DE1496727C - Verfahren zur elektrolytischen Behandlung der Innen- und Außenfläche von Rohren - Google Patents

Description

habung und betriebstechnischen Vorteile wegen bewährt hat, hat sich die Notwendigkeit, die sich während der Galvanisierung anodisch auflösende Innenanode von Zeit zu Zeit erneuern zu müssen, insbesondere bei kleinkalibrigen Rohren, als ein zeitraubender und daher lästiger Nachteil erwiesen. Dieser Nachteil fällt um so mehr ins Gewicht, je kleinkalibriger die zu behandelnden Rohre sind, da sich die. Außenabmessungen der Anode nach dem Innendurchmesser der Rohre richten müssen und die Innenanode daher bei Rohren mit kleinen Innendurchmessern entsprechend häufiger ausgewechselt bzw. erneuert werden muß. Zwar läßt sich der Zeitaufwand für das Auswechseln der Anode dadurch verringern, daß auf die Kupferseele der drahtförmigen Innenanode hülsenförmige Körper aus dem niederzuschlagenden Überzugsmetall aufgeschoben werden, doch wird hierdurch einerseits die Lebensdauer derartiger Anoden weiterhin verringert, während andererseits in erhöhtem Maße die Gefahr be- ao steht, daß sich nach Auflösung der Hülse die Kupferseele der Anode abträgt und diese schließlich bei ungenügender Kontrolle in dem der Stromzuführung am nächsten liegenden galvanischen Bad abreißt. Obschon die betriebstechnischen Vorteile dieses Verfahrens in besonderem Maße bei im Verhältnis zu ihren Querabmessungen langen Rohren zur Geltung kommen, die sich in stationären Anlagen innenseitig nicht mehr oder nicht mehr ohne weiteres einwandfrei galvanisieren lassen, wird seine Wirtschaftlichkeit gerade in diesem Anwendungsbereich durch die Notwendigkeit eingeengt, die Anode.häufiger auswechseln zu müssen, so daß sich die wirtschaftlichen Vorteile des Verfahrens bei Rohren mit kleinen Innendurchmessern nur beschränkt ausnutzen lassen.

Die Erfindung geht von dem vorbeschriebenen älteren Verfahren aus, vermeidet jedoch dessen Nachteile hinsichtlich der Notwendigkeit eines häufigen Auswechselns der Innenanode dadurch, daß unter Verwendung eines sich über den Längenbereich der elektrolytischen Behandlung, mindestens jedoch über den Längenbereich der elektrolytischen Abscheidung, erstreckenden, nicht direkt mit einer Stromquelle verbundenen Leiterabschnittes, der Längenbereich, auf dem die elektrolytische Behandlung stattfindet, die Länge der Rohre und der Abstand bzw. die Beschickungsfolge der Rohre so aufeinander abgestimmt werden, daß während des Durchlaufbetriebes ständig höchstens etwa zwei Drittel, vorzugsweise nur etwa die Hälfte, des Leiterabschnittes gleichzeitig von Rohren abgedeckt ist.

Da der Längenbereich der elektrolytischen Abscheidung auf die Rohrlänge einerseits und diese wiederum auf die Beschickungsfolge, d. h. auf den Abstand zwischen den Rohren, derart abgestimmt sind, daß sich die auf der Innenfläche der Rohre abzuscheidende Menge des Überzugsmetalls zuvor von den der Galvanisierung der Außenfläche der Rohre dienenden äußeren Anoden auf die stromlose Innenanode abscheiden kann, ist es auf diese Weise möglich, auch über eine langer währende ununterbrochene Betriebszeit ohne Erneuerung der Innenanode auszukommen, so daß lediglich noch die Außenanoden ausgewechselt zu werden brauchen. Die Außenanoden verbrauchen sich zwar entsprechend schneller; da sie jedoch einerseits ohne Beschränkung durch den Innendurchmesser der Rohre nahezu beliebig stark bemessen sein können und andererseits auch ohne Unterbrechung des Betriebes jederzeit, leicht auswechselbar sind, liegt darin kein Nachteil. Obschon es theoretisch ohne weiteres möglich ist, im Bereich der elektrolytischen Abscheidung mit einer stromlosen Innenanode zu arbeiten, die nicht aus dem abzuscheidenden Metall besteht oder keinen Überzug aus dem abzuscheidenden Metall besitzt, sofern hierbei in Kauf genommen wird, daß bei Beginn des Betriebes ein Rohr pro Anodenstrang innenseitig nicht oder nur unvollkommen galvanisiert wird, empfiehlt es sich, auch bei diesem Verfahren als Innenanoden einen Leiter aus dem Überzugsmetall zu verwenden oder diesen mit einer Umhüllung aus dem Überzugsmetall zu versehen, um auf diese Weise eine gewisse Reserve an Überzugsmetall auf der stromlosen Innenanode zu schaffen, die die Galvanisierungsanlage gegenüber Schwankungen in der Beschickungsfolge und gegenüber Abweichungen von der vorbestimmten Rohrlänge sowie schließlich gegenüber Konzentrationsunterschieden der elektrolytischen Lösungen unempfindlicher macht.

Obschon sich das ideale Gleichgewicht zwischen der Beschichtung der Innenanode mit dem von den Aüßenanoden abgeschiedenen Überzugsmetall und der Abscheidung des derart angewachsenen Überzuges auf die Innenfläche der Rohre im allgemeinen nur dann einstellt, wenn die diesen entgegengerichteten Funktionen dienenden Längenabschnitte des sich über die elektrolytische Abscheidung erstrekkenden Leiters, d. h. der Innenanode, annähernd gleich groß sind, was im allgemeinen dann der Fall ist, wenn zwischen zwei aufeinanderfolgenden Rohren jeweils ein Abstand entsprechend der Rohrlänge freigelassen wird, ist es grundsätzlich möglich, von dieser Idealbedingung abzuweichen und während des Durchlaufbetriebes beispielsweise nur etwa ein Drittel des sich über die elektrolytische Abscheidung erstreckenden Längenbereiches der Innenanode durch die Außenanoden mit dem Überzugsmetall zu beschichten und gleichzeitig zwei Drittel dieser Länge das Überzugsmetall auf die Innenfläche der Rohre abscheiden zu lassen. Hierbei muß allerdings in Kauf genommen werden, daß sich das Verhältnis von der Schichtstärke der Überzugsschicht auf der Außenfläche der Rohre zu der Schichtstärke auf der Rohrinnenseite zugunsten der Schichtstärke auf der Innenseite der Rohre verändert.

Zum Verständnis der Erfindung mögen folgende Erläuterungen dienen:

Wird als Elektrolyt Zinksulfat (ZnSO₄) verwendet und in diesen je eine plattenförmige Anode aus Zink (Zn) und eine ebensolche Kathode aus Eisen (Fe) eingebracht, wobei Anode und Kathode durch eine geeignete Stromquelle über metallische Leiter mit Strom versorgt werden, so fließt in dem metallischen Leiter außerhalb des Elektrolyten unter der Voraussetzung einer genügend hohen Spannung ein Elektronenstrom von der Anode zur Kathode. Gleichzeitig werden im Elektrolyten infolge der aufgebrachten Spannung an der Anode Zinkatome ionisiert, die als zweifach positiv geladene Ionen (Zn⁺⁺) in Lösung gehen, wobei diese infolge Diffusion und Spannungsgefälle in den Elektrolyten abwandern, während an der Kathode vorhandene und durch Diffusion sowie Spannungsgefälle nachgelieferte Zinkionen durch die dort befindlichen negativen Ladungen (Elektronen) neutralisiert werden und sich als metallisches Zink abscheiden. Als Summe dieser Vorgänge stellt sich

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innerhalb des Elektrolyten ein Ionentransport von Länge geben zu müssen, die im Idealfall etwa der

der Anode zur Kathode ein und ein Elektronentrans- doppelten Rohrlänge entsprechen müßte, ist es

port in umgekehrter Richtung. Wird in denmetalli- zweckmäßig, die der elektrolytischen Abscheidung

sehen Leiter ein Amperemeter eingeschaltet, so läßt dienende Badlänge auf zwei oder mehrere in Durch-

sich der Elektronenstrom in Form der angezeigten 5 laufrichtung hintereinandergeschaltete Einzelbehälter

Ampere messen, wobei die Größe dieses Stromes zu verteilen. Werden beispielsweise Rohre mit einer

einerseits von der angelegten Spannung sowie von Länge von 15 m eingesetzt, so kann es sich empfeh-

dem elektrischen Widerstand des metallischen Leiters len, statt eines einzigen Elektrolyse-Behälters von —

und andererseits von dem inneren Widerstand des im Idealfall — 30 m Länge zwei hintereinander-

Elektrolyten abhängt, welcher seinerseits unter ande- io geschaltete Elektrolyse-Behälter von je 15 m Länge

rem von der Größe der Elektrodenoberfläche und der zu verwenden. Wird hierbei gleichzeitig eine Beschik-

Diffusionsgeschwindigkeit der Zinkionen abhängig ist. kungsfolge gewählt, bei der zwischen jeweils zwei

Wird der im Vergleich zu z. B. Zink hohe innere aufeinanderfolgenden Rohren ein Abstand von einer

Widerstand des Elektrolyten ZnSO₄ durch Einsetzen Rohrlänge eingehalten ist, so hat die Dipol-Funktion

eines metallischen Leiters, z. B. aus Zink, in den 15 des sich über beide Elektrolyse-Bäder hindurch

Elektrolyten herabgesetzt, so nimmt dieser Leiter den erstreckenden Leiters den Idealzustand zur Folge, bei

Charakter eines Dipols an, wobei die vorstehend be- welchem jeweils die frei liegende Hälfte der Länge

schriebenen Vorgänge derart verlaufen, als wenn zwei durch die Außenanoden kathodisch aufgeladen und

Zellen aus je einer Anode und einer Kathode hinter- die andere von dem Rohr abgedeckte Längshälfte

einandergeschaltet wären. Dies bedeutet, daß nicht 20 durch das kathodisch geschaltete Rohr anodisch äuf-

nur an der Anode Zink anodisch in Lösung geht, das geladen wird. Selbstverständlich liegen diese Verhält-

sich an dem dieser gegenüberliegenden negativen Pol nisse umgekehrt, wenn zum Zwecke des elektrolyti-

des Dipols metallisch niederschlägt, sondern auch an sehen Polierens das Rohr anodisch und die Außen-

dem der Anode abgekehrten positiven Ende des Di- elektroden statt dessen kathodisch geschaltet werden,

pols, wobei sich das dort anodisch in Lösung gehende 35 In dem Augenblick, in dem das Rohr aus dem ·

Dipolmetall an der ihm gegenüberliegenden Kathode ersten Elektrolyse-Bad in das nachgeschaltete zweite

metallisch niederschlägt. Elektrolyse-Bad transportiert wird, kehrt der als

Diese Erscheinung ist im Rahmen der vorliegenden Dipol geladene Leiter seine Polung unter vorüber-Erfindung in der Weise ausgenutzt, daß der im Lan- gehender Bildung eines Doppel-Dipols um, so daß genbereich der elektrolytischen Abscheidung bzw. der 30 der zuvor von den Außenanoden beladene Längenelektrolytischen Behandlung befindliche Leiter- abschnitt die Abscheidung des Metallüberzuges auf abschnitt, der nicht mit Strom versorgt sein darf, den der Innenseite des Rohres bewirkt.
Dipol bildet, dessen während des Durchlaufbetriebes Selbstverständlich ist es möglich, statt zwei Elekjeweils nicht von einem Rohr abgedeckter Längen- trolyse-Behältern auch deren mehrere hintereinanderabschnitt den negativen Pol des Dipols bildet, an dem 35 zuschalten, und zwar unabhängig von dem vorsieh das an der Außenanode in Lösung gehende stehend erläuterten Zweck einer Abstimmung zwi-Überzugsnietall metallisch niederschlägt, wohingegen sehen der Rohrlänge und der Behälterlänge auch mit der während des Durchlaufbetriebes jeweils von dem Ziel, die Durchsatzleistung an Rohren bzw. die einem Rohr abgedeckte Längenabschnitt den positi- Durchlaufgeschwindigkeit der Rohre ohne Beeinven Pol des Dipols bildet, an dem das zuvor nieder- 40 trächtigung eines einwandfreien und schichtstarken geschlagene Überzugsmetall anodisch in Lösung geht, Metallüberzuges vergrößern zu können,
um sich statt dessen an der Innenfläche des katho- Im Längenbereich der sich gegebenenfalls auf disch geschalteten Rohres metallisch niederzu- mehrere hintereinandergeschaltete Elektrolyse-Behälschlagen. ter verteilenden elektrolytischen Abscheidung bzw.

Aus vorstehendem ergibt sich, daß die Erfindungs- 45 Behandlung besteht der als Dipol dienende Leiter aus wirkung nur unter der notwendigen Voraussetzung elektrotechnischen Gründen zweckmäßig aus Kupfer, eintritt, daß an die Anode bzw. den sich über den und zwar auch dann, wenn das Überzugsmetall Zink Längenbereich der elektrolytischen Behandlung er- od. dgl. ist. Will man in diesem Falle den Nachteil streckenden Leiter bzw. Leiterabschnitt von außen nicht in Kauf nehmen, beim Beginn des Betriebes ein keine Spannung angelegt wird, die die Dipolfunktion 50 Rohr pro Leiter innenseitig nur unvollkommen verstören oder aufheben würde, und wenn ferner die in zinkt zu lassen, um ihn zunächst mit einer ausreichenden Elektrolyse-Bädern eingehängten Außenanoden den Schichtstärke des von den Außenanoden abgemit dem positiven Pol und die kathodisch geschal- schiedenen metallischen Zinks zu versehen oder aus teten Rohre mit dem negativen Pol einer Gleichstrom- anderen Gründen eine gewisse Reserve an Überzugsquelle verbunden sind. 55 metall auf dem Leiter haben, ist es zweckmäßig, auf

Das erfindungsgemäße Verfahren ist selbstverständ- die Kupferdrähte feste Hülsen aus dem niederzuschlalich auch für das elektrolytische Polieren der Innen- genden Metall auswechselbar aufzuschieben. Im und Außenfläche von Rohren im Durchlaufverfahren übrigen Längenbereich der Einrichtung, d. h. im anwendbar, zu welchem Zweck lediglich eine Um- Längenbereich der der Vorbehandlung und Nachpolung in der Weise notwendig ist, daß die Rohre 60 behandlung dienenden Behälter, können die Drähte anodisch und die Außenelektroden kathodisch ge- aus gegebenenfalls metalldraht-verstärktem Kunstschaltet werden. stoff bestehen, so daß lediglich im Längenbereich der

Im übrigen kann die Einrichtung im wesentlichen der elektrolytischen Behandlung dienenden Bäder

so ausgebildet sein, wie die Einrichtung für das ein- bzw. Badbehälter auswechselbare Abschnitte eines

gangs beschriebene ältere Verfahren gemäß Patent 65 von außen nicht mit Strom versorgten guten elektri-

1197 719. , sehen Leiters — an beiden Enden isoliert — einge-

Um auch Rohre größerer Länge einsetzen zu kön- schaltet sind. Hierbei ist es selbstverständlich mög-

nen, ohne den Elektrolyse-Behältern eine allzu große Hch, auf einem beschränkten Längenbereich außer-

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halb der Elektrolyse-Bäder von außen mit Strom ver- 10 a an, dem am Ende ein weiteres Kontaktgerüst 11

sorgte Anodenabschnitte in die Kunststoffdrähte ein- zugeordnet ist, dessen Duo-Walzensätze 11a und 116

zuschalten, dort nämlich, wo beispielsweise die Ent- mit einer der Zuleitung des Kathodenstroms dienen-

fettung oder auch andere Behandlungsstufen in an, den Stromschiene 9 6 verbunden sind. Auf dieses Ge-

sich bekannter Weise auf elektrolytischem Wege be- 5 rüst folgt ein gleiches Gerüst 12, dessen Walzensätze

wirkt werden sollen. ' 12 a und 12 ft gleichfalls über eine Stromschiene 9 c

Die dem Transport der Rohre dienenden Füh- an den negativen Pol der Gleichstromquelle angerungs- und Antriebs-Walzensätze sind zweckmäßig schlossen sind. An dieses schließt sich ein weiterer zwischen den in Längsrichtung hintereinander- Elektrolyse-Behälter 10 ft an, an dessen Ende nochgeschalteten Behältern für die verschiedenen Be- io mais ein der Zuleitung des Kathodenstroms zu den handlungsflüssigkeiten vorgesehen, von denen minde- Rohren dienendes Kontakt-Gerüst 13 vorgesehen ist, stens die den der elektrolytischen Abscheidung die- dessen Walzen 13 α und 13 6 mittels der Stromschiene nenden Behältern vor- und/oder nachgeschalteten 9d an den negativen Pol der Gleichstromquelle an-Walzensätze mit den erforderlichen Anschlußmitteln geschlossen sind. Der Zuleitung des Anodenstroms für die Zuleitung des Anoden- oder Kathodenstromes 15 zu den in den Elektrolyse-Bädern 10 a und 106 einzu den Rohren versehen sind. - gehängten Metallelektroden 14 a, 146,14 c und 14 a",

In der Zeichnung ist eine bevorzugte Einrichtung die bei dem dargestellten Beispiel einer Verzinkungs-

für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfah- anlage aus Zinkplatten bestehen, dienen die gleich-

rens veranschaulicht. Es zeigt falls aus Kupfer bestehenden Stromschienen 15 a,

Fig. 1 eine Galvanisierungsanlage in einer sehe- 20 156, die beide an den positiven Pol der in der Zeich-

matisch gehaltenen Ansicht, nung nicht dargestellten Gleichstromquelle ange-

Fig. 2 die beiden Elektrolyse-Behälter der GaI- schlossen sind. Auf die mit Zinksulfat (ZnSO₄) ange-

vanisieruhgsanlage in vergrößertem Maßstab im füllten beiden Elektrolyse-Bäder 10 α und 106 folgen

Längsschnitt, zwei der Passivierung dienende Behälter 16 und 17,

F i g. 3 einen Ausschnitt aus F i g. 2 in nochmals «5 die unter anderem Chromsäure enthalten und denen

vergrößertem Maßstab, ebenfalls im Längsschnitt, jeweils ein der Spülung dienendes Wasserbad 16 a

Fig. 4 einen Elektrolyse-Behälter in vergrößertem und 17a vorgeschaltet ist. Auf die Passivierungs-

Maßstab im Längsschnitt und ■ Bäder 16 und 17 folgt ein weiteres angetriebenes

Fig. 5 eine Stirnansicht auf den Elektrolyse- Treibgerüst 18 mit den Duo-Walzensätzen 18a, 186

Behälter gemäß Fig. 4. , 30 und schließlich der Auslauf tisch 19.

Die Gesamt-Anlage gemäß Fig. 1 setzt sich aus In Fig. 2 sind die beiden den Elektrolyten auf-

mehreren, in Durchlauf richtung der Rohre 1 hinter- ♦ nehmenden Elektrolyse-Behälter 10 a und 106 in

einandergeschalteten Einzelaggregaten und Behältern vergrößertem Maßstab teilweise geschnitten darge-

für die Aufnahme der verschiedenen Behandlungs- stellt, während Fig. 3 in nochmals vergrößertem

flüssigkeiten für die Vorbehandlung, die eigentliche 35 Maßstab die Ausbildung der Innenanode veran-

elektrolytische Abscheidung sowie die Nachbehand- schaulicht.

lung der Rohre zusammen. Das in Durchlaufrichtung Über die Länge der Galvanisierungsanlage gemäß des Pfeiles χ erste Aggregat der Galvanisierungs- F i g. 1 erstreckt sich eine der Anzahl der nebeneinanlage bildet der Einlauftisch 2, an den sich das ander durch die Anlage hindurchgeführten Rohre Treibgerüst 3 anschließt, das eine der Anzahl der 4° entsprechende Anzahl von Drähten 20, die einen nebeneinander durch die Anlage' transportierten gegenüber dem Innendurchmesser der Rohre (z. B. 3 Rohre entsprechende Anzahl von entsprechend dem oder 4 mm) wesentlich kleineren Außendurchmesser Rohrdurchmesser verstellbaren Duo-Walzensätzen aufweisen und auf dem wesentlichen Teil ihrer Länge 3 a, 36 umfaßt. Auf das mit den Antriebswalzen aus- außerhalb des Längenbereiches der Elektrolyse-Bäder gerüstete Treibgerüst 3 folgt ein Badbehälter 4, der 45 10 a und 106 aus einer Metalldraht-Seele 20 a und eine bekannte Lauge für die Vor-Entfettung der einem diese umkleidenden Kunststoff-Mantel 20 6 Rohre enthält und an den sich ein weiterer Behälter 5 bestehen. Im Längenbereich des der elektrolytischen anschließt, der der eigentlichen, in an sich bekannter Entfettung dienenden Badbehälters 5 weicht die Aus-Weise elektrolytisch bewirkten Entfettung der Rohre bildung der Drähte insofern ab, als dort der isoliedient. Mit 5 a ist ein dem Behälter 5 für die elektro- 50 rende Kunststoffmantel fehlt und die blanke Kupferlytische Entfettung nachgeordneter Behälter bezeich- Elektrode in diesem Längenabschnitt mittels Konnet, der lediglich ein Wasser-Bad für das Nachspülen taktgebern an den Anodenstrom angeschlossen ist, der Rohre enthält. Mit 6 ist ein weiteres Traggerüst um die Entfettung auf elektrolytischem Wege zu bemit den Antriebswalzen 6 a und 66 bezeichnet. An wirken. Im Längenbereich der beiden Elektrolysedieses Traggerüst 6 schließt sich ein Behälter 7 für 55 Bäder 10a und 106 weicht die Ausbildung der Drähte die Dekapierung der Rohre an, dessen Behandlungs- insofern ab, als hier zwar ebenfalls eine isolierende flüssigkeit aus einer zehnprozentigen Schwefelsäure Kunststoff-Ummantelung fehlt, auf die massive Kupbesteht. Auf den Behälter 7 folgt ein Führungs-Wal- ferseele 21 aber feste Metallhülsen 22 aus Zink aufzengerüst 8, dessen Duo-Walzensätze 8 a, 86 zugleich geschoben sind und der Kupferdraht in diesem Länder Zuleitung des Kathodenstromes zu den Rohren 1 60 genbereich von außen nicht mit Strom versorgt ist, dienen. Zu diesem Zweck sind die Walzen 8 a, 86 um die einleitend beschriebene Dipol-Funktion ausmittels eines in der Zeichnung nicht dargestellten üben zu können, die es ihm gestattet, sich wechsel-Schleifkontaktes mit einer aus Kupfer bestehenden weise entweder durch die Außenanoden 14 katho-Stromschiene 9 a verbunden, die an den negativen disch oder durch die über ihn hinweggleitenden Pol einer in der Zeichnung nicht dargestellten Gleich- 65 kathodisch geschalteten Rohre anodisch aufladen zu stromquelle angeschlossen ist. An das Führungs- bzw. lassen. Zu diesem Zweck ist der mit den aufgescho-Kontaktgerüst8 schließt sich der erste der elektro- benen ZinkhUlsen22 versehene Kupferleiter21 im lytischen Abscheidung dienende Elektrolyse-Behälter Längenbereich der beiden Elektrolyse-Bäder 10 a und

10 ft als selbständiger Abschnitt in die sich über die Länge der gesamten Galvanisierungsanlage erstrekkenden Drähte 20 isoliert und auswechselbar eingeschaltet, wozu die in F i g. 3 links dargestellte Verbindungsmuffe 23 aus Kunststoff, Gummi od. dgl. dient. Die gleiche isolierende Verbindung dient auch der elektrischen Begrenzung des im Bereich der elektrolytischen Entfettung des Behälters 5 eingeschalteten, jedoch von außen mit Strom versorgten Anodendrahtes, dessen Einzelheiten in der Zeichnung selbst nicht dargestellt sind.

Wie aus F i g. 3 ,ersichtlich, sind auf den Kerndraht 21 im Bereich zwischen den Zinkhülsen 22 im Längsschnitt konisch ausgebildete kolbenartige Sperrstopfen 24 aus nachgiebigem Kunststoff aufgeschoben, deren größter Außendurchmesser um geringes größer als der Innendurchmesser der Rohre bemessen ist, derart, daß sie eine kolbenartige Dichtfunktion auf das Rohrinnere ausüben können. Außerdem dienen sie gleichzeitig der Zentrierung des Anodendrah- ao tes innerhalb der Rohre, so daß sie eine gleichmäßige Abscheidung des Metallüberzuges an den Innenflächen der Rohre begünstigen. Diese auf der Metallseele der in axialer Richtung fest verankerten Drähte 20 unverrückbar befestigten Sperrstopfen 24 sind an jedem einzelnen Badbehälter jeweils im Bereich der Rohreintritts- und Rohraustrittsöffnung vorgesehen, wobei lediglich in den der elektrolytischen Abscheidung dienenden Behältern 10 a und 10 ft, sowie ferner gegebenenfalls auch im Längenbereich des der elektrolytischen Entfettung dienenden Behälters 5 zusätzlich weitere Sperrstopfen vorgesehen sein können, um die dort wesentliche Zentrierung des Anodendrahtes gegenüber der Rohrinnenfläche zu verbessern, d. h. einen auch noch so geringen Durchhang des Anodendrahtes zu verhindern.

Die konstruktive Ausbildung der untereinander gleich gestalteten Badbehälter ist besonders deutlich in F i g. 4 und 5 an dem Ausführungsbeispiel des Elektrolyse-Bades 10 a veranschaulicht. Die Bad-Behälter bestehen danach aus einem in einem Traggestell 25 verankerten größeren, nach oben hin offenen Reservoir bzw. Reservebehälter 26, in dem die jeweilige Behandlungsflüssigkeit — hier der Elektrolyt — untergebracht ist und aus dem diese mittels des Rohres 27 und eines motorisch angetriebenen Pumpensatzes 28 über ein Absperrventil 29 und die Pumpenleitung 30 in den eigentlichen Behandlungsraum 31 des Badbehälters zurückgepumpt werden kann. 30 a bezeichnet die Mündung der Pumpen-Ableitung 30 innerhalb des Behandlungsraumes 31. Wie insbesondere aus F i g. 4 ersichtlich, ist der Behandlungsraum 31, in dem sich auch die Außenanoden 14 a und 14 ft befinden, an den Stirnseiten durch die Wände 32 a, 32 ft begrenzt, in denen unterhalb des Flüssigkeitsspiegels y die Rohreintritts- und Rohraustrittsöffnungen 33 a und 33 ft vorgesehen sind, in deren Bereich sich (vgl. hierzu F i g. 2) innerhalb der Rohre 1 die Sperrstopfen 24 befinden. Die Rohrein- und Rohraustrittsöffnungen 33« und

33 b sind mit einer Dichtmanschette versehen, deren Innenrand sich dichtend an die Außenfläche der Rohre anlegt und dadurch den Austritt von Behandlungsflüssigkeit in die dem eigentlichen Behandlungsraum 31 stirnseitig beiderseits vorgeschalteten Sammelrinnen 34 a und 34 ft weitmöglichst verhindert. Die äußeren Stirnwände der Sammelrinnen 34 a und

34 ft sind gleichfalls mit einer Rohreintritts- und

Rohraustrittsöffnung 35 a, 35 ft versehen, denen ebenfalls Dichtmanschetten zugeordnet sind. Die Sammel- · rinnen 34 a und 34 ft sind durch Ablaufstutzen 36 a und 36 ft mit dem Reservebehälter 26 verbunden, so daß sich der Flüssigkeitsspiegel in ihnen stets unterhalb der Rohreintritts- und Rohraustrittsöffnungen 35 a und 35 ft befindet.

Die jeweils im Bereich der Rohreintritts- und Rohraustrittsöffnungen 33 a und 33 ft jedes einzelnen Badbehälters im Rohrinneren befindlichen kolbenartigen Sperrstopfen 24 (vgl. F i g. 2) bewirken während des Vorschubes der Rohre das Eindringen der jeweiligen Behandlungsflüssigkeit in das Rohrinnere, ohne daß sich diese zufolge der Abtrennung durch die Sperrstopfen miteinander vermischen können. In dem Maße, wie das hintere Rohrende den jeweiligen Badbehälter verläßt, wird die im Rohr befindliche Behandlungsflüssigkeit wieder selbsttätig in den Badbehälter ausgestoßen bzw. zurückgepumpt.

Wie aus F i g. 5 hervorgeht, ist die Galvanisierungsanlage in der Breite so eingerichtet, daß am Einlauf tisch 2 gleichzeitig zwölf Rohre nebeneinander eingesetzt werden können. Für die Wirkungsweise der Anlage ist es belanglos, ob diese zwölf nebeneinander angeordneten Rohre gleichzeitig eingesetzt werden oder zeitlich aufeinanderfolgend, da die stromlosen Leiter 21, 22 im Bereich der Elektrolyse-Bäder ihre Dipol-Fuhktion unabhängig voneinander ausüben, d. h. jeder für sich allein lediglich in Abhängigkeit von dem Maß, in dem er von den Rohren überdeckt ist, die gegenüber den Rohren gegenpolige Ladung aufnimmt, während er im übrigen Längenbereich zufolge des Einflusses der gegenüber den Rohren gegenpolig geschalteten Außenelektrode die entgegengerichtete Polarität annimmt. In den jeweils von Rohren abgedeckten Längenbereichen wird auf diese Weise Zink in Lösung gegeben, das sich auf der Innenfläche der Rohre niederschlägt, während im übrigen Längenbereich das von den Außenanoden in Lösung gegebene Zink niedergeschlagen wird.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel weisen die eingesetzten Rohre (vgl.. Fi g. 2) annähernd die Länge eines Elektrolyse-Behälters auf, wobei sie in einem der Rohrlänge entsprechenden Abstand aufeinanderfolgend eingesetzt werden. Da sich der elektrische Leiter 21, 22 über die Gesamtlänge der beiden Elektrolyse-Behälter 10 a und 10 ft erstreckt, die zusammen etwa der doppelten Rohrlänge entsprechen, wird der Leiter in diesem Längenbereich fortgesetzt entsprechend dem Vorschub der Rohre kathodisch bzw. anodisch umgepolt, und zwar unabhängig davon, wo sich das Rohr in einer bestimmten Bewegungsphase befindet. Bei diesem in F i g. 2 veranschaulichten Idealzustand tritt ein Verbrauch der Zinkhülsen 22 auf dem von außen nicht mit Strom versorgten elektrischen Leiter 21 praktisch nicht ein, da in jeder Phase des Betriebsablaufes etwa die Hälfte der Gesamtlänge des Leiters 21 durch die Außenanoden kathodisch unter Abscheidung von Zinkionen aufgeladen wird, während die andere, von Rohren abgedeckte Hälfte der Gesamtlänge des Leiters 21 die Abscheidung des zuvor niedergeschlagenen Zinks auf die Rohrinnenfläche bewirkt.

Selbstverständlich kann die Anzahl der Elektrolyse-Bäder im Interesse einer Vergrößerung der Gesamtlänge der elektrolytischen Abscheidung beliebig erhöht werden, sofern die Bedingung erfüllt ist, daß die Gesamtlänge der eingesetzten Rohre nicht größer

als etwa zwei Drittel der Gesamtlänge der elektrolytischen Abscheidung, vorzugsweise jedoch nur etwa die Hälfte dieser Länge beträgt. Im übrigen bildet die Vergrößerung der wirksamen Länge der elektrolytischen Abscheidung, d. h. der Elektrolyse-Bäder

gegenüber der Länge der eingesetzten Rohre, ein Mittel, um die Durchsatzgeschwindigkeit der Rohre ohne Qualitätsbeeinträchtigung des Zinkniederschlages auf der Außen- und Innenfläche der Rohre zu vergrößern.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zur elektrolytischen Behandlung der Innen- und Außenfläche von Rohren mit Innen-. durchmessen! über etwa 3 mm im Durchlaufverfahren, bei welchem die anodisch oder kathodisch geschalteten Rohre in waagerechter Lage über einen mindestens im Längenbereich der elektrolytischen Behandlung als elektrischen Leiter ausgebildeten Draht hinweg, welchem gegenüber den Rohren gegenpolig geschaltete äußere Metallelektroden zugeordnet sind, mehrere, die verschiedenen Behandlungsflüssigkeiten für die gegebenenfalls elektrolytische Vorbehandlung, die elektrolytische Abscheidung und die gegebenenfalls elektrolytische Nachbehandlung enthaltende Einzelbehälter durchlaufen, wobei die Behandlungs- ao flüssigkeit der einzelnen Badbehälter während der Längsbewegung der Rohre mittels auf dem Draht befestigter, gegenüber diesem isolierter oder aus isoliertem Werkstoff bestehender kolbenartiger Sperrstopfen selbsttätig und fortlaufend nacheinander vom vorderen Rohrende her in das Rohrinnere angesaugt, durch dieses hindurchgedrückt und nach Freigabe des hinteren Rohrendes wieder in den zugehörigen Badbehälter zurückgepumpt werden, dadurch gekennzeichnet, daß unter Verwendung eines sich über den Längenbereich der elektrolytischen Behandlung, mindestens jedoch über den Längenbereich der elektrolytischen Abscheidung, erstreckenden, nicht direkt mit einer Stromquelle verbundenen Leiterabschnitte (21), der Längenbereich, auf dem die elektrolytische Behandlung stattfindet, die Länge der Rohre (1) und der Abstand bzw. die Beschikkungsfolge der Rohre so aufeinander abgestimmt werden, daß während des Durchlaufbetriebes ständig höchstens etwa zwei Drittel, vorzugsweise nur etwa die Hälfte, des Leiterabschnittes (21) gleichzeitig von Rohren abgedeckt ist.

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   Die Erfindung richtet sich auf ein Verfahren zur elektrolytischen Behandlung der Innen- und Außenfläche von Rohren mit Innendurchmessern über etwa mm im Durchlaufverfahren, bei welchem die anodisch oder kathodisch geschalteten Rohre in waagerechter Lage über einen mindestens im Längenbereich der elektrolytischen Behandlung als elektrischen Leiter ausgebildeten Draht hinweg, welchem gegenüber den Rohren gegenpolig geschaltete äußere Metallelektroden zugeordnet sind, mehrere, die verschiedenen Behandlungsflüssigkeiten für die, gegebenenfalls elektrolytische, Vorbehandlung, die elektrolytische Abscheidung und die, gegebenenfalls elektrolytische, Nachbehandlung enthaltende Einzelbehälter durchlaufen, wobei die Behandlungsflüssigkeit der einzelnen Badbehälter während der Längsbewegung 4er Rohre mittels auf dem Draht befestigter, gegenüber diesem isolierter oder aus isoliertem Werkstoff bestehender kolbenartiger Sperrstopfen selbsttätig und fortlaufend nacheinander vom vorderen Rohrende her in das Rohrinnere angesaugt, durch dieses hindurchgedrückt und nach Freigabe des hinteren Rohrendes wieder in den zugehörigen Badbehälter zurückgepumpt werden.

   Bei diesem dem eigenen älteren Patent 1197 719 entsprechenden Verfahren wird eine praktisch ununterbrochene Galvanisierurig der Innenfläche auch von verhältnismäßig langen Rohren, und zwar insbesondere von solchen mit sehr kleinem Innendurchmesser, ermöglicht.

   Abgesehen von der sich aus dem Durchlaufprinzip ergebenden Wirtschaftlichkeit des Verfahrens hat dieses den weiteren Vorteil, daß sich gegenüber anderen bekannten, insbesondere stationär arbeitenden, Verfahren wesentlich gleichmäßiger ausgebildete Metallüberzüge erreichen lassen. Durch die durch die Sperrstopfen während der Durchlaufbewegung der Rohre selbsttätig hervorgerufene Saug- und Pumpwirkung wird die erforderliche Umflutung der zu behandelnden Rohrinnenflächen durch die in den Badbehältern jeweils enthaltenen verschiedenen Behandlungsflüssigkeiten sichergestellt, ohne daß sich diese untereinander vermischen können.

   Um auch bei laufender Zuführung neuer Rohre eine ununterbrochene Versorgung der Anode mit Anodenstrom zu gewährleisten, wird beim jeweiligen Aufschieben eines Rohres auf das Aufsteckende der Anode zunächst ein in Durchlaufrichtung erster Kontaktgeber geöffnet und hierbei gleichzeitig — vorzugsweise selbsttätig — der zu diesem im Abstand angeordnete zweite Kontaktgeber geschlossen, während beim weiteren Durchlaufen des Rohres der erste Kontaktgeber geschlossen und gleichzeitig der zweite Kontaktgeber geöffnet wird. Die Stromzuführung zu den Rohren erfolgt zweckmäßig durch kathodisch geschaltete Antriebswalzen, welche gleichzeitig die Bewegung der in etwa horizontaler Lage angeordneten Rohre über die sich über die gesamte Länge der Galvanisierungseinrichtung erstreckende Anode bewirken. Das Verfahren kann hierbei selbstverständlich in der Weise durchgeführt werden, daß mehrere Reihen von Rohren gleichzeitig auf in etwa waagerechter Ebene, vorzugsweise nebeneinander und im Abstand angeordneten Anoden durch die der Vor- und Nachbehandlung sowie der Galvanisierung dienenden Badbehälter hindurchgeführt werden.

   Sollen bei diesem Verfahren gleichzeitig auch die Außenflächen der Rohre mit einer galvanischen Überzugsschicht versehen werden, ist es in bekannter Weise lediglich notwendig, innerhalb der Elektrolyse-Bäder zusätzlich äußere, vorzugsweise plattenartig ausgebildete Metallelektroden aus dem niederzuschlagenden Metall vorzusehen, die in diesem Falle ebenfalls anodisch geschaltet werden. Das gleiche Prinzip läßt sich auch für andere an sich bekannte Abwandlungen der galvanischen Behandlung anwenden, beispielsweise für die elektrolytische Entfettung im Rahmen der Vorbehandlung sowie insbesondere auch zum Zwecke des elektrolytischen Polierens von Rohren, wozu es lediglich notwendig ist, die Rohre anodisch und die inneren und äußeren Elektroden kathodisch zu schalten.

   Obschon sich dieses ältere Verfahren für die fortlaufende galvanische Behandlung der Innen- und Außenfläche von Rohren seiner einfachen Hand-