DE102009013164A1 - Method for partial galvanization of elongated products in electrolytes of electrolytic cell, which is associated to a bath current source, comprises placing the product for the treatment in the electrolytic cell between anode and cathode - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft des Galvanisieren und weitere elektrochemische Behandlungen von Gut, insbesondere das Ätzen, Elektropolieren, Beizen und Reinigen. Anwendung findet das Verfahren in Durchlaufanlagen und Tauchbadanlagen. Bei dem Gut handelt es sich z. B. um stabförmige Teile. Dies sind z. B. langgestreckte Zylinder als Motorventile oder Kolbenstangen von Fahrzeug-Stoßdämpfern oder Zylinder für Aktoren. Zur Erhöhung der Verschleißfestigkeit wird derartiges metallisches Gut mindestens partiell an der Oberfläche elektrolytisch mit einer besonders abriebfesten Schicht versehen, z. B. mit Hartchrom oder mit einem Dispersionswerkstoff. Diese Beschichtung soff in der Regel in dem betreffenden Bereich des Gutes in der Abscheidungsdicke sehr gleichmäßig erfolgen. Bei einer partiellen Galvanisierung soll des Weiteren der Übergang vom Abscheidungsbereich zum Bereich mit sehr geringer oder völlig ohne Metallabscheidung nahezu stufenförmig erfolgen.The Invention relates to electroplating and other electrochemical Treatments of good, especially etching, electropolishing, Pickling and cleaning. The process finds application in continuous flow systems and dipping facilities. The estate is z. B. to rod-shaped Parts. These are z. B. elongated cylinders as engine valves or piston rods of vehicle shock absorbers or cylinders for actuators. To increase the wear resistance becomes such metallic good at least partially on the surface electrolytically provided with a particularly abrasion-resistant layer, z. B. with hard chrome or with a dispersion material. This coating As a rule, it is very much at the deposition thickness in the relevant area of the material evenly. In a partial galvanization Furthermore, the transition from the deposition area to the area with very little or no metal deposition almost stepped.
Die elektrochemische Reinigung, insbesondere die Entzunderung, des Beizen und die Entfettung erfolgen kathodisch und anodisch, wobei Anforderungen an eine partielle Behandlung in der Regel nicht bestehen. Gleiches gilt für des elektrochemische anodische Ätzen von Gut. Weil diese Verfahren erfindungsgemäß technisch einfacher realisierbar sind, wird die Erfindung nachfolgend überwiegend am Beispiel des technisch anspruchsvolleren Galvanisierens beschrieben. Die Erfindung ist jedoch uneingeschränkt auch für das elektrochemische Ätzen, Elektropolieren, Heizen und Reinigen anwendbar. Diese letztgenannten Verfahren werden in der nachfolge, den Beschreibung der Erfindung zusammengefasst auch als Vorbehandlungen bezeichnet.The electrochemical cleaning, in particular descaling, pickling and degreasing done cathodically and anodically, with requirements to a partial treatment usually does not exist. The same applies to the electrochemical anodic etching from good. Because these methods according to the invention technically are easier to implement, the invention will be predominantly on Example of technically demanding electroplating described. However, the invention is also fully applicable to Electrochemical etching, electropolishing, heating and Cleaning applicable. These latter methods are described in the Succession, the description of the invention summarized as Referred to pretreatments.
Die
Druckschrift
Um
eine ungleichmäßige, d. h. ovale Metallisierung
von zylindrischem Gut mit kreisförmigem Querschnitt zu
varmeiden, wenn des kathodisch kontaktierte Gut in der rohrförmigen
Anode nicht exakt zentrisch positioniert ist, oder wenn eine ebene
Anode nur an einer Seite des Gutes oder zwei ebene Anoden an zwei
Seiten des Gutes gegenüberstehend angeordnet sind, muss
des Gut um seine Längsachse rotieren. Ein derartiges Galvanisiergesteil
beschreibt die Erfindung gemäß der Druckschrift
Die
elektrochemische Behandlung erfolgt gemäß der
Druckschrift
Jedes Gut bzw. jeder zu behandelnde Stab erfordert bei dieser Erfindung eine individuelle elektrolytische Zelle, die aus der rohrförmigen Elektrode und dem Gut besteht. Beim Galvanisieren ist diese Elektrode die Anode und die Oberfläche des Gutes die Kathode. Zur Kompensation u. a. von kleinen geometrischen Toleranzen ist ein bestimmter Anoden-/Kathodenabstand erforderlich, z. B. 60 mm. Bei einem Stabdurchmesser von z. B. 30 mm hat dann eine derartige runde elektrolytische Zelle einen Durchmesser von ca. 150 mm. Der Mittenabstand einer Gruppe von elektrolytischen Zellen muss dann für eine Gruppe von Gütern in x und y Richtung gleich groß sein. Bei nur 5 × 5 Zellen ist das gesamte elektrochemische Bad dann mindestens 0,75 m × 0,75 m groß, zuzüglich des Raumes für die erforderlichen Träger und Stromschienen. Insgesamt ergibt dies ein großes Bad, in welches ein großer und sehr schwerer Warenträger von entsprechend kräftig dimensionierten Transportmitteln abzulegen ist.each Good or each rod to be treated requires in this invention an individual electrolytic cell consisting of the tubular Electrode and the good. When electroplating this electrode the anode and the surface of the material the cathode. to Compensation u. a. of small geometrical tolerances is one certain anode / cathode spacing required, z. B. 60 mm. At a Bar diameter of z. B. 30 mm then has such a round electrolytic Cell has a diameter of about 150 mm. The center distance of a Group of electrolytic cells must then be for a group of goods in x and y direction be the same size. At only 5x5 cells, the entire electrochemical bath is then at least 0.75 m × 0.75 m in size, plus the space for the required supports and busbars. Overall, this results in a large bathroom, in which a large and very heavy goods carriers of correspondingly strong dimensioned means of transport is to be stored.
Alle diese 25 Güter eines Warenträgers sind elektrisch parallel geschaltet. Bei dem oben beschriebenen Strom von 250 A je Zelle muss ein Gesamtstrom von 6250 A in den Warenträger mittels weiterer elektrischer Kontakte eingeleitet werden, was u. a. entsprechend große Querschnitte der elektrischen Leiter auf dem Warenträger erfordert, um eine gleichmäßige Stromverteilung zu jedem Gut der Gruppe zu erzielen. Gleiches gilt für die elektrischen Anschlüsse der stationären Anoden im Bad. insgesamt erfordert dieses Verfahren zum Galvanisieren von stabförmigem Gut große und sehr schwere mechanische Konstruktionselemente der entsprechenden Galvanisiervorrichtung.All these 25 goods of a goods carrier are electric connected in parallel. At the current of 250 A described above each cell must have a total current of 6250 A in the goods carrier be initiated by further electrical contacts, which u. a. correspondingly large cross sections of the electrical conductors on the product carrier requires a uniform To achieve power distribution to each asset of the group. same for for the electrical connections of the stationary Anodes in the bathroom. in total, this method requires electroplating rod-shaped good big and very heavy mechanical Construction elements of the corresponding electroplating device.
Mittels oberen und unteren axial verstellbaren Masken, die sich als elastische Dichtmittel in den rohrförmigen Anoden befinden, werden nur die Oberflächen des Gutes freigegeben, die intensiv zu galvanisieren sind. Insgesamt ist dieser Aufwand gemäß der obigen Erfindung besonders für großes Gut rentabel.through upper and lower axially adjustable masks, which are elastic Sealants are located in the tubular anodes only the surfaces of the goods released, the intense to be galvanized. Overall, this effort is in accordance with the above invention especially for large good profitable.
Sei
nicht zentrischem Einfahren der Güter in die Anoden und/oder
bei schräg ausgerichtetem Gut am Warenträger besteht
die Gefahr einer Zerstörung der Masken oder ein nicht vollständiges
Umschließen des Gutes. In beiden Fällen kann es
zu einer unzulässigen Veränderung der Metallisierungsgrenze am
Gut kommen. Zur Vermeidung dieses Nachteils werden in der Druckschrift
Aufgabe der Erfindung ist es, Verfahren und Vorrichtungen zur elektrochemischen Behandlung von langgestrecktem, ausgedehntem oder ebenem Gut zu beschreiben, die die beschriebenen Nachteile des Standes der Technik nicht aufweisen, insbesondere sollen technisch aufwändige Hochstromkontakte oder Hochstrom-Drehkontakte zur elektrischen Kontaktierung des Gutes sowie im Vergleich zu den Abmessungen des Gutes große und schwere Warenträger nicht erforderlich sein. Zusätzlich soll bei rotationssymmetrischen Gütern eins sehr gleichmäßige Schichtdickenverteilung am Umfang erreicht würden.task The invention is to provide methods and apparatus for electrochemical Treatment of elongated, broad or even good to describe the disadvantages of the prior art described do not have, in particular, are technically complex High current contacts or high current rotary contacts for electrical contacting of the goods as well as large compared to the dimensions of the goods and heavy goods carriers may not be required. additionally should be in rotationally symmetrical goods one very uniform layer thickness distribution would be reached at the periphery.
Gelöst wird die Aufgabe durch die Verfahren nach den Patentansprüchen 1 und 56 sowie durch die Vorrichtungen nach den Patentansprüchen 28, 76 und 99. Die Unteransprüche beschreiben vorteilhafte Ausführungen der Erfindung.Solved The object is achieved by the methods according to the claims 1 and 56 and by the devices according to the claims 28, 76 and 99. The subclaims describe advantageous embodiments the invention.
Die Lösung dieser technisch anspruchsvollen Aufgaben erfolgt erfindungsgemäß einerseits durch ein momentan nur teilweises Behandeln jeden Gutes und andererseits durch Rotation des rotationssymmetrischen Gutes während der Behandlung. Sehr vorteilhaft werden zur Rotation der Güter keine Hochstrom-Drehkontakte benötigt. insgesamt ergibt dies eine sehr wirtschaftliche elektrochemische Anlage auch für kleine Güter, die die hohen technischen Ansprüche erfüllt.The Solving these technically demanding tasks according to the invention on the one hand by a momentary only partial treatment of every good and on the other hand by rotation of the rotationally symmetric good during the treatment. Very advantageous for the rotation of the goods no high-current rotary contacts needed. Overall, this results in a very economical electrochemical plant also for small goods, which meets the high technical demands.
Die Erfindung sieht eine elektrolytische Zelle vor, bestehend aus bevorzugt planen und stationären Elektroden als unlösliche Anode und als Kathode, die ihrerseits bevorzugt zueinander planparallel und beabstandet im Elektrolyten der Galvanisiereinrichtung bzw. dar elektrochemischen Anlage angeordnet sind. Die langgeschreckten Güter werden mit ihren Längsachsen in einer Ebene liegend durch die elektrolytische Zelle gefördert, wobei sich diese Ebene bevorzugt planparallel zu den Elektroden befindet. Die Förderung des rotationssymmetrischen Gutes durch die elektrolytische Zelle erfolgt rotierend um dessen Längsachse. Weil dies insbesondere beim Galvanisieren elektrisch kontaktlos erfolgt, sind die nach dem Stand der Technik erforderlichen Hochstromkontakte oder Hochstrom-Drehkontakte nicht erforderlich. Des Gut, das sich zwischen den Elektroden befindet, wirkt als ein Zwischenleiter. Dieser hat als Leiter erster Klasse eine wesentlich größere elektrische Leitfähigkeit als der Elektrolyt als Leiter zweiter Klasse. Das Gut konzentriert die elektrischen Feldlinien, die von der Anode zur Kathode verlaufan. Die Seite des rotierenden Gutes, die momentan der Anode zugewandt ist, wird momentan kathodisch behandelt. Die gegenüberliegende Seite des Gutes, die der Kathode zugewandt ist, wird zugleich anodisch behandelt. Diese abwechselnden Polaritäten sind sehr gut für die Vorbehandlungen geeignet. Ein Galvanisiergut wird stets nur an einer Seite metallisiert. Gleichzeitig erfolgt an der anderen Seite die anodische Behandlung. Dies kann eine elektrolytische Entmetallisierung sann oder ein anodisches Ätzen, Beizen und Reinigen. Beim Galvanisieren des Gutes muss ein anodisches momentanes Ätzen bzw. Entmetallisieren vermieden werden, um in der Summe eine Metallisierung des Gutes zu erreichen. Dies ist z. B. immer dann der Fall, wenn des im verwendeten Elektrolyten kathodisch abgeschiedene Metall anodisch nicht rücklösbar ist. Beispiele hierfür sind Elektrolyte zur Abscheidung von Nickel, Chrom, Hartchrom und Edelmetallen oder deren Legierungen. In derartigen Elektrolyten wird das elektrisch nicht kontaktierte Gut erfindungsgemäß an der Seite, die der Anode zugewandt ist, kathodisch metallisiert. An der Seite des Gutes, die der Kathode zugewandt ist, wird anodisch Gas gebildet, z. B. Sauerstoff. Durch die Rotation des Gutes erfolgt eine sehr gleichmäßige Behandlung und Abscheidung auf der Oberfläche des gesamten Umfanges.The invention provides an electrolytic cell, consisting of preferably planar and stationary electrodes as insoluble anode and as cathode, which in turn are preferably arranged plane-parallel and spaced apart in the electrolyte of the electroplating or electrochemical plant. The long-awkward goods are conveyed with their longitudinal axes lying in a plane through the electrolytic cell, wherein this plane is preferably plane-parallel to the electrodes. The promotion of the rotationally symmetrical good by the electrolytic cell is rotating about its longitudinal axis. Because this is electrically contactless in particular during electroplating, the high-current contacts or high-current rotary contacts required according to the prior art are not required. The good that is between the electrodes acts as an intermediate conductor. This conductor has a much greater electrical conductivity than the first class conductor as the conductor of the second class. The estate concentrates the electric field lines that pass from the anode to the cathode. The side of the rotating material currently facing the anode is currently being treated cathodically. The opposite side of the material, which faces the cathode, is treated anodically at the same time. These alternating polarities are very well suited for the pretreatments. A galvanized material is always metallized on one side only. At the same time the anodic treatment takes place on the other side. This may be electrolytic demetallization or anodic etching, pickling and cleaning. When galvanizing the material anodic current etching or demetalling must be avoided in order to achieve a metallization of the goods in the sum. This is z. B. always the case when the cathodically deposited metal used in the electrolyte is anodically non-releasable. Examples include electrolytes for the deposition of nickel, chromium, hard chrome and precious metals or their alloys. In such electrolytes, the electrically non-contacted material is cathodically metallized on the side facing the anode. On the side of the good, which faces the cathode, anodic gas is formed, for. B. oxygen. By the rotation of the material is a very uniform treatment and deposition on the surface of the entire circumference.
Weil stets nur ein Teil des rotierenden Gutes galvanisiert wird, ergibt dies im Vergleich zum Stand der Technik mit einer Rohranode eine längere Behandlungszeit für jedes einzelne Gut. Dies ist jedoch kein Nachteil in Bezug auf den Durchsatz von Gütern durch eine erfindungsgemäße Anlage. Der Durchsatz wird sogar wesentlich erhöht, weil sich auf engstem Raum viele z. B. stabförmige Güter in der elektrolytischen Zelle befinden können und gleichzeitig behandelt werden. Sie können dort dicht an dicht oder beabstandet angeordnet werden, wodurch sie praktisch eine Wand als Zwischenleiter bilden. Durch mindestens eine Umdrehung um die Längsachse erfolgt eine vollständige elektrochemische Behandlung am gesamten Umfang des Gutes. Die Rotation hat des Weiteren den großen Vorteil, dass eine sehr gleichmäßige Behandlung über den gesamten Umfang des Gutes erfolgt. Jede Mantellinie des Gutes wird während einer Umdrehung den salben Behandlungsbedingungen ausgesetzt. Gleiches gilt für bevorzugt mehrere Umdrehungen des Gutes in der elektrolytischen Zelle und durch diese hindurch.Because always only a part of the rotating material is galvanized results this compared to the prior art with a tubular anode a longer treatment time for each individual good. However, this is not a disadvantage in terms of throughput of goods a plant according to the invention. The throughput is even significantly increased, because in confined spaces many z. B. rod-shaped goods in the electrolytic Cell can be located and treated at the same time. They can be arranged close together or at a distance which makes them practically a wall as an intermediate conductor. By at least one revolution about the longitudinal axis a complete electrochemical treatment throughout Scope of the goods. The rotation also has the big one Advantage that a very even treatment over the entire extent of the goods takes place. Every generatrix of the goods becomes during one revolution the ointment treatment conditions exposed. The same applies to preferably several revolutions of the product in the electrolytic cell and through it.
Bei einer partiellen Galvanisierung des Gutes wird auch der Teil, der nicht metallisiert werden soll und momentan oder ständig der Kathode zugewandt ist, anodisch behandelt. Dies bedeutet, dass ein Elektrolyt verwendet werden muss, in dem sich das Grundmetall des Gutes oder dessen metallische Schutzschicht anodisch nicht auflöst. Andernfalls müssten die nicht zu metallisierenden Bereiche elektrisch isoliert werden, mittels z. B. Kappen, Lacken oder anderen Isolatoren. Meist eignet sich das abgeschiedene Metall auch als metallische Schutzschicht, z. B. Nickel oder Chrom.at Partial galvanization of the goods will become part of the process should not be metallized and currently or constantly the cathode faces anodically treated. This means that one Electrolyte must be used, in which the base metal of the Good or its metallic protective layer does not dissolve anodically. Otherwise, the non-metallizing areas would have to be electrically isolated by means of z. As caps, paints or other Insulators. In most cases, the deposited metal is also suitable as metallic protective layer, e.g. As nickel or chromium.
In der Praxis würde ohne erfindungsgemäße Maßnahmen auch auf der eigentlichen Kathode der elektrolytischen Zelle, die mit dem Minuspol der Badstromquelle elektrisch verbunden ist, Metall abgeschieden werden, wenn es sich um einen Galvanisierprozess handelt. Dies würde nicht nur einen Verlust an abzuscheidendem Metall bedeuten, sondern in kurzer Zeit zur Unbrauchbarkeit der elektrolytischen Zelle führen. Zur Vermeidung einer Metallisierung der Kathode werden erfindungsgemäß die folgenden alternativen oder kombinierbaren Maßnahmen vorgesehen:
- • Kühlung der Kathode auf eine Temperatur, die wesentlich unterhalb der zur elektrolytischen Abscheidung von Metall erforderlichen Arbeitstemperatur des Elektrolyten Liegt. Als Beispiel sei ein Elektrolyt zur Abscheidung von Hartchrom genannt. Die Arbeitstemperatur des Chromsäurebades beträgt ca. 65°C. In diesem Bad wird bei einer Oberflächentemperatur der Kathode von etwa 20°C und damit auch des Elektrolyten in der Grenzschicht kein Chrom abgeschieden. Die elektrolytische Gegenreaktion ist allein eine Gasbildung, d. h. es wird Wasserstoff gebildet. Auch eine Betriebsart nach dem Stand der Technik verursacht eine erhebliche Gasbildung infolge der geringen Stromausbeute derartiger Metallisierungsbäder. Auch bei einem kathodischen Gut, das sich auf der hohen Arbeitstemperatur des Elektrolyten befindet, kann nur etwa 30% des eingesetzten Stromas zur Metallabscheidung genutzt werden. Die Kühlung der Kathode der elektrolytischen Zelle kann z. B. mittels Kühlwasser mit einer Vorlauftemperatur von z. B. 8°C oder elektrisch mit Peltierelementen erfolgen. Des Kühlwasser kann durch die als Hohlkörper ausgebildete Kathode der elektrolytischen Zelle geleitet werden. Zur Trennung bzw. zur Isolation gegen den auf hoher Temperatur befindlichen Elektrolyten kann die Kathode mit einem Wärmeisolator an oder nahe ihrer Oberfläche versehen sein. Dies kann z. B. ein ionendurchlässiges und gasdurchlässiges Tuch oder dergleichen sein. Ein derartiger poröser Isolator sorgt dafür, dass nur eine sehr kleine Menge von Elektrolyt nahe der Kathode zu kühlen ist.
- • Verwendung eines Elektrolyten im Bereich der Kathode der elektrolytischen Zelle, der keine Metallionen enthält, die auf der Oberfläche der Kathode abgeschieden werden können. Zur Trennung dient hierzu eine ionenselektive und flüssigkeitsdichte Membrane, die den Arbeitselektrolyten der übrigen elektrolytischen Zelle vom Elektrolyten im Bereich der Kathode trennt. Derartige semipermeable Membranen sind für die verbreiteten Elektrolyte verfügbar.
- • Das Metallisieren der Kathode kann auch durch eine Oberfläche derselben vermieden werden, die im Elektrolyten kathodisch beständig ist und auf der das Metall des Elektrolyten nicht abscheidbar ist. Bei einem Hartchrombad ist dies z. B. eine Kathode mit einer Zinnbeschichtung. Auch in diesem Falle wird kathodisch nur Gas als Gegenreaktion gebildet.
- • Verwendung einer aktiven Oberfläche der Kathode, die wesentlich größer ist als die momentan wirksame anodische Oberfläche des Gutes. Zum Beispiel wird eine dreifach größere Kathodenfläche realisiert. Dies hat eine kathodische Stromdichte zur Folge, die nur ein Drittel der Stromdichte am Gut aufweist. Zur elektrolytischen Metallabscheidung ist stets eine bestimmte Mindeststromdichte erforderlich. Ansonsten wird an der Kathode Gas als Gegenreaktion gebildet. Die aktive Oberfläche der Kathode kann so groß gewählt werden, dass die kathodische Mindeststromdichte nicht erreicht wird.
- Cooling the cathode to a temperature substantially below the working temperature of the electrolyte required for the electrolytic deposition of metal. An example of this is an electrolyte for the deposition of hard chrome. The working temperature of the chromic acid bath is about 65 ° C. In this bath, no chromium is deposited at a surface temperature of the cathode of about 20 ° C and thus also of the electrolyte in the boundary layer. The electrolytic counter-reaction alone is a gas formation, ie hydrogen is formed. Also, a prior art mode causes significant gas formation due to the low current efficiency of such metallization baths. Even with a cathodic material, which is located on the high working temperature of the electrolyte, only about 30% of the stroma used can be used for metal deposition. The cooling of the cathode of the electrolytic cell may, for. B. by means of cooling water with a flow temperature of z. B. 8 ° C or done electrically with Peltier elements. The cooling water can be passed through the formed as a hollow body cathode of the electrolytic cell. For separation or isolation from the high temperature electrolyte, the cathode may be provided with a heat insulator at or near its surface. This can be z. As an ion-permeable and gas-permeable cloth or the like. Such a porous insulator ensures that only a very small amount to cool electrolyte near the cathode.
- Use of an electrolyte in the region of the cathode of the electrolytic cell, which contains no metal ions, which can be deposited on the surface of the cathode. For separation purposes, an ion-selective and liquid-tight membrane is used, which separates the working electrolyte of the remaining electrolytic cell from the electrolyte in the region of the cathode. Such semipermeable membranes are available for the common electrolytes.
- • The metallization of the cathode can also be avoided by a surface thereof, which is cathodically stable in the electrolyte and on which the metal of the electrolyte is not separable. In a Hartchrombad this z. B. a cathode with a tin coating. Also in this case, only gas is cathodically formed as a backlash.
- Use of an active surface of the cathode which is substantially larger than the currently effective anodic surface of the material. For example, a threefold larger cathode area is realized. This results in a cathodic current density, which has only one third of the current density at Gut. For electrolytic metal deposition always a certain minimum current density is required. Otherwise, gas is formed as a counterreaction at the cathode. The active surface of the cathode can be chosen so large that the cathodic minimum current density is not achieved.
In der Praxis besteht oft die Aufgabe, insbesondere ebene dekorative Güter nur an der sichtbaren Seite zu metallisieren, um z. B. Edelmetall dort einzusparen, wo es im Gebrauch nicht gesehen bzw. technisch nicht benötigt wird. Hierzu eignet sich nicht nur die beschriebene Maßnahme zur Platzierung des Gutes sehr nahe an der Kathode, sondern die Erfindung generell. Die hierfür erfindungsgemäß erforderliche Anordnung des elektrisch leitfähigen und im verwendeten Elektrolyten anodisch beständigen Gutes in der elektrolytischen Zelle ist besonders einfach, weil eine Rotation desselben nicht erforderlich ist. Das nach dem Stand der Technik übliche aufwändige Abkleben, Lackieren oder allgemeine Isolieren der nicht zu metallisierenden Rückseite des Gutes entfällt. Die zu metallisierende Seite weist Richtung der Anode. In dieser Ausrichtung durchfährt das Gut die elektrolytische Zelle oder es verbleibt dort statisch für die Dauer der erforderlichen Expositionszeit. An der Rückseite des Gutes wird anodisch Gas gebildet und an der Kathode erfolgt eine kathodische Gasbildung. Die Gase werden durch entsprechende Absaugungen abgeführt.In In practice, there is often the task, especially flat decorative To metallize goods only on the visible side in order to z. B. save precious metal where it is not seen in use or technically not needed. This is suitable not only the described measure for the placement of the goods very close to the cathode, but the invention in general. The one for this According to the invention required arrangement of the electric conductive and anodic resistant in the electrolyte used Good in the electrolytic cell is particularly easy because a rotation of the same is not required. That according to the state the technique usual consuming masking, painting or generally isolating the non-metallizing backside of the goods deleted. The side to be metallized has Direction of the anode. In this orientation that passes through Good the electrolytic cell or it remains there static for the Duration of required exposure time. At the back of the material is anodically formed gas and takes place at the cathode a cathodic gas formation. The gases are through appropriate Suction removed.
Erfindungsgemäß werden bevorzugt plane Elektroden verwendet. Dies erlaubt neben unlöslichen Anoden vorteilhaft auch die Verwendung von löslichen Anoden als Plattenanoden oder als Schüttgut in Körben, wenn nicht rotierendes Gut zu galvanisieren ist. Lösliche Anoden sind oft kostengünstiger und verfahrenstechnisch einfacher, jedoch muss die Rückseite des Gutes geschützt werden, weil sich dort die Oberfläche ebenso wie die lösliche Anode auflösen könnte.According to the invention preferably used planar electrodes. This allows in addition to insoluble Anodes advantageous also the use of soluble anodes as plate anodes or as bulk material in baskets, if non-rotating material is to be galvanized. soluble Anodes are often more cost effective and procedural easier, however, the back of the goods must be protected because the surface is there as well as the soluble one Anode could dissolve.
Unlösliche Anoden bzw. Formanoden, wie sie nach dem Stand der Technik erforderlich sind, erfordern zur Metallergänzung entsprechende Chemikalien, Salze oder Ionengeneratoren, die jedoch auch für rotierendes Galvanisiergut gemäß dieser Erfindung erforderlich sind. Sei löslichen Anoden besteht die abgeschiedene Schicht aus dem gleichen Metall, aus dem die Anoden bestehen. Folglich würde sich die Metallisierung auf dem Gut bei der momentanen anodischen Behandlung infolge der Rotation wieder auflösen, d. h. entmetallisiert werden.insoluble Anodes or form anodes, as required by the prior art are, require appropriate chemicals for metal supplementation, Salts or ion generators, but also for rotating Electroplating required according to this invention are. If soluble anodes are the deposited layer from the same metal that makes up the anodes. Consequently, would the metallization on the estate at the momentary anodic Resolve treatment as a result of rotation, d. H. be demetallised.
Zur Erzielung besonderer Effekte können zur Stromversorgung der elektrolytischen Zelle die bekannten Badstromversorgungsquellen eingesetzt werden.to Achieving special effects can be used to power the electrolytic cell the known Badstromversorgungsquellen be used.
Dies sind z. B. Stromquellen für Gleichstrom, unipolaren Pulsstrom oder bipolaren Pulsstrom. Damit kann z. B. die Streuung der Abscheidung beeinflusst werden. Bei Hartchrom kann die Bildung von erforderlichen Mikrorissen in der Oberfläche gesteuert werden. Für elektrolytische Entfettungsprozesse oder Reinigungen, die anodisch und kathodisch erfolgen, eignet sich die Erfindung grundsätzlich für ein in der elektrolytischen Zelle rotierendes Gut. Es wird bei der Rotation abwechselnd anodisch und kathodisch behandelt. in diesem raue kann die elektrolytische Zelle auch mit einem kostengünstigen technischen Wechselstrom betrieben werden. Der Wechsel der beiden Behandlungsarten anodisch/kathodisch erfolgt z. B. mit 50 Hz.This are z. B. current sources for direct current, unipolar pulse current or bipolar pulse current. This can z. B. the dispersion of the deposition to be influenced. For hard chrome, the formation of required Microcracks are controlled in the surface. For electrolytic degreasing or cleaning, the anodic and cathodic, the invention is basically for a material rotating in the electrolytic cell. It is alternately treated anodically and cathodically during rotation. In this rough, the electrolytic cell can also be used at a low cost operated alternating current. The change of the two Types of treatment anodic / cathodic z. B. with 50 Hz.
Bei einem Gut, das nur partiell behandelt werden soll, insbesondere das partiell galvanisiert werden soll, werden die übrigen Bereiche des Gutes mittels z. B. Blenden abgeschirmt. Hierzu genügt es, dass die Abschirmungen nur an der Seite des Gutes angeordnet werden, die der Anode der elektrolytischen Zelle zugewandt ist. Dies vereinfacht die konstruktiven Maßnahmen zum partiellen Galvanisieren wesentlich. Die Abschirmungen können mit den Auflagen für rotierendes stabförmiges Gut kombiniert werden. Die nicht zu galvanisierenden Oberflächen des Gutes werden anodisch belastet, wenn diese gegen die Kathode der elektrolytischen Zelle nicht abgeschirmt werden. Derartige Abschirmungen können ebenso aufgebaut und entsprechend angeordnet werden, wie sie für den Bereich der Anode der elektrolytischen Zelle beschrieben wurden. Ohne diese Abschirmung des elektrischen Feldes, das von der Kathode der elektrolytischen Zelle ausgeht, könnte das Gut an den Stellen, die nicht galvanisiert werden sollen, anodisch aufgelöst werden, wenn der Grundwerkstoff des Gutes in dem verwendeten Elektrolyten anodisch nicht resistent ist. In diesem Falle kann das Gut zur Vermeidung des technischen Aufwandes für diese kathodischen Abschirmungen zunächst kurzzeitig allseitig galvanisiert werden. Diese erste dünne Galvanisierschicht schützt dann den Grundwerkstoff gegen eine anodische Auflösung der nicht zu verstärkenden Bereiche des Gutes beim weiteren Galvanisieren der Bereiche des Gutes, die verstärkt werden sollen. Das allseitige dünne Galvanisieren und das partielle Verstärken der funktionalen der Bereiche des Gutes erfolgt in dem selben Arbeitsbehälter mit dem selben Elektrolyten. Es ist hierfür kein zusätzlicher Prozess oder Arbeitsgang erforderlich. Im Arbeitsbehälter sind lediglich die Auflagen für das Gut im Anfangsbereich offen und im übrigen Bereich der Transportbahn geschlossen ausgeführt. Details zum allseitigen Galvanisieren und zum partiellen Galvanisieren folgen weiter unten.In a good that should be treated only partially, in particular, which should be partially galvanized, the remaining areas of the good by means of z. B. screened shields. For this purpose, it is sufficient that the shields are arranged only on the side of the good, which faces the anode of the electrolytic cell. This significantly simplifies the constructive measures for partial electroplating. The shields can be combined with the supports for rotating rod-shaped material. The non-electroplated surfaces of the material are anodically charged, if they are not shielded against the cathode of the electrolytic cell. Such shields may also be constructed and arranged as described for the region of the anode of the electrolytic cell. Without this shielding of the electric field emanating from the cathode of the electrolytic cell could the material is anodically dissolved at the points which are not to be galvanized, if the base material of the material is not anodically resistant in the electrolyte used. In this case, the material can be first galvanized on all sides for a short time to avoid the technical effort for these cathodic shields. This first thin galvanizing layer then protects the base material against anodic dissolution of the areas of the material which are not to be reinforced during the further galvanizing of the regions of the material which are to be reinforced. The all-round thin electroplating and the partial strengthening of the functional of the areas of the material takes place in the same working container with the same electrolyte. There is no additional process or operation required for this. In the working container, only the conditions for the goods in the initial area are open and run closed in the remaining area of the transport path. Details on all-round electroplating and partial electroplating follow below.
Soll im Bereich der Metallisierungsgrenze der Übergang von der Metallisierung zum Bereich dieses Gutes ohne Metallisierung axial sehr kurz sein, z. B. 2 mm, dann kann als Blonde zusätzlich ein elastischer Werkstoff verwendet werden. In diesen wird das rotierende oder nicht rotierende Gut eingedrückt, wodurch sich der Werkstoff weitgehend an den Umfang des Gutes anlegt. Die Folge ist eine sehr abrupte Metallisierungsgrenze.Should in the area of the metallization boundary the transition from the Metallization to the area of this good without metallization axially be very short, z. B. 2 mm, then as a blonde in addition an elastic material can be used. In these the rotating becomes or not rotating Well pressed, causing the Material largely applies to the circumference of the goods. The result is a very abrupt metallization limit.
Für axial unterschiedlich langes Gut können die Auflagen und/oder die Blenden an der Anodenseite entsprechend vorstellbar ausgeführt sein. In besonderen Fallen können die nicht zu behandelnden Bereiche des Gutes auch mit elektrisch isolierenden Schutzkappen oder Schutzlack und dergleichen versehen werden.For axially differently long good can the conditions and / or the diaphragms on the anode side carried out according to conceivable be. In special cases, the areas not to be treated can of the goods also with electrically insulating protective caps or protective varnish and the like.
In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung liegt das Gut, wie beschrieben, auf Auflagen, die insbesondere bei einem Galvanisierprozess elektrisch isoliert sind. Nur einseitig zu behandelndes bzw. zu galvanisierendes Gut kann so durch die elektrolytische Zelle geschoben oder gezogen werden. Stabförmig rotierendes und am Umfang sehr gleichmäßig zu galvanisierendes Gut kann auf den elektrisch isolierten Auflagen abrollend durch die elektrolytische Zelle gefördert werden. Dies kann dicht an dicht erfolgen oder z. B. zur Gasausleitung beabstandet. Im einfachsten Falle bilden die Auflagen eine Schiefe Ebene, auf der das runde Gut dicht an dicht abrollt.In a preferred embodiment of the invention is the good, as described, on editions, in particular in a galvanizing process are electrically isolated. Only one-sided treatment or to electroplating good can be pushed through the electrolytic cell or pulled. Rod-shaped rotating and on the circumference very good to be galvanized Good on the electrically isolated pads rolling through the electrolytic Cell promoted. This can be done close to you or z. B. spaced for gas discharge. In the simplest case form the pads an inclined plane on which the round good close to rolls tight.
Die Förderung von rundem Gut, das rotieren soll, kann auch mittels mindestens eines über der Ebene des Gutes umlaufenden Bandes erfolgen. Das Band drückt an der momentan nicht galvanisierenden Oberseite des Gutes gegen dieses und bringt es fördernd in Rotation. Ein ähnlicher Transport des Gutes kann mit mindestens einer Pendelschubeinrichtung erreicht werden. An der Oberseite des Gutes im Bereich des Kathodenraumes der elektrolytischen Zelle drückt ein elastischer Mitnehmer auf des Gut und schiebt es abrollend eine kurze Wegstrecke in Transportrichtung. Dann hebt der Mitnehmer ab und fährt zurück, worauf ein erneutes Senken und Schieben erfolgt. Mindestens zwei Mitnehmer können phasenverschoben das Gut gleichmäßig rotierend durch die elektrolytische Zelle fördern. Dabei wird es permanent gegen die Auflagen und gegebenenfalls gegen die elastischen Blenden an der Metallisierungsgrenze gedrückt. Diese Förderung des Gutes kann wieder beabstandet oder dicht an dicht erfolgen.The Promotion of round good, which should rotate, too by means of at least one over the level of the goods circulating Bandes done. The band is not pressing at the moment balsa galvanizing top against this and bring it promoting in rotation. A similar transport of the goods can be achieved with at least one pendulum thruster become. At the top of the estate in the area of the cathode space the electrolytic cell pushes an elastic driver on the estate and pushes it rolling a short distance in the transport direction. Then the driver lifts off and drives back to where a new lowering and pushing takes place. At least two drivers can phase-shift the good evenly rotate through the electrolytic cell. there It is permanently against the conditions and if necessary against the pressed elastic diaphragm on the metallization. This promotion of the goods can be spaced again or done close to each other.
Elektrochemische Vorbehandlungen erfolgen in der Praxis teilweise unipolar z. B. nur anodisch beim Ätzen oder Elektropolieren. Auch in der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann des Gut hierzu elektrisch kontaktiert werden. Weil hierbei die Kontaktmittel im Gegensatz zum Galvanisieren nicht metallisiert werden, können sich diese in der Behandlungsflüssigkeit und gegen des elektrische Feld ungeschützt befinden. Erfindungsgemäß werden mindestens die Seiten der Auflagen bzw. der Schienen, auf denen des Gut im Arbeitsbehälter abrollt, als elektrisch leitfähige Kontaktbahnen ausgebildet. Diese sind mit dem einen Pol des Gleichrichters elektrisch verbunden. Der andere Pol ist mit mindestens einer im Arbeitsbehälter angeordneten Elektrode als Gegenelektrode elektrisch verbunden. Bei den hier genannten Vorbehandlungsprozessen sind die Kontaktbahnen anodisch und die Gegenelektrode(n) kathodisch geschaltet.electrochemical Pretreatments take place in practice partially unipolar z. B. only anodic during etching or electropolishing. Also in the Device according to the invention, the property for this purpose electrically be contacted. Because in this case the contact means in contrast can not be metallized for electroplating, can these in the treatment liquid and against the electrical Field unprotected. According to the invention at least the pages of the editions or of the tracks on which the goods rolls in the working container, as electrically conductive Contact tracks formed. These are with the one pole of the rectifier electrically connected. The other pole is at least one in the Working container arranged electrode as a counter electrode electrically connected. For the pretreatment processes mentioned here the contact tracks are anodic and the counter electrode (s) are cathodic connected.
Das umlaufende Band oder die Pendelschubeinrichtungen drücken des abrollende oder geschobene Gut gegen die Kontaktbahnen, wodurch eine Erhöhung der Kontaktkraft bewirkt wird und ein sicherer elektrischer Kontakt zum Gut hergestellt wird. Im Vergleich zu dem nachfolgenden Galvanisierprozess in einem anderen Arbeitsbehälter bzw. Elektrolyten ist die hier anzuwendende Stromdichte gering, z. B. nur ein Fünftel bis ein Zehntel. Von daher sind auch die zu übertragenden und elektrisch zu kontaktierenden Ströme bei den Vorbehandlungsprozessen klein. Besondere Hochstromkontakte zur elektrischen Kontaktierung des Gutes sind daher nicht erforderlich.The Press the rotating belt or the pendulum push devices the rolling or pushed Good against the contact tracks, which An increase in the contact force is effected and a safer electrical contact is made to the good. Compared to that subsequent plating process in another working container or electrolytes, the current density to be used here is low, z. B. only one fifth to one tenth. Therefore, also the to be transmitted and electrically contacted streams small in the pretreatment processes. Special high current contacts for electrical contacting of the goods are therefore not required.
Die elektrochemische Behandlung des langgestreckten Gutes kann in horizontaler oder vertikaler Ausrichtung auch in einer erfindungsgemäßen elektrolytischen Zelle als Tauchbad erfolgen. Es wird in dieses eingebracht und verbleibt während der Behandlung am Ort. Dort verharrt es statisch bei einer einseitigen Behandlung oder bei einer Galvanisierung am gesamten Umfang wird es am Ort mittels eines Antriebs in Rotation versetzt. Auch bei dieser rotierenden Ausführung der Erfindung werden vorteilhaft keine Hochstrom-Drehkontakte benötigt.The electrochemical treatment of the elongated material can also be carried out in a horizontal or vertical orientation in an electrolytic cell according to the invention as an immersion bath. It is introduced into this and remains in place during the treatment. There, it remains static in a one-sided treatment or galvanization on the entire circumference, it is placed in place by means of a drive in rotation. Also in this rotary embodiment of the invention will be advantageous No high-current rotary contacts needed.
Gut, das in der elektrolytischen Zelle statisch angeordnet ist, wird nur an der Seite galvanisiert, die der Anode zugewandt ist. Die nicht zu behandelnde Seite, in der Regel eine im Gebrauch nicht sich bare Rückseite wird auch ohne elektrische Isolation nicht metallisiert.Well, which is statically arranged in the electrolytic cell is galvanized only on the side facing the anode. The not to be treated side, usually one not in use The bare back is also without electrical insulation not metallized.
Bei einer im Wesentlichen horizontalen Ausrichtung der Elektroden und des Gutes kann die gesamte Vorrichtung oder nur das Gut geringfügig quer zur Transportrichtung schräg gestellt werden, um die Ableitung der bei dem elektrochemischen Prozess entstehenden Gase zu unterstützen.at a substantially horizontal alignment of the electrodes and of the goods, the entire device or only the good slightly be inclined transversely to the transport direction to the derivative to assist the gases produced during the electrochemical process.
Bei allen Ausführungen der Erfindung können die Elektroden und/oder das Gut vibrationsartig oder zyklisch mittels einer Warenbewegung bewegt werden. Dies verringert die Diffusionsschicht an den Oberflächen und es fördert die Ablösung von Gasblasen von den Oberflächen. Der elektrochemisch erforderliche Elektrolytaustausch in der elektrolytischen Zelle wird durch die planparallele offene Anordnung der Elektroden und des Gutes wesentlich vereinfacht. Der Elektrolyt kann die elektrolytische Zelle z. B. in Transportrichtung unbehindert durchströmen. Dagegen ist ein Elektrolytaustausch nach dem Stand der Technik in rohrförmigen Anoden, die jedes Gut individuell umschließen, wesentlich aufwändiger zu realisieren.at In all embodiments of the invention, the electrodes and / or the goods vibrationally or cyclically by means of a movement of goods to be moved. This reduces the diffusion layer on the surfaces and it promotes the detachment of gas bubbles from the surfaces. The electrochemically required electrolyte exchange in the electrolytic cell is opened by the plane-parallel Arrangement of the electrodes and the goods much easier. Of the Electrolyte, the electrolytic cell z. B. in the transport direction flow through unhindered. In contrast, there is an electrolyte exchange in the prior art in tubular anodes, the individually enclose each good, much more complex to realize.
Bei längeren Durchlaufanlagen kann mindestens eine der beiden Elektroden, bevorzugt die Anode, in Transportrichtung in elektrisch voneinander isolierte Elektrodenabschnitte unterteilt werden. Entsprechend der Befüllung mit Gütern beim Einfahren und beim Ausfahren werden diese Elektrodonabschnitte mittels elektrischer Schalter an die Badstromquelle zugeschaltet bzw. abgeschaltet. Damit wird eine unnötige Gasbildung unter Aufwendung von elektrischer Energie vermieden. Die Größe des Badstromes wird dabei nach dem momentanen Bedarf gesteuert. Bei ungeteilten Elektroden können beim Einfahren der ersten Güter und beim Ausfahren der letzten Güter aus der elektrolytische Zelle auch elektrisch leitende oder nichtleitende Dummies voraus bzw. nach den Gütern durch die Durchlaufanlage gefördert werden. Auch damit kann die korrekte elektrochemische Behandlung aller Güter gesteuert werden. Gleiches gilt für Blenden, die nicht erforderliche Flächen der Elektroden abschirmen.at longer flow systems can be at least one of the two Electrodes, preferably the anode, in the transport direction in electrical be separated from each other separated electrode sections. Corresponding filling with goods when entering and when Extend these Elektrodonabschnitte by means of electrical Switch switched on or off the bath power source. This will be an unnecessary gas formation with the use of electrical Energy avoided. The size of the bath stream will be controlled according to the current need. For undivided electrodes can when entering the first goods and at Extending the last goods from the electrolytic cell also electrically conductive or non-conductive dummies ahead or conveyed to the goods by the conveyor system become. Even so, can the correct electrochemical treatment all goods are controlled. The same applies to Apertures, the unnecessary areas of the electrodes shield.
Zur Beeinflussung der Metallisierungsgrenze können in diesem Bereich individuell bemessene Blenden oder Teilblenden, so genannte Softblenden, angeordnet sein. Damit lässt sich die axiale Länge vom Bereich der Metallisierung zum nicht metallisierten oder dünn metallisierten Bereich des Gutes sehr genau vorbestimmen. Die Teilblenden oder Softblenden ermöglichen einen sanften, in diesem Falle längeren Weg des Überganges von dem einen Behandlungszustand zum anderen.to Influence of the metallization limit can in this Area individually sized apertures or partial apertures, so-called Soft screens, be arranged. This allows the axial Length from the area of the metallization to the non-metallized one or thin metallized area of the goods very accurately. The partial screens or soft covers allow a gentle, in this case longer way of transition from one treatment condition to another.
Die Länge einer Durchlaufanlage richtet sich in Abhängigkeit der verfahrenstechnischen Parameter nach dem erforderlichen Durchsatz der Güter pro Zeiteinheit. Gleiches gilt für die Anzahl der elektrolytischen Zellen bei Tauchbadanlagen. Eine lange Durchlaufanlage gemäß der Erfindung kann in mehrere elektrolytische Zellen geteilt und in voneinander getrennten und elektrisch isolierten Arbeitsbehältern angeordnet werden. in jedem der z. B. drei Arbeitsbehälter kann eine vollständige Behandlung des Gutes erfolgen. Der Durchsatz ist dann in jedem Bereich ein Drittel infolge der langsameren Transportgeschwindigkeit. Sehr vorteilhaft können jedoch diese drei elektrolytischen Zellen elektrisch in Serie geschaltet und von nur einer einzigen Badstromquelle mit Behandlungsstrom gespeist werden. Jade der in diesem Beispiel drei elektrolytischen Zellen wird von dem selben Strom durchflossen. Dieser beträgt im Gegensatz zu einer einzigen entsprechend längeren elektrolytischen Zelle nur noch ein Drittel des dafür erforderlichen Stromes. Diese vorteilhafte Serienschaltung erfordert eine dreifach größere Ausgangsspannung der Badstromquelle. insgesamt bleibt dadurch die erforderliche Leistung gleich groß. Der kleinere Strom ist technisch jedoch wesentlich einfacher zu realisieren. Alle elektrischen Leiter haben kleinere Querschnitte und die Badstromquelle mit größerer Ausgangsspannung und kleinerem Strom ist kostengünstiger herstellbar. Diese vorteilhafte Serienschaltung ist zur Realisierung der vorliegenden Erfindung besonders gut geeignet, weil auch bei einer leeren Teilzelle ein Stromfluss unter Gasbildung erfolgt. Dagegen müsste sich nach dem Stand der Technik zum Stromfluss immer ein Gut in der elektrolytischen Zelle befinden, um den seriellen Stromfluss nicht zu unterbrechen, was mindestens beim Ein- und Ausfahren von Gut nicht der Fall sein kann. Beispielsweise muss zum Hartverchromen aus wirtschaftlichen Gründen stets mit großen Strömen galvanisiert werden. Eine Verringerung des Stromes auf z. B. ein Dattel ist daher sehr vorteilhaft. Dies zeigt die folgende Dimensionierung. Nach dem Stand der Technik sind für eine typische elektrolytische Anlage z. B. 4000 A bei 12 V erforderlich. Erfindungsgemäß kann dagegen bei gleich großem Anlagendurchsatz mit nur 1000 A und 48 V galvanisiert werden, wenn die Durchlaufanlage in vier Teilanlagen oder Teilzellen aufgeteilt wird. Die höhere Spannung ist technisch problemlos und eine Anlage für nur 1000 A auszulegen ist wesentlich kostengünstiger als eine Anlage für 4000 A. Elektrische Schaltkontakte können momentan nicht gefüllte Teilanlagen zur Energieeinsparung überbrücken. Beim Einfahren von Gütern in eine leere Durchlaufanlage, d. h. beim kontinuierlichen Befüllen können momentan noch nicht benötigte Anlagenbereiche, bevorzugt des Anodenraumes auch mittels gesteuerter Blenden oder Teilblenden abgeschirmt werden, um einen noch nicht benötigten Stromfluss zur Kathode zu vermeiden. Die Badstromquelle wird in der Größe ihres Stromes entsprechend gesteuert.The length of a continuous system depends on the procedural parameters according to the required throughput of goods per unit of time. The same applies to the number of electrolytic cells in Tauchbadanlagen. A long pass plant according to the invention may be divided into a plurality of electrolytic cells and arranged in separate and electrically insulated working vessels. in each of the z. B. three working containers can be done a complete treatment of the goods. The throughput is then one third in each area due to the slower transport speed. However, very advantageously, these three electrolytic cells can be electrically connected in series and supplied with treatment current by only a single bath current source. Jade of the three electrolytic cells in this example flows through the same current. This is in contrast to a single correspondingly longer electrolytic cell only one third of the required power. This advantageous series circuit requires a threefold greater output voltage of the bath current source. Overall, the required power remains the same. The smaller power is technically much easier to realize. All electrical conductors have smaller cross sections and the Badstromquelle with larger output voltage and smaller current is cheaper to produce. This advantageous series connection is particularly well suited for the realization of the present invention, because even with an empty part cell, a current flow takes place with formation of gas. On the other hand, according to the state of the art for current flow, there should always be a good in the electrolytic cell in order not to interrupt the serial current flow, which can not be the case at least when moving in and out of goods. For example, for hard chrome plating, it is always necessary to galvanize with large currents for economic reasons. A reduction of the current to z. As a date is therefore very advantageous. This shows the following sizing. According to the prior art are for a typical electrolytic plant z. B. 4000 A at 12 V required. According to the invention, however, can be galvanized at the same large system throughput with only 1000 A and 48 V when the continuous system is divided into four subsystems or sub-cells. The higher voltage is technically problem-free and designing a system for only 1000 A is considerably more cost-effective than a system for 4000 A. Electrical switch contacts can bridge currently unfilled units for energy savings. When entering goods in an empty continuous flow system, ie when continuously filling currently not required system areas, preferably the anode compartment also be shielded by means of controlled apertures or partial apertures in order to avoid a still unnecessary current flow to the cathode. The bath power source is controlled according to the size of its current.
In der elektrolytischen Zelle befinden sich in der Regel viele Güter. Diese können, wie beschrieben, durch die elektrolytische Zelle gefördert und zugleich in Rotation versetzt werden, wenn eine vollständige Behandlung am Umfang benötigt wird. Insbesondere bei Tauchbädern oder bei vertikaler Durchlaufanlagen kann jedes Gut auch mittels Einzelantrieb in Rotation versetzt würden. Bei horizontalen Durchlaufanlagen kann die Förderung durch diese hindurch ebenfalls auch durch Einzeltransportmittel bzw. Einzelantriebe erfolgen.In The electrolytic cell usually contains many goods. These can, as described, by the electrolytic Cell promoted and at the same time be set in rotation, if complete treatment is needed on the perimeter becomes. Especially with immersion baths or vertical flow systems Each good could also be set in rotation by means of a single drive. For horizontal throughput systems, the promotion can These also through individual transport means or individual drives respectively.
Die Metallisierungsgrenze, d. h. der Übergang vom Bereich der Metallisierung zum nicht zu metallisierenden Bereich, wird in der Regal sehr genau spezifiziert. Besonders bei einem sehr steilen Begrenzungsverlauf können zusätzliche Behandlungsbegrenzer zu den im Arbeitsbehälter befindlichen Blenden und Auflagen erforderlich sein. Diese sind im Anodenraum an der jeweiligen Metallisierungsgrenze angeordnet. Sie bestehen bevorzugt aus einem elastischen Werkstoff, der sich an das Gut anlegt und dieses umgreift, wenn es gegen den Behandlungsbegrenzer gedrückt wird. Dadurch wird die zu galvanisierende Seite, die zur Anode weist, weiter geschützt und abgeschirmt. Die Metallisierungsgrenze auf dem Gut kann auch durch individuelle Blenden, Kappen, Hülsen und dergleichen oder durch elektrisch isolierende Beschichtungen vor oder auf dem Gut beeinflusst werden. Wagon der hierfür erforderlichen zusätzlichen Arbeitsgänge werden diese Maßnahmen nur in Ausnahmefällen angewendet.The Metallization limit, d. H. the transition from the area of Metallization to the non-metallizing area, is in the Shelf specified very precisely. Especially with a very steep boundary course may be additional treatment limiters to the in the work container located panels and supports required be. These are in the anode space at the respective Metallisierungsgrenze arranged. They are preferably made of an elastic material, who applies to the good and this embraces when it against the Treatment limiter is pressed. This will become the galvanizing side facing the anode, further protected and shielded. The metallization border on the estate can also through individual panels, caps, sleeves and the like or by electrically insulating coatings in front of or on top of Well influenced. Wagon of this required additional operations will be these measures only used in exceptional cases.
Die Erfindung eignet sich nicht nur für radial gleichförmiges stabförmiges Gut, sondern u. a. auch für radial ausgeprägt profiliertes Gut wie z. B. pilzförmiges Gut. Dieses kann in axialer Richtung wechselweise angeordnet durch die elektrolytische Zelle gefördert werden, um eine möglichst dicht an dichte Anordnung zu erreichen. Dadurch wird die Anlagenlänge für den Durchsatz optimal genutzt.The Invention is not only suitable for radially uniform rod-shaped good, but u. a. also for radial pronounced profiled good such. B. mushroom-shaped Well. This can be arranged alternately in the axial direction The electrolytic cell should be promoted to one as possible close to a tight arrangement. This will change the plant length optimally used for throughput.
Die Auflagen können zugleich den Anodenraum begrenzen, wenn das Gut partiell behandelt werden soll. Hierzu reichen sie z. B. bis zum Boden des Arbeitsbehälters. Bei einer allseitigen elektrochemischen Behandlung des Gutes sollen die Auflagen den Anodenraum nicht begrenzen. Sie dienen nur als Träger, auf denen das Gut durch die Durchlaufanlage gefördert wird. Die Träger bestehen z. B. aus profilierten Schienen. Bevorzugt wird ein Profil verwendet, das an der Mantellinie zum Gut eine kleine Auflagefläche aufweist. Der übrige Bereich des Anodenraumes ist offen, so dass die von der Anode ausgehenden elektrischen Feldlinien alle Bereiche zur allseitigen elektrochemischen Behandlung erreichen können. Zu dieser Behandlung können die Auflagen in Transportrichtung zueinander bevorzugt auch schräg verlaufen, um Blindstellen am rotierenden Gut zu vermeiden. Damit sehen in diesem Falle alle Oberflächenbereiche des Gutes den Elektroden mit gleich langer Expositionszeit gegenüber.The Conditions can limit the anode space at the same time, though the estate should be treated partially. For this they reach z. B. to the bottom of the working container. In an all-round electrochemical treatment of the goods, the pads should the anode compartment do not limit. They serve only as carriers on which the Well promoted by the continuous flow system. The carriers exist z. B. profiled rails. A profile is preferred used, which at the generatrix to the good a small contact surface having. The remaining area of the anode compartment is open, so that the electric field lines emanating from the anode all Achieve areas for all-round electrochemical treatment can. To this treatment can the conditions in the transport direction preferably also obliquely, to avoid blind spots on the rotating material. So look in In this case all surface areas of the material the electrodes with the same exposure time.
Die
Erfindung wird nachfolgend an Hand der schematischen und nicht maßstäblichen
Die
Damit
die Kathode
Beim
Galvanisieren von stabförmigem Gut
Der
Kathodenraum
Beim
Galvanisieren wird eine unlösliche Anode
Die
Zu
erkennen ist auch, dass ein stabförmiges Gut im Vergleich
zum Gut in rohrförmigen Anoden nach dem Stand der Technik
sehr wenig Platz in der elektrolytischen Zelle
Die
Die
Die
Soll
ein Gut
Die
Durchlaufanlagen der
Die
Die
Als
weiteres Ausführungsbeispiel zur Verstellung der Auflagen
In
Abhängigkeit vom verwendeten Elektrolyten
Einseitig
oder beidseitig angeordnete flache Profile als Axialbegrenzer
Die
Zur
Beschleunigung der Prozesse in der elektrolytischen Zelle
Eine
weitere Maßnahme zur Vermeidung der Metallisierung der
Kathode
Auch
durch die Auswahl des Werkstoffes an der Oberfläche der
Kathode
Ein
Gut
Die
Die
Die
Die
Die
- 11
- GutWell
- 22
- Arbeitsbehälterworking container
- 33
- Auflagenpads
- 44
- elektrolytische Zelleelectrolytic cell
- 55
- Anode, ElektrodeAnode, electrode
- 66
- Kathode, ElektrodeCathode, electrode
- 77
- Anodenraumanode chamber
- 88th
- Anodenabstandanode distance
- 99
- Kathodenraumcathode space
- 1010
- Kathodenabstandcathode distance
- 1111
- elektrischer Leiterelectrical ladder
- 1212
- Elektrolytelectrolyte
- 1313
- Isolierwandinsulating wall
- 1414
- Behälterbodencontainer bottom
- 1515
- Transportpfeiltransportation arrow
- 1616
- Kathodenumrisscathode outline
- 1717
- Schienerail
- 1818
- Deckplattecover plate
- 1919
- ÜberlaufbehälterOverflow tank
- 2020
- Schlitzslot
- 2121
- Faltenbalgbellow
- 2222
- elastische Blondeelastic blonde
- 2323
- TransportmittelMode of Transport
- 2424
- AxialbegrenzerAxialbegrenzer
- 2525
- Absaugungsuction
- 2626
- Niveaulevel
- 2727
- Kühlmediumcooling medium
- 2828
- Wärmeisolatorthermal insulator
- 2929
- Membranemembrane
- 3030
- Katolytcatholyte
- 3131
- Bandtape
- 3232
- unteres Trumlower Trum
- 3333
- Distanzstück, MitnehmerSpacer takeaway
- 3434
- PendelschubeinrichtungPendulum pusher
- 3535
- Mitnehmertakeaway
- 3636
- Elektrodenabschnittelectrode section
- 3737
- elektrischer Schalterelectrical switch
- 3838
- elektrischer Schaltkontaktelectrical switching contact
- AA
- Bad Abath A
- BB
- Bad Bbath B
- CC
- Bad Cbath C
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- - DE 19837973 C1 [0009] - DE 19837973 C1 [0009]
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