DE1496975A1

DE1496975A1 - Galvanisiervorrichtung und Galvanisierverfahren

Info

Publication number: DE1496975A1
Application number: DE19651496975
Authority: DE
Inventors: Ramsey Kenneth Clive; Walter Morris
Original assignee: Rio Algom Mines Ltd
Current assignee: Rio Algom Ltd
Priority date: 1964-10-29
Filing date: 1965-10-29
Publication date: 1970-10-01
Also published as: US3450625A; GB1104246A

Description

Pafenfanwalf

Dipl. phys. Gerhard Lied!

München 22, SteSpsde-rfsIr. 21-22 1 L {J-fi Q 7 K

Ecke Zweibrücken»{r., T*iL 298462 ·

B 265o

RIQ ALGOM MINES LIMITED

Galvanisiervorrichtung und Galvanisierverfahren

Die Erfindung bezieht sich auf einen Elektro-Galvanisier tank und insbesondere auf einen Elektro-Galvanisier tank, der mit einer neuartigen Rückhaltevorrichtung für Galvanisier-Partikel versehen ist.

Ih der Elektro-Galvanisiertechnik ist es allgemein üblich/ einzeln aufgehängte^ f-walzte oder gegossene Stücke aus Anodenmetall oder

O O 9 8 k O /15 7 0 ^BAD original

große metallische Körbe oder Behälter für das Elektro-Galvanisier-Anodenmaterial zu verwenden. Wenn Körbe zur Anwendung kommen, so sind diese aus Werkstoffen hergestellt, die chemisch inert und elektrisch leitend sind und eine große Zugfestigkeit haben. Die Körbe oder Anoden werden in dem Tank an einem elektrischen Stromeingangsstab aufgehängt, der mit dem positiven Anschluß einer Gleichstromquelle verbunden ist und dabei außen angeordnet und gegenüber dem die Galvanisierlösung enthaltenden Tank isoliert ist. Mit dieser Arbeitsweise sind verschiedene Schwierigkeiten verbunden hinsichtlich Herstellungskosten, ungenügender Ausnutzung des Tankraumes, des Beladens und der ganzen Behandlung. Wenn die Körbe von Schlamm, Schmutz etc· gereinigt werden, so muß der Tanfcbetrieb abgeschaltet werden; daher kann das Verfahren auf diese Weise nicht völlig kontinuierlich ausgestaltet werden. Einzeln aufgehängte, ausgebreitete bzw. platierte Metall anöden ergeben ähnliche Probleme und bilden ein Betriebsmittel mit einem Werkstoff, der teurer ist als der, welcher normalerweise bei den metallischen Körben verwendet wird.

Herkömmliche Galvanisiertanks sind normalerweise aus Werkstoffen hergestellt, die gegen Korrosion durch eine Kunststoff- oder Kautschukverkleidung geschützt werden müssen, welche alle Oberflächen überdeckt, die mit der Galvanisierlösung in Kontakt sind. Zusätzlich müssen öle

009840/1571

elektrisch gegenüber den Galvanisierungsströmen isoliert werden, um sicherzustellen, daß sie keinem elektro-chemischen Korrosionsangriff unterliegen.

Ein Zweck der Erfindung besteht in der Schaffung eines neuartigen Elektro-Galvanisiertanks, bei welchem das Elektro-Galvanisiermaterial in eine mit der Tankfläche verbundene Vorrichtung eingeladen wird, wodurch der Aufnahmekorb überflüssig wird. Weitere Aufgaben der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß eine Elektro-Gal^aaisiervorrichtung verwendet, die einen Tank umfaßt, der eine oder mehrere leitfähige Seitenflächen und Bodenflächen und einen porösen oder feingelochten (foraminous) Schirm aufweist^ der von einer leitfähigen Fläche weg nach innen angeordnet ist und einen Raum zwischen dieser Fläche und dem Schirm bildet, der zur Aufnahme von Elektro-Galvanisierteilchen dient.

Die Erfindung soll nun anhand der Zeichnung näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig.l eine räumliche Darstellung einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Elektro-Galvanisiertanks;

0 09 8 4 0/1578 ^{BAD 0RI0JNAL}

-4 - H96975

Fig. 2 eine schaubildliche Schnittdarstellung eines Filterumwälzsystems für diesen Tank und die

Fig. 3 Leistungskurven beim Galvanisieren mit elektrolytischem und bis 5

S. D-Nickeh

Der in der Zeichnung dargestellte Tank 1 hat Seitenwände 2, Endwände 3 " und einen Boden 4, die aus einem Metall hergestellt sind, das sich für

ein Elektro-Galvanisierverfahren eignet, wie Titan, Zirkon etc.. Ein solches Metall ist gegen Korrosion durch seine Eigenschaften geschützt, die 03 be" einer angelegten elektrischen Anodenladung besitzt. Diese Eigenschaften bestehen unter anderem darin, daß ein nichtporöses metallisches Oxyd auf der Oberfläche des Metalls gebildet wird, das dort fest anhaftet, elektrisch leitfähig und korrosionswiderstandsfähig ist.

) Von einer Seitenwand weg ist mit Abstand innen ein Metallschirm 5 angeordnet, der aus einem Maschenwerk oder ähnlichem Gebilde besteht, damit der Elektrolyt in den Raum 9 eintreten und das Galvanisier material 7, ?;. B. Nickel, auflösen kann. Der Schirm kann perforiert oder aus einem expandierten oder gewebten Werkstoff bestehen; in der Regel besteht er aus dem gleichen Werkstoff wie die Seitenwände. Es kann jedoch ein elek-■ rjsch nicht leitender Stoff wie Glas oder Kunststoff als Schirmwerkstoff

00ϋ8ί<1ΠΕ7β

-5- H96975

antstelle von Metall verwendet werden. Ferner ist es möglich, den Tank aus einem elektrisch nicht leitenden Material herzustellen und den Schirm als Leiter zu verwenden. Diese Abwandlung ist jedoch wenig bedeutsam. Eine Bahn aus Gewebe bzw. Tuch oder einem ähnlichen Werkstoff kann nahe dem Schirm angeordnet werden, um zu verhindern, daß Galvanisierungspartikel und Schlamm in die Galvanisierfläche des Tanks eindringen und diese Bahn kann so ausgebildet werden, daß sie kontinuierlich in den Tank abgewickelt und aus diesem abgezogen wird, damit ihre Wirksamkeit durch Freilegen einer frischen Fläche erhalten bleibt. Für gewerbliche Vorgänge wird ein dem Raum 9 ähnlicher Raum entlang der Wand 21 vorgesehen, um gleichzeitig und auf beiden Seiten des Werkstückes 14 galvanisieren zu können.

Gegenstände 14, die in einer Lösung 10 galvanisiert werden sollen, werden an einer leitfähigen Kathodenstange 15 aufgehängt, die an eine nicht gezeigte, negative Gleichstromversorgung angeschlossen sind, während "

eine Reihe Anschlüsse 16 von der Tankwand 2 an die positive Seite der Gleichstromversorgung angeschlossen sind. Der Metallschirm kann an der Tankwand mit der gleichen Verbindung 16 befestigt werden. Um zu verhindern, daß Streuströme die Wanderung der Galvanisierungsionen beeinflussen, werden cue Endwände 3, 3, die Seitenwand 21 und der Boden 4

009840/1578

des Tankes mit einem geeigneten inerten Isolator 20 wie starres PVC versehen.

Der zwischen der Seitenwand 2 und dem Schirm 5 gebildete Raum 9 ist mit einem Galvanisiermaterial 7 gefüllt und es ist festzustellen, daß keine große Einschränkung hinsichtlich der Partikelgröße notwendig ist, da die Länge des Tanks Längenstücke von Galvanisierteilchen weit über die Kapazität hinaus aufnehmen kann, welche die üblichen Körbe haben.

Fig. 2 zeigt ein Filter- und Umwälzsystem für die Metallionen und es ist festzustellen, daß, obwohl der Ström i durch den Schirm hindurchströmt, die Pumprichtung derart ist, daß Metallgalvanisierungsionen aus dem Raum 9 durch die Pumpe 10 und den Filter 11 in die Galvanisierungsflache des Tanks 12 abgezogen werden, Das durch die Pumprichtung erzeugte Flüssigkeitsdruckdifferential schafft eine Differenz der Flüssigkeitsspiegel 13, 17 bzw. zwischen dem Haupttank und zwar stärker durch den äußeren Pump- und Filterkreis als durch den Schirm. Dadurch wird eine Verunreinigung der Lösung vermieden und eine gleichförmigere Zuführung von Galvanisierungsionen geschaffen. Ein Schlammsammler 18 ist unterhalb der Tankhöhe vorgesehen. Durch die Elektrolysereaktion gebildeter Schlamm fällt durch den porösen Schirm 6 hindurch, der am

BAD ORIGINAL

QQ9840/1S7*

-7- U96975

Boden der Tankwand im Raum 9 angeordnet ist, und tritt in den Sammler ein, der sich über die Länge des Tanks erstreckt. Ein Rohranschluß 19 verbindet den Sammler mit der Pumpenleitung.

Es ist ersichtlich, daß die Tankwand selbst der Anodenverbinder ist, was der Notwendigkeit enthebt, eine gesonderte äußere isolierte und positiv geladene Stromeingangsstange vorzusehen und dadurch wird eine Elektro-Galvanisiervorrichtung geschaffen, in welcher sich der Strom gleichförmig über die Tankwand hinveg in die Nickelanode hinein verteilen kann und dann gleichförmig durch den porösen Schirm hindurchtritt. Bei diesem Verfahren, einen gleichförmigen elektrischen Strom durch das Anodenmetall hindurch in die Galvanisierfläche des Systems einzubringen, ergibt sicheine größere Leistung und eine gleichförmigere Ή⁵ vanisierwirkung für die Gegenstände 14. Dieses Ergebnis ist besonde .3 bemerkenswert, wenn mit Temperaturen oberhalb des Bereiches von 60-74 C (140-165 F) gearbeitet wird, der zurzeit bei der Galvanisiüriragsindustrie zur Anwendung kommt. Die Erfindung ermöglicht es, Galva*:! ■ siervorgänge bei Temperaturen von 85°C (185°F) und höher auszuffla Da die Galvanisierungsleistung wie die Geschwindigkeit des Metaiin:'·■-.>-<i:■*- Schlages sich mit der Temperatur der Galvanisierlösung vergrößert, ist dies natürlich besonders erwünscht.

BAD ORIGINAL

Ö0884Q/H78

. Die Fig, 3, 4 und 5 zeigen die Galvanisierleistung in den Begriffen
Ampere-Zahl, Spannung und Temperatur und lassen erkennen, daß eine Vergrößerung der Lösungstemperatur bei einer gegebenen Spannung einen höheren elektrischen Stromfluß erreichen läßt- Folglich ergibt sich eine Vergrößerung bei der Transportzahl der Galvanisierungsionen und dementsprechend eine Verbesserung der Galvanisiergeschwindigkeiten.

009840/1578

Claims

Patentansprüche

1. Elektro-Galvanisier vor richtung, gekennzeichnet durch einen Tank, der eine oder mehrere elektrisch leitende Seitenwände (2) und Bodenflächen (4) und einen porösen oder perforierten (foraminous) Schirm (5) aufweist, der von einer solchen leitfähigen Fläche (2) nach innen weg angeordnet ist und einen Raum (9) zwischen dieser Fläche und dem Schirm bildet, der zur Aufnahme von Elektro-Galvanisierungsteilchen (7) dient.

2. Elektro-Galvanisiervorrichtung, gekennzeichnet durch einen Tank, der eine oder mehrere elektrisch nicht leitende Seitenwände und Bodenflächen und einen elektrisch leitfähigen porösen oder perforierten

(*)■
(foraminous) Schirm aufweist, der von der nicht leitenden Fläche nach innen weg angeordnet ist und zwischen der Fläche und dem Schirm einen Raum (9) bildet, der zur Aufnahme von Elektro-Galvanisierungsteilchen (7) dient.

0098A0/1578

3. Elektro-Galvanisiervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Metallschirm (5) und die Tankfläche (2) aus einem Werkstoff hergestellt sind, der aus der Klasse ausgewählt ist, welche Titan, Zirkon und ein elektrisch nicht leitendes Material umfaßt, wobei wenigstens eine der Flächen des Schirms und des Tanks ein elektrischer Leiter ist.

4. Elektro-Galvanisiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Stoff- oder Gewebebahn dicht bei dem Schirm angeordnet ist und zum Ausfiltern von Schlamm dient, der in dem Raum (9) durch die Elektrogalvanisierungsteilchen (7) gebildet ist.

5. Elektro-Galvanisiervorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bahn kontinuierlich abwickelbar vorgesehen ist.

)

6. Elektro-Galvanisiervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch

gekennzeichnet, daß in dem Tank (1) ein Schlitz (18) zur Aufnahme von durch den Elektrolyseprozess gebildetem Schlamm vorgesehen ist.

7. Elektro-Galvanisiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gelösten Metallionen aus dem Raum durch ein Filtersystem in die Galvanisierfläche des Tanks umgewälzt bzw. gefördert werden.

OQ984Q/157S

8. Elektro-Galvanisiervorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Umwälzvorrichtung (10) und das Fütersystem (11) außerhalb des Tanks angeordnet sind.

9. Elektro-Galvanisierverfahren, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Tank, der eine oder mehrere elektrisch leitende Seitenwände und Bodenflächen aufweist, ein poröser bzw. perforierter Schirm nach einwärts von einer solchen leitfähigen Fläche angeordnet wird und einen Zwischenraum zwischen diesen Teilen bildet, und d&i* ein Elektro-Galvanisierverfahren dadurch ausgeführt wird, daß Eleksro-Galvanisierungsteile in diesem Raum untergeoracht werden.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß Elektro-Galvanisierverfahren bei einer Temperatur oberhalbetwa 74°C (165°F) ausgeführt wird.

11. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß os Elektro-Galvanisierverfahren bei einer Temperatur im Bereich 74-85°C (165-185°F) ausgeführt wird.

009640/1578