylinders alle Teile von dessen Innenwandun gen benetzt.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch als neues industrielles Erzeugnis einen nach dem erfindungsgemässen Verfahren vernickel ten Behälter, z. B. einen Tank- oder einen Eisenbahnwagenkessel, .der eine ZVandung be sitzt, die aus einem oder mehreren Blechen aus katalyt-iseh wirkendem Material, die an den sich treffenden Kanten fest miteinander verbunden sind, gebildet. wird und:
der eine Schicht aus einem festen Material besitzt, das innig mit der innern Oberfläeh.e des oder der Bleche und der oder den Verbindungs- stellen verbunden ist. find, diese überdeckt, dadurch gekennzeichnet, :dass das Material der Schicht 89-97 Gewichtsprozent Nickel und 3-11 Gewielitsprozent Phosphor enthält und die Sehieht glatt, lückenlos und homogen isst und ein Futter für die -#%Tandung .darstellt.
Die Erfindung wird an Hand der nach stehenden Beschreibung noch besser verständ lich werden, in :dieser bedeutet.: Fig.1 schematisiert die Arbeitsweise der Vorrichtung, Fig.2 eine Vorrichtung zur praktischen Ausführung der Vernickelung, wobei die rechte Hälfte die V ernickelung des Kessels eines Kesselwagens darstellt. Selbstverständ lich kann man statt dieses Kesselwagens auch irgendwelche andern Gegenstände vernickeln,
wobei dann für dass Bad gegebenenfalls noch besonders Vernickehingsbehälter erforderlich sind.
Fig. 3 zeigt die Lage des Nickelüberzuges an einer Sehweissstelle des Kessels.
Fig.1 stellt eine dynamische Anlage dar, die einen Vorratsbehälter 10 für eine grosse Menge Volumen einer Lösung 11 sowie eine Vernickelungskammer 12 für eine kleine Menge Badf:lüssigkeit 13 umfasst, wobei der Behälter 1.0 unten durch die Leitung 14 mit dein Unterteil der Vernickelungskammer 12 verbunden ist.
Zur Regelung des Durehflusses der Lö sung 11, die aus dem Behälter 10 in die Bad- flü5.5igkeit 13 der Vernickelungswanne 12 fliesst, bringt mau in .der Leitung 14 ein Ven til 16 an.
Der Flüssigkeitsstand der Lösung 11 in dem Behälter 10 ist höher als der des in der Vernickelungskammer 12 vorhandenen Bades 13, so dass infolge dieses Höhenitnter- scltiedes die Lösung 11 von selbst durch die Leitung 14 fliesst, während das Bad 13 aus der Vernickelungskammer12 über deren obern Rand in eine Rinne 17 abläuft, von der eine Leitung 18 zu einer Flüssigkeitspumpe 19 führt, die mit, verschiedener Geschwindigkeit betrieben werden kann.
Die Pumpe 19 drückt für gewölrnlieh die Badflüssigkeit 13 durch die Leitung 20 von oben in .den Behälter 10 mit. der darin enthaltenen Lösung 11. Von der Leitung 20 z -eibrt noch ein für gewöhnlich .es,ehlossene,s Ventil 21 mit, einer Ablassleitung 22 ab. Die Leitung 14 umfasst einen schlangen- fö rtnigen Abschnitt 15, der von einem Man tel '?3 umgeben ist. Die Wand der Wanne 12 ist. von dem Mantel 24 umgeben; die Mäntel 23 und 24 stehen miteinander in Verbindung.
Man leitet Wasserdampf durch die Leitung 25 in die Heizkammern innerhalb der Mäntel 23 und 24 ein; das entstehende Kondensat fliesst dur < #h die Leitung 26 aus diesen Heizkammern alt.
So wird die durch die Sehlang;, 15 der Leitung 14 fliessende Lösung 11 vor dem Ein tritt in die Vernickehingswanne 12 auf die für den jeweiligen Vernickelungsvorgang bejnö- tigte Temperatur vorgewärmt; :dem in der Vernickelungswanne 12 enthaltenen Bad 13 führt man mir Aufrechterhaltung der erwähn ten Temperatur ebenfalls Wärme zu. 29 ist ein Wärmeaustauscher, der dazu dient, die Badt.emperatur vor der Rückführung des Bades in den Vorratsbehälter 10 zu senken.
In kleinen Anlagen kann man in Anbetracht dessen, dass bei ihnen die natürliche Kühl wirkung der Teile 10, 16, 17 und 18 gross genug ist, eine solche Kühlvorrichtung weg lassen.
Die zu vernickelnden Gegenstände aus katalytischem Stoff taucht man in das in der Vernickelungswanne 12 befindliche Bad, aus dem sie nach Ablauf ;der für die Erzeugung der gewünschten Stärke oder des gewünsch ten Gewichtes der Nickelschicht erforderlichen Zeit wieder herausgenommen werden. Ferner ist der Behälter 10 mit, einer Abflussleitung 27 versehen, die durch eine damit verbundene Absperrvorrichtung 28 gewöhnlich verschlos sen gehalten wird.
Es versteht sich, dass man die Teile der Anlage aus nicht katalytischen Stoffen, z. B. aus Glas, Quarz, bestimmten Kunstharzen iusw., herstellt, um eine unbeab sichtigte Nickelabscheidung auf -diesen Teilen zu vermeiden.
So bestehen die Hauptunter schiede zwischen der Lösung 11 in dem Vor ratsbehälter 10 und dem Bad 13 in der Ver nickelungswanne in den Temperaturen, dem Vorhandensein eines katalytisch wirkenden Stoffes, dem Volumen und der chemischen Zusammensetzung der beiden Flüssigkeiten. Der Unterschied zwischen der durchschnitt lichem chemischen Zusammensetzung des Ba des 13 und der der Lösung 11 hängt davon ab, in welchem Umfange sich im Betriebe Nickel abscheidet und Hypophosphit oxydiert wird.
Diese Unterschiede in der Zusammen setzung haben jedoch keineswegs dieselbe Be deutung wie die entsprechenden Unterschiede zwischen dem Aufangs- und dem Endzustand eines diskontinuierlich arbeitenden Vernicke lungsbades. Die sich daraus ergebenden Vor teile wurden bereits beschrieben.
Der in Fig. 2 der Zeichnung dargestellte, innen zii verrück elnde Kessel 10a eines Kessel- wagens hat einen nicht genau waagrecht ge- lagerten zylinderförmigen Behälter 11a, der aus einer bestimmten Zahl von genau zylin- drischen Teilen 12a, 13a,
14a und 15a zusam mengesetzt ist und zwei konvexe End- oder Kopfstücke 16a und 17a und einen senkrech ten zylindrischen in der Mitte angebrachten Ansatz 18a mit einem Mannloch und einem abnehmbaren Deckel 19a hat, der flüssigkeits dicht auf dem Mannloch durch eine Reihe von (nicht dargestellten) Schrauben oder in ähnlicher Weise befestigt ist.
Die aneinander grenzenden Ränder der verschiedenen Teile 12a-18a des Körpers 11a sind zweckmässig flüssigkeitsdicht, z. B. durch Schweissung, mit einander verbunden. Zum Beispiel sind, wie in Fig.3 dargestellt, die benachbarten Teile 14a und 15a durch die Schweissnaht 20a mit einander verbunden.
Die Teile 12a usw. des Körpers 11a bestehen vorzugsweise aus Stahl blech üblicher Art, und die Schweissnähte 20a usw. sind vorzugsweise mit stählernen Schweiss stäben hergestellt. Ausserdem erhält der Kes sel 10a einen glatten zusammenhängenden und ganz homogenen Innenüberzug 21a, der fest an der Innenseite des Körpers 11a haftet und dessen Stärke zwischen 0,02.5-0,127 mm liegt.
Dieser Überzug besteht im wesentlichen aus einer Nickel-Phosphor-Legierung im Ge- wichtsverhältnis von ungefähr 89-97% Nik- kel und 11-3% Phosphor. Ferner gehören zu dem Behälter 10a geeignete (nicht darge stellte) Füll- und Entleerungseinrichtungen,
die meist ebenfalls aus Stahl bestehen und mit aus der erwähnten Legierung bestehenden Innenüberzügen versehen sind. Somit ist die gesamte Innenseite des Kessels 10a mit dem \beschriebenen nichtkorrodierenden Überzug versehen iurd ebenso auch jeder Teil der In nenfläche, der mit. der zu befördernden oder zu lagernden Flüssigkeit in Berührung kommt.
Ein solcher Kessel 10a ist deshalb aLisgezeich- net zur Beförderung verschiedener Flüssig keiten, z. B, von Getränken oder chemischen Produkten usw. geeignet, die normalerweise einen aus Stahl bestehenden Kessel angrei fen oder auch durch Berülix2ing mit ihm ver unreinigt würden.
Der erwähnte nicht korro- d,ierende Innenüberzug 21a wird jedenfalls durch die meisten der erwähnten verschie denen Flüssigkeiten nicht angegriffen, noch werden die Flüssigkeiten durch Berührung mit der Innenauskleidung 21a, verunreinigt, so dass sich Kessel :dieser Art für die Beförde rung und Lagerung einer grossen Zahl von Flüssigkeiten gut eignen, für die man ge wöhnliche Stahlkessel nicht benutzen kann.
Aus Fig.2 geht ferner hervor, dass man zur chemischen Vernickelung (als Innenaus kleidung 21a) des Kessels 10a nach dem vor liegenden Verfahren eine Vorrichtung ver wenden kann, die hauptsächlich je eine An ordnung von Rollenl.agerpaaren 22a, und 23a aufweist, die in einem solchen Abstand von einander liegen, dass darauf der zu ver nickelnde Kessel abnehmbar etwa waagrecht aufgelegt und um seine Längsachse gedreht werden kann.
Genau genommen weicht die durch eine gestrichelte Linie 24a dargestellte L@ängsacbse des Kessels 10a allerdings um einen kleinen Winkel von der Waagrechten ab, wie die gestrichelte Linie '215a zeigt, derart, dass das rechte Ende des Kessels 10a etwas niedriger liegt als das linke.
Die Vorrichtun- ist auch mit einer Dnickrolleileinrichtung 26a versehen, die das untere rechte Ende des gewölbten Kopfendes 17a des Kessels 10a ab stützt, sowie mit einem Elektromotor 27a zum Antrieb der Rollenlageranord'nung 23a. Beim Betriebe des Antriebsmotors 27a versetzt das am rechten Ende .des Kessels Na liegende Rollenlager 23a den Kessel durch Reibung in Umdrehung;
@die Rollenlager 22a tragen das linke Ende des Kessels 10a, und die Diuick- rolleneinrichtung 26a stützt das rechte Kopf ende 1.7a ab, so dass er sich nicht in der Längsrichtung verschieben kann, während er sich um seine Längsachse 24a dreht.
Die Lageranordnung 22a hat deshalb Laufrollen, die Anordnung 23a Antriebsrollen und die Einrichtung 26a Druckrollen. Im übrigen können bei dieser Anordnung die verschie denen Rollen der Vorrichtungen 22a, 23a und 26a in bekannter Weisse mit Gummi oder der gleichen überzogen sein, um übermässigen Lärm im Betriebe zu vermeiden und die Mit rahme des Kessels 10a durch das Angreifen der Rollen an seiner Aussenseite zu erleich tern.
Das linke Kopfende 16a des Kessels ist. mit einer flüssigkeitslichten Anschlussvor- riehtung 28a, versehen, die aus dem dreh baren Teil 29a und dem feststehenden Teil 30 besteht, wobei der drehbare Teil 29a flüs- sigkeitsd.ieht in einer in der Mitte des Kopf endes 1.6a befindlichen Öffnung sitzt und der feststehende Teil 30 vom Untergrund oder dergleichen aus getragen wird, wie bei 31 ge zeigt ist.
In ähnlicher Weise ist der rechte Kopf 17a mit einer flüssigkeitsdichten An- Sehlussvorrichtung 32 versehen, die aus dem drehbaren Teil 33 und dem feststehenden Teil 34 besteht, wobei der drehbare Teil 33 flüssig- keit:sdieht in einer in der Mitte des Kopf- endes 17cc befindlichen Öffnung sitzt, wäh rend der feststehende Teil 34 wieder von dem Fundament 31 getragen wird.
Des weiteren besitzt die Vorrichtung einen Sammelbehälter 35 mit einer Vorratskammer 36 und einer mit ihr kommunizierenden Re- generierka.mmer 37. Der Boden der Vorrats kammer 36 ist an seiner tiefsten Stelle mit. einem Ablassrohr 38 versehen, das durch ein handbetätigtes Ventil 39 gedrosselt werden kann; der Boden der Kammer 37 hat eben falls an der tiefsten Stelle einen durch das handbetätigte Ventil 41 regelbaren Ablass 40.
Die Verbindung zwischen den Kammern 36 und 37 liegt vorzugsweise etwas oberhalb ihrer Böden, wie bei 42 gezeigt ist; eine Anzahl von Verteilerplatten 43 sind in der Vorrats kammer 36 angebracht, und eine Reihe von Mischern oder Rührern befinden sich in .der Regenerierkammer 37 und sitzen auf einer Antriebswelle 45, die von einem Elektromotor 46 bewegt wird.
Der Sammelbehälter 35 selbst dient liauptsäehlich zum Lagern der Haupt menge einer wässrigen, chemischen Vernicke- lungsläsung mit Nickelkationen und Hypo- phosphitanionen, während der Kessel 10a nur einen verhältnismässig kleinen Teil der ge nannten Lösung als Behandlungsbad aufzu nehmen vermag. Beispielsweise fasst der Sam- melbehälter 35 etwa 57000 Liter und der Kessel IOa höchstens etwa. 38 000 Liter.
In dem Sammelbehälter 35 wird die Haupt- menge der Lösung bei verhältnismässig niedri ger Temperatur gelagert, die mit etwa 65 C erheblich unter dem Siedepunkt der Lösung liegt, und auch ziemlich hochkonzentriert in bezug auf ihren Wassergehalt; in dem Kessel 10a dagegen hält man einen kleinen Teil der Lösung auf ziemlich hoher Temperatur, die mit 99 C etwas unter ihrem Siedepunkt liegt, wobei die Lösung in bezug auf ihren Wasser gehalt verhältnismässig verdünnt, ist.
Zur Her stellung der Vernickelungsbäder können etwa die Nickelkationen aus handelsüblichem Nik- kelchlorid und die Hypophosphitanionen aus handelsüblichem Natriumhypophosphit stam men.
Die Anlage besitzt. weiter zwei motorisch angetriebene Pumpen 4 7 und 48, ,ein Filter 49, zwei Kondensatoren 50 und 51, zwei Kon- densatsammler 52 und 53, zwei Dampfstrahl Vakuumpumpen 54 und 55 und einen Rad behälter 56 sowie verschiedene Verbindungs leitungen und Hilfsgeräte, die nachstehend noch näher beschrieben werden.
Aus dem Vorratsbehälter 36 geht unten eine Leitung 5 7 ab, in der sieh ein handbetätigtes Ventil 58 befindet, und oben eine Leitung 59, die ein handbetätigtes Ventil 60 hat; diese Lei tungen 57 und 59 sind miteinander durch eine Umgehungsleitung 61 mit einem hand betätigten Ventil 62 verbunden.
Von den Leitungen 61 im@d@ 57 für eine Leitung 63, in der sich ein handbetätigtes Ventil 64 und ein Rücksehlagventil 65 befinden, nach dem Eimass der Pumpe 47; und ebenso sind die Leitungen 59 und 61 durch eine Leitung 66, in der sieh ein handbetätigtes Ventil 67 und ein Rückschlagventil 68 befinden, mit dem Einlass des Filters 49 verbunden.
Von dem Auslass der Pumpe 47 führt eine Leitung 69 mit .einem handbetätigten Ventil 70 nach dem Einlass des Filters 49, dessen Auslass durch eine Leitung 71 über das handbetätigte Ventil , 72 mit dem Oberteil des Kondensators 50 verbunden ist.
Weiter kann ein Durchfluss- messer 73, vorzugsweise ein Rotameter , durch eine zwei handbetätigte Ventile 74 und 75 und zwei Rückschlagventile 76 und<B>77"</B> enthaltende Einrichtung derart in die Leitung 71 eingeschaltet werden, dass die Menge der durch die Leitung 71 in den Kondensator 50 fliessenden Lösung genau gemessen werden kann.
Nach dieser Beschreibung ist es klar, dass bei entsprechender Bedienung der Ventile 58, 60, 62 und 64 die Lösung entweder aus dem Unterteil oder dem Oberteil der Vorratskam mer 36 in. den Einlass der Pumpe 47 gezogen werden kann. Weiter kann man durch Be tätigung des Ventils 70 die Durehflussge- schwindigkeit der Lösung am Auslass der Pumpe 47 regeln und durch entsprechende Einstellung des Ventils 67 einen Teil der Lösung vom Auslass der Pumpe 47 abzweigen und unter Umgehung des Filters 49 nach dein Einlass der Pumpe 47 zurückleiten, wo durch bei voller Tätigkeit der Pumpe 47 eine beliebige Menge der Lösung durch das Filter 49 geschickt werden kann.
Auf jeden Fall wird die Lösung aus der Vorratskammer 36 durch die Pumpe 47 entnommen und von oben in den Kondensator 50 gepumpt, von dessen Unterteil aus die Lösung über eine mit einem Rückschlagventil 79 versehene Lei tung 78 entweder in den Kessel 10a oder in den Badbehälter 56 oder in beide fliesst.
Vor zugsweise hat die Leitung 78 nach dem Ein lass des Badbehälters 56 hin ein handbetätig tes Ventil 80 und ein Rückschlagventil 81, und nach dem feststehenden Teil 30 der Vor- richtimg 28a hin ein handbetätigtes Ventil 82 und ein Rückschlagventil 83.
Die Lösung in der Leitung 78 kann auch über die mit einem handbetätigten Ventil 85 und einem Rüek- schlag < -entil 86 versehene Leitung 84 in die Regenerierkammer 37 zurückgeführt werden, eine Anordnung, deren Zweck weiter unten noch näher beschrieben wird. Frischdampf unter etwa 9 atü wird aus einer Dampfleitung 87 über ein handbetätigtes Ventil 88 dem Düsenteil der Dampfstrahl-Vakuumpumpe 54 zugeführt;
ebenso wird Abdampf aus dem Oberteil des Kondensatsammlers 53 abgezogen und durch die Leitung 89 in den Düsenteil der Dampfstrahl-Vakuumpumpe 54 geleitet; und der gesamte Dampf aus der Dampfstrahl- Vakuumpumpe 54 wird, dann durch eine Lei- tung 90 in den Oberteil des Kondensators 50 geblasen.
Beim Betriebe der Dampfstrahl-Va- kuumpumpe 54 werden stündlich ungefähr 700 kg Frisehdampf dnreh die Leitung 87 ge führt und etwa ebensoviel Wasserdampf durch die Leitung 89, so da.ss etwa, insgesamt. 1400 lig Dampf durch die Leitung 90 in den Konden sator 50 gelangen und die durch die Leitung <B>71</B> dein Kondensator von oben zugeführte Lösung erwärmen und gleiehzeitig verdünnen.
Die durch die Leitung 71 oben in den Kon densator 50 eintretende Lösung ist etwa 65 C warm und tritt. mit etwa 99 C in die Leitung 78 ein, in der sie entweder in den Kessel 10a oder in den Badbehä.lter 56 oder in beide fliesst.
Die Durcliflussgeschwindigkeit, der Lö sung in der Leitung 71. beträgt etwa 356 1hnin, diejenige der Lösung in der Leitung- 78 etwa 380 1/min, woraus sieh ergibt, dass die aus der Vorratskammer 36 kommende Lösung im Kondensator entsprechend verdünnt. worden ist, ehe sie dem Badbehä.lter 56 oder dem Kessel 10a zuströmt.
Ein Frischdampf-Hilfsinjektor 91 ist in den Unterteil des Kondensators 50 eingebaut und durch eine Nebenleitung 92 mit der Dampfzuleitung 87 verbunden, wobei in die Leitung 92 ein handbetätigtes Ventil 93 und ein Rüeksehlagv entil 94 eingeschaltet sind. Durch Betätigung des Ventils 93 kann man eine bestimmte Dampfmenge unmittelbar von der Leitung 87 aus durch den Hilfsinjektor 91 nach dem Kondensator 50 hin abzweigen.
Weiterhin ist. eine Leitung 95 zur Umgehung der Leitung 9'? zwisehen der Dampfzuleitung 87 und dem Hilfsdampfinjektor 91 vorge sehen, die finit zwei Riickselilag--entilen 96 und 97 und einem Temperaturregelventil 98 aus gestattet ist.
Das Temperaturregelventil 98 steht über ein Kapilla-rrohr 99 mit, einer Tem- peraturregelkugel 1.00 in Verbindung, die in einem in die Leitung 78 ein geschalteten Ge häuse 101 liegt;
auf diese Weise regelt die Temperatur der Lösung in der Leitung 78 über die Kugel 100 und das Kapillarrohr 99 die Einstellung des Tein.peratnrregelventils 98 und damit die Dampfmenge, die von der Dampfzuleitung 87 ans durch dieses Regel- ventil 98 und die Umgehungsleitung 95 hin durch in den Hilfsdampfinjektor 91 geht.
Die oben beschriebene Anordnung, einschliess- lich des Temperaturregelventils 98, dient also zur selbsttätigen Regelung der Temperatur der Lösung in der Leitung 78 durch Regelung der gesamten Frischdampfmenge, die in sie durch den Hilfsdainpfinjektor 91 .cles Konden- sators 50 eingeblasen wird.
Die Lösung fliesst vom Auslass des Bad behälters 56 dureli ein Rückschla ;Tentil 102 2 in eine Leitung 103, und ebenso fliesst die Lösung aus dem Kessel 10a durch den An schlussteil 32 und ein Rüeksehlagv entil 104 in die Leitung 103. Diese Leitung 103 mündet oben in den Kondensatsammler 53, von dessen Unterteil eine Leitung 105 mit eingebautem Rücksehlagventil 1.06 nach dein Oberteil des Kondensatsammlers 52 geht.
Von dem Unter teil das Kondensalsammlers 52 führt eine Leitung 108 mit einem Rücksclilagventil 107 und einem handbetätigten Ventil 109 nach der Leitung 11.0, die wieder ein Rückschlag vent.il 1.11 enthält und bis zum Einlass der Pumpe 48 reicht. An den Ausla.ss der Pumpe 48 schliesst sieh eine Leitung 112 mit einem handbetätigten Ventil 113; die Leitungen 108 und<B>112</B> sind miteinander durch eine Um gehungsleitung 114 verbunden, in der ein handbetätigtes Ventil 115 liegt.
Die Leitung 1.12 schliesslich hat ein liandbetä.tigtes Ventil 116 und zwei R.ücksehl'agv entile 117 und 118 und steht in Verbindung mit dem Oberteil der Regenerierkammer 37.
Ebenfalls mit der Leitung 7.1.\? verbunden ist. ein Durchfluss- messer 119, vorzugsweise, ein Rotamet.er , und zwar durch eine Anordnung mit zwei handbetätigten Ventilen 120 und 121 und zwei Riiekschlagventilen 122 und 123, so dass man den Durehfluss der Flüssigkeit. durch die Leitung 112 zurück nach der Regenerier- kammer 3 7 messen kann.
Der Oberteil des Kondensatsammlers 52 ist mit dem Unterteil des Kondensators 51 durch eine Leitung 124 verbunden, in die ein handbetätigtes Ventil 125 eingebaut ist; der Oberteil des Kondensators 51 ist an eine Kaltwasserzuleitung 126 -angeschlossen; die kaltes Wasser von etwa. 32"C führt und mit einem handbetätigten Ventil 127 sowie einem Rücksehlagventil 128 ausgestattet ist.
Der Unterteil des Kondensators 51. hat eine Ablass- leitung 1.29, der Oberteil ist über eine Lei tung 130 mit dem Düsenteil der Dampfstrahl- Vakuiunpumpe 55 verbunden. Der Düsenteil der Dampfstrahl-Vakuumpumpe 55 steht fer ner über ein handbetätigtes Ventil<B>131.</B> mit der Dampfzuleitung 87 in Verbindung, wäh rend die Abgase dieser Pumpe durch eine Lei tung 1.32 und einen Entlüfter 133 ins Freie entweichen können.
Die von der Leitung 78 in den Badbehäl- ter 56 und in den Kessel 10a fliessende Lö sung kann etwa 99 C warm sein, und ebenso auch die von dem Badbehälter 56 und dem Kessel 10a in die Leitung 103 und von dort in den Oberteil des Kondensatsammlers 53 be förderte Lösung. Durch die Dampfst.rahl- Vakuiunpiimpe 54 wird über die Leitung 89 ein teilweises Vakuum im Kond'ensatsammler 53 erzeugt, das etwa 300-350 mm Hg-Säule betragen kann.
Bei diesem Unterdruck ver dampft im Kondensatsammler 53 ein Teil des Wassers aus der Lösung, und gleich zeitig kühlt sieh diese darin ab.
So ist aus dem Kondensatsammler 53 wei terfliessende Lösung nur noch etwa 82 C warm, und natürlich auch konzentrierter als die vorher zugeführte Lösung, weil ein Teil des Wassers aus ihr verdampft ist.. Die unten aus dem Kondensatsammler 53 in die Lei tung 105 und von ,dieser in den Oberteil des Kondensatsammlers 52 geführte Lösung kann etwa 82 C warm. sein, wie oben bereits an gegeben.
Bei Betrieb der Dampfstrahl-Va- kuiimpumpe 55 und des Kondensators 51 wird im Kondensatsammler 52 über die Leitung 124 ein schwächeres Vakuum erzeugt etwa von 560 mm HB-Säule, und dieser Unterdruck im Kondensatsammler 52 lässt einen Teil des Wassers aus der darin vorhandenen Lösung verdampfen, so dass diese Lösung sich noch weiter abkühlt. Die aus dem Kondensatsamm- ler 52 abfliessende Lösung kann etwa 65 C warm sein; sie ist infolge der Verdampfung von Wasserdampf .aus ihr entsprechend kon zentrierter.
Das Abziehen von Wasserdampf aus dem Kondensatsammler 53 und die anschliessende Injektion dieses Wasserdampfes durch die Dampfstrahl-Vakuumpumpe 54 in den Kon densator 50 führt. zu einem Wärmeumsatz in der Vorrichtung und einer entsprechenden Konzentrationserhöhung der Lösung im Kon- densatsammler 53, während das Abziehen von Wasserdampf aus dem Kondensatsammler 52 und seine anschliessende Ableitung durch den Kondensator 51 ins Freie es verhindern, dass die Lösung in der Vorrichtung, insgesamt. gesehen,
allmählich schwächer wird, und die Lösung im Konzentratsammler 52 entspre chend stärker wird. Beim Betrieb der V or- riehtung ist die gesamte Dampfmenge, die in den Kondensator 50 aus der Dampfzuleitung 87 in der Zeiteinheit eingeblasen wird, etwa gleich der Gesamtmenge des aus dem Kon- densatsammler 52 abgezogenen und durch den Kondensator 51 ins Freie entweichenden Dampfes, so dass bei kontinuierlichem Betrieb der Vorrichtung die Lösung, insgesamt ge sehen,
nicht in unerwünschter Weise merklich verdünnt wird oder ihr Gesamtvolumen stär ker zunimmt, vorausgesetzt natürlich, dass die Wärmeverluste nach aussen hin entweder ausgeglichen oder bei der oben beschriebenen Arbeitsweise niedrig gehalten werden.
Beim Betrieb der Vorrichtung kann man den Badbehälter 56 zur Vernickelung kleine rer Rohrstücke, Muffen oder anderer Zubehör teile des Kessels 10a benutzen, während mit dem im Kessel 10a. befindlichen Teil der Ba.d- lösung die Innenseite der Wandungen 21a des Kessels 10a vernickelt.
wird, wobei man diesen Kessel sich auf den Rollenlagern 22a und 23a in der oben beschriebenen Weise um seine Längsachse 24ca drehen lässt. Der Kessel 10a des Kesselwagens enthält einen Vorrat von ungefähr<B>19000</B> Liter an Badlösung, wobei aber der Kessel 10a nur ungefähr zur Hälfte gefüllt ist., je nachdem wie schnell er sich dreht.
Mit Fortschreiten der Vernickelung zersetzt sieh die in .dien Kessel 10a enthaltene Lösung und erzeugt gasförmigen Wasserstoff, der sich über der Flüssigkeit ansammelt. Um die Entstehung eines fersten Gasverschhisses beiderseits des Kessels 10a zii verhüten, haben die Verbindungsteile 28a und 32 Ableitungen 134 und 135, die unten etwa U-förmig,
jeweils eine Verbindung zwischen dem Innern des Kessels 10cc von seinen Kopfstücken aus mit der Atmosphäre bilden. Durch die Flüssig keitsverschlüsse<B>1.36</B> und 137 in den Leitungen wird der Zutritt von Luft in den Kessel 10a verhindert.
Wenn sieh der Kessel 10a gleichmässig auf seinen Rollenlagern 22a und 23a dreht, bleibt die I3auptmenge der Lösung in seinem tiefsten Teil, während sich in dem Oberteil, der über dem durch die gestrichelte Linie 25a gekennzeichneten Spiegel der darin befind lichen Lösung liegt, ein dünner Flüssigkeits film befindet, der die Wandung überzieht, so diass sich überall gleichzeitig Nickel abscheidet, sowohl- auf den obern wie auch auf den untern Teilen der Innenfläche.
Man muss des halb den Kessel 10a immer mit entsprechen der Geschwindigkeit drehen, um zu verhin dern, da.ss der auf dein Oberteil der Innen wandung haftende Lösungsfilm zu sehr an den wirksamen Ionen verarmt. Es wurde fest gestellt., d:ass bei einer Drehung des Kessels 10a mit einer Geschwindigkeit von ungefähr 15 Umdrehungen in der Minute der auf dem Oberteil der Innenwandung haftende Flüssig keitsfilm nur einen 50prozentigen Verlust an seinen wirksamen Bestandteilen erleidet, be zogen auf die Zusammensetzung der im Un terteil des Kessels 1.0a befindlichen Lösung.
Während des Fortschreitens der Vernickelung verschlechtert sich .die gesamte Lösung in bezug auf ihre normale Zusammensetzung, weshalb eine Regeneration der Lösung nötig ist. Dies geschieht. durch periodische Zugabe der nötigen Reagenzien in :den Regenerier- behälter 37, während) der die Mischer 44 an treibende Motor 46 läuft., um die Reagenzien in der Lösung schnell zu verteilen. Bei ge nügend häufiger Zugabe der Reagenzien wird die Zusammensetzung der Lösung nicht merk lich von der üblichen oben erwähnten Zu sammensetzung abweichen.
Insbesondere die Nickelkationen und die Hypophosphitanionen erschöpfen sich wäh rend des Vernickelungsverfahrens, weshalb man in periodischen Abständen entsprechende :Mengen z. B. von Niekelehlorid und handels üblichem Natriumhypophosphit in die Regene- rierkammer 37 gibt. Ebenso gibt man mir Ver hinderung eines unerwünschten Rückganges ihres pH-Wertes infolge des bei Fortgang der Vernickelung zunehmenden Säuregehaltes der Lösung ein schwaches Alkali, z.
B. handels- übliches Natriumkarbonat, in die Regenerier kammer 37. Die Einführung der erwähnten Reagenzien in die Regenerierkammer 37 hat den Vorteil, dass sich die Hauptmenge der Vernickelungslösung in dieser Kammer be findet, die in Verbindung mit der Vorrats= kammer 36 steht, so dass die Zusammenset zung der Vernickelungslösung, die von der Vorratskammer 36 in den Vernickelungsbe hälter 56 und den Kessel 10a fliesst, nicht merklich von der normalen Zusammensetzung abweicht.
Diese Massnahme ist deshalb sehr vorteilhaft, weil alsdann ein längeres Verwei len der Vernickelungslösung in dem Rad behälter 56 und dem Kessel 10a die Schichten bildung der Nickelüberzüge verhindert, die sieh auf dem in den Badbehälter 56 gebrach ten Gegenstand und auf der Innenwandung des Kessels 10a abgeschieden haben.
Insbeson dere ist der Innenüberzug 21a glatt, lücken los, ganz homogen und völlig frei von Schieh- tenbildungen. oder Laminierung , weil man für die Vernickelung ein ;solches Vernickelungs bad benutzt, dessen Dichte nicht merklich von der von Anfang an in der Vorratskammer 36 eingestellten üblichen Dichte abweicht. An Hand der obigen Beschreibung der Vernicke- lungsanlage isst. es leicht einzusehen, d,ass man z.
B. mit. einem (hier nicht gezeigten) Lauf kran leicht den Kessel 10a von dem Kessel wagen abheben, auf die Rollenlagerungen 22a und 23a setzen und auch wieder von dort wegnehmen kann, und dass die Vorrichtungen 28a und 32 leicht in Eingriff mit ihren umlaufenden und den festen Verbindungs stücken gebracht und wieder davon gelöst werden können, um den Beginn der Behand- lung und das Wiederwegsetzen des Kessels 10a zu ermöglichen.
Sobald der Kessel 10a mit. der Innenauskleidung 21a der angege benen Art, die hauptsächlich aus einer Nickel- Phosphor-Legierung besteht (ungefähr 89 bis 97 Gewichtsprozent Nickel und 11-3 Ge wichtsprozent Phosphor), versehen ist, lässt man aus ihm die Vernickelungslösung ab, be vor man ihn von den Rollenlagern 22a und 23a auf die erwähnte Art abhebt. Wichtig ist es dabei, den Kessel so zu drehen, dass das M annloeh 18a nach unten zeigt.
Mit einem (nicht dargestellten) von dem Deckel 19a ge haltenen Zwischenstück stellt man eine Ver bindung mit, einer Verbindungsleitung 138 her, die ein von Hand zu betätigendes Ventil 139 enthält. Jetzt schaltet man die Pumpe 48 ein, öffnet das Ventil<B>139</B> und schliesst das Ventil 109, worauf die in dem Kessel 10a enthaltende Vernickelungslösung abgesaugt und durch die Leitung 112 in die Regene- rierkamuner 37 und von da zur Speicherung in die Vorratskammer 36 geleitet wird.
Dann löst man die Verbindung zwischen dem von dem Deckel 19a gehaltenen (nicht gezeigten) Zwischenstück und der Leitung 138 und hebt. den Kessel 10a mit dem (nicht gezeigten) Laufkran von den Rollenlagern 22a und 23a ab, nachdem man vorher die Verbindungs stücke 28a und 32 abgenommen hat.
In um gekehrter Weise verfährt man, indem man mit einem (nicht gezeigten) Laufkran einen andern Kessel 10a auf die Rollenlager 22a und 23a bringt. Nach Instellungbringen des neuen Kessels 10a von dem Kesselwagen auf den Rollenlagern 22a und\ 23a befestigt man von neuem die Vorrichtungen 28a und 32 in solcher Weise, d@ass sie sich drehen können,
und zusammen mit den festen Teilen 30 und 34 flüssigkeitsdichte Verbindungen ergeben.
Wenn die Vernickelungsvorrichtung erst malig in Betrieb genommen wird, befindet sieh,d'ie Hauptmenge der Lösung in der Vor ratskammer 36, und die Temperatur im Re- generierbehälter 37 kann erheblich unter der normalen Betriebstemperatur von etwa 65 C liegen, weshalb man zweckmässig die Vernicke lungslösung vorwärmt, bevor sie nach dem Badbehälter 56 und dem Kessel 10a hin in Umlauf gesetzt wird.
Das kann leicht durch Schliessen der Ventile 80 und 82 geschehen, wodurch der Umlauf der Vernickelungslösung durch den Behälter 56 und den Kessel 10a gesperrt wird, und durch Öffnen des Ventils 85, wodurch ein örtlicher Kreislauf der Lö sung von der Leitung 78 durch die Leitung 84 7,.urück in die Regenerierkammer 37 be wirkt wird.
Während dieser Anwärmungs- periode wird die Vernickelungslösung von der Pumpe 47 im Kreislauf durch die Vorrats kammer 36, -das Filter 49 und den Konden sator 50 und damit in die Leitung 78 und zurück über die Leitung 84 in die Regenerier kammer 37 geführt und gleichzeitig wird Frischdampf in sie im Kondensator 50 einge blasen.
Man setzt diesen örtlichen Kreislauf so lange fort, bis die Hauptmenge der Lösung in der Vorratskammer auf etwa 65 C vor- gewärmt ist; dann schliesst man das Ventil 85 und öffnet die Ventile 80 und 82, damit die Vernickelungslösung durch den Badbehälter 56 und den Kessel 10a in der oben beschrie benen Weise umlaufen kann.
In der vorstehenden Beschreibung des Ver nickelungsvorganges wurde der Kessel 10a als -aus Stahl bestehend angegeben, was in den meisten Fällen zutrifft; es ist jedoch fest- zustellen, da-ss der Kessel 10a auch aus jedem andern katalytisch wirkenden Stoff bestehen kann.
Ebenso können diejenigen Teile der Vorrichtungen, die in dem Vernickelungs bad 56 behandelt werden, aus Stahl oder aus beliebigen andern katalytischen Stoffen bestehen. Hierzu ist zui bemerken, da.ss die folgenden Stoffe, nämlich Kupfer, Silber, Gold, Beryllium, Bor;
Germanium, Alumi nium, Tha-llium, Silicium, Kohlenstoff, Vana- dium, Molybdän, Wolfram, Chrom, Selen, Tellur, Titan, Eisen, Kobalt, Nickel, Palla dium und Platin, katalytisch wirken und sich leicht auf diese Weise vernickeln lassen, während die folgenden Stoffe: Wismut, Cad mium, Zinn, Blei und Mangan, nichtkata lytisch sind und gewöhnlich nicht so ver nickelt werden können.
Unter den erwähnten katalytischen Elementen stellen Aluminium, Kohlenstoff, Chrom, Kobalt, Eisen, Nickel und Palladium besonders gute Katalysatoren für die Vernickelungsbäder dar. Auch vei= schiedene Legierungen der erwähnten kataly tischen Elemente sind leicht, zii vernieheln, und weiter verläuft die chemische Nick elab- scheidung aiitokatalytiseh, d. h. sobald sie ein mal, eingeleitet ist, geht sie von selbst weiter.
Ebenso sind nicht stromleitende Stoffe, wie glasartige oder keramische Massen und Kunst stoffe usw., nicht katalytisseh und können im allgemeinen nicht nach dem vorliegenden Ver fahren vernickelt werden.
Obgleich die auf den katalytisch wirken den Stoffen erzeugten Niekelschiehten haupt sächlich aus Nickel bestehen, stellen die Schichten doch tatsäehlieh Legierungen aus Nickel und Phosphor dar, wie oben erwähnt, was verschiedene Vorteile mit, sieh bringt, indem nämlich solche Legierungen beträcht lich härter sind als durch elektrolytische Ab- seheidung erhaltene Schichten aus reinem Nickel.
Ferner kann die Niekelabseheidung, wenn sie nach vorliegendem Verfahren auto- katalytisch vor sich geht, und die Nickel lösung so behandelt wird, dass ihre Zusammen setzung nicht wesentlich von der normalen Zusammensetzung abweicht, beliebig lange weitergehen, um CTberzüge von beliebiger Stärke auf den Innenwänden 21a in dem Kes sel 10a herzustellen, obwohl gewöhnlich eine Nickelsehichtst.ärke von 0,025-0,13 mm für die Innenwandungen der Kessel von Kessel wagen völlig genügt.
Hieraus geht hervor, dass das vorliegende Verfahren in der Anwendung sehr wirtsehaft- lieh ist, indem .der auf die Innenwandung des Kessels 10a aufgebrachte Überzug glatt, lückenlos und ganz homogen sein kann und seine Stärke gewöhnlich<B>0,13</B> mm nicht über schreitet. Auf der andern Seite haben die Nickelbeläge bei stählernen, mit Nickelfolien plattierten Behälterwagen mindestens eine Stärke von ungefähr 3,2 mm; und bei Kesseln, die aus nickelplattierten Stahblechen herge stellt sind, bilden sieh bei dem so hergestellten Innenbelag leicht.
Risse und Sprünge, die sehr nachteilig sind, da die Kesselwagen vorwie- gend zur Beförderung bestimmter Getränke, wie Milch, Wein usw., dienen; und es liegt auf der Hand, dass sich in den Rissen und Sprüngen Reste des Kesselinhaltes ansammeln, wodurch es praktisch unmöglich wird, den Kessel nach einer Verwendung und vor der nächsten Benutzung für die Beförderung oder die Lagerung eines andern Stoffes richtig zu reinigen.
Hingegen erweist. sich der nach vorliegendem Verfahren hergestellte Innen belag des Kessels 10a, der glatt, lückenlos und ganz homogen ist, als durchaus einwand frei für die Beförderung von Getränken der erwähnten Art", weil der Innenbelag 21 nach Gebrauch auf einfache Weise schnell und voll ständig gereinigt werden kann, da er frei von den erwähnten Rissen und Sprüngen ist.
Bei der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsart. der Erfindung müssen hin gegen die Innenseiten der verschiedenen Be hälter 35, 50 usw., die verschiedenen Leitun gen 71, 78 usw.
und die sonstigen, mit der Lösung in Berührung kommenden Bauele mente 73, 119 usw. aus Glas, Porzellan, Kunst stoff oder andern nichtleitenden und nicht- katalytisehen Stoffen bestehen oder damit ausgekleidet sein, damit sich nicht in uner- wütiseliter Weise Nickel chemisch auf ihnen abscheiden kann.
Aus dem Obengesagten geht hervor, dass das neue Vernickelungsverfahren, für das man eine kontinuierlich arbeitende Anlage der hier beschriebenen Art benutzt., für die Her stellung von Nickelüberzügen auf dabei kata- lyt.iseli wirkenden Stoffen erhebliche Vorteile bietet, wenn man Bäder der angegebenen Zu- :
.amniensetzung benutzt. Diese Vorteile umfas sen besonders die homogene Beschaffenheit der Niekelphosphorüberzüge hinsichtlich ihrer physikalischen und chemischen Eigenschaften sowie die Geschwindigkeit der Vernickehing und eine ausreichende Stärke und Undurch lässigkeit der Nickelschichten.
Ausserdem er- möglielit die beschriebene Anlage das Arbei ten mit einem grossen Lösungsvolumen, ohne dass der sonst leicht entstehende schwarze Niederschlag auftritt, da die Hauptmenge der Lösung bei einer Temperatur gelagert wird, die niedriger ist als diejenige, bei der ther mische Zersetzung erfolgt, und nur ein kleiner Teil des Vernickelungsbades in der Vernicke lungskammer auf eine erhöhte Temperatur gebracht wird, wo es in Berührung mit dem katalytischen Stoff steht.
Hieraus geht hervor, dass die vorliegende Erfindung die Verbesserung einer Vernieke- lungsa.nlage und. eines Vernickelungsverfah rens betrifft, und insbesondere eine Verbesse rung bei der Herstellung grosser Beförde- rungns- oder Lagerbehälter mit. glatten, lücken losen und ganz homogenen, hauptsächlich aus Nickel bestehenden Innenbelägen aus Nickel ermöglicht.
Continuous chemical nickel-plating process and device for it. Baths for chemical nickel-plating processes were already known earlier and, in their most favorable composition, contained 0.15-0.35 hlol of hypophosphite ions per liter with a molar ratio of Ni ++ ions to hypophosphite ions of 0.25-0, 60. Your pH should be between 4.5 and 6.5 and the United nickel plating with these baths is close to the boiling point of the solution, d. H. at 98-99 ° C.
Thus, in the patent No. 326974, a bath for the chemical nickel plating of a catalytically active carrier has been described. This bath consists of an aqueous solution containing nickel and hypophosphite ions as well as an unsubstituted, saturated, aliphatic dicarboxylic acid with 3-6 carbon atoms or a salt of this acid.
The expression catalytically active means that the surface of the support has the property of catalytically accelerating the oxidation-reduction conversion between the nickel and the hypophosphite ions in such a way that nickel is thereby deposited on its surface.
It is known that the main difficulty encountered in operation with these processes is the risk that the reaction takes place automatically within the baths and not only on the catalytically active surface. In such cases comes. it leads to the formation of so-called black precipitates, which make the bath unusable and the reagents are lost.
The more one adjusts the operating conditions in such a way that they promote the reaction, d. H. enable rapid deposition of the nickel layers, the closer one approaches those conditions on the other hand, under which there is a risk of the formation of black precipitates. The working conditions must therefore be set in such a way that they take these two phenomena into account.
It follows from this that the baths are mostly quite unstable and that the slightest change in any of the operating conditions can easily produce the aforementioned undesirable phenomena.
So far, chemical nickel plating with the baths described above has only been carried out discontinuously. With continuous operation, however, there is a cycle of the treatment bath and a regeneration of the liquid. required. Such a regeneration can only be carried out if;
each component of the bath is added to this cycle at a certain point. Even if you ensure that the liquid in the bath is well mixed at the point of addition, which, however, is not favorable for a good operation of the shifting process, it is inevitable
that local zones develop to high concentrations of the reagents in question. At a bath temperature of around 99, the formation of such zones of excessive concentration inevitably leads to a disturbance of the equilibrium in the bath and to the formation of the undesired black precipitates.
The present invention relates to the continuous implementation of such a chemical nickel-plating process while avoiding the undesired formation of such precipitates, the objects to be nickel-plated from being catalytically active substances being exposed to a bath containing 0.15-0.35 mol per liter Contains hypophosphitions,
wherein the molar ratio of Ni ++ ions to hypophosphite ions is between 0.25 and. 0.60. And the pH of the bath is 4.5-5.6 and the Verniekelunb takes place at 98-99 C.
The method according to the invention is characterized in that the content of the bath of nickel and hypophosphite ions is maintained by adding supplementary reagents and the pH is maintained by adding alkaline agents at such a point where the bath is temporarily brought to a temperature of approaching 65 C.
When the bath cools down to 65 C it is advisable to - concentrate the bath at the same time as it cools down and to dilute it back to the original volume when it is reheated; This is possible with the circulation system, that the bath is cooled by vacuum evaporation and later heated and diluted again at the same time by blowing in steam. These measures can easily be carried out with continuous operation during the bath cycle.
The alternating concentration and dilution treatment preferably accounts for approximately 31 / o of the total volume of the circulating liquid.
The present invention also relates to an apparatus for implementing this method. This device is characterized in that it has a nickel plating chamber, a cooling device, a storage and regeneration chamber and a heating device. The heating device expediently consists of a condenser into which a fresh steam injector opens, while
From the cooling device consists of at least one Vaktium- Verdampfeinrichtting., In this evaporation device extracted steam can be reintroduced into the condenser.
A particularly interesting embodiment of the process is that in which the nickel-plating takes place in a kettle whose inner wall represents the surface to be nickel-plated. If this boiler has a cylindrical shape, it can be expediently revolve around the cylinder axis, the wheel fluid slowly flowing through it in the axial direction and wetting all parts of its inner walls during the revolution of the cylinder.
The present invention also relates as a new industrial product to a nickel-th container according to the invention, e.g. B. a tank or a railroad car tank, .der a ZVandung be seated, which is formed from one or more sheets of catalytically active material, which are firmly connected to the meeting edges. will and:
which has a layer of a solid material that is intimately connected to the inner surface of the sheet or metal sheets and the connection point or points. find, this covers, characterized in that the material of the layer contains 89-97 percent by weight nickel and 3-11 percent by weight phosphorus and the sight eats smooth, seamless and homogeneous and represents a food for the - #% tanding.
The invention will be better understood on the basis of the following description, in: this means: Fig.1 schematizes the operation of the device, Fig.2 a device for practical implementation of the nickel plating, the right half of the nickel plating of the boiler of a tank car. Of course, instead of this tank car, you can also nickel-plate any other object,
in which case special nickeling containers are then required for the bath.
Fig. 3 shows the position of the nickel coating at a weld point of the boiler.
1 shows a dynamic system that includes a storage container 10 for a large volume of a solution 11 and a nickel-plating chamber 12 for a small amount of bath fluid 13, the container 1.0 at the bottom through the line 14 with the lower part of the nickel-plating chamber 12 connected is.
To regulate the flow of the solution 11, which flows from the container 10 into the bath liquid 13 of the nickel-plating tub 12, a valve 16 is installed in the line 14.
The liquid level of the solution 11 in the container 10 is higher than that of the bath 13 present in the nickel-plating chamber 12, so that as a result of this height difference the solution 11 flows by itself through the line 14, while the bath 13 from the nickel-plating chamber 12 over the top Edge runs off into a channel 17, from which a line 18 leads to a liquid pump 19, which can be operated at different speeds.
The pump 19 presses the bath liquid 13 through the line 20 from above into the container 10. of the solution 11 contained therein. Another valve 21, which is usually closed with a drain line 22, also pulls off the line 20. The line 14 comprises a serpentine section 15 which is surrounded by a jacket 3. The wall of the tub 12 is. surrounded by the jacket 24; the jackets 23 and 24 are in communication with each other.
Water vapor is introduced through line 25 into the heating chambers within jackets 23 and 24; the resulting condensate flows through line 26 from these heating chambers old.
Thus, the solution 11 flowing through the length 15 of the line 14 is preheated to the temperature required for the respective nickel-plating process before it enters the nickel-plating tub 12; : the bath 13 contained in the nickel-plating tub 12 is also supplied to me by maintaining the temperature mentioned. 29 is a heat exchanger which serves to lower the bath temperature before the bath is returned to the storage tank 10.
In small systems, considering that the natural cooling effect of the parts 10, 16, 17 and 18 is large enough for them, such a cooling device can be omitted.
The nickel-plated objects made of catalytic material are immersed in the bath located in the nickel-plating tub 12, from which they are removed again after the expiry of the time required to produce the desired thickness or the desired weight of the nickel layer. Furthermore, the container 10 is provided with a drain line 27 which is usually kept closed by a shut-off device 28 connected thereto.
It goes without saying that the parts of the system made of non-catalytic substances, e.g. B. made of glass, quartz, certain synthetic resins iusw. Manufactures in order to avoid accidental nickel deposition on these parts.
So there are the main differences between the solution 11 in the storage tank 10 and the bath 13 in the United nickel plating in the temperatures, the presence of a catalytically active substance, the volume and chemical composition of the two liquids. The difference between the average chemical composition of Ba des 13 and that of solution 11 depends on the extent to which nickel is deposited and hypophosphite is oxidized in the factory.
These differences in composition, however, by no means have the same meaning as the corresponding differences between the initial and the final state of a discontinuous nickel plating bath. The resulting advantages have already been described.
The inside zii shifting boiler 10a of a tank wagon shown in FIG. 2 of the drawing has a not exactly horizontally mounted cylindrical container 11a, which consists of a certain number of precisely cylindrical parts 12a, 13a,
14a and 15a is put together and two convex end or head pieces 16a and 17a and a vertical th cylindrical in the middle attached extension 18a with a manhole and a removable cover 19a, the liquid-tight on the manhole through a series of (not shown ) Screws or similar.
The adjoining edges of the various parts 12a-18a of the body 11a are expediently liquid-tight, e.g. B. by welding, connected to each other. For example, as shown in FIG. 3, the adjacent parts 14a and 15a are connected to one another by the weld seam 20a.
The parts 12a etc. of the body 11a are preferably made of sheet steel of the usual type, and the welds 20a etc. are preferably made with steel welding rods. In addition, the Kes sel 10a receives a smooth, coherent and very homogeneous inner coating 21a, which adheres firmly to the inside of the body 11a and whose thickness is between 0.02.5-0.127 mm.
This coating consists essentially of a nickel-phosphorus alloy in a weight ratio of approximately 89-97% nickel and 11-3% phosphorus. In addition, suitable (not shown) filling and emptying devices belong to the container 10a,
which mostly also consist of steel and are provided with internal coatings consisting of the alloy mentioned. Thus, the entire inside of the boiler 10a is provided with the non-corrosive coating described, as is every part of the inside surface that is covered with. comes into contact with the liquid to be transported or stored.
Such a boiler 10a is therefore aLisgezeich- ned for the transport of various liquids, z. B, of beverages or chemical products, etc., which would normally attack a boiler made of steel or which would be contaminated with it through Berülix2ing.
The mentioned non-corrosive inner coating 21a is in any case not attacked by most of the mentioned various liquids, nor are the liquids contaminated by contact with the inner lining 21a, so that boilers of this type are suitable for the transport and storage of a A large number of liquids are well suited for which ordinary steel kettles cannot be used.
From Figure 2 it can also be seen that for chemical nickel plating (as Innenaus clothing 21a) of the boiler 10a according to the method before a device ver can use, which mainly has an order of Rollel.agerpaaren 22a, and 23a, the are at such a distance from each other that the kettle to be nickel-plated can be detachably placed approximately horizontally and rotated about its longitudinal axis.
Strictly speaking, the longitudinal length of the boiler 10a, shown by a dashed line 24a, deviates by a small angle from the horizontal, as the dashed line 215a shows, such that the right end of the boiler 10a is slightly lower than the left.
The device is also provided with a thin roll device 26a, which supports the lower right end of the curved head end 17a of the boiler 10a, and with an electric motor 27a for driving the roller bearing arrangement 23a. When the drive motor 27a is in operation, the roller bearing 23a located at the right end of the boiler Na causes the boiler to rotate by friction;
@The roller bearings 22a carry the left end of the bowl 10a, and the Diuick- roller device 26a supports the right head end 1.7a so that it cannot move in the longitudinal direction while it rotates about its longitudinal axis 24a.
The bearing arrangement 22a therefore has rollers, the arrangement 23a has drive rollers and the device 26a has pressure rollers. In addition, with this arrangement, the various roles of the devices 22a, 23a and 26a can be covered in known white with rubber or the like to avoid excessive noise in the company and the framing of the boiler 10a by engaging the roles on its outside to facilitate.
The left head end 16a of the kettle is. provided with a liquid-tight connection device 28a, which consists of the rotatable part 29a and the fixed part 30, the rotatable part 29a liquid being seated in an opening in the middle of the head end 1.6a and the fixed part Part 30 is worn from the ground or the like, as shown at 31 is ge.
Similarly, the right head 17a is provided with a liquid-tight connection device 32 consisting of the rotatable part 33 and the fixed part 34, the rotatable part 33 being liquid in a center of the head end 17cc Located opening sits while the fixed part 34 is borne by the foundation 31 again.
The device also has a collecting container 35 with a storage chamber 36 and a regeneration chamber 37 communicating with it. The bottom of the storage chamber 36 is at its lowest point. a drain pipe 38 which can be throttled by a manually operated valve 39; the bottom of the chamber 37 also has an outlet 40, which can be regulated by the manually operated valve 41, at the lowest point.
The connection between chambers 36 and 37 is preferably slightly above their bottoms, as shown at 42; a number of distributor plates 43 are mounted in the storage chamber 36, and a number of mixers or stirrers are in .der Regenerierkammer 37 and sit on a drive shaft 45 which is moved by an electric motor 46.
The collecting container 35 itself is mainly used to store the majority of an aqueous, chemical nickel plating solution with nickel cations and hypophosphite anions, while the kettle 10a can only hold a relatively small part of the solution mentioned as a treatment bath. For example, the collecting container 35 holds about 57,000 liters and the boiler IOa at most about. 38,000 liters.
The main amount of the solution is stored in the collecting container 35 at a relatively low temperature, which at about 65 ° C. is considerably below the boiling point of the solution, and also quite highly concentrated in terms of its water content; in the kettle 10a, however, a small part of the solution is kept at a fairly high temperature, which is slightly below its boiling point at 99 ° C., the solution being relatively dilute with regard to its water content.
To produce the nickel-plating baths, for example, the nickel cations can be derived from commercially available nickel chloride and the hypophosphite anions from commercially available sodium hypophosphite.
The plant owns. further two motor-driven pumps 4 7 and 48,, a filter 49, two condensers 50 and 51, two condensate collectors 52 and 53, two steam jet vacuum pumps 54 and 55 and a wheel container 56 as well as various connecting lines and auxiliary devices, which will be discussed below are described in more detail.
From the storage container 36, a line 5 7 extends from the bottom, in which a manually operated valve 58 is located, and at the top a line 59 which has a manually operated valve 60; these lines 57 and 59 are connected to one another by a bypass line 61 with a manually operated valve 62.
From the lines 61 im @ d @ 57 for a line 63 in which there is a manually operated valve 64 and a non-return valve 65, according to the dimensions of the pump 47; and also lines 59 and 61 are connected to the inlet of the filter 49 by a line 66 in which a hand operated valve 67 and a check valve 68 are located.
From the outlet of the pump 47, a line 69 with a manually operated valve 70 leads to the inlet of the filter 49, the outlet of which is connected by a line 71 via the manually operated valve 72 to the upper part of the condenser 50.
Furthermore, a flow meter 73, preferably a rotameter, can be switched into the line 71 by a device containing two manually operated valves 74 and 75 and two check valves 76 and 77 in such a way that the amount of the Line 71 in the condenser 50 flowing solution can be measured accurately.
After this description it is clear that with appropriate operation of the valves 58, 60, 62 and 64, the solution can be drawn either from the lower part or the upper part of the storage chamber 36 into the inlet of the pump 47. Furthermore, by actuating the valve 70, one can regulate the flow rate of the solution at the outlet of the pump 47 and, by setting the valve 67 accordingly, branch off part of the solution from the outlet of the pump 47 and bypassing the filter 49 to the inlet of the pump 47 return, where any amount of the solution can be sent through the filter 49 by the full action of the pump 47.
In any case, the solution is removed from the storage chamber 36 by the pump 47 and pumped from above into the condenser 50, from the lower part of the solution via a line 78 provided with a check valve 79 either into the boiler 10a or into the bath tank 56 or flows into both.
Preferably, the line 78 has a manually operated valve 80 and a check valve 81 after the inlet of the bath tank 56, and a manually operated valve 82 and a check valve 83 after the fixed part 30 of the device 28a.
The solution in the line 78 can also be returned to the regeneration chamber 37 via the line 84 provided with a manually operated valve 85 and a non-return valve 86, an arrangement the purpose of which will be described in more detail below. Live steam below about 9 atm is fed from a steam line 87 via a manually operated valve 88 to the nozzle part of the steam jet vacuum pump 54;
Likewise, exhaust steam is drawn off from the upper part of the condensate collector 53 and passed through the line 89 into the nozzle part of the steam jet vacuum pump 54; and all of the steam from the steam jet vacuum pump 54 is then blown through line 90 into the top of condenser 50.
When the steam jet vacuum pump 54 is in operation, approximately 700 kg of hairdressing steam is conducted through the line 87 per hour and about the same amount of water vapor through the line 89, so that, for example, in total. 1400 lg of steam pass through line 90 into the condenser 50 and heat and at the same time dilute the solution fed into the condenser from above through line 71.
The solution entering through line 71 at the top of the Kon capacitor 50 is about 65 C and occurs. at about 99 C into the line 78, in which it flows either into the vessel 10a or into the bath container 56 or into both.
The flow rate of the solution in the line 71 is about 356 1 / min, that of the solution in the line 78 about 380 1 / min, from which it can be seen that the solution coming from the storage chamber 36 dilutes accordingly in the condenser. has been before it flows to the Badbehä.lter 56 or the boiler 10a.
A live steam auxiliary injector 91 is built into the lower part of the condenser 50 and connected by a secondary line 92 to the steam supply line 87, a manually operated valve 93 and a Rüeksehlagv valve 94 being switched on into the line 92. By actuating the valve 93, a certain amount of steam can be branched off directly from the line 87 through the auxiliary injector 91 to the condenser 50.
Furthermore is. a line 95 to bypass line 9 '? Between the steam feed line 87 and the auxiliary steam injector 91, the finite two return valves 96 and 97 and a temperature control valve 98 are allowed.
The temperature control valve 98 is connected via a capillary tube 99 to a temperature control ball 1.00, which is located in a housing 101 connected into the line 78;
In this way, the temperature of the solution in line 78 regulates the setting of the Tein.peratnrregelventils 98 via the ball 100 and the capillary tube 99 and thus the amount of steam that flows from the steam supply line 87 through this control valve 98 and the bypass line 95 goes into the auxiliary steam injector 91.
The above-described arrangement, including the temperature regulating valve 98, thus serves to automatically regulate the temperature of the solution in the line 78 by regulating the total amount of live steam that is blown into it by the auxiliary steam injector 91 .cles condenser 50.
The solution flows from the outlet of the bath tank 56 through a backlash valve 102 2 into a line 103, and the solution also flows from the boiler 10a through the connecting part 32 and a backflow valve 104 into the line 103. This line 103 opens at the top into the condensate collector 53, from the lower part of which a line 105 with built-in check valve 1.06 goes to the upper part of the condensate collector 52.
A line 108 with a return valve 107 and a manually operated valve 109 leads from the lower part of the condensate collector 52 to the line 11.0, which again contains a non-return valve 1.11 and extends to the inlet of the pump 48. A line 112 with a manually operated valve 113 closes at the outlet of the pump 48; lines 108 and 112 are connected to one another by a bypass line 114 in which a manually operated valve 115 is located.
Finally, the line 1.12 has a line-operated valve 116 and two return valves 117 and 118 and is connected to the upper part of the regeneration chamber 37.
Also with the line 7.1. \? connected is. a flow meter 119, preferably a Rotamet.er, namely by an arrangement with two manually operated valves 120 and 121 and two check valves 122 and 123, so that the flow of the liquid. can measure through the line 112 back to the regeneration chamber 37.
The upper part of the condensate collector 52 is connected to the lower part of the condenser 51 by a line 124 in which a manually operated valve 125 is installed; the upper part of the condenser 51 is connected to a cold water supply line 126; the cold water of about. 32 "C leads and is equipped with a manually operated valve 127 and a non-return valve 128.
The lower part of the condenser 51 has a discharge line 1.29, the upper part is connected to the nozzle part of the steam jet vacuum pump 55 via a line 130. The nozzle part of the steam jet vacuum pump 55 is also connected to the steam supply line 87 via a manually operated valve 131, while the exhaust gases from this pump can escape into the open through a line 1.32 and an air vent 133.
The solution flowing from the line 78 into the bath container 56 and into the boiler 10a can be about 99 ° C., as can that from the bath container 56 and the boiler 10a into the line 103 and from there into the upper part of the condensate collector 53 promoted solution. The steam jet vacuum pump 54 generates a partial vacuum in the condensate collector 53 via the line 89, which can be about 300-350 mm Hg column.
At this negative pressure, part of the water evaporates from the solution in the condensate collector 53, and at the same time it cools down in it.
So from the condensate collector 53 further flowing solution is only about 82 C warm, and of course also more concentrated than the previously supplied solution, because part of the water has evaporated from it .. The bottom from the condensate collector 53 in the line 105 and from , this solution led into the upper part of the condensate collector 52 can be about 82 C warm. as already given above.
When the steam jet vacuum pump 55 and the condenser 51 are in operation, a weaker vacuum is generated in the condensate collector 52 via the line 124, about 560 mm HB column, and this negative pressure in the condensate collector 52 allows part of the water to evaporate from the solution present therein so that this solution cools down even further. The solution flowing out of the condensate collector 52 can be about 65 C warm; it is accordingly more concentrated due to the evaporation of water vapor.
The withdrawal of water vapor from the condensate collector 53 and the subsequent injection of this water vapor by the steam jet vacuum pump 54 into the capacitor 50 leads. to a heat conversion in the device and a corresponding increase in the concentration of the solution in the condensate collector 53, while the removal of water vapor from the condensate collector 52 and its subsequent discharge through the condenser 51 to the outside prevent the solution in the device, as a whole. seen,
gradually becomes weaker, and the solution in the concentrate collector 52 is accordingly stronger. When the device is in operation, the total amount of steam that is blown into the condenser 50 from the steam supply line 87 in the unit of time is approximately equal to the total amount of the steam withdrawn from the condensate collector 52 and escaping through the condenser 51 into the open, so that with continuous operation of the device the solution, see overall ge,
is not noticeably diluted in an undesirable manner or its total volume increases more strongly, provided, of course, that the heat losses to the outside are either compensated for or kept low in the operation described above.
When operating the device you can use the bath tank 56 for nickel plating small rer pipe pieces, sleeves or other accessories parts of the boiler 10a, while with the boiler 10a. located part of the Ba.d- solution, the inside of the walls 21a of the boiler 10a is nickel-plated.
is, whereby this boiler can be rotated on the roller bearings 22a and 23a in the manner described above about its longitudinal axis 24ca. The tank 10a of the tank car contains a supply of approximately 19,000 liters of bath solution, but the tank 10a is only about half full, depending on how fast it rotates.
As the nickel plating progresses, the solution contained in the vessel 10a decomposes and generates gaseous hydrogen which collects above the liquid. In order to prevent the formation of a fersten gas burn on both sides of the boiler 10a zii, the connecting parts 28a and 32 have discharge lines 134 and 135, which are approximately U-shaped at the bottom,
each form a connection between the interior of the boiler 10cc from its head pieces with the atmosphere. The liquid closures <B> 1.36 </B> and 137 in the lines prevent air from entering the tank 10a.
When the bowl 10a rotates evenly on its roller bearings 22a and 23a, the bulk of the solution remains in its deepest part, while a thin liquid is in the upper part, which is above the level of the solution therein, indicated by the dashed line 25a film is located, which covers the wall, so that nickel is deposited everywhere at the same time, both on the upper and on the lower parts of the inner surface.
You must therefore always rotate the vessel 10a at the appropriate speed in order to prevent that the film of solution adhering to the upper part of the inner wall becomes too depleted of the effective ions. It was found that when the vessel 10a is rotated at a speed of approximately 15 revolutions per minute, the liquid film adhering to the upper part of the inner wall suffers only a 50 percent loss of its active ingredients, based on the composition of the in the lower part of the boiler 1.0a located solution.
As the nickel plating progresses, the entire solution deteriorates with respect to its normal composition, which is why a regeneration of the solution is necessary. This happens. by periodically adding the necessary reagents to: the regeneration container 37, while) the motor 46 driving the mixer 44 is running, in order to quickly distribute the reagents in the solution. If the reagents are added frequently enough, the composition of the solution will not deviate noticeably from the usual above-mentioned composition.
In particular, the nickel cations and the hypophosphite anions are exhausted during the nickel plating process, which is why one periodically appropriate: amounts z. B. of Niekelehlorid and commercially available sodium hypophosphite in the regeneration chamber 37. Likewise, I am given a weak alkali to prevent an undesirable decrease in their pH value as a result of the increasing acidity of the solution as the nickel plating progresses.
B. commercial sodium carbonate in the regeneration chamber 37. The introduction of the reagents mentioned in the regeneration chamber 37 has the advantage that the main amount of the nickel plating solution is in this chamber, which is in connection with the supply = chamber 36, so that the composition of the nickel-plating solution which flows from the storage chamber 36 into the nickel-plating container 56 and the kettle 10a does not deviate appreciably from the normal composition.
This measure is very advantageous because then a longer Verwei len of the nickel plating solution in the wheel container 56 and the boiler 10a prevents the formation of layers of nickel coatings that are deposited on the object in the bath 56 th object and on the inner wall of the boiler 10a to have.
In particular, the inner coating 21a is smooth, without gaps, completely homogeneous and completely free from the formation of striations. or lamination, because a nickel-plating bath of this type is used for the nickel-plating, the density of which does not deviate noticeably from the usual density set in the storage chamber 36 from the beginning. Eats based on the description of the nickel plating system above. it is easy to see that
B. with. an overhead crane (not shown here) can easily lift the boiler 10a from the boiler, place it on the roller bearings 22a and 23a and remove it again from there, and that the devices 28a and 32 easily engage with their circumferential and fixed connection Pieces can be brought and released again in order to enable the beginning of the treatment and the repositioning of the boiler 10a.
As soon as the boiler 10a with. the inner lining 21a of the specified type, which consists mainly of a nickel-phosphorus alloy (about 89 to 97 weight percent nickel and 11-3 Ge weight percent phosphorus) is provided, the nickel plating solution is drained from it before it is removed the roller bearings 22a and 23a lifts off in the aforementioned manner. It is important to turn the kettle so that the M annloeh 18a points downwards.
With an intermediate piece (not shown) held by the cover 19a, a connection is established with a connecting line 138 which contains a manually operated valve 139. Now the pump 48 is switched on, the valve 139 is opened and the valve 109 is closed, whereupon the nickel-plating solution contained in the boiler 10a is sucked off and through the line 112 into the regeneration chamber 37 and from there to the storage is passed into the storage chamber 36.
The connection between the intermediate piece (not shown) held by the cover 19a and the line 138 is then released and lifted. the boiler 10a with the overhead crane (not shown) from the roller bearings 22a and 23a, after the connecting pieces 28a and 32 have been removed beforehand.
The procedure is reversed by bringing another boiler 10a onto the roller bearings 22a and 23a with an overhead traveling crane (not shown). After the new boiler 10a has been brought into position from the tank car on the roller bearings 22a and 23a, the devices 28a and 32 are fastened again in such a way that they can rotate,
and together with the solid parts 30 and 34 provide liquid-tight connections.
When the nickel-plating device is first put into operation, the main amount of the solution is in the storage chamber 36, and the temperature in the regeneration tank 37 can be considerably below the normal operating temperature of about 65 C, which is why it is advisable to use nickel treatment solution is preheated before it is put into circulation after the bath tank 56 and the boiler 10a.
This can be easily done by closing valves 80 and 82, thereby blocking circulation of the nickel plating solution through container 56 and kettle 10a, and opening valve 85, causing local circulation of the solution from line 78 through line 84 7, .back into the regeneration chamber 37 is acted.
During this warm-up period, the nickel-plating solution is circulated by the pump 47 through the supply chamber 36, the filter 49 and the condenser 50 and thus into the line 78 and back via the line 84 into the regeneration chamber 37 and is simultaneously Live steam is blown into it in the condenser 50.
This local cycle is continued until most of the solution in the storage chamber is preheated to about 65 ° C; then the valve 85 is closed and the valves 80 and 82 are opened so that the nickel plating solution can circulate through the bath tank 56 and the kettle 10a in the manner described above.
In the above description of the nickel plating process, the boiler 10a was specified as consisting of steel, which is true in most cases; It should be noted, however, that the boiler 10a can also consist of any other catalytically active substance.
Likewise, those parts of the devices that are treated in the nickel plating bath 56, made of steel or any other catalytic materials. It should be noted that the following substances, namely copper, silver, gold, beryllium, boron;
Germanium, aluminum, thalium, silicon, carbon, vanadium, molybdenum, tungsten, chromium, selenium, tellurium, titanium, iron, cobalt, nickel, palladium and platinum have a catalytic effect and can easily be nickel-plated in this way , while the following materials: bismuth, cadmium, tin, lead and manganese, are non-catalytic and usually cannot be nickel-plated as such.
Among the catalytic elements mentioned, aluminum, carbon, chromium, cobalt, iron, nickel and palladium are particularly good catalysts for the nickel-plating baths. Also, various alloys of the catalytic elements mentioned are easy, nickel-plated, and the chemical nickel elab continues - divorce aiitokatalytiseh, d. H. as soon as it is initiated, it continues by itself.
Likewise, non-conductive materials, such as vitreous or ceramic masses and plastics, etc., are not catalytic and generally cannot be nickel-plated according to the present process.
Although the nickel layers produced on the catalytically active substances consist mainly of nickel, the layers are actually alloys of nickel and phosphorus, as mentioned above, which has various advantages, namely that such alloys are considerably harder than through layers of pure nickel obtained by electrolytic separation.
Furthermore, if the nickel solution is treated auto-catalytically according to the present process and the nickel solution is treated so that its composition does not deviate significantly from the normal composition, the Niekelabsehenung can go on for any length of time in order to add C coatings of any thickness to the inner walls 21a in the boiler 10a, although a nickel layer thickness of 0.025-0.13 mm is usually sufficient for the inner walls of the boiler of boiler wagons.
It can be seen from this that the present method is very economical to use, in that the coating applied to the inner wall of the vessel 10a can be smooth, seamless and quite homogeneous and its thickness is usually 0.13 mm does not exceed. On the other hand, the nickel coatings in steel container cars clad with nickel foil have a thickness of at least about 3.2 mm; and in the case of boilers made of nickel-plated steel sheets, they easily form on the inner lining thus made.
Cracks and cracks which are very disadvantageous since the tank wagons are mainly used to transport certain beverages, such as milk, wine, etc.; and it is obvious that in the cracks and cracks remains of the boiler contents accumulate, making it practically impossible to properly clean the boiler after one use and before the next use for the transport or the storage of another substance.
However, proves. The inner lining of the kettle 10a produced by the present method, which is smooth, seamless and quite homogeneous, is perfectly fine for the transport of beverages of the type mentioned "because the inner lining 21 can be cleaned quickly and completely after use in a simple manner can, as it is free of the cracks and cracks mentioned.
In the embodiment shown in the drawing. of the invention must be against the inside of the various loading containers 35, 50, etc., the various lines 71, 78, etc.
and the other components 73, 119 etc. that come into contact with the solution are made of glass, porcelain, plastic or other non-conductive and non-catalytic substances or are lined with them so that nickel does not become chemically on them in an inexorable manner can deposit.
From the above it can be seen that the new nickel-plating process, for which a continuously operating system of the type described here is used, offers considerable advantages for the production of nickel coatings on substances that have a catalytic effect if baths of the specified type are used -:
.Amnia used. These advantages include, in particular, the homogeneous nature of the nickel phosphorus coatings with regard to their physical and chemical properties, as well as the speed of the nickel coating and sufficient strength and impermeability of the nickel layers.
In addition, the system described enables working with a large volume of solution without the black precipitate that otherwise easily occurs, since the majority of the solution is stored at a temperature that is lower than that at which thermal decomposition occurs, and only a small part of the nickel-plating bath in the nickel-plating chamber is brought to an elevated temperature where it is in contact with the catalytic material.
It can be seen from this that the present invention is the improvement of a Vernieke- lungsa.nlage and. a nickel plating process concerns, and in particular an improvement in the manufacture of large transport or storage containers with. smooth, gapless and completely homogeneous, mainly nickel-based internal coatings made of nickel.