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Galvanisierbehälter Die trfinqüng..betrifft einen Galvanisierbehälter
e galvanische Bäder zur Herstellung metallischer @6eriüge, insbesondere für Zwecke
der Galvanoplastik.
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tei derartigen galvanischen Bädern ergeben sich bekanntlich aus der
Verunreinigung des Elektrolyten, düich welche die Qualität der galvanischen überzöge
beeihträchtigt;wird, verschiedene Probleme.
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Eine Hauptquelle derartiger Verunreinigungen des tlektrolyten ist
der sogenannte Anodenschiamm@ der au kleinen Metallpartikelchen besteht, die sich
beim Gä@vanisierprozeß, insbesondere bei Anwendung höherer Stromdichten, von den
Anoden losreißen ün als Schwebeteilchen sich ebenso wie die Metallmoen in Richtung
auf das zu galvanisierende Gut bewegen und an dessen Oberfläche absetzen und zu
dem sogenannten dendritischen Wachstum führen.
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Map hat bereits, versucht, diesen Anodenschlamm vom Bad selbst und
von den zu galvanisierenden Gegenständen dadurch fernzuhalten, daß man die Anodenplatten
in Säcke aus säurefestem Stoff, beispielsweise PVC-Gewebe od. dgl., steckt. Diese
Anodensäcke werden bei den verschiedenartigsten galvanischen Bädern, insbesondere
bei Nickelbädern und bei saueren Kupferbädern für galvanoplastische Zwecke verwendet.
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Es ist ferner in diesem Zusammenhang bereits bekannt; die schädliche
Wirkung des. Anodenschlamnies durch eine besondere Ausbildung des idalvänisierbehälters
zu unterbinden; man hat nämlich den Anodenzaum, d. h. die Quelle der den Anödenschlanim
bildenden Schwebeteilchen, von dem die zu galvanisierenden Gegenstände aufnehmenden
Kathodenraum durch eine poröse Zwsichenwandüng, beispielsweise ein keramisches Diaphragma,
getrennt. , Weiter war es zu dem gleichen Zweck bei einem Galvanisierbehälter der
vorstehend erwähnten Art mit, poröser Zwischenwandung zwischen Anoden-und Kathodenraum
bereits bekannt, im unteren Teil des Galvanisierbehälters einen Reinigungs- und
Äbsetzraüm vorzusehen; dieser Reinigungsraum steht mit dem Barüberliegenden Anodenraum
in Verbindung; eine unmittelbare Verbindung zwischen dem Kathodenraum und dem Reinigungsraum
besteht nicht. Es ist auch bekannt, die Flüssigkeit aus dem Reinigungsraum unter
Filterung umzupumpen, und zwar -derart, daß die gefilterte Flüssigkeit wiederum
dein Anoden- und dem Kathodenraum zugeführt wi;d.
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.. Durch diese Maßnahmen war es möglich; den Kathodenraum von Verunreinigungen,
soweit sie von dem Anodenschlamm herrühren, praktisch frei zu halten.
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Nun weist jedoch der Elektrolyt des galvanischen Bades häufig noch
andere Verunreinigungen aus der Luft, Staubablagerungen usw. auf; die durch die
vorstehend genannte Trennung von Anöden- und Kathodenraum nicht beseitigt werden
können.
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Man hat zur Beseitigung dieser restlichen Verunreinigung bereits vorgeschlägen,
den im Kathodenraum befindlichen Elektrolyten mit einer Filterpumpe umzupumpen.
Die durch die Filterpumpe im Kathodenraum hervorgerufene Strömung, welche zu einer
Aufwirbelung der Schwebeteilchen führt, hat sich jedoch als unzweckmäßig erwiesen;
die unter Verwendung einer in dem Kathodenraum wirkenden Filterpumpe erzielten Ergebnisse
waren schlechter, als wenn man das Bad sich eine bestimmte Zeit läng ruhig absetzen
läßt.
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Die Erfindung betrifft somit einen Galvanisierbehälter mit einem Anodenraüin,
einem die zu galvanisierenden Gegenstände aufnehmenden Kathodenraum sowie einer
die beiden Räume voneinander trennenden porösen Zwischenwand, insbesondere einem
keramischen Diaphragma sowie mit einem zeitweise oder dauernd gefilterten Reinigungs-
bzw. Absetzraum im unteren Teil des Galvanisierbehälters; durch die Erfindung soll
der schädliche Einfluß der genannten restlichen Verunreinigungen, wie beispielsweise
Staubablagerungen aus der Luft u.. dgl., auf den Galvanisierprozeß durch eine besondere.
Ausbildung des Gaivariisierbehälters weitgehend vermieden werden.
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Zu diesem Zweck ist gemäß . der Erfindung vorgesehen, daß der Kathodenraum
mit dem darunterliegenden Reinigungs- und Absetzraum unmittelbar in Verbindung steht,
indem die beiden Räume nur durch einen horizontal verlaufenden Gitterrost getrennt
sind. Die Anordtlung ist somit so getroffen, daß einerseits im Kathodenraum enthaltene
Schwebeteilchen
in vertikaler Richtung durch den Gitterrost hindurch
in den darunterliegenden Reinigungs- und Absetzraum absinken können, während andererseits
der Gitterrost verhindert, daß die in dem Reinigungsraum durch die Filterpumpe hervorgerufene
Strömung sich in den darüberliegenden Kathodenraum fortsetzt.
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Durch diese nach der Erfindung vorgesehenen Maßnahmen: Anordnung eines
Reinigungs- und Absetzraumes unterhalb des Kathodenraums, wobei der Reinigungs-
bzw. Absetzraum mit dem Kathodenraum breitflächig über einen Gitterrost in Verbindung
steht, derart, daß eine ungehinderte vertikale Strömung zwischen den beiden Räumen
möglich ist, während horizontale Strömungskomponenten von der Fortpflanzung aus
dem unteren Reinigungs- bzw. Absetzraum in den oberen Kathodenraum weitgehend gehindert
werden, wird in einfacher Weise erreicht, daß bei kontinuierlichem Betrieb eine
dauernde selbsttätige Entfernung der Schwebeteilchen aus dem Kathodenraum stattfindet:
Die Schwebeteilchen sinken nämlich in dem im wesentlichen in Ruhe befindlichen Elektrolytbad
des Kathodenraumes verhältnismäßig schnell in vertikaler Richtung nach unten und
durch den Gitterrost hindurch in den Reinigungs- bzw. Absetzraum ab; dieser kann
laufend durch Umpumpen mittels einer Filterpumpe gereinigt werden, wobei, wenn die
durch die Filterpumpe hervorgerufene Strömung im wesentlichen horizontal in das
Reinigungsbad eingeleitet wird, eine Fortpflanzung dieser Strömungen in den oberen
Kathodenraum durch den Gitterrost verhindert wird.
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Besonders vorteilhaft ist eine Ausführungsform der Erfindung, bei
welcher vorgesehen ist, daß der Kathoden- und Reinigungs- bzw. Absetzraum trennende
Gitterrost wabenförmig mit ausreichender Dicke in vertikaler Richtung ausgebildet
ist, derart, daß einerseits durch die von den einzelnen Waben gebildeten vertikalen
Schächte des Gitterrostes in vertikaler Richtung eine nahezu ungehinderte Strömung
zwischen den in den beiden Räumen befindlichen Flüssigkeitsmengen ermöglicht ist,
während die Fortpflanzung horizontaler Strömungskomponenten aus dem unteren Reinigungs-
bzw. Absetzraum in den oberen Kathodenraum unterbunden wird.
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Hierbei kann der Anoden- und Kathodenraum konzentrische Teile einer
runden oder ovalen Anordnung bilden.
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Schließlich kann die zur Filterpumpe des Reinigungs- und Absetzraumes
führende Leitung gleichzeitig zur Erwärmung des Bades dienen.
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Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der
folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles an Hand der Zeichnung.
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In der Zeichnung ist ein gemäß der Erfindung ausgebildeter Galvanisierbehälter
perspektivisch aufgeschnitten dargestellt. Das Bad ist in zwei Räume 1 bzw. 2 geteilt,
die senkrecht übereinanderliegen und von denen das obere 1 das eigentliche Galvanisierbad
darstellt. Wie ersichtlich, sind in dem äußeren Gefäß 3 entlang dessen Seitenwänden
4 bzw. 5 Anodenkästen 6 bzw. 7 vorgesehen; diese werden durch die genannten Längswandungen
4 bzw. 5 des äußeren Gefäßes 3 einerseits und durch die parallel zu diesen in geringen
Abständen angeordneten Diaphragmawände 8 bzw. 9 andererseits begrenzt. In den Anodenkästen
sind die Anodenplatten 10 eingehängt, die über Sammelschienen 11 bzw. 12
mit dem entsprechenden Pol der Galvanisierstromquelle, im vorliegenden Falle eines
saueren Kupferbades mit dem positiven Pol, verbunden sind.
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Zwischen den Diaphragmascheidewänden 8 bzw. 9 befindet sich der Raum
13 für die zu galvanisierenden Gegenstände, wobei entsprechende Halterungsvorrichtungen
vorgesehen sein können. Der Boden der Gegenstandskammer 13 ist als wabenförmiger
Gitterrost 14 aus entsprechend säure- und chemikalienbeständigem Material ausgebildet,
wodurch die Verbindung zwischen dem oberen Behälterteil 1 und dem unterem Behälterteil
2, dessen Zweck weiter unten noch beschrieben wird, gewährleistet ist.
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Durch die vorstehend beschriebene, bekannte Trennung des oberen Teils
1 der Anordnung in einen Anodenraum und einen Kathodenraum wird in bekannter Weise
verhindert, daß der von den Anodenplatten herrührende Anodenschlamm zu den zu galvanisierenden
Gegenständen gelangt und die Qualität der Überzüge durch dendritisches Wachstum
beeinträchtigen könnte.
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Zur Ausschaltung von Verunreinigungen aus der Luft, Staubablagerungen
usw., die in den Elektrolyten gelangen können, dient die gemäß der Erfindung vorgesehene
Anordnung eines Absetz- und Filtrierbades unterhalb des eigentlichen Galvanisierbades.
In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Reinigungs- und Absetzbad bei 2 dargestellt.
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Das von dem oberen Galvanisierbad 1 durch den wabenartigen Gitterrost
14 getrennte Absetz- und Filterbad 2 wird durch eine nicht dargestellte Filterpumpe
ständig umgepumpt und somit fortwährend gereinigt. Die durch die Filterpumpe entstehenden
Strömungen werden so in die untere Badhälfte eingeleitet, daß sie quer zu den Waben
gerichtet sind und somit in dem oberen Galvanisierbad 1 bzw. in dessen Kathodenraum
13 praktisch nicht auftreten. Andererseits können die in den Kathodenraum
13 noch befindlichen Verunreinigungsschwebeteilchen durch den Gitterrost
14 langsam in das untere Absetzbad 2 absinken, wo sie sodann ausgefiltert werden.
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Mit der beschriebenen Vorrichtung werden, insbesondere bei galvanoplastischen
Bädern, hervorragende Ergebnisse erzielt; insbesondere ergeben sich außerordentlich
kurze Expositionszeiten für große Schichtstärken bei völlig einwandfreier äußerer
Oberfläche der galvanischen Überzüge ohne jedes dendritische Wachstum.
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Zweckmäßigerweise kann auch für die Anodenräume 6 und 7 eine getrennte
Filterpumpe vorgesehen werden, um auch den in diesen Räumen enthaltenden Elektrolyten
laufend umzupumpen und von Verunreinigungen zu befreien.
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Ferner können im Anodenraum nicht nur einzelne Anoden in Form von
Anodenplatten vorgesehen werden, sondern der ganze Anodenkasten kann mit beliebig
geformtem Anodenmaterial, beispielsweise mit Anodenresten, gefüllt werden, die in
ihrer zufälligen gegenseitigen Lage einerseits genügend Berührungsfläche für den
Elektrolyten, andererseits leitenden Kontakt mit einer Stromzuführung von außen
geben.