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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern mindestens einer Betriebsgröße eines
elektrolytischen Bades nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und
eine Vorrichtung zur Durchführung
des Verfahrens nach dem Oberbegriff des Anspruchs 7.
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Zur
Herstellung von Werkstücken
mit Überzügen für den Korrosionsschutz,
für Dekorationszwecke
und zur Vorbereitung einer Lackierung finden galvanische Verfahren
Anwendung. Eine Galvanisieranlage besteht aus einer Reihe von Wirkbädern, in
denen jeweils ein elektrolytischer Beschichtungsprozess abläuft, und
je Wirkbad aus mindestens zwei Spülbadern, wobei in der Regel
mindestens ein Spülbad
als Kreislaufspülbad
betrieben wird. In Abhängigkeit
von verschiedenen Parametern müssen
die Betriebsgrößen der
in den Bädern
ablaufenden Prozesse gesteuert und/oder geregelt werden. Wenn Prozesse
manuell von einer Bedienperson nach deren Erfahrungsschatz gesteuert
werden, dann ergeben sich starke Schwankungen der Prozessbedingungen,
was zu wechselnden Qualitäten
der galvanisierten Produkte und zu einem hohen Verbrauch an Prozessstoffen
und Prozesshilfsstoffen führt.
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Bei
manuellem Betrieb einer Galvanisieranlage werden die Badzusammensetzungen
durch Konzentrationsmessungen an Proben überwacht, wobei eine manuelle
Probenentnahme und eine externe Probenanalyse zeitaufwendig und
kostenintensiv ist und keine simultane Steuerung des Galvanisierbetriebes
erlaubt. Die Zusammensetzung der Wirkbäder hat einen direkten Einfluss
auf die Qualität der Überzüge. Sind
die Konzentrationen der Wirksubstanzen, wie z.B. Chrom, Nickel oder
Zink, in den Wirkbädern
zu gering, dann werden die Metalle unvollständig und mit zu geringen Schichtdicken
abgeschieden. Weiterhin reichern sich die Wirkbäder durch Verschleppungen aus
vorangegangenen Bädern
und infolge chemischer Reaktionen der Werkstücke mit Fremdionen an. Dies
hat zur Folge, dass die abzuscheidenden Schichten inhomogen werden und
der anorganische Korrosionsschutz oder die Vorbereitung zum organischen
Korrosionsschutz nicht mehr hinreichend gegeben ist.
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Die
Spülbäder dienen
dem Abspülen
der zuvor galvanisierten Werkstücke.
Damit sollen Verschleppungen mit Fremdionen in den nachfolgenden Prozessschritten
oder in die Umwelt vermieden werden. Spülbäder werden mittels Ionenaustauschern oder
einer Reverseosmose aufgearbeitet. Aus deren Aufbereitung resultieren
erhebliche Mengen an Abwasser und Schlämmen. Die entzogenen Chemikalien
und Wässer
müssen
der Galvanisieranlage als Edukte wieder zugeführt werden, was unwirtschaftlich
und ökologisch
bedenklich ist. Die trifft insbesondere dann zu, wenn die Spülbäder aus
Gründen
eines hinreichenden Spüleffektes
als Kreislaufspülen mit
einem konstanten hohen Volumenstrom betrieben werden. Es ist bekannt,
die Spülbadzusammensetzung
nach dem Kontaminationsgrad zu steuern. Bei manueller Probenentnahme
aus den Spülbädern entstehen
die zu den Wirkbädern
beschriebenen Nachteile.
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In
DE 197 36 350 C1 ist
ein Verfahren zur Konzentrationsregulierung von Stoffen in Elektrolyten
beschrieben, bei dem der Gehalt an oxidierten Redoxionen in einer
elektrolytischen Hilfszelle genau so weit abgesenkt wird, wie Metall
durch den eingetragenen Sauerstoff im Elektrolyten gelöst wird.
Die Regelung des Metallgehaltes erfolgt über den einstellbaren Strom
der Hilfszelle, so dass sich das elektrolytische Gesamtsystem im
Gleichgewicht befindet. Dem Stromregler der Hilfszelle können Signale
eines Analysators zur Bestimmung des Metallionengehaltes des in
der Galvanoanlage abzuscheidenden Metalls zugeführt werden.
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Das
Verfahren zur elektrolytischen Abscheidung von Metallen aus Elektrolyten
nach
DE 44 05 741 C1 verwendet
zur Erzielung bestimmter physikalischer Eigenschaften Zusätze von
Prozeßorganik. Um
aufwendige Konzentrationsmessungen zu vermeiden, werden die organischen
Zusätze
kontinuierlich zugegeben. Als Dosierort kann eine Impfstelle im Rohrleitungssystem
eines Elektrolytkreislaufes in der Nähe einer elektrolytischen Zelle
gewählt
werden. Mit Hilfe von porösen
Trennwänden
wird dafür
gesorgt, dass sich die Prozeßorganik
nur im Kathodenraum befindet, der frei von der aggressiven oxidierten Stufe
des Redoxmittels ist.
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Bei
dem in
DE 196 00 857
A1 beschriebenen Verfahren zur Dosierung von Prozessbädern werden zur
Ergänzung
des fortlaufenden Chemikalienverbrauches den Bädern Konzentrate zugegeben.
Dabei wird laufend ein Teil einer verbrauchten Badlösung entnommen,
wobei gleichzeitig frische Badlösung
in derselben Menge zugegeben wird. Eine Konzentrationsmessung ist
entbehrlich.
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In
DE 197 27 939 A1 ist
ein Verfahren zur Dosierung von Spülflüssigkeit beschrieben, bei dem
das Gewicht einer verschleppten Lösungsmenge durch Gewichtsmessungen
an dem zu galvanisierenden Gegenstand und gegebenenfalls am Träger des
Gegenstandes bestimmt wird. Aus den gemessenen Verschleppungsmessungen
können
die hierdurch bedingten Konzentrationsänderungen in den jeweiligen
Badstationen berechnet werden. Hierzu dient eine Datenverarbeitungsanlage
an die ein Steuer- oder Regelkreis für die Spülwasserdosierung angeschlossen
ist, so dass leicht veränderte
Lösungskonzentrationen
automatisch an einen Sollwert angepasst werden können.
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Weiterhin
ist es aus WO 00/00811 A2 bekannt, zur Analyse von pharmazeutischen
Stoffen die Verfahren der Laser-Raman-Spektroskopie einzusetzen.
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In
JP 11118796 A ist
eine Anordnung zur Analyse von Proteinen im Urin gezeigt, bei der
eine Urinprobe mit einem Verdünnungsmittel
und einem Färbungsmittel
vermischt wird und über
Leitungen einem optischen Streulichtanalysator zugeführt wird.
In dem Streulichtanalysator wird die Probenflüssigkeit Laserlicht ausgesetzt.
In Abhängigkeit
vom Proteingehalt der Probenflüssigkeit ändert sich
die Zusammensetzung des Streulichtes. Die Analysenzeit und die Menge
der Probenflüssigkeit
wird in Abhängigkeit von
der Absorption des Messlichtes verändert.
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Bei
der in
EP1 059 708
A1 gezeigten Anordnung zur optischen Stoffanalyse wird
eine Stoffprobe gebündeltem
Laserlicht ausgesetzt. Der Stoff tritt mit dem Laserlicht in Wechselwirkung.
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Bei
den angeführten
Stoffanalyseverfahren handelt es sich um die Untersuchung von einzelnen Proben,
die am Ort der Analyseanordnung vorbereitet und der Analyseanordnung
zugeführt
werden. Die Analyseanordnungen sind bezüglich der Handhabung der Proben
und bezüglich
dem Zusammenwirken mit Steuer- und Regeleinrichtungen nicht für die Prozesssteuerung
von Galvanisieranlagen ausgebildet.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Steuern
mindestens einer Betriebsgröße eines
elektrolytischen Bades zu entwickeln, welche die Herstellung von Überzügen mit
verbesserter Qualität
erlauben, wobei der Chemikalieneinsatz verringert wird.
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Die
Aufgabe wird mit einem Verfahren gelöst, welches die Merkmale nach
Anspruch 1 aufweist. Zur Durchführung
des Verfahrens ist eine Vorrichtung mit den Merkmalen nach Anspruch
8 geeignet. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Das
Verfahren zum Steuern mindestens einer Betriebsgröße eines
elektrolytischen Bades beruht auf der Konzentrationsmessung eines
Badbestandteiles mit einer elektromagnetischen Strahlung, welche
eine aus dem Bad entnommene Probe so anregt, dass Licht emittiert
wird. Aus dem Spektrum des emittierten Lichtes kann die Konzentration
ermittelt werden. Mit den gewonnenen Konzentrationsmesswerten können verschiedene
Betriebgrößen gesteuert
oder geregelt werden. Unter Betriebsgröße werden hier im weitesten
Sinne alle physikalischen Größen angesehen,
deren Veränderung
einen Einfluss auf die Qualität
eines Überzuges
und die Menge der verwendeten Chemikalien ausübt. Wichtige Betriebsgrößen sind
beispielsweise die Badzusammensetzung, die Badtemperatur, die Bewegung
des Elektrolyten und der zu galvanisierenden Gegenstände, der Kontaminationsgrad
oder der elektrische Strom in einem Bad.
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Mit
der Erfindung wird eine Galvanisieranlage mit Hilfe einer prozessintegrierten
Analytik gesteuert oder geregelt, wobei die Analytik vorzugsweise
auf der laserinduzierten Emissionsspektralanalyse beruht. Mit der
laserinduzierten Emissionsspektralanalyse kann vorteilhaft die Kontamination
eines galvanischen Bades oder eines Spülbades kontrolliert werden.
Eine Anordnung für
die laserinduzierten Emissionsspektralanalyse enthält bevorzugt
einen Laser, mit dem durch eine Anzahl von Laserpulsen eine aus
dem Bad entnommene flüssige
Probe verdampft wird. Die Menge an Flüssigkeit ist gering, z.B. mit
einem Volumen von weniger als 1 ml.
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Die
ionogene Zusammensetzung der Flüssigkeitsinhaltsstoffe
wird mit einem nachgeschalteten Spektrometer bestimmt. Wesentlich
ist, dass das berührungslose
Messverfahren keine oder nur eine geringe Empfindlichkeit bei einer
Kontamination mit Fremdionen aufweist. Das Messverfahren erlaubt eine
schnelle Badanalytik ohne eine aufwendige Probenpräparation.
In der Praxis kann eine Messzeit von weniger als drei Sekunden realisiert
werden, was ein quasi simultanes Erfassen des Zustandes eines Bades
darstellt. Ein Probenaufschluss ist nicht erforderlich. Die zeitaufgelösten Messungen
der Konzentrationen können
ohne Verwendung eines Schutzgases unter Luftatmosphäre stattfinden.
Die spektroskopischen Messwerte werden zu einem Rechner übertragen,
der Bestandteil der Steuerung bzw. Regelung der Galvanisieranlage
ist. Im Ergebnis der Abarbeitung eines Meßwertverarbeitungsprogramms
werden Stellwerte für
Stellglieder erzeugt, welche z. B. das Nachschärfen oder Ablassen eines Wirkbades
bei Unter- oder Überschreitung
vorgegebener Konzentrationen an Wirkbad- oder Störstoffsubstanzen steuert. Ebenfalls
ist die Möglichkeit
der Steuerung der Regeneration des Wirkbades, z.B. mittels Diffusionsanalyse
bei sauren Beizen oder der Membranelektrolyse bei chromhaltigen
Prozesslösungen, über Konzentrationsmessungen
von Störkomponenten
gegeben. Dies dient neben einer Optimierung des Galvanikbetriebes
vor allem einer prozessintegrierten Qualitätssicherung, da die Wirkbadqualität direkten
Einfluss auf das Ergebnis der Galvanisierung hat.
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Werden
die ionogenen Kontaminationen in den Spülen gemessen, so ist die Steuerung
der Spülbadregeneration,
d.h., des zu regenerierenden Volumenstromes, möglich. Dadurch lässt sich
der Verbrauch an Energie, Prozesshilfsstoffen, wie Flockungs- und
Fällungsmittel,
und von Wasser bzw. Abwasser minimieren.
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Um
Vermischungen der einzelnen Prozessbäder und damit eine Verfälschung
der Messwerte zu vermeiden, werden aus jedem Bad separat Proben
in einem dezentralen Rohrleitungssystem zum Spektrometer geführt. Es
ist hinsichtlich einer guten Vermischung von Vorteil, wenn in den
Rohren des Rohrleitungssystems hohe Strömungsgeschwindigkeiten der
Probenflüssigkeit
erreicht werden. Bei geringen Probenvolumina kann das Rohrleitungssystem
kostengünstig
mit kleinen Strömungsquerschnitten
vorgesehen werden. Das separate Rohrleitungssystem erspart zeit-
und kostenaufwendige Zwischenreinigungen der Rohrleitungen mit destilliertem
Wasser und eine nachfolgende Trocknung mit Druckluft, was notwendig
wäre, wenn
alle Bäder über nur
eine Probenzuführung
mit dem Spektrometer verbunden wären.
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Bei
einer Variante der Vorrichtung zum Steuern mindestens einer Betriebsgröße eines
elektrolytischen Bades endet das Rohrleitungssystem an einem Probenteller,
wobei die Probenflüssigkeit
aus einem bestimmten Bad zeitgetaktet und automatisch auf den Probenteller
gespritzt werden kann. Ein Probenteller kann als Karussell für einzelne
Proben ausgeführt
sein, wobei Laserlicht direkt auf eine Probe auf dem Probenteller
einwirkt. Nach der Analyse des von der Probe ausgehenden Lichtes
wird die Probe mit entsprechenden Reinigungsvorrichtungen vom Probenteller
entfernt und der Probenteller mit einer frischen Probe bestückt. Auf
dem Probenteller können
sowohl Proben nur eines Bades gebracht werden als auch Proben von
verschiedenen Bädern.
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Die
gewonnenen spektroskopischen Messwerte können direkt an einem Leitrechner
der Galvanisieranlage zum Errechnen von Stellwerten übermittelt
werden. Für
eine prozessintegrierte Qualitätssicherung
können
die Messdaten für
eine Archivierung der Badzustände,
insbesondere der Wirkbadzustände,
gespeichert werden. Es besteht die Möglichkeit der Aufzeichnung
der Zeitabhängigkeit
der Konzentrationen und der Detektion von Konzentrationsintervallen.
Das Verfahren und die Vorrichtung erlauben die prozessintegrierte
Detektion insbesondere von Aluminium, Kupfer, Kadmium, Chrom, Eisen
und Zink, sowie von weiteren Elementen in Wirk- und/oder Spülbädern. Es ist möglich, Konzentrationen
der genannten Stoffe in den Wirkbädern im Bereich 1-100g/l und
in den Spülbädern im
Bereich unterhalb von 100ppm festzustellen.
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Die
Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles erläutert werden.
Die 1 zeigt ein Schema
einer Galvanisieranlage zur Durchführung des Verfahrens.
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Die
Galvanisieranlage besteht aus zwei Behältern 1, 2 für Wirkbäder 3, 4 und
aus vier Behältern 5–8 für Spülbäder 9–12,
die in der Prozessabfolge jeweils den Wirkbädern 3, 4 nachgeordnet
sind. In den Wirkbädern 3, 4 ist
jeweils Salz eines Beschichtungsmetalls aufgelöst. Die zu beschichtenden Werkstücke 13 hängen an
Tragevorrichtungen 14, die mit Fördereinrichtungen verbunden
sind. Die Werkstücke 13 sind
vollständig
in ein Wirkbad 3, 4 bzw. Spülbad 9–12 eingetaucht.
Jeweils über
die Tragevorrichtung 14 sind die Werkstücke 13 im Wirkbad 3, 4 mit dem
Minuspol 15, 16 einer steuerbaren Stromquelle 17, 18 verbunden.
In den Wirkbädern 3, 4 befinden sich
weiterhin Elektroden 19, 20 die zum Pluspol 21, 22 der
jeweiligen Stromquelle 17, 18 führen. Bei
einem Stromfluss durch die Wirkbäder 3, 4 werden
Atome des Beschichtungsmetalls durch eine chemische Reduktion auf
den zuvor gründlich
gereinigten Werkstücken 13 abgeschieden.
Um das Gleichgewicht zwischen den auf den Werkstücken 13 abgeschiedenen
Atomen und den in Salzlösungen
des Beschichtungsmetalls befindlichen Atomen aufrecht zu halten, ist
an jedem Wirkbad 3, 4 eine Dosiervorrichtung für das Salz
vorhanden. Eine Dosiervorrichtung besteht aus einem Vorratsbehälter 23, 24 für eine hochkonzentrierte
Salzlösung 25, 26,
einer Ansaugleitung 27, 28, einer Dosierpumpe 29, 30,
einer Verbindungsleitung 31, 32, einem steuerbaren
Dosierventil 33, 34 und einem Auslauf 35, 36.
Zum Regenerieren der Spülbäder 9–12 sind
ebenfalls Dosiervorrichtungen vorgesehen, die je Spülbad 9–12 aus
einem Vorratsbehälter 37–40 für nicht
kontaminierte Spülbadflüssigkeit 41–44,
einer Ansaugleitung 45–48,
einer Dosierpumpe 49–52,
einer Verbindungsleitung 53–56, einem Dosierventil 57–60 und
einem Auslauf 61–64 bestehen.
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Zur Überwachung
der Konzentration der Beschichtungsmetalle in den Wirkbädern 3, 4 und
des Kontaminationsgrades von Fremdionen in den Wirkbädern 3, 4 und
in den Spülbädern 9–12 ist
ein Gerät 65 zu
laserinduzierten Spektralanalyse vorgesehen. Das Gerät 65 enthält einen
Probenteller 66 mit konzentrisch angeordneten Probenmulden 67.
Der Probenteller 66 ist um seine Mittelachse 68 mittels
eines Schrittmotors 69 drehbeweglich angeordnet. Das Gerät 65 ist über ein
Rohrleitungssystem mit den Wirkbädern 3, 4 und
den Spülbädern 9–12 verbunden.
Das Rohrleitungssystem umfasst je Wirkbad 3, 4 bzw.
Spülbad 9–12 eine
Ansaugleitung 70–75,
eine Pumpe 76–81,
eine Verbindungsleitung 82–87, ein steuerbares
Ventil 88–93,
und Auslassleitungen 94–99, die jeweils zu
einer Probenmulde 67 führen. Das
Gerät 65 umfasst
weiterhin einen Laser 100, dessen Strahl 101 auf
den Teilkreis 102 der Probenmulden 67 auf dem
Probenteller 66 weist. Zum Gerät 65 gehört weiterhin
ein Spektroskop 103 mit einem abbildenden System 104 und
einem Strahlungsempfänger 105.
Dem Gerät 65 ist
eine Reinigungsvorrichtung für
die Probenmulden 67 zugeordnet. Die Reinigungsvorrichtung
besteht aus einer Absaugleitung 106, die vom Teilkreis 102 ausgeht,
einer Absaugpumpe 107 und einer Leitung 108, die
zu einem Abfallbehälter 109 führt.
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Zum
Steuern und Regeln der Zusammensetzung der Wirkbäder 3, 4 und
der Spülbäder 9–12 ist eine
Steuer- und Regelvorrichtung 110 vorgesehen, die Bestandteil
eines Leitstandes der Galvanisieranlage sein kann. Die Steuer- und
Regelvorrichtung 110 umfasst neben Anzeige- und Bedieneinrichtungen, Stromversorgungsvorrichtungen,
Signalwandler- und verarbeitungsanordnungen und Stelleinrichtungen einen
Rechner 111. Der Rechner 111 besteht aus einem
Zentralprozessor 112, der über ein Bussystem 113 mit
einem Festplattenlaufwerk 114, einem wahlfreien Zugriffsspeicher 115,
und einem Nur-Lese-Speicher 116 verbunden ist. An das Bussystem 113 ist
eine Tastatur 117 und ein Bildschirm 118 angeschlossen.
Der Zentralprozessor 112 dient der zeitlichen Abstimmung
und Kontrolle aller an das Bussystem 113 angeschlossenen
Elemente. Der wahlfreie Zugriffsspeicher 115 dient zur
Ablage von temporären
Anweisungen oder Daten. Der Nur-Lese-Speicher 116 enthält unveränderliche
Befehle, Daten, und Programme, die für die korrekte Funktionsweise
des Rechners 111 erforderliche sind. Das Festplattenlaufwerk 114 ist
ein Speicher mit großer Kapazität, um Programme
und Daten für
die Durchführung
der Messwertverarbeitung und dem Errechnen von Stellgrößen zu speichern.
Die Tastatur 117 ermöglicht
die Dateneingabe durch eine Bedienperson. Zur Ausgabe von Daten
und Anweisungen an die Bedienperson dient der Bildschirm 118. Über gestrichelt
dargestellte Mess- und Steuerleitungen 119 und mit geeigneten
Schnittstellen sind die Dosierventile 33, 34, 57–60,
die Ventile 88–93,
die Stromquellen 17, 18, die Absaugpumpe 107,
der Schrittmotor 69, der Laser 100 und das Spektroskop 103 mit
dem Bussystem 113 verbunden.
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Mit
der oben beschriebenen Galvanisieranlage kann das Verfahren wie
folgt durchgeführt
werden:
Mittels der Tragevorrichtungen 14 und besagter
Fördereinrichtungen
werden die Werkstücke 13 nacheinander
durch das Wirkbad 3, die Spülbäder 9, 11, das
Wirkbad 4 und die Spülbäder 10, 12 transportiert. Beim
Durchgang durch die Wirkbäder 3, 4 verarmen die
galvanischen Salzlösungen
an Ionen des Beschichtungsmetalls. Beim Durchgang durch die Spülbäder 9–12 werden
die Spüllösungen mit
Fremdionen verunreinigt. Das erfindungsgemäße Verfahren beruht darauf,
dass mit dem Gerät 65 laufend
die Konzentrationen der Beschichtungsmetallionen in den Wirkbädern 3, 4 und
die Kontaminationsgrade der Wirkbäder 3, 4 und
der Spülbäder 9–12 mit
Fremdionen gemessen wird. Hierzu werden mittels der Pumpen 76–81 geringe
Mengen der Wirkbäder 3, 4 und
Spülbäder 9–12 durch
die Verbindungsleitungen 82–87, die Ventile 88–93 und
die Auslassleitungen 94–99 jeweils in eine
der Probenmulden 67 gebracht. Die Steuer- und Regelvorrichtung 110 öffnet dabei kurzeitig
eines der Ventile 88–93,
so dass entsprechend dem vom Rechner 111 vorgegebenen Programm
Proben eines oder mehrere Wirkbäder 3, 4 bzw.
Spülbäder 9–12 auf
dem Probenteller 66 zur Messung mit dem Gerät 65 bereitgestellt
werden. Der Schrittmotor 69 veranlasst eine Drehung des
Probentellers 66 um die Mittelachse 68, so dass
eine Probenmulde 67 mit einer Probe in die Richtung des Strahles 101 bzw.
der optischen Achse des Messstrahlengangs des Spektroskops 103 gelangt.
Der Laserstrahl 101 regt die Probe in kurzer Zeit so an, dass
diese Licht abstrahlt, welches zur Spektralanalyse durch das optische
System 104 auf den Strahlungsempfänger 105 tritt. Das
Spektrum des Lichtes am Strahlungsempfänger 105 ist charakteristisch
für die
in einer Probe enthaltenen Elemente und deren Konzentrationen. Die
Messwerte des Spektroskops 103 werden dem Rechner 111 zugeführt und
dort verarbeitet.
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Wenn
die Konzentrationen der Beschichtungsmetallionen in den Wirkbädern 3, 4 vorgegebene
Schwellwerte unterschreiten, dann werden über das Bussystem 113 Stellbefehle
an die Dosierventile 33, 34 ausgegeben, so dass
die Dosierventile 33, 34 für bestimmte Zeitspannen öffnen. Während ein
Dosierventil 33, 34 öffnet, wird mit den Dosierpumpen 29, 30 konzentrierte
Salzlösung 25, 26 zur
Auffrischung in das jeweilige Wirkbad 3, 4 nachgeliefert. Die
konzentrierte Salzlösung 25, 26 vermischt
sich mit der verarmten Wirkbadlösung,
so dass die Konzentration der Beschichtungsmetallionen bis auf geringe
Regelabweichungen im wesentlichen konstant gehalten wird.
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Der
Zeitverlauf des Aufwachsens einer Beschichtung auf den Werkstücken 13 kann
durch Einstellung des Stromflusses in den Wirkbädern beeinflusst werden. Hierzu
werden ausgehend von der Steuer- und Regelvorrichtung 110 Steuersignale
an die Stromquellen 17, 18 gesandt.
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Wenn
die Konzentration der Fremdionen in den Spülbädern 9–12 vorgegebene
Schwellwerte überschreiten,
dann gehen von der Steuer- und Regelvorrichtung 110 Öffnungsbefehle
an die Dosierventile 57–60. Beim Öffnen der
Dosierventile 57–60 für eine bestimmte
Zeitdauer wird frische Spülbadlösung in
das jeweilige Spülbad 9–12 nachgeliefert, während verbrauchte
Spülbadlösung abgeführt wird.
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Nach
dem Analysieren einer Probe in einer Probenmulde 67 wird
der Probenteller 66 mit dem Schrittmotor 69 weitergedreht,
so dass der betreffende Probenmulde 67 den Ort der Absaugleitung 106 erreicht. Über das
Bussystem 113 empfängt
die Absaugpumpe 107 ein Aktivierungssignal, welches die Absaugpumpe 107 in
Betrieb setzt und damit den Rest der Probe aus der Probenmulde 67 in
den Abfallbehälter 109 entfernt.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Die
Ausstattung des Rohrleitungssystems mit Pumpen 76–81 und
Ventilen 88–93 ist
nur exemplarisch. Das Gerät 65 kann
außer
mit dem Probenteller 66 mit anderen Vorrichtungen zur Probenhandhabung
ausgerüstet
sein. An Stelle der Absaugpumpe 107 und der Absaugleitung 106 können andere
geeignete Reinigungsvorrichtungen für Probenbehälter vorgesehen werden. Ebenso
können
die Mittel zur Auffrischung der Wirkbäder 3, 4 und
zur Regeneration der Spülbäder 9–12 anders
als beschrieben ausgeführt sein.
Weiterhin kann die Anzahl der Wirkbäder 3, 4 und
Spülbäder 9–12 den
jeweiligen Erfordernissen angepasst werden.
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- 1,
2
- Behälter
- 3,
4
- Wirkbad
- 5–8
- Behälter
- 9–12
- Spülbad
- 13
- Werkstück
- 14
- Tragevorrichtung
- 15,
16
- Minuspol
- 17,
18
- Stromquelle
- 19,
20
- Elektrode
- 21,
22
- Pluspol
- 23,
24
- Vorratsbehälter
- 25,
26
- Salzlösung
- 27,
28
- Ansaugleitung
- 29,
30
- Dosierpumpe
- 31,
32
- Verbindungsleitung
- 33,
34
- Dosierventil
- 35,
36
- Auslauf
- 37–40
- Vorratsbehälter
- 41–44
- Spülbadflüssigkeit
- 45–48
- Ansaugleitung
- 49–52
- Dosierpumpe
- 53–56
- Verbindungsleitung
- 57–60
- Dosierventil
- 61–64
- Auslauf
- 65
- Gerät
- 66
- Probenteller
- 67
- Probenmulde
-
-
- 68
- Mittelachse
- 69
- Schrittmotor
- 70–75
- Ansaugleitung
- 76–81
- Pumpe
- 82–87
- Verbindungsleitung
- 88–93
- Ventil
- 94–99
- Auslassleitung
- 100
- Laser
- 101
- Strahl
- 102
- Teilkreis
- 103
- Spektroskop
- 104
- abbildendes
System
- 105
- Strahlungsempfänger
- 106
- Absaugleitung
- 107
- Absaugpumpe
- 108
- Leitung
- 109
- Abfallbehälter
- 110
- Steuer-
u. Regelvorrichtung
- 111
- Rechner
- 112
- Zentralprozessor
- 113
- Bussystem
- 114
- Festplattenlaufwerk
- 115
- Zugriffsspeicher
- 116
- Nur-Lese-Speicher
- 117
- Tastatur
- 118
- Bildschirm