DE1034447B - Einrichtung fuer die gleichzeitige elektrolytische Behandlung der Innen- und Aussenwandungen mehrerer metallischer Hohlkoerper grosser Laenge, insbesondere von Rohren - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Zur elektrolytischen Behandlung von zylindrischen Hohlkörpern ist es bekannt, für die Vorbehandlung, die Elektrolyse und die Nachbehandlung der zu galvanisierenden Gegenstände einen gemeinsamen Arbeitsbehälter zu verwenden, welchem die für die Durchführung der einzelnen Behandlungsstufen erforderlichen Flüssigkeiten nacheinander zugeführt werden. Bei einer bekannten Einrichtung zum Ausbüchsen von Maschinenzylindern und Maschinenlagern auf galvanoplastischem Wege bilden die zu galvanisierenden Hohlkörper selbst die Behälter zur Aufnahme der Flüssigkeiten für die verschiedenen Behandlungsstufen. Diese bekannte Einrichtung ist zur gleichzeitigen Galvanisierung der Innen- und Außenwandungen von hohlzylindrischen Hohlkörpern bzw. Röhren nicht geeignet und hat daneben den erheblichen Nachteil, daß die zu galvanisierenden Gegenstände, insbesondere Maschinenzylinder, über den einzelnen Behältern verfahrbar angeordnet werden müssen. Trotz der Verwendung nur eines Arbeitsbehälters muß daher zwischen zwei verschiedenen Behandlungsstufen jeweils ein Transportvorgang eingeschaltet werden.

Es ist ferner bereits vorgeschlagen worden, die zu galvanisierenden Rohre an den Enden an behälterartige Endkammern anzuschließen, welche mit den Vorratsbehältern in Verbindung stehen, so daß ihnen die verschiedenen Flüssigkeiten nacheinander zugeführt werden können. Bei dieser bekannten Einrichtung sind die zu behandelnden Rohre zwischen zwei stationären Endkammern eingespannt, denen die Behandlungsfrussigfceiten nacheinander zugeführt werden. Die im wesentlichen waagerechte Anordnung der Rohre hat insbesondere dann, wenn diese größere Längenabmessungen und kleine Querschnittsabmessungen besitzen, den Nachteil, daß unter Berücksichtigung des sich nach einer Seillinie einstellenden Durchgangs ein auf der ganzen Länge der Rohre gleich großer Abstand zwischen der Innenanode und der Innenwandung der Rohre nicht gewährleistet werden kann, so daß sich das abscheidende Metall auf der Innenoberfläche des Rohres ungleichmäßig ablagert. Die fehlende Kontrollmöglichkeit der richtigen Einstellung der Anode bringt daher eine mangelnde Betriebssicherheit dieser Einrichtung mit sich, so daß mit höherem Ausschuß gerechnet werden muß. Eine gleichzeitige Innen- und Außengalvanisierung zylindrischer Hohlkörper ist auch mit dieser Einrichtung nicht möglich.

Durch die Erfindung wird eine Verbesserung dieser bekannten Einrichtungen angestrebt. Zu diesem Zweck geht die Erfindung von einer Einrichtung für die gleichzeitige elektrolytische Behandlung der Innen- und Außenwandungen mehrerer metallischer Einrichtung für die

gleichzeitige elektrolytische Behandlung der Innen- und Außenwandungen mehrerer metallischer Hohlkörper

großer Länge, insbesondere von Rohren

Anmelder:

Benteler -Werke Aktiengesellschaft, Werk Neuhaus, Neuhaus (Kr. Paderborn)

Helmut Benteler, Bielefeld, ist als Erfinder genannt worden

Hohlkörper großer Länge, insbesondere von Rohren, aus, bei welcher die auf ganzer Länge von einer stabförmigen Innenanode durchsetzten, kathodisch angeschlossenen Hohlkörper während der verschiedenen Behandlungsstufen des Einfettens, Beizens, Spülens, Galvanisierens und Nachspülens innerhalb des gleichen Behälters angeordnet sind, bei welchem die für die einzelnen Behandlungsstufen erforderlichen Flüssigkeiten nacheinander zugeführt werden. Die Erfindung kennzeichnet sich dadurch, daß die zu behandelnden Gegenstände in etwa vertikaler Lage in rohrförmigen Kammern eingespannt sind, welche durch in horizontaler Ebene angeordnete End'kammern miteinander verbunden sind, wobei die obere Endkammer durch eine Überlaufleitung sowie ein Verteilersystem und die untere Endkammer durch eine Umlaufpumpe sowie ein Verteilersystem mit den Vorratsbehältern der für die verschiedenen Behandlungsstufen erforderlichen Flüssigkeiten verbunden sind, und daß die im Innern der außenseitig von einem Mantelrohr umschlossenen Hohlkörper vorgesehenen Innenanoden an ihren unteren Enden fest mit einem in der unteren Endkammer angeordneten, zur Aufnahme der Kontakte und der Flüssigkeitszuleitung dienenden Fußstück verbunden sind, wähnend sie durch auf die oberen Enden der zu galvanisierenden Hohlkörper aufgesetzte Spann- und Zentrierungsvorrichtungen innerhalb der rohrförmigen Kammern in konzentrischer Lage eingespannt sind. Mit dieser Einrichtung wird eine gleichzeitige Innen- und Außengalvanisierung von zylindrischen Hohlkörpern ermöglicht, ohne daß höhere Anforderungen an die Sorgfalt des Bedienungspersonals gestellt werden müssen. Mit dieser Einrichtung können sowohl die

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Innen- als auch die Außenseite selbst sehr langer Rohre mit kleinen Innenabmessungen mit einer gleichmäßigen Galvanisationsschicht überzogen werden. Hierzu trägt wesentlich bei, daß die die Innen- als auch die Außenseite der Röhre umflutende Behandlungsflüssigkeit während des Betriebes ständig in Bewegung gehalten wird. Dabei ist die Wartung der Anlage während des Betriebes auf wenige Handgriffe beschränkt, da bei gleichzeitiger Erzielung einer

aus dem Hauptaggregat mit der oberen Endkammer 1, den rohrförmigen Zwischenkammern 2 und der unteren Endkammer 3, welche über ein System von Leitungen unter Zwischenschaltung der Umlauf-5 pumpe 4 und der Dreiwegeventile 5 a, 5 b und 5 c mit den Vorratsbehältern 6 α, 6 b, 6 c für die zur Durchführung des elektrolytischen Verfahrens benötigten Flüssigkeiten verbunden sind. Die Vorratsbehälter 6a, 6b, 6c können beispielsweise zur Aufnahme der hohen Durchsatzleistung nicht nur die Transport- io Abbeizsäure, des Elektrolyten und der Abkochflüssigarbeit zwischen einzelnen Arbeitsphasen, sondern keit dienen. Es können aber auch weitere Vorratsauch die Rüstzeiten für diese Zwischenarbeitsgänge behälter, beispielsweise für diie Spülflüssigkeit oder fortfallen. Infolgedessen arbeitet die Einrichtung für einen anderen Elektrolyten, vorgesehen sein, weitgehend selbsttätig, wodurch Fehlerquellen wäh- Jeder der Vorratsbehälter ist über eine Steigleitung rend der Behandlung vermieden werden. Durch die 15 7a, 7 b, 7 c mit dem Dreiwegeventil 5 b verbunden, Einzelanordnung der Gegenstände in den rohrförmi- woher die für den jeweiligen Arbeitsgang benötigte gen Kammern wird erreicht, daß die Bearbeitungs- Flüssigkeit über die Steigleitung 8a von der Umlaufbedingungen für jeden einzelnen Gegenstand indi- pumpe 4 angesaugt wird und über die Steigleitung Sk viiduell geregelt werden können. Andererseits ist bei in die untere Endkammer 3 des Galvanisierungsgleichen Abmessungen der zu galvanisierenden Gegen- 20 aggregate gedrückt wird. Durch die rohrförmigen stände und der rohrförmigen Kammern eine gleich- Kammern 2 gelangt die Flüssigkeit in die obere Endmäßige Galvanisierung aller Gegenstände gewähr- kammer 1, von welcher aus sie durch die Überlaufleistet. Durch die Zusammenfassung des jeweiligen leitung 9 zum Dreiwegeventil 5 a und von dort durch Flüssigkeitsstromes in den rohrförmigen Kammern eine der Falleitungen 10 a, 10 b, 10 c in den jeweiligen kann die für die einzelnen Arbeitsgänge des elektro- 20 Vorratsbehälter zurückfließt. Nach Beendigung eines lytischen Verfahrens benötigte Flüssigkeitsmenge ver- Arbeitsvorganges wird die Umlaufpumpe 4 stillhältnismäßig klein gehalten werden, während gleich- gesetzt, die beiden Dreiwegeventile 5a, 5 b geschlossen zeitig eine gute und gleichmäßige Umspülung der und das Dreiwegeventil 5 c geöffnet, so daß die in den Gegenstände mit ständig frischer Flüssigkeit gewähr- Kammern 1, 2 und 3 befindliche Flüssigkeit über die leistet ist. Auf diese Weise wird eine Verarmung des 30 Falleitungen 11 α und 11 b und eine der Ablaufleitun-Elektrolyten an Metallgehalt vermieden, so daß die gen 12 α, 12 b, 12 c in den ihr entsprechenden Vorratsjeweiligen Behandlungszeiten verkürzt werden und behälter zurückfließt.

sich eine feinkörnige, duktile Metallschicht nieder- Die rohrförmigen Kammern 2 sind in ihrem oberen

schlägt. und unteren Längenbereich über die Stromschienen

Eine zweckmäßige Weiterbildung, der Erfindung 35 13a und 13& an die anodische Sammelschiene 14 anbesteht darin, daß die am oberen Ende der Anoden geschlossen. Die in Fig. 1 nur in ihrem oberen Endangeordneten Spann- und Zentrierungsvorrichtungen abschnitt dargestellten stabförmigen Innenanoden 15, aus zwei Nockenhebeln bestehen, welche die Innen- welche nur bei der elektrolytischen Behandlung von anode zwischen sich erfassen und welche mittels in rohrförmigen Gegenständen Verwendung finden, sind Längsrichtung der Anoden verschiebbar angeordneter 40 an beiden Enden über die Stromschienen 16 a und und sich auf keilförmigen Kurvenbalinen über Stütz- 16b mit der anodischen Sammelschiene 14 verbunden, glieder abwälzender Spannstücke gegen die oberen Die in Fig. 1 nicht dargestellten elektrolytisch zu be-Enden der elektrolytisch zu behandelnden Hohlkörper handelnden Gegenstände sind im Bereich ihrer Endverspannbar sind. Hierdurch wird erreicht, daß abschnitte über die Stromschienen 17 a und 176 an gleichzeitig mit dem Einspannen der elektrolytisch zu 45 die kathodische Sammelschiene 18 angeschlossen, behandelnden Rohre die stabförmigen Innenanoden Fig. 2 und 3 zeigen eine Ausführungsform der Ein-

gegen diese verspannt und in ihrem ganzen Längen- richtung, die für die elektrolytische Behandlung von bereich zu diesen zentrisch gelagert werden. Rohren bestimmt ist. Gemäß diesen Ausführungs-

Zur Galvanisation sehr langer Rohre ist es zweck- formen sind obere und untere Endkammern 1 und 3 mäßig, eine Innenanode mit unterschiedlich starkem 50 unter Zwischenschaltung der als Abstandshülse Querschnitt zu wählen, derart, daß der Querschnitt dienenden rohrförmigen Kammern 2 durch die Schrauin den Endbereichen kleiner als im mittleren Längen- benbolzen 19 gegeneinander verspannt. Die rohrbereich bemessen ist, um über die gesamte Länge der förmige Kammer 2 besteht, wie aus Fig. 2 hervor-Anode eine gleichmäßige Spannung und dadurch eine geht, aus einem Mantelrohr-2a aus einem durch die gleichmäßige Schichtstärke des aufzutragenden Me- 55 Elektrolyse nicht auflösbaren Metall, beispielsweise tails im Innern des Rohres zu erzielen. Auf diese aus Stahl, und einem rohrförmigen Einsatz 2 b aus Weise ist es möglich, auch Rohre von z. B. 3,5 m dem galvanisch aufzutragenden Metall, beispielsweise Länge unter Voraussetzung des an beiden Enden an- Kupfer. Das Einsatzrohr 2 b kann, wie aus Fig. 3 geschlossenen Anodenstromes auf der Innenseite mit hervorgeht, fehlen, wenn mit unlöslichen Anoden geeiner völlig gleichmäßigen galvanischen Überzugs- 60 arbeitet werden soll, d.'h. wenn das aufzutragende schicht zu versehen. Metall allein aus dem Elektrolyten entnommen wird.

In der Zeichnung ist die Erfindung erläutert. Es
zeigt

Fig. 1 das Schema der Einrichtung,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch die obere End- 65 schienen 13 α und 13 b leitend verbunden sind. Auf

kammer der Galvanisiereinrichtung, das obere Ende des zu galvanisierenden rohrförmigen

Fig. 3 einen Längsschnitt durch die untere End- Gegenstandes ist das nach innen konisch verengte,

kammer der Galvanisiereiairichtung. kathodisch angeschlossene Kontaktstück 23 aufgesetzt.

Gemäß Fig. 1 besteht die Einrichtung zur elektro- Der sich nach unten erweiternde Innenkonus des

lytischen Behandlung von metallischen Gegenständen 70 Kontaktstückes 23 gewährleistet auch bei der gal-

Die rohrförmige Kammer 2 ist in ihrem oberen und unteren Längenbereich von ringförmigen Kontakten 20 und 21 umgeben, die mit den anodischen Strom-

vanischen Behandlung von Rohren unterschiedlicher Durchmesser einen sicheren Kontakt, ohne daß hierbei Teile ausgewechselt werden müssen. Mit dem Kontaktstück 23 ist durch eine ringförmige Nut das aus einem nichtleitenden Material bestehende Kniestück 24 verbunden, welches in der Lagerplatte 25 der oberen Endkammer axial verschiebbar geführt ist und mit einer horizontalen Bohrung 26 für den Austritt der zur Durchführung des elektrolytischen Verfahrens benötigten Flüssigkeiten versehen ist.

Die Bohrung 26 findet in der horizontalen Bohrung 27 der Lagerplatte 25 ihre Fortsetzung. Die durch den Ringraum zwischen der rohrförmigen Kammer 2 und- dem zu galvanisierenden Rohr 22 strömende Flüssigkeit gelangt durch den ringförmigen Kanal 28 in die obere Endkammer 1 und zusammen mit der aus der Bohrung 27 austretenden Flüssigkeit über die horizontale Bohrung 29 in die Überlauf leitung 9. In drern Kniestück 24 ist mittels eines Zapfens das Spannstück 30 gelagert und über den in einer Ringnut 31 _ao geführten Bolzen 32 abgestützt.

Bei einer Drehung des Hebels 33 in horizontaler Ebene wird das Spannstück 30 zufolge der Steigung der Ringnut 31 in axialer Richtung nach oben verschoben. Bei der Aufwärtsbewegung dies Spannstückes 30 nimmt dieses die auf ihr drehbar gelagerte Überwurfmuffe 34, welche in ihrem mittleren Bereich mit einer Bohrung für die Durchführung der Innenanode 15 versehen ißt, mit. Auf der Überwurfmuffe 34 sind die beiden Nockenhebel 35 drehbar gelagert, welche die Innenanode 15 zwischen sich erfassen und bei der Aufwärtsbewegung der Spannvorrichtung diese im Sinne einer Zugbeanspruchung spannen und dabei gleichzeitig über das Kniestück 24 und das Kontaktstück 23 das zu galvanisierende Röhr 22 mittels des Innenkonus des Kontaktstückes 23 zentrisch zur Innenanode 15 fest einspannen. Die Nockenhebel 35 sind über die Stromschiene 16 a mit der anodischen Sammelschiene 14 leitend verbunden.

Gemäß Fig. 3 stützt sich das zu galvanisierende Rohr 22 an seinem unteren Ende auf den sich nach unten verengenden Innenkonus des kathodisch angeschlossenen Kontaktstückes 36 ab. Das Kontaktstück 36 ist auf dem aus nicht leitendem Material bestehenden Kniestück 37 gelagert, welches eine horizontale Bohrung 38 für den Eintritt der verschiedenen Flüssigkeiten in den Ringraum zwischen Innenanode 15 und das rohrförmige Werkstück 22 besitzt. An die Bohrung 38 schließt sich die Bohrung 39 der unteren Lagerplatte 40 an, so daß die durch die Steigleitung 8 & und die Einlaßöffnung 41 in die untere Endkammer 3 einströmende Flüssigkeit über die Bohrungen 39 und 38 in den Ringraum zwischen Innenanode und dem zu galvanisierenden Rohr eintreten kann. Durch den Ringkanal 42 gelangt die Flüssigkeit außerdem vom Einlaßstutzen 39 in den Ringraum zwischen der Außenwand des zu galvanisierenden Rohres 22 und der Innenwandung der rohrförmigen Kammer 2. Das untere Ende der Innenanode 15 ist mit der anodisch angeschlossenen Stromschine 16 b leitend verbunden.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Einrichtung für die gleichzeitige elektrolytische Behandlung der Innen- und Außenwandungen mehrerer metallischer Hohlkörper großer Länge, insbesondere Rohre, bei welcher die auf ganzer Länge von einer stabförmigen Innenanode durchsetzten, kathodisch angeschlossenen Hohlkörper während der verschiedenen Behandlungsstufen des Entfettens, Beizens, Spülens, Galvanisierens und Nachspülens innerhalb des gleichen Behälters angeordnet sind., welchem die für die einzelnen Behandlungsstufen erforderlichen Flüssigkeiten nacheinander zugeführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die zu behandelnden Gegenstände in etwa vertikaler Lage in rohrförmigen Kammern (2) eingespannt sind, welche durch in horizontaler Ebene angeordnete Endkammern (1, 3) miteinander verbunden sind, wobei die obere Endkammer (1) durch eine Uberlaufleitung (9) sowie ein Verteilersystem und die untere Endkammer (3) durch eine Umlaufpumpe (4) sowie ein Verteilersystem mit dien Vorratsbehältern (6a, 6b, 6c) der für die verschiedenen Behandlungsstufen erforderlichen Flüssigkeiten verbunden sind, und daß die im Inneren der außenseitig von einem Mantelrohr (2 a) umschlossenen Hohlkörper (22) vorgesehenen Innenanoden (15) an ihren unteren Enden fest mit einem in der unteren Endkammer (3) angeordneten, zur Aufnahme der Kontakte und der Flüssigkeitszuleitung dienenden Fußstück (36, 37, 40) verbunden sind, während sie durch auf die oberen Enden der zu galvanisierenden Hohlkörper (22) aufgesetzte Spann- und Zentrierungsvorrichtungen innerhalb der rohrförmigen Kammern (2) in konzentrischer Lage eingespannt sind.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die am oberen Ende der Anoden (15) angeordneten Spann- und Zentrierungsvorrichtungen aus zwei Nockenhebeln (35) bestehen, welche die Innenanode (15) zwischen sich erfassen und welche mittels in Längsrichtung der Anoden verschiebbar angeordneter und. sich auf keilförmigen Kurvenbahnen (31) über Stützglieder (32) abwälzender Spannstücke (30) gegen die oberen Enden der elektrolytisch zu behandelndien Hohlkörper verspannbar sind.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenanodeii (15) einen über ihre axiale Länge unterschiedlichen Querschnitt besitzen, derart, daß der Querschnitt in den Endbereichen kleiner als im mittleren Längenbereich bemessen ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandung der rohrförmigen Kammern (2) als unlösliche Anode ausgebildet ist.

5. Einrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der rohrförmigen Kammern (2) als lösliche Anoden ausgebildete rohrförmige Einsätze (2 5) vorgesehen sind, welche aus dem galvanisch aufzubringenden Metall bestehen.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 670 804; britische Patentschrift Nr. 307 726.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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