DD285129A5 - Galvanisiertrommel mit innenanode - Google Patents

Abstract

Die Erfindung beinhaltet eine Vorrichtung zur chemischen und/oder elektrochemischen Behandlung von Massenteilen, bei der die Galvanisiertrommel mit einem, das schuettfaehige Anodenmaterial aufnehmenden und somit als Innenanode dienlichen Innenzylinder ausgestattet ist, welcher einseitig offen ist und im Anodenmaterial-Eingangsbereich eine undurchbrochene und im Hauptteil eine durchbrochene Innenzylinderwand aufweist. Ein Einfuellstutzen ist so angeordnet, dasz er in einem 90-Bogen etwa 13 in den undurchbrochenen Innenzylinderbereich hineinragt und um die Innenzylinderachse drehbar gelagert ist. Das Ausstatten des Innenzylinders mit Foerderschnecke und Leitblechen dient einerseits dem schnellen Fuellen des Innenzylinders mit Anodenmaterial und andererseits einem guenstigen Umwaelzprozesz waehrend dem Galvanisieren, bei synchroner Rotation zur Galvanisiertrommel. Fig. 1{Galvanisiertrommel; Innenanode; Innenzylinder; Anodenmaterial, schuettfaehig; Innenzylinderwand, durchbrochen; Foerderschnecke; Leitbleche; Einfuellstutzen; Lagerung, drehbar; Rotation, synchron}

Description

Hierzu 1 Seite Zeichnung

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur chemischen und/oder elektrochemischen Behandlung, vorzugsweise zur galvanischen Beschichtung von Massenteilen oder zum Aufbringen von einem Schichtmetall auf z.B. Schrauben, Muttern, Federklemmen usw. in einer Trommel. Die erfindungsgamäße Trommel findet sowohl in Handanlagen, als auch in automatisierten Anlagen zur Beschichtung von Massenteilen sowie in Anlagen mit Umfüllstationen für das Aufbringen von Schichtkombinationen Anwendung.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Galvanisiertrommeln zur Beschichtung von Massenteilen sind bereits bekannt. Die zu bearbeitenden Massenteile warden in die Galvanisiertrommel gefüllt und darin den einzelnen Behandlungsstufen unterworfen. Die Galvanisierung von Kleinteilen in rotierenden Trommeln ist gegenüber der auf Gestellen durch einige Besonderheitun gekennzeichnet, die durch das Verhalten des elektrischen Feldes und des Haufwerkes der Teile im geschlossenen Trommelkörper bedingt sind. Die Beschichtung der Einzelteile erfolgt unter speziellen Bedingungen nicht immer gleichmäßig. Die in der äußeren Zone des Haufwerkes, der Trommelwandung zugewandten Teile werden bevorzugt mit Metall beschichtet, während im Inneren des Haufwerkes das elektrische Feld so weit abgeschirmt ist, daß keine Metallabscheidung mehr erfolgt.

Durch Rotation der Trommel wird zwar angestrebt, daß möglichst jedes Einzelteil mehr oder weniger oft in eine für die Beschichtung günstige Lage gelangt, die elektrisch aktive Oberfläche bleibt aber nahezu konstant. Zur Gewährleistung der geforderten Schichtdicke auf allen Einzelteilen ist demzufolge die Expositions.~sit lang, die angelegte Spannung zur Realisierung des erforderlichen Galvanisierstromes hoch. Darüber hinaus ist der Elektrolytaustausch durch den geschlossenen, mit Bohrungen versehenen Trommelkörper schlecht, was eine Metallverarmung im Elektrolyten und damit gehemmte Metallabscheidung zur Folge hat.

Zum Stand der Technik gibt es eine große Zahl von Patentanmeldungen für Galvanisiertrommeln. Bei einigen werden Lösungen vorgeschlagen, durch die die oben genannten Mängel vermieden werden sollen. So wird in der DT-AS 2353592 eine Trommel vorgeschlagen, bei der mehrere um die Drehachse der Trommel herum zentrisch angeordnete Werkstückaufnahmekammern vorhanden sind, deren perforierte, sich in Längsrichtung der Trommel erstreckende Zwischenwände jeweils eine Anode und eine Katode aufnehmen. Hauptnachteil dieser Lösung ist die aufwendige Handhabung der Trommel beim Beschicken und Entleeren des Galvanisiergutes. Darüber hinaus ist ein Wechsel der Anoden beim Durchlauf der Trommeln durch die einzelnen Arbeitsstufen im Gesamtprozeß nicht möglich.

Diese Schwierigkeit soll bei der Lösung entsprechend DT-OS 2407 208 dadurch ausgeschlossen werden, daß ein Tauchbad mit einem Seitenkanal verwendet wird, in dem manuell oder automatisch eine Stabanode verfahrbar und in ein Zentralrohr der Trommel einschiebbar ist.

Nachteile dieser Lösung sind der seitlich nahezu verdoppelte Platzbedarf des Tauchbades und die einengende Verwendung von Stabanoden. Das erfordert gesonderte, in ihren Abmessungen vom üblichen abweichende Anoden und setzt der Anpassung der Anodenoberfläche an die Galvanisieraufgabe Grenzen. Trotz hohem Aufwand ist die Störanfälligkeit durch permanent veränderliche Anodenfläche bis hin zu Abfallen und damit Kontaktabriß relativ groß. Damit geht der Effekt der Innenanode verloren.

Ziel der Erfindung ist es, die Galvanisiertrommel mit Innenanode so zu gestalten, daß das Einbringen der Innenanode mit minimalem Aufwand erfolgen kann und durch maximale Ausnutzung des Anodenmaterials, einerseits durch Verwendung von zerkleinerten Anodenabfallmaterialien und zum anderen durch maximalen Verbrauch beim Beschichtungsprozeß, die Verbesserung von Ökonomie und Qualität erreicht wird.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine größtmögliche Variabilität des Anodenmaterials und der AnodenoberfCche der Innenanode zu gewährleisten, wobei erreicht werden soll, daß durch eine geeignete Gestaltung der Innenanode eine maximale Ausnutzung des Anodenmaterials bei Einhaltung einer niedrigen Expositionszeit und Anlegen einer niedrigen Spannung zur Realisierung eines gleichmäßigen Beschichtungsprozesses führen soll. Des weiteren soll die Möglichkeit gegeben sein, auch während des Galvanisierprozesses weiteres Anodenmaterial nachfüllen zu können. Das Entfernen der Innenanode ist ebenfalls effektiv zu gestalten.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß über einen senkrecht zur Rotationsachse führenden Einfüllstutzen Anodenmaterial in Form von Pellets, Bruchstücken, Anodenresten -zerkleinert oder Granulaten in einen stromleitenden, nach außen isolierten, zum größten Teil durchbrochenen Innenzylinder, welcher als Innenanode dient, eingebracht wird. Die Perforation des Innenzylindermantels gewährleistet den Stromdurchtritt von den. Anodenmaterial zur katodisch wirksamen Trommelfüllung. Dieser Einfüllstutzen mündet in einem 90"-Bogen in den zur Förderung und Umwälzung des Anodenmaterials mit Förderschnecke und Leitblechen versehenen, einseitig offenen Innenzylinder, welcher aus säurebeständigem, den elektrischen Strom leitenden Material, wie z. B. Titan oder Edelstahl, besteht. Seine äußere, dem Galvanisiergut zugewandte Seite besitzt eine perforierte, rohrförmige Isolation aus elektrisch isolierendem, verschleißbeständigem Material, wie PVC, Polypropylen oder PTFE.

Die Auswahl des Isolationsmaterials erfolgt in Abhängigkeit von den verfahrensbedingten mechanischen und elektrischen bzw. elektrochemischen Beanspruchungen. Diese Isolation des Innenzylinders dient einerseits dem mechanischem Schutz des Innenzylinders und zum anderen der Vermeidung von unerwünschten Kontakten.

Der Zylinder liegt konzentrisch zur Rotationsachse der Galvanisiertrommel. Die Zylinderwanddurchbrüche werden durch Verwendung von Streckmaterial, von perforiertem Material mit Durchbrüchen geeigneter Abmessungen oder anderer entsprechender Lösungen realisiert. An seiner geschlossenen Seite wird der Zylinder durch eine Buchse axial geführt. Neben der Führungsfunktion hat die Buchse die Aufgabe, elektrisch isolierend gegenüber Innenzylinder und Katodenstromzuführung zu wirken. Eine Besonderheit des Innenzylinders besteht darin, daß er im Buchsenbereich und im Bereich der Lagerung am Einfüllstutzen nicht durchbrochen ist. Im undurchbrochenen Innenzylinderbereich am Einfüllstutzen ist innenseitig eine Förderschnecke angeordnet, welche den zügigen Transport des Anodenmaterials bei Rotation der Galvanisiertrommel in den durchbrochenen Innenraum des Innenzylinders gewährleistet. Die Drehbewegung des Innenzylinders erfolgt synchron zu der der Galvanisiertrommel. Im Bereich des durchbrochenen Innenzylinders geht die Förderschnecke, in Abhängigkeit von der Beschaffenheit des Anodenmaterials, in geeignete Leitbleche über, welche einen guten Umwälzprozeß des Anodenmaterials beim Galvanisieren garantieren. Ein Herausfallen des Anodenmaterials beim Füllen des Innenzylinders wird dadurch ausgeschlossen, daß der Einfüllstutzen etwa ¹A der Länge des nichtdurchbrochenen Innenzylinderbereiches in diesen hinein reicht. Außerhalb des Elektrolyten ragt der Einfüllstutzen nach oben heraus. Damit ist ein Nachfüllen mit Anodenmaterial während des Galvanisierprozesses möglich. Der Einfüllstutzen kann wahlweise starr fixiert oder um die Innenzylinderachse drehbar bzw. vom Einfüllbereich entfernbar gestaltet sein.

Die drehbar gestaltete Variante gestattet das Entfernen des Anodenmaterials aus dem Innenzylinder durch Drehung des Einfüllstutzens um 180°. Dadurch zeigt die Einfüllöffnung nach unten und bei Umkehrung der Rotationsrichtung der Galvanisiertrommel dient der Einfüllstutzen als Auslaufstutzen. Damit ist ein schneller und unkomplizierter Wechsel von Anodenmaterial bei erforderlicher Abscheidung unterschiedlicher Metallschichten gegeben.

Die Lagerung der Galvanisiertrommel an der Katodenzuführung erfolgt in bekannter Weise flüssigkeitsdicht. Der Katodenstrom wird mittels Kontaktknöpfen über die Galvanisiertrommelaußenwand zugeführt. Dazu sind die Kontaktknöpfe vorzugsweise gleichmäßig über die axialen Galvanisiertrommelkanten verteilt. Die Anodenstromzuführung erfolgt über das Lager im Tragarm der Trommel am Einfüllstutzen mittels einer leitfähigen, nach außen elektrisch isolierten, zum Innenzylinder hin elektrisch leitenden Buchse im Bereich des nichtdurchbrochenen Innenzylinderabschnittes.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel erläutert werden.

Fig. 1: zeigt eine Darstellung der Galvanisiertrommel mit erfindungsgemäßer Innenanode und Einfüllstutzen.

Wie aus o.g. Zeichnung ersichtlich, ist die Galvanisiertrommel 9 an zwei Tragarmen 10,11 befestigt. Über den Tragarm 10 erfolgt die anodische Stromzuführung 12 an den in der perforierten Galvanisiertrommel koaxial angeordneten Innenzylinder 13. Mittels Klemmschellcn Mwird vom Tragarm 10 der Einfüllstutzen 1 gehalten. Im nach außen elektrisch isolierten Tragarm 10 befindet sich die elektrisch leitende, nach außen isolierte Buchse 8 des Lagers 7. In der Buchse 8 wird der Zylinder 13 gelagert und anodisch kontaktiert. Auf der Buchse S ist die Überwurfmutter 15 aufgeschraubt und fixiert so den Tragarm 10 im Lager 7. Im Bereich des Lagers 7 mündet der Einfüllstutzen 1 in den auf dieser Seite offenen Innenzylinder 13. Der Einfüllstutzen 1 reicht etwa V3 der Länge des nicht durchbrochenen Innenzylinderbereiches in den Innenzylinder 13 hinein. Im Bereich des Lagers 7 ist

der Innenzylindpr 13 auch nicht durchbrochen. Auf der Innenseite des Mantels vom Innenzylinder, im Bereich des Lagers 7, ist eine Förderschnecke 3 angeordnet, welche im Bereich des durchbrochenen Innenzylinderbereiches in Leitbleche 4 übergeht.

Der Innenzylinder 13 ist nach außen zum Galvanisieret durch ein perforiertes Plastrohr 16 isoliert und im Lager 5 mit einer undurchbrochenen, elektrisch leitenden Kappe 17 verschlossen.

Im nichtleitenden Lagerschild 18 der Lagerung 5 wird der Innenzylinder 13 koaxial zur Galvanisiertrommel 9 geführt.

Die katodische Stromzuführung 19 erfolgt flüssigkeitsdicht zum Lager 5. Am Lager 5 befindet sich die Stromverteilung 20 zu den gegenüber dem Galvanisiergut isolierten Kontaktstäben 21 in den Trommelkanten. Mittels Kontaktknöpfen 6 erfolgt die Stromübertragung an das Galvanisiergut.

Claims (1)

1. Galvanisiertrommel mit Innenanode zur chemischen und/oder elektrochemischen Behandlung von Massenteilen, dadurch gekennzeichnet, daß

   - ein senkrecht zur Rotationsachse der Galvanisiertrommel (9) und nach oben herausragender Einfüllstutzen (1) so angeordnet ist, daß er in einem 90°-Boyen in den, das schüttelfähige Anodenmaterial aufnehmenden und koaxial zur Galvanisiertrommel (9) angeordneten Innenzylinder (13) einmündet und ein Drittel in den nicht durchbrochenen Innenzylinderbereich hineinragt und um die Innenzylinderachse drehbar gelagert ist und

   - der als Innenanode dienliche, einseitig offene Innenzylinder (13) nur in seinem, den Hauptteil bildenden Mittelabschnitt eine durchbrochene Zylinderwand aufweist, welche nach Innen mit Leitblechen (4) ausgestattet ist und nach Außen mit einem, ebenfalls perforierten Plastrohr isoliert ist, wobei

   - der undurchbrochene Innenzylinderbereich im Eingangsbereich des Anodenmaterials mit einer Förderschnecke (3) ausgerüstet ist und

   - die Rotation des Innenzylinders (13) synchron zu der der Galvanisiertrommel (9) erfolgt.