CZ310250B6 - Zařízení pro elektrolytické barvení hliníku a jeho slitin - Google Patents

Abstract

Zařízení pro elektrolytické barvení hliníku a jeho slitin, obsahující jednak otevřenou nádrž (1), v jejímž vnitřním prostoru jsou podél souběžných bočních stěn (11) vertikálně ustaveny vzájemně propojené základní katody (2) materiálově odolné proti kyselinám a vybavené pro připojení k vnějšímu zdroji elektrické energie tak, aby tvořily záporný pól pro elektrolytický proces, a dále vyjímatelný držák (4), který je napojen na kladný přívod elektrické energie a tvoří tak kladný pól pro elektrolytický proces, přičemž je držák (4) upraven pro zavěšení jedné nebo více skupin barvených výrobků (5) spočívá v tom, že jednak je mezi základními katodami (2) tvořenými soustavami plechů nebo profilů vyrobených z ušlechtilé oceli ve vnitřním prostoru nádrže (1) ustavena alespoň jedna pomocná katoda (3), která je pomocí izolovaných spojovacích vodičů (31) propojena u dna nádrže (1) s oběma základními katodami (2), přičemž manipulační nosník (41) držáku (4) je ve spodní části opatřen minimálně dvěma bočními rameny (42) upravenými pro zajištění možnosti zavěšení souběžně situovaných skupin barvených výrobků (5) v jedné nebo více řadách nad sebou a rozměrově vytvořených tak, aby se po spuštění držáku (4) do vnitřního prostoru nádrže (1) barvené výrobky (5) nacházely mezi příslušnou základní katodou (2) a pomocnou katodou (3) nebo mezi dvěma pomocnými katodami (3); jednak jsou základní katody (2) a pomocné katody (3) opatřeny horními kryty (22) a (32); a jednak jsou horní plochy čelních stěn nádrže (1) uzpůsobeny pro zabudování lůžek (7) pro uložení manipulačních nosníků (41) držáku (4) s výrobky (5) během barvicího procesu a pro uchycení přívodních potrubí (6) elektrolytu.

Description

Zařízení pro elektrolytické barvení hliníku a jeho slitin

Oblast techniky

Vynález spadá do oblasti zpracovatelského průmyslu a týká se nové konstrukce zařízení pro elektrolytické barvení hliníku a jeho slitin, které je určeno pro zabudování do linek pro realizaci dvoustupňového barvení výrobků na bázi niklu, cínu, mědi a dalších kovů s využitím procesů měkké i tvrdé anodické oxidace hliníku a jeho slitin.

Dosavadní stav techniky

Je známo používání mnoha typů zařízení využívajících anodické oxidace hliníku pro barvení produktů v různých průmyslových odvětvích strojního, textilního a spotřebitelského průmyslu, jichž příkladem jsou například zařízení popsaná ve spisech CN 216639676 U, CN 217973449 U, CN 219032413 U, KR 20220152495 A, KR 102487889 B1 nebo US 11326269 B2. Další provedení zařízení jsou např. známa také z nabídek výrobců publikovaných na internetu https://schloetter.de/en/processes/ nebo https://www.galfatec.de/index.php.

Ze spisu CS 166239 B2 je známo zařízení pro elektrolytické barvení eloxovaných hliníkových předmětů tvořené podlouhlou nádrží u jejíchž stěn jsou uspořádány protielektrody sestávající z prostorově oddělených úzkých rovnoběžných protielektrodových prvků tvořených pásy, tyčemi nebo trubkami, mezera mezi nimiž je alespoň čtyřnásobkem šířky prvku zaujímá maximálně 50 % plochy roviny, ve které jsou tyto prvky umístěny. V alternativním provedení je mezi bočními elektrodovými prvky umístěna soustava kovových elektrodových pásů, jejichž rozteč je přibližně poloviční než je rozteč elektrodových prvků.

Je možno konstatovat, že základem všech uvedených zařízení pro elektrolytické barvení hliníku a jeho slitin je vana či shora otevřená nádrž vyrobená z plastů nebo kovů potažených plastem či tvrzenou pryží. Ve vnitřním prostoru nádrže jsou podél souběžných bočních stěn ustaveny katody tvořené plechy nebo profily vyrobenými z ušlechtilé oceli odolné proti kyselinám a vybavenými pro připojení k vnějšímu zdroji elektrické energie tak, aby tvořily záporný pól pro elektrolytický proces. Nedílnou součástí stávajících zařízení je vyjímatelný držák nebo závěs, který je upraven pro možnost zavěšení jedné nebo více řad nad sebou ustavených barvených výrobků, je napojen na kladný přívod elektrické energie a tvoří tak kladný pól pro elektrolytický proces. Společnou nevýhodou těchto zařízení je nutnost dodržení značného rozestupu mezi barvenými výrobky, aby se zamezilo vzájemnému stínění výrobků nebo i stínění závěsnými rameny držáku, čímž by se zhoršila rovnoměrnost a kompaktnost odstínu probarvení celé plochy výrobků, neboť základní elektrolytický proces na bázi kovů je velmi náchylný na správné nastavení produktu v elektrickém poli.

Účelem nového vynálezu je představit novou koncepci barvicího zařízení, které díky úpravě rozvržení elektrického pole umožní získání většího potenciálu barvené plochy, a to při eliminaci vzájemného stínění výrobků nebo stínění závěsnými rameny držáku. Řešení umožňuje zavěšení produktů s minimálními vzájemnými rozestupy, což má za následek zvýšení kapacity a efektivity výrobního procesu bez nutnosti zvětšení rozměrů nádrže.

Podstata vynálezu

Stanoveného cíle je dosaženo vynálezem, kterým je zařízení pro elektrolytické barvení hliníku a jeho slitin obsahující jednak otevřenou nádrž, v jejímž vnitřním prostoru jsou podél souběžných bočních stěn vertikálně ustaveny vzájemně propojené základní katody materiálově odolné proti kyselinám a vybavené pro připojení k vnějšímu zdroji elektrické energie tak, aby tvořily záporný

- 1 CZ 310250 B6 pól pro elektrolytický proces, a jednak obsahující vyjímatelný držák, který je napojen na kladný přívod elektrické energie a tvoří tak kladný pól pro elektrolytický proces, přičemž je držák upraven pro zavěšení jedné nebo více skupin barvených výrobků. Podstatou vynálezu je, že jednak je mezi základními katodami tvořenými soustavami plechů nebo profilů vyrobených z ušlechtilé oceli ve vnitřním prostoru nádrže ustavena alespoň jedna pomocná katoda, která je pomocí izolovaných spojovacích vodičů propojena u dna nádrže s oběma základními katodami, přičemž manipulační nosník držáku je ve spodní části opatřen minimálně dvěma bočními rameny upravenými pro zajištění možnosti zavěšení souběžně situovaných skupin barvených výrobků v jedné nebo více řadách nad sebou a rozměrově vytvořených tak, aby se po spuštění držáku do vnitřního prostoru nádrže barvené výrobky nacházely mezi příslušnou základní katodou a pomocnou katodou nebo mezi dvěma pomocnými katodami, jednak jsou základní katody a pomocné katody opatřeny horními kryty a jednak jsou horní plochy čelních stěn nádrže uzpůsobeny pro zabudování lůžek pro uložení manipulačních nosníků držáku s výrobky během barvicího procesu a pro uchycení přívodních potrubí elektrolytu.

Zařízení pro elektrolytické barvení hliníku a jeho slitin obsahuje jednak otevřenou nádrž, v jejímž vnitřním prostoru jsou podél souběžných bočních stěn vertikálně ustaveny vzájemně propojené základní katody materiálově odolné proti kyselinám a vybavené pro připojení k vnějšímu zdroji elektrické energie tak, aby tvořily záporný pól pro elektrolytický proces, a jednak obsahuje vyjímatelný držák, který je napojen na kladný přívod elektrické energie a tvoří tak kladný pól pro elektrolytický proces, přičemž je držák je upraven pro zavěšení jedné nebo více skupin barvených výrobků. Podstatou vynálezu je, že mezi základními katodami je ve vnitřním prostoru nádrže ustavena alespoň jedna pomocná katoda, která je pomocí spojovacích vodičů propojena u dna nádrže s oběma základními katodami, přičemž držák je rozměrově vytvořen tak, aby se po jeho spuštění do vnitřního prostoru barvené výrobky nacházely mezi příslušnou základní katodou a pomocnou katodou nebo mezi dvěma pomocnými katodami.

Úpravou, tedy doplněním, barvicího zařízení se dosahuje nového a vyššího účinku v tom, že je možno dosáhnout rovnoměrnost probarvení celých ploch všech výrobků, aniž by bylo nutno dodržovat při procesu barvení poměrně velké rozestupy mezi jednotlivými díly. Nezanedbatelným přínosem je skutečnost, že při použití stejných technologických procesů lze v nádrži barvit výrobky zavěšené ve dvou a více řadách vedle sebe, čímž se násobně zvýší produktivita výrobního barvicího procesu.

Objasnění výkresů

Konkrétní příklady provedení vynálezu jsou schematicky znázorněny na připojených výkresech, ve kterých je na:

obr. 1 řez zjednodušeným schématem základního provedení zařízení s jednou vnitřní katodou;

obr. 2 řez alternativním schématem provedení zařízení se zabudováním vícenásobné vnitřní katody;

obr. 3 axonometrický pohled šikmo shora na příkladné provedení nádrže zařízení s vyjmutým držákem barvených výrobků; a obr. 4 axonometrický pohled šikmo shora na nádrž z obr. 3, do níž je vložen držák s barvenými výrobky.

Výkresy, které znázorňují představovaný vynález a následně popsané příklady konkrétních provedení v žádném případě neomezují rozsah ochrany uvedený v definici, ale jen objasňují podstatu vynálezu.

- 2 CZ 310250 B6

Příklady uskutečnění vynálezu

Příklad základního provedení upravené konstrukce zařízení pro elektrolytické barvení hliníku a jeho slitin je schematicky znázorněn na obr. 1. Nosnou částí zařízení je obdobně jako u stávajících známých provedení je shora otevřená nádrž 1 vyrobená z plastů nebo kovů potažených plastem či tvrzenou pryží. Ve vnitřním prostoru nádrže 1 jsou podél souběžných bočních stěn 11 vertikálně ustaveny základní katody 2 tvořené plechy nebo profily vyrobenými z ušlechtilé oceli odolné proti kyselinám a vybavenými pro připojení k neznázorněnému vnějšímu zdroji elektrické energie. Základní katody 2 jsou pomocí izolovaných přívodních vodičů 21 propojeny se zdrojem elektrické energie tak, aby tvořily záporný pól pro elektrolytický proces. Uprostřed vzdálenosti mezi základními katodami 2 je rovněž vertikálně ustavena pomocná katoda 3, která je pomocí spojovacích vodičů 31 propojena u dna nádrže 1 s oběma základními katodami 2.

Nedílnou součástí zařízení je vyjímatelný držák 4, který je napojen na kladný přívod elektrické energie a tvoří tak kladný pól pro elektrolytický proces. Manipulační nosník 41 držáku 4 je ve spodní části opatřen minimálně dvěma bočními rameny 42, která jsou konstrukčně vytvořena a vybavena tak, aby zajišťovala na straně každého bočního ramena 42 možnost zavěšení souběžně situovaných skupin barvených výrobků 5 ustavených v jedné nebo více řadách nad sebou. Boční ramena 42 jsou vytvořena tak, aby po spuštění barvených výrobků 5 do vnitřního prostoru nádrže 1 se tyto nacházely v podstatě uprostřed mezi příslušnou základní katodou 2 a pomocnou katodou 3.

Konkrétní možné provedení nádrže 1 je v axonometrickém pohledu shora znázorněno na obr. 3, kde jsou rovněž vyobrazeny nezbytné konstrukční a funkční díly zařízení, jako jsou horní kryty 22 základních katod 2, horní kryt 32 pomocné katody 3, části přívodního potrubí 6 elektrolytu nebo lůžka 7 pro uložení držáku 4 s výrobky 5 během barvicího procesu. Na obr. 4 je pak znázorněna nádrž 1 z obr. 3 s vloženým držákem 4 se zavěšenými výrobky 5.

Popsané provedení není jediným možným řešením zařízení, ale jak je znázorněno na obr. 2, mohou být ve vnitřním prostoru nádrže 1 nainstalovány dvě a více vzájemně propojených pomocných katod 3, přičemž držák 4 může být opatřen více bočními rameny 42, na které může být vedle sebe mezi pomocnými katodami 3 zavěšeno více skupin barvených výrobků 5.

Vlastní technologický proces elektrolytického barvení probíhá za stejných parametrů jako doposud realizované procesy, přičemž při zavěšování výrobků 5 na držák 4 nemusí být dodržovány poměrně velké rozestupy mezi výrobky 5, protože díky vložení jedné nebo více pomocných katod 3 nedochází ke stínění iontů probíhajícího elektrolytického procesu držákem 4. Danou konstrukční úpravou zařízení dochází k navýšení ziskovosti barvicího procesu oproti dosavadnímu stavu techniky 2x až 3x.

Průmyslová využitelnost

Zařízení pro elektrolytické barvení hliníku a jeho slitin podle vynálezu je určeno především pro zabudování do linek zajišťujících realizaci dvoustupňového barvení výrobků na bázi niklu, cínu, mědi a dalších kovů s využitím procesů měkké i tvrdé anodické oxidace hliníku a jeho slitin.

Claims (1)

1. Zařízení pro elektrolytické barvení hliníku a jeho slitin, obsahující jednak otevřenou nádrž (1), v jejímž vnitřním prostoru jsou podél souběžných bočních stěn (11) vertikálně ustaveny vzájemně propojené základní katody (2) materiálově odolné proti kyselinám a vybavené pro připojení k vnějšímu zdroji elektrické energie tak, aby tvořily záporný pól pro elektrolytický proces, a jednak vyjímatelný držák (4), který je napojen na kladný přívod elektrické energie a tvoří tak kladný pól pro elektrolytický proces, přičemž je držák (4) upraven pro zavěšení jedné nebo více skupin barvených výrobků (5), vyznačující se tím, že jednak je mezi základními katodami (2) tvořenými soustavami plechů nebo profilů vyrobených z ušlechtilé oceli ve vnitřním prostoru nádrže (1) ustavena alespoň jedna pomocná katoda (3), která je pomocí izolovaných spojovacích vodičů (31) propojena u dna nádrže (1) s oběma základními katodami (2), přičemž manipulační nosník (41) držáku (4) je ve spodní části opatřen minimálně dvěma bočními rameny (42) upravenými pro zajištění možnosti zavěšení souběžně situovaných skupin barvených výrobků (5) v jedné nebo více řadách nad sebou a rozměrově vytvořených tak, aby se po spuštění držáku (4) do vnitřního prostoru nádrže (1) barvené výrobky (5) nacházely mezi příslušnou základní katodou (2) a pomocnou katodou (3) nebo mezi dvěma pomocnými katodami (3); jednak jsou základní katody (2) a pomocné katody (3) opatřeny horními kryty (22) a (32); a jednak jsou horní plochy čelních stěn nádrže (1) uzpůsobeny pro zabudování lůžek (7) pro uložení manipulačních nosníků (41) držáku (4) s výrobky (5) během barvicího procesu a pro uchycení přívodních potrubí (6) elektrolytu.