CS236675B2 - Apparatus for electrolytical metal separation on articles - Google Patents

Description

Zařízení pro elektrolytické vylučování kovů na předměty pro kontinuální práci s malými předměty a pro použití hliníkoorganického elektrolytu prostého kyslíku a vody sestává z plynotěsně uzavírateiné galvanizační vany opatřené horizontálně uspořádaným otočným galvanizačním bubnem. Na jedné straně bubnu je uspořádán vstupní prostor a na druhém konci bubnu výstupní prostor. Oba tyto prostory jsou opatřeny kapalinovými komorami, dělicími stěnami a dopravními prostředky, které umožňují plynotěsné uzavření galvanlzační vany vzhledem к vnějšímu prostoru.

Vynález se týká zařízení pro elektrolytické vylučování kovů na předměty s galvanizační vanou obsahující elektrolyt, s bubnem ’ otevřeným na obou koncích a uspořádaným otto^ně kolem podélné osy v galvanizační vaně a spojeným s jedním pólem zdroje napětí, s anodou spojenou s druhým pólem zdroje napětí, se vstupní částí s dopravními prostředky pro vnášení předmětů určených ke galvanizaci do jednoho otevřeného konce bubnu, s výstupní částí s dopravními prostředky pro vynášení galvanizovaných předmětů z druhého otevřeného konce bubnu a s vodícími prostředky pro· dopravu předmětů určených ke galvanizaci bubnem.

Zařízení tohoto typu jsou známa, a to zejména pro galvanizaci malých předmětů. Úplně uzavíratelný buben se naplní dávkou předmětů určených ke galvanizaci, potom se přivede k elektrolytické lázni a buben se po· určitou dobu otáčí. Tato zařízení jsou však nevhodná k provádění kontinuálního galvanizačního procesu. Zejména jsou nevhodná tehdy, když jde o galvanické vylučování kovů z elektrolytu prostého kyslíku a vody, kdy musí být nad elektrolytem v průběhu celého· procesu výhodně udržovaná atmosféra z inertního plynu.

Z německého patentového spisu 25 37 256 · je známo zařízení, u něhož se používá galvanizační vana s prstencovým žlabem na elektrolyt. Prstencová vnitřní stěna nad elektrolytem je uzavřena kotoučovým stěnovým dílem, přičemž na vnější stěně, která dosahuje až k horní úrovni, je upevněn uzavírací poklop. Mezi kotoučovým stěnovým dílem a poklopem je upraveno kontaktní zařízení, které vykazuje větší počet nosných ramen, která jsou · svým vnitřním koncem spojena s rotační osou pohonného mechanismu. Druhé konce nosných ramen, které vyčnívají až přes elektrolyt do prstencového žlabu, slouží k zavěšování konstrukcí, na nichž je třeba upevňovat předměty určené ke galvanizaci. Tyto konstrukce se přivedou nejprve do kapalinové komory, uspořádané nad poklopem elektrolytového žlabu, která může být naplněna inertním plynem. Odtud se konstrukce spouštějí uzavíratelnými dveřmi do galvanizační vany a zavěšují na jedno z nosných ramen. K vyjímání konstrukcí dochází v opačném sledu.

Tato známé zařízení je vhodné pouze pro galvanizaci předmětů, které lze připevnit na konstrukce. Pro galvanizaci malých předmětů ve velkých množstvích, jako šroubů, matek, čepů, distančních vložek a podobně, je takovéto· zařízení nehospodárné, protože zavěšování by vyžadovalo mnoho práce · a tedy veliké náklady.

Podobné zařízení je popsáno také v sovětském autorském osvědčení č. 138 120. V tomto zařízení však může k elektrolytu pronikat vzduch, a to jednak otevřenou vanou, jednak přes žlab a zdviž, případně přes zásobník a koryto. Vzdušným kyslíkem a vlhkostí obsaženou ve vzduchu by u tohoto zařízení docházelo· k porušení hliníkoorganického elektrolytu obsaženého ve vaně, takže toto zařízení není vhodné pro galvanické vylučování hliníku z hliníkoorganických elektrolytů prostých kyslíku a vody.

Úkolem vynálezu je vytvořit zařízení pro elektrolytické vylučování kovů na předměty, vněmž by bylo možno galvanizovat v kontinuálním procesu i malé předměty bez upevňování, a to i při použití elektrolytů prostých kyslíku a vody.

Podstata vynálezu spočívá v tom, že galvanizační vana je plynotěsně uzavíratelná, že vstupní prostor a výstupní prostor jsou opatřeny kapalinovou komorou obsahující kapalinu oddělenou od elektrolytu dělicí stěnou a z horní části skříně vyčnívá další dělicí stěna až do kapaliny, že ve vstupním prostoru jsou pod další dělicí stěnou a nad dříve zmíněnou dělicí stěnou vedeny dopravní prostředky do otevřeného konce bubnu, přičemž ve výstupním prostoru jsou od druhého otevřeného konce bubnu · vedeny další dopravní prostředky nad dělicí stěnu a pod další dělicí stěnou.

Výhodný znak vynálezu spočívá v tom, že plynotěsně uzavíratelná galvanizační vana je opatřena přívodem inertního plynu nad elektrolyt pro galvanické vylučování hliníku z hliníkoorganického elektrolytu prostého kyslíku a vody.

Další výhodný znak spočívá v tom, že vstupní prostor je opatřen vstupním otvorem, jemuž je přiřazen dávkovači natřásaný žlab pro dopravu předmětů určených ke galvanizaci z vnějšího prostoru až k jednomu konci dopravního pásu, přičemž druhý konec dopravního pásu může být umístěn nad nálevkou, jejíž spodní konec dosahuje do jednoho konce bubnu.

Další výhodné provedení pak spočívá v tom, že ve výstupním prostoru je uspořádán další dopravní pás, jehož jeden konec ponořený v elektrolytu zasahuje až po výstupní konec bubnu, přičemž jeho druhý konec dosahuje za dělicí stěnu nad kapalinu v kapalinové komoře.

Mezi koncem dalšího dopravního pásu vyčnívajícím nad kapalinu a koncem dopravníku ponořením do kapaliny může být upraven nálevkovitý díl, přičemž ve výstupním prostoru mohou být nad uvedeným dalším dopravním pásem a galvanizační vanou uspořádány oplachovací trysky k odstranění elektrolytu z galvanizovaných předmětů.

Zařízení je dále možno výhodně uspořádat tak, že zmíněný dopravní pás, další dopravní pás a dopravník jsou uspořádány kolmo k picodélné ose bubnu.

Vodicí prostředky mohou pak sestávat z jednoho nebo více žeber spirálovitě uspořádaných na vnitrní stěně bubnu.

V bubnu je s výhodou uspořádána anoda.

Je-li však buben zhotoven z perforovaného materiálu, mohou být vně bubnu v galvani236675 začni vaně uspořádány · další s výhodou deskové anody, a to rovnoběžně s bubnem

Buben může být také zhotoven z plastu a v tomto případě jsou na jeho vnitřní stěně uspořádány kontaktní prvky pro elektrické spojení s předměty určenými ke galvanizaci.

Kontaktním prvkem může být alespoň jedno žebro spirálovitě uspořádané na vnitřní stěně bubnu.

Výhoda vynálezu spočívá v tom, že umožňuje galvanizaci i rozměrově nepatrných předmětů bez nutnosti jejich zavěšování, a to i za pomoci elektrolytů prostých kyslíku a vody. Plynotěsné provedení galvanizační vany a provedení kapalinových komor se dvěma •dělicími stěnami a speciálním uspořádáním dopravních prostředků mezi těmito stěnami umožňuje totiž plynotěsné uzavření galvanizačního zařízení i při kontinuálním přísunu a odebírání rozměrově malých výrobků určených ke galvanizaci.

Další výhody, znaky a vlastnosti jsou patrny z příkladu provedení, který bude dále vysvětlen za pomoci přiložených výkresů.

Výkresy znázorňují na obr. 1 nárys zařízení podle vynálezu, obr. 2 řez podél roviny II—II vstupní částí zařízení podle obr. 1 a obr. 3 řez podél roviny III—III výstupní částí zařízení podle obr. 1.

Z obrázků je patrné, že zařízení sestává z podélné galvanizační vany 1, ze vstupního prostoru 2, který je uspořádán na jednom konci galvanizační vany 1 v podstatě napříč k jejímu podélnému směru, a z výstupního prostoru 3 uspořádaného na druhém konci galvanizační vany 1 rovněž v podstatě příčně k jejímu podélnému směru. Galvanizační vana 1, vstupní prostor 2 a výstupní prostor 3 jsou uspořádány na základně 7, která je na výkresech znázorněna pouze schematicky. Galvanizační vana 1 obsahuje podélný buben 4 uložený na párech válečků 5, 6, 7, 8 otočně. Pár válečků 5 je podrobněji patrný z obr. 2. Každý pár válečků sestává ze dvou kol 5a, 5b upevněných v určitém vzájemném odstupu v galvanizační vaně 1. Příslušná kola 5a, Sa, 7a, 8a stejně jako příslušná kola 5b, 6b, 7b a 8b jsou upravena tak, že spolupracují se zesilovacími a vodícími prstenci 10, 11, 12, 13 na bubnu 4, takže buben 4 je otočně uložen na párech válečků 5, 6, 7, 8. U galvanizační vany 1 je dále upraven pohon 14, který otáčí bubnem 4 blíže neznázorněným způsobem. Buben 4 je opatřen vodícími prostředky 15 ve tvaru žeber, která jsou spirálovitě uspořádána na jeho vnitřním povrchu. Když se buben 4 otáčí, unášejí tato žebra malé předměty určené ke galvanizaci postupně od vstupního prostoru 2 k výstupnímu prostoru 3.

Místo jednotlivých žeber mohou být použita i spirálovitá žebra, která do· sebe vzájemně zasahují.

Vstupní prostor 2 obsahuje kapalinovou komoru připojenou bezprostředně ke galvanizační vaně 1. Její skříň 20 probíhá kolmo k podélnému směru galvanizační vany 1 jak

Ti;

je to patrné z obr. 2. Ve skříni 20 vstupního prostoru 2 je upravena dělicí stěna 21, jejíž horní okraj 22 přesahuje .přes hladinu 23 elektrolytu 16 galvanizační vany 1. Prostor na druhé straně dělicí stěny 21 je naplněn až po okraj 22 kapalinou 17, například toluolem, aby se vytvořil kapalinový uzávěr. Od horní části 28 skříně 20 vstupního prostoru 2 probíhá další · dělicí stěna 24 až do kapaliny 17. Z obr. 2 je patrné, že vlevo od této další dělicí stěny 24. je umístěna plnicí nálevka 29, kterou jsou do vstupního prostoru .2 vnášeny předměty určené ke galvanizaci. Dělicí stěna 24 zasahující až do· kapaliny 17 pak slouží k tomu, že prostor nad kapalinou 17 a nad elektrolytem 13 v galvanizační vaně 1, v němž se nachází inertní plyn, je oddělen od vnějšího prostoru, takže přes vstupní prostor 2 nemůže jednak unikat inertní plyn a jednak vstupovat kyslík do zmíněného prostoru. Předměty určené ke galvanizaci jsou přiváděny k plnicí nálevce 29 za pomoci dávkovacího· natřásaného žlabu 25, jak je je to patrné z obr. 2, a potom přicházejí na dopravní pás 26 uspořádaný ve vstupním prostoru 2. Jeden konec tohoto dopravního pásu 26 probíhá pod dělicí stěnou 24 kapalinové komory až do kapaliny 17 na jedné straně této dělicí stěny 24, kdežto druhý konec dopravního pásu 26 vystupuje na druhé straně dělicí stěny 24 z kapaliny 17 a zasahuje až nad další dělicí stěnu 21. Předměty přivedené dávkovacím natřásaným žlabem 25 a vstupní nálevkou 29 dopravuje tento dopravní pás 26 z kapaliny 17 kapalinové komory směrem vzhůru k nálevce 27, kterou se dostávají k přednímu konci bubnu 4.

Jak už bylo uvedeno, předměty určené · ke galvanizaci jsou pak pomocí vodicích prostředků 15 v průběhu otáčení bubnu 4 postupně dopravovány od vstupního prostoru 2 k výstupnímu prostoru 3.

Výstupní prostor 3 sestává stejně jako vstupní prostor 2 z uzavřené skříně 30 napojené na galvanizační vanu 1. Obr. 3 znázorňuje podrobněji, že ve skříni 30 výstupního · prostoru 3 je upravena dělicí stěna 31, jejíž horní okraj 32 vyčnívá přes hladinu 23 elektrolytu 16 v galvanizační vaně 1.

Také výstupní prostor 3 obsahuje kapalinovou komoru, jak je to znázorněno na obr.

3. Na pravé straně dělicí stěny 31 je vytvořen prostor naplněný až po okraj 32 kapalinou 18, například toluolem. Z horní části 19 skříně 30 výstupního prostoru 3 vyčnívá další dělicí stěna 34 až do kapaliny 18. Tato další dělicí stěna 4 plní stejný úkol jako dělicí stěna 24 ve vstupním prostoru 2. Galvanizované předměty vycházející z bubnu 4 jsou řízeny nálevkovitým výstupem 35 ve směru ke spodnímu konci dopravního pásu 36, jehož druhý konec vyčnívá z elektrolytu a zasahuje až nad okraj 32 dělicí stěny 31. Galvanizované předměty vynesené tímto dopravním pásem 36 elektrolytu 16 jsou čištěny, ještě než opustí dopravní pás 36, od ul4

Ί pívajících částí elektrolytu pomocí několika oplachovacích trysek 37. Oplachovací trysky 37 vystřlkují kapalinu, například toluol, která je s výhodou sama součástí elektrolytu.

Od horního konce dopravního pásu 36 jsou očištěné předměty vedeny přes nálevkovitý díl 38 k dalšímu dopravníku 39, a to k onomu jeho konci, který je ponořen do- kapaliny 18. Druhý konec zmíněného dopravníku 39 zasahuje přitom na druhé straně další dělicí stěny 34 do prostoru nad kapalinou 18 a až k výstupnímu otvoru výstupního- prostoru 3. Výstupní otvor je tvořen nálevkovitým nátrubkem 40.

Z obr. 1 je patrné, že v bubnu 4 je centrálně umístěna podélná anoda 50, jejíž konce jsou izolovány a uloženy v zařízení. Uložení 55 je pro přehlednost schematicky znázorněno vlevo na obr. 1, kdežto uložení na pravé straně není znázorněno. Na obrázku není znázorněno ani spojení -anody 50 se zdrojem napětí, které je nutné k elektrickému procesu. Při výhodném provedení vynálezu je buben 4 vyroben z perforovaného materiálu a na jeho vnější straně jsou umístěny další ohnuté deskové anody 51, 52 a 53. Tyto ohnuté deskové anody 51, 52 a 53 probíhají s výhodou pod úhlem a, znázorněným na obr. 2, který je volen tak, aby deskové anody 51, 52 a 53 byly v průběhu galvanizačního procesu v těsné blízkosti předmětů určených ke galvanizování, které jsou v důsledku otáčení bubnu 4 vynášeny po vnitřní stěně bubnu poněkud směrem vzhůru.

Shora popsané zařízení je obzvláště vhodné pro galvanické vylučování hliníku z hliníkoorganických elektrolytů prostých kyslí ku a vx^^dy. Jinak je ovšem zřejmé, že'zařízení lze použít i pro vylučování jiných kovů z příslušných elektrolytů.

Zařízení podle vynálezu lze použít pro všechny galvanické procesy, při nichž je nutno zabránit přístupu kyslíku, a to např. proto, že kyslík elektrolyt narušuje a nebo, že se při galvanizačním procesů uvolní páry, které mohou s kyslíkem vytvořit nežádoucí sloučeninu.

Je zřejmé, že se vynález neomezuje na právě popsaný příklad provedení, nýbrž že lze vytvořit i různé modifikace a obměny v rámci popsaného vynálezu. Tak je například možné použít místo dopravních pásů dopravníku s kolečkovými řetězy, nálevka s dávkovacím natřásaným žlabem ve vstupním prostoru 2 může být nahrazena jiným dopravním zařízením, například dopravním pásem, šnekovým dopravníkem a podobně, a i uspořádání vstupního prostoru 2 a výstupního prostoru 3 ve vztahu ke galvanizační vaně 1 lze volit tak, - že nejde o uspořádání příčné, nýbrž o uspořádání za sebou, což potom klade jiné nároky na prostor, v němž má být celé zařízení umístěno. Rovněž vodicí prostředky 15 bubnu 4 mohou být provedeny jako volné lopatky, které jsou vzájemně usporádány tak, že při otáčení bubnu 4 dochází k pohybu galvanizovaných dílů v osovém směru bubnu 4.

Místo kapalinových komor ve vstupním prostoru 2 a ve výstupním prostoru 3 lze použít jiných komor, například plynových komor. Pro- kapalinové komory lze pak s výhodou použít tu kapalinu, která se snáší s elektrolytem, například toluol.

Claims (14)

1. Zařízení pro elektrolytické vylučován í kovu na předměty s galvanizační vanou obsahující elektrolyt, s bubnem otevřeným na obou koncích a uspořádaným otočně kolem podélné osy v galvanizační vaně a spojeným s jedním pólem zdroje napětí, s anodou spojenou s druhým pólem zdroje napětí, se vstupní částí s dopravními prostředky pro vnášení předmětů určených ke galvanizaci do jednoho otevřeného konce bubnu, s výstupní částí s dopravními prostředky pro vynášení galvanizovaných předmětů z druhého -otevřeného konce bubnu a - s vodícími prostředky pro dopravu předmětů určených ke galvanizaci bubnem, vyznačené tím, že galvanizační vana (1) je plynotěsně uzavíratelná, že vstupní prostor (2) a výstupní prostor (3) jsou opatřeny kapalinovou komorou obsahující kapalinu (17, 18J oddělenou od elektrolytu (16) dělicí stěnou (21, 31) a z horní části (28, 19) skříně vyčnívá další dělicí stěna (24, 34) až do kapaliny (17, 18), že ve vstupním prostoru (2) jsou pod další dělicí stěnou (24) a nad dělicí stěnou (21) vedeny dopravní prostředky do

VYNALEZU otevřeného konce bubnu (4), přičemž ve výstupním prostoru (3) jsou od druhého otevřeného konce bubnu (4) vedeny další dopravní prostředky nad dělicí stěnu (31) a pod - další dělicí stěnou (34).

2. Zařízení podle bodu - 1, vyznačené tím, že plynotěsně uzavíratelná galvanizační vana (1) je opatřena přívodem inertního plynu nad elektrolyt (16) pro galvanické vylučování hliníku z hliníkoorganického elektrolytu prostého kyslíku a vody.

3. Zařízení podle bodu 1, vyznačené tím, že vstupní prostor (2) je opatřen vstupním otvorem, jemuž je přiřazen dávkovači natřásaný žlab (25) pro dopravu předmětů určených ke galvanizaci z vnějšího prostoru až k jednomu konci dopravního pásu (26).

4. Zařízení podle bodu 3, vyznačené tím, že druhý konec dopravního pásu (26) je umístěn nad nálevkou (27), jejíž spodní konec dosahuje do jednoho konce bubnu (4).

5. Zařízení podle jednoho z bodů 1 až 4, vyznačené tím, že ve výstupním prostoru (3) je uspořádán další dopravní pás (36), jehož jeden konec ponořený v elektrolytu (16) zasahuje až po výstupní konec bubnu (4), přičemž jeho druhý konec dosahuje za dělicí stěnu (31) nad kapalinu (18) v kapalinové komoře.

6. Zařízení podle bodu 5, vyznačené tím, že mezi koncem dalšího dopravního pásu (36) vyčnívajícím nad kapalinu (18) a koncem dopravníku (39) ponořeným do kapaliny (18) je upraven nálevkovitý díl (38).

7. Zařízení podle bodu 6, vyznačené tím, že ve výstupním prostoru (3) jsou nad dalším dopravním pásem (36) a galvanizační vanou (1) uspořádány oplachovací trysky (37) к odstranění elektrolytu z galvanizovaných předmětů.

8. Zařízení podle jednoho z bodů 1 až 7, vyznačené tím, že dopravní pás (26), další dopravní pás (36) a dopravník (39) jsou uspořádány kolmo к podélné ose bubnu (4).

9. Zařízení podle jednoho z bodů 1 až 8, vyznačené tím, že vodicí prostředky (15) sestávají z jednoho nebo více žeber spirálo10 vité uspořádaných na vnitřní stěně bubnu ^(4b j

10. Zařízení podle jednoho z bodů 1 až 9, vyznačené tím,'že v bubnu (4) je uspořádány anoda (50).

11. Zařízení podle jednoho z bodů 1 až 10, vyznačené tím, že buben (4) je zhotoven, z perforovaného materiálu.

12. Zařízení podle bodu 11, vyznačené tím, že vně bubnu (4) jsou v galvanizační vaně (1) uspořádány další s výhodou deskové anody (51 až 53), a to rovnoběžně s bubnem (4).

13. Zařízení podle jednoho z bodů 1 až 12, vyznačené tím, že buben (4) je zhotoven z plastu a že na vnitřní stěně bubnu (4) jsou uspořádány kontaktní prvky pro elektrické spojení s předměty určenými ke galvanizování.

14. Zařízeni podle bodů 9 a 13, vyznačené tím, že alespoň jedno žebro spirálovitě uspořádané na vnitřní stěně bubnu (4) je zároveň kontaktním prvkem.