DE1260264B

DE1260264B - Galvanisiereinrichtung und Verfahren zu ihrer Anwendung

Info

Publication number: DE1260264B
Application number: DEN21093A
Authority: DE
Inventors: Bengt Andersson
Original assignee: Nyby Bruk AB
Current assignee: Nyby Bruk AB
Priority date: 1961-01-20
Filing date: 1962-01-19
Publication date: 1968-02-01
Also published as: US3055812A; US3223600A; GB961251A; FR1310997A; SE204588C1; DE1202607B

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

C23b

Deutsche KL: 48 a-5/68

Nummer: 1260 264

Aktenzeichen: N 21093 VI b/48 a

Anmeldetag: 19. Januar 1962

Auslegetag: 1. Februar 1968

Die Erfindung betrifft eine Galvanisiereinrichtung, bei der die Anode gegenüber der zu überziehenden Fläche parallel zu dieser bewegbar ist und während der gegenseitigen Bewegung der flüssige Elektrolyt durch den Zwischenraum zwischen Anode und der zu überziehenden Fläche strömt.

Bei einer bekannten Galvanisiereinrichtung dieser Gattung sind die zu überziehende Fläche und die ihr gegenüberliegende Fläche der Anode zueinander parallel; beide Flächen stehen senkrecht im Raum, und die Anode wird zum Galvanisieren von oben nach unten bewegt, während der Elektrolyt bei unten abgeschlossenem Galvanisiergefäß infolge der Abwärtsbewegung der Anode aus dem unterhalb der Anode liegenden Bereich des Gefäßes verdrängt und dadurch veranlaßt wird, den Raum zwischen Anode und Kathode nach oben hin, also entgegen der Bewegungsrichtung der Anode, zu durchströmen oder bei gleichzeitiger Absenkung des Flüssigkeitsspiegels relativ zur Anode stillsteht.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Galvanisiereinrichtung der eingangs beschriebenen Gattung, insbesondere für das Innengalvanisieren schlanker Rohre zu schaffen, bei deren Anwendung sich ein besonders festhaftender, glatter galvanischer Überzug ergibt, der nicht spröde oder porös ist. Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die zu überziehende Fläche und die ihr gegenüberliegende Fläche der Anode einen solchen Winkel einschließt, daß sich der Zwischenraum in Richtung der Anodenbewegung erweitert und eine den Elektrolyten während der Anodenbewegung in der gleichen Richtung durch den Zwischenraum hindurchtreibende Pumpeinrichtung angeordnet ist.

Für das Innengalvanisieren eines Rohrs ist in Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, daß sich die Anode in ihrer Bewegungsrichtung verjüngt. Wenn das Rohr einen kreisrunden Querschnitt hat, ist es zweckmäßig, vorzusehen, daß die Anode gemäß einem weiteren Erfindungsmerkmal ein Kegelstumpf ist.

Eine Einrichtung mit einem oder mehreren Merkmalen der Erfindung läßt man erfindungsgemäß am besten in der Weise arbeiten, daß man die Anode und den Elektrolyten im wesentlichen von unten nach oben bewegt.

Die guten Ergebnisse, die man mit der erfindungsgemäßen Einrichtung insbesondere dann erhält, wenn man sie in der beschriebenen Weise arbeiten läßt, sind offenbar darauf zurückzuführen, daß die schädliehen Wirkungen der sich beim Galvanisieren bildenden Gasblasen eingeschränkt werden. Die während Galvanisiereinrichtung und Verfahren zu ihrer
Anwendung

Anmelder:

Nyby Bruks Aktiebolag, Nybybruk (Schweden)

Vertreter:

Dr.-Ing. F. Wuesthoff, Dipl.-Ing. G. Puls
und Dr. E. v. Pechmann, Patentanwälte,
8000 München 9, Schweigerstr. 2

Als Erfinder benannt:

Bengt Andersson, Torshälla (Schweden)

Beanspruchte Priorität:

Schweden vom 20. Januar 1961 (605)

der elektrolytischen Behandlung entstehenden zahlreichen Gasblasen behindern die Ionenbewegung in dem Raum zwischen der Kathode und der Anode und müssen daher möglichst schnell aus diesem Zwischenraum entfernt werden. Dies geschieht zum Teil infolge der strömenden Bewegung des Elektrolyten und zum anderen Teil infolge des Bestrebens der Gasblasen, hochzusteigen. Die günstigsten Bedingungen für die Abfuhr der Gasblasen ergeben sich daher dann, wenn man den zu behandelnden Gegenstand aufrecht stehend anordnet und die Anode nach oben bewegt, während der Elektrolyt veranlaßt wird, in dem Raum zwischen Anode und Kathode ebenfalls nach oben zu strömen. Von der Unterseite der Anode aus, wo der Spalt zwischen Anode und Kathode am engsten ist und die größte Stromdichte herrscht, strömt ein gasfreier Strom des Elektrolyten nach oben, der die sich in dieser Zone bildenden Gasblasen schnell nach oben mitreißt. Am oberen Ende der Anode hat der Spalt zwischen Anode und Kathode seine größte Breite, und die Stromdichte ist dort am niedrigsten, so daß sich die dort vorhandenen Gasblasen nicht schädlich auf den Ablauf des Galvanisiervorgangs auswirken. Wenn man die Anode während des Galvanisierens nach oben bewegt, wird die zu überziehende Metallfläche durch den oberen Teil der Anode zunächst vorbereitend behandelt, während die endgültige Galvanisierung, durch welche die Oberflächengüte bestimmt wird, von dem unteren Teil der Anode durchgeführt wird, an dem die störende Wirkung der Gasblasen praktisch ausgeschaltet ist.

709 747/475

Die Erfindung wird im folgenden an Hand einer schematischen Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Die Zeichnung veranschaulicht in einem teilweise als Ansicht gezeichneten senkrechten Schnitt eine Einrichtung zum Innengalvanisieren von Rohren und anderen Hohlkörpern.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das auf seiner Innenseite zu galvanisierende Rohr 1 durch eine Leitung 2 mit dem negativen Pol einer Gleichstromquelle 15 verbunden. Innerhalb des Rohrs 1 befindet sich ein Anodenkörper 3 in Form eines Kegelstumpfes, der an einem isolierten Seil 4 aufgehängt ist, das vorzugsweise aus Kupfer besteht, da es ebenfalls vom Strom durchflossen wird. Das Seil 4 läßt sich auf eine Trommel 5 aufwickeln, die von einem Motor 7 angetrieben wird. Das Seil 4 und damit auch der Anodenkörper ist über eine Schleifbürste 6 und eine Leitung 16 mit dem positiven Pol einer Gleichstromquelle 15 verbunden.

Der Anodenkörper 3 trägt nach außen ragende Fortsätze 17 aus isolierendem Material, z. B. Hartgummi, die sich an der Innenwand des Rohrs abstützen und den Anodenkörper in gleichachsiger Lage mit dem Rohr 1 halten.

Der Elektrolyt wird über eine Leitung 18 in das untere Ende des Rohrs 1 eingeleitet und strömt vom oberen Ende dieses Rohrs durch ein weiteres Rohr

10 in einen Behälter 11, in dem ein Teil der während der Elektrolyse entstandenen Gasblasen aus dem Elektrolyten abgeschieden wird. Von dem Behälter

11 aus strömt der Elektrolyt durch eine Rohrleitung

12 zu einer Umwälzpumpe 8, die grundsätzlich von beliebiger geeigneter Bauart sein kann und bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel eine Düse 19 zum Einleiten von Gas, ζ. B. von Luft, in den Elektrolyten umfaßt. Das zugeführte Gas reißt den flüssigen Elektrolyten mit, und zwar einerseits infolge der Injektorwirkung und andererseits infolge des sogenannten Mammutpumpeneffekts. Das Gemisch aus dem Elektrolyten und den Gasblasen strömt in einem Standrohr 20 nach oben zu einem Rohr oder Behälter 21 von größerem Durchmesser, wo das Gas aus dem Elektrolyten abgeschieden wird, woraufhin der Elektrolyt unter der Wirkung der Schwerkraft durch eine Leitung 13 zu einem Wärmetauscher 14 strömt, in dem er gekühlt oder erwärmt werden kann, um dann durch eine weitere Leitung 18 zum unteren Ende des zu galvanisierenden Rohrs 1 zu strömen.

Der z. B. aus Nickel bestehende Anodenkörper 3 ist so geformt, daß sein oberes Ende nur so dick ist, wie es zum Anschließen des Kabels 4 erforderlich ist. Das untere Ende des kegelstumpfförmigen Anodenkörpers soll nicht dicker sein, als es erforderlich ist, um die gewünschte Menge des Elektrolyten zwischen dem Anodenkörper und der Innenwand des Rohrs hindurchströmen zu lassen. Die Länge des Anodenkörpers, d. h. die Höhe des Kegelstumpfes, soll so gewählt werden, daß die Oberfläche des Kegelstumpfes des gewünschten Stromdichte entspricht.

Beispiel

Die in der Zeichnung dargestellte Einrichtung wurde benutzt, um einen Nickelüberzug auf die Innenwand eines zylindrischen Körpers aufzubringen, der einen Innendurchmesser von 60 mm besaß. Dieser Hohlkörper hatte eine Länge von 400 mm und einen Außendurchmesser von 150 mm. Er bestand aus einem austenitischen nichtrostenden Chrom-Nickel-Stahl.

Der zylindrische Hohlkörper wurde aufrecht stehend angeordnet und an die negative Klemme der Gleichstromquelle 15 angeschlossen. Die Spannung wurde so eingeregelt, daß die mittlere Stromdichte, bezogen auf die Gesamtoberfläche des Anodenkörpers,

ίο 6 A/dm² betrug. Der Anodenkörper bestand aus Nickel und hatte die Form eines Kegelstumpfes mit einer Höhe von 210 mm, einem oberen Durchmesser von 22 mm und einem unteren Durchmesser von mm. Der Anodenkörper wurde mit einer solchen Geschwindigkeit nach oben bewegt, daß jeder Punkt auf der Innenwand des Hohlkörpers dem elektrischen Strom 35 Minuten lang ausgesetzt wurde.

Es wurde mit einem handelsüblichen Elektrolyten gearbeitet, der ein Nickelsalz mit einer Konzentration von 330 g/l enthält. Dieser Elektrolyt wurde mit Hilf e eines der Pumpe 8 zugeführten Luftstroms umgewälzt und während des Galvanisieren auf einer Temperatur von 60° C gehalten.

Bei dem hier beschriebenen Verfahren wurde auf der Innenwand des Hohlkörpers ein Nickelüberzug mit einer Dicke von 0,040 mm erzeugt. Es zeigte sich, daß dieser Nickelüberzug hervorragende Eigenschaften aufwies. Er haftete fest auf der Metallunterlage und besaß eine hohe Geschmeidigkeit, was zeigte, daß während der elektrolytischen Behandlung eine Absorbtion von Wasserstoff oder anderen Gasen nur in einem sehr geringen Ausmaß stattgefunden hatte.

Claims

Patentansprüche:

1. Galvanisiereinrichtung, insbesondere für das Innengalvanisieren schlanker Rohre, bei der die Anode gegenüber der zu überziehenden Fläche parallel zu dieser bewegbar ist und während der gegenseitigen Bewegung der flüssige Elektrolyt durch den Zwischenraum zwischen Anode und der zu überziehenden Fläche strömt, dadurch gekennzeichnet, daß die zu überziehende Fläche und die ihr gegenüberliegende Fläche der Anode (3) einen solchen Winkel einschließt, daß sich der Zwischenraum in Richtung der Anodenbewegung erweitert und eine den Elektrolyten während der Anodenbewegung in der gleichen Richtung durch den Zwischenraum hindurchtreibende Pumpeinrichtung (8) angeordnet ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1 für das Innengalvanisieren eines Rohrs, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Anode (3) in ihrer Bewegungsrichtung verjüngt.

3. Einrichtung nach Anspruch 2 für das Innengalvanisieren eines Rohrs (1) von kreisrundem Querschnitt, dadurch gekennzeichnet, daß die Anode (3) ein Kegelstumpf ist.

4. Verfahren zum Galvanisieren mittels einer Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anode (3) und der Elektrolyt im wesentlichen von unten nach oben bewegt wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 478 769, 754 082.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

709 747/475 1.68

ι Bundesdruckerei Berlin