DE1939125B2 - Vorrichtung zur anzeige der schichtdicke eines in einem elektrolytischen bad abgeschiedenen stoffes - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung lur Anzeige der Schichtdicke eines in einem elektrolytischen Bad auf einem zu behandelnden Gegenstand •!"»geschiedenen Stoffes.

Bei der elcktrolytischen Herstellung von Überzügen Ist es bisher üblich, das Bearbeitungsgut eine be-Itimmtc Zeitlang in den elcktrolytischcn Bädern zu belassen. Je nach den Arbeitsbedingungen, insbesondere in Abhängigkeit von der Absehcidungsgeschwindigkeit des jeweiligen Bades, ergibt sich dabei eine mittlere Schichtdicke des Stoffes auf dem Bcarbeitungsgut. Zur Feststellung der Eintauchdaucr des Bearbcitungsguts sind demnach vor dem Einschalten der Elektrolyse relativ aufwendige Berechnungen unter Berücksichtigung der Oberfläche des Bearbeitungsguts, der Stmmaiisbetite des Elektrolyten und des Absclieidungsiit|iiivalcnts des jeweiligen Stoffes durchzuführen, die nur von geschultem Personal ausgeführt werden können. Trotz des hohen Aufwandes läßt sich die Schichtdicke aber nur mit relativ großer Toleranz vorausbestimmten, was zweifellos unbefriedigend ist. In der deutschen Auslcgcschrift 12.'(9 7Il ist bereits eine Einrichtung zur selbsttätigen Regulierung einer örtlichen Stromdichte und von dieser abhängiger Größen, also beispielsweise der Abscheidun_ geschwindigkeit, beschrieben. Bei dieser bekannte:! Einrichtung soll die örtliche Stromdichte gemessen und geregelt werden, eine Ermittlung der Schichtdicke des auf einem Gegenstand abgeschiedenen Stoffes ist mit dieser Anordnung jedoch nicht möglich. zumal bei derselben die Anzeige des verwendete η

ία Zeigerinstrumentes, an dem die Geschwindigkeit dt. ι Abscheidung ablesDar ist, während des gesamten Prozesses konstant bleibt und dieses Zeigerinstrumen', den Fortgang der Metallabscheidung somit überhaupt nicht anzeigen kann. Das Zeigerinstrument dei be-

kannten Einrichtung genügt darüber hinaus allein nicht, um den Fortgang der Abscheidung zu beurteilen, sondern es wird hierzu immer noch eine Zeituhr benötigt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, mit Hilfe derer die Schichtdicke auf dem Bearbeitungsgut jederzeit auch vor Beendigung der Elektrolyse ablesbar ist, ohne daß hierzu irgendwelche Berechnungen ertorderlich sind.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß an eine Konstantspannungsquelle in Serienschaltung in beliebiger Reihenfolge nacheinander ein erstes Potentiometer zur Einstellung der finden jeweiligen Elektrolyten und das jeweilige Bearbei-

tungsgut erforderlichen Stromdichte, ein die speziiischen Daten des abzuscheidenden Stoffes berücksichtigender Spannungsteiler mit veränderbarem Teilerverhältnis und ein zweites Potentiometer zur Einstellung der Stromausbeute des jeweiligen Elektrolyten

angeschlossen sind und daß am letzten Glied diesel drei Elemente eine die Spannung über der Zeit integrierende Vorrichtung liegt, an weiche ein Anzeigegerät für die Schichtdicke angeschlossen ist.

Der Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß an dem Anzeigegerät auch von einer ungelernten Hilfskraft jederzeit während der Abscheidung die Dicke des auf dsm Bearbeitungsgut abgeschiedenen Stoffes mit großer Genauigkeit abgelesen werden kann und daß bei Erreichen des eingestellten SoIlwcrts der Schichtdicke ein Signal abgegeben werden kann.

Ein Ausführungsbeispicl des Erfindungsgegenstandes ist in der Zeichnung an Hand eines Schaltbildes dargestellt

Mit 1 ist eine Spannungsquellc bezeichnet, welche eine stets konstante Spannung liefert. An der Spannungsqucllc I liegt ein Potentiometer 2, an welches der aus den Widerständen 3 und 4 aufgebaute Spannungsteiler 5 angeschlossen ist. An dem Spannungsteiler 5 liegt ein zweites Potentiometer 6, an dessen Abgriff ein Meßinotor 7 angeschlossen ist. Der Meßmotor 7 betätigt beispielsweise über ein Getriebe ein mit einem um eine Achse drehbaren Zeiger 10 versehenes Anzeigegerät 8. Es ist jedoch genauso gut möglich, daß der Meßmotor 7 mit einem Impulsgeber gekoppelt ist, durch welchen ein digitales Zählwerk als Anzeigegerät betätigt wird. An Stelle des Meßmotors 7 kann auch eine elektronische Vorrichtung verwendet werden, welche die am Abgriff des Potcntiometers 6 liegende Spannung über der Zeit integriert.

Die Vorrichtung nach der Erfindung wird nun wie folgt gehandhabt: An dem Potentiometer 2 wird ein

Wert eingestellt, welcher der für den jeweiligen Elektrolyten und das jeweilige Bearbeitungsgut erforderlichen Stromdichte entspricht. Die Widerstände 3 und 4 sind entsprechend dem Abscheidungsäqui- \ alent und dem spezifischen Gewicht des in dem L-iektrolytischen Bad abzuscheidenden Stoffes aufeinander abgestimmt und können beispielsweise über Stecker in den Stromkreis eingeschaltet werden. Der Spannungsteilers ist also jeweils auf den abzuscheidenden Stoff eingestellt. Am Potentiometer 6 wird ein Wert eingestellt, welcher der Stromausbeute des jeweiligen Elektrolyten entspricht. Wie schon weiter oben erwähnt, ist die Reihenfolge der Elemente 2, 5 und 6 beliebig. Der Meßmotor 7 liegt demnach an .iner Spannung, welche auf die Stromdichte, das Ab- ^ehddungsäquivalent und das spezifische Gewicht, sowie die Stromausbeute abgestimmt ist.

Der Meßmotor 7 betätigt nun über ein zwischengeschaltetes Untersetzungsgetriebe das Anzeigegerät 8, dessen Skala beispielsweise von 0 bis 50 um reicht. Beim Einschalten der Vorrichtung bzw. der Elektrolyse steht der Zeiger 9 auf dem Wert 0. Weiterliin ist an dem Anzeigegeräte eine Sollwertmarke, beispielsweise ein von Hand verstellbarer Zeiger 10, vorgesehen, mit Hilfe derer die gewünschte Schichtdicke vor dem Einschalten eingestellt wird. Der Zei- l-;r 9 bewegt sich nun mit zunehmender Schichtdicke i:uf den Sollwert-Zeiger 10 zu, und die die Vorrichtung bedienende Person kann jederzeit ablesen, ob die gewünschte Schichtdicke schon erreicht oder gar überschritten ist.

Zur Vermeidung des Überschreitens der Schichtdicke kann das Anzeigegerät gemäß einem weiteren Gedanken der Erfindung mit einem Signalgeber gekoppelt sein, der beim Erreichen des mit dem 2eip-;r 10 eingestellten Sollwerts der Schichtdicke ein Signal abgibt, welches die die Vorrichtung bedienende Person zur Abschaltung der Elektrolyse veranlaßt. Es ist

ίο jedoch auch möglich, den Signalgeber so auszubilden, daß diese Abschaltung automatisch erfolgt und daß auch das Bearbeitungsgut dem Bad vollautomatisch entnommen wird.

Beim Abschalten des Elektrolysestromes bleibt der Zeiger 9 in seiner gerade erreichten Stellung stehen, so daß die Schichtdicke des Stoffes auf dem Bearbeitungsgut auch noch nach der Entnahme desselben aus dem Bad abgelesen werden kann. Erst wenn der Strom erneut eingeschaltet 'vird, springt der Zeiger 9

in die Nullstellung zurück und beginnt wieder mit der Anzeige des Schichtdickewachstums.

Wenn für die Vorrichtung nach der Erfindung ein Stromdichteregler verwendet wird, kann das zur Einstellung der Stromdichte dienende Potentiometer 2

als Motor-Potentiometer ausgeführt sein, so daß eventuelle Änderungen der Stromdichte automatisch auf die Vorrichtung übertragen werden. In diesem Fall braucht nur noch das Potentiometer 6 von Hand verstellt zu werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Anzeige der Schichtdicke eines in einem elektrolytischen Bad auf einem zu behandelnden Gegenstand abgeschiedenen Stoffes, dadurch gekennzeichnet, daß an eine Konstantspannungsquelle (1) in Serienschaltung in beliebiger Reihenfolge nacheinander ein erstes Potentiometer (2) zur Einstellung der für den jeweiligen Elektrolyten und das jeweilige Bearbeitungsgut erforderlichen Stromdichte, ein die spezifischen Daten des abzuscheidenden Stoffes berücksichtigender Spannungsteiler (5) mit veränderbarem Teilerverhältnis und ein zweites Potentiometer (6) zur Einstellung der Stromausbeuie des jeweiligen Elektrolyten angeschlossen sind und daß am letzten Glied (z. B. 6) dieser drei Elemente (2, 5, 6) eine die Spannung über der Zeit integrierende Vorrichtung (7) liegt, an welche ein Anzeigegerät (8) für die Schichtdicke angeschlossen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als integrierende Vorrichtung (7) ein Meßmotor verwendet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Anzeigegerät (8) mit einem um eine Achse drehbaren Zeiger (9) und einer Sollwert.narke asgerüstet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, dat. das Anzeigegerät als von einem mit der integrierenden Vorrichtung gekoppelten Impulsgeber beaufschlagtes digitales Zählwerk ausgebildet ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4. dadurch gekennzeichnet, daß das Anzeigegerät (8) mit einem Signalgeber gekoppelt ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung eines Stromdichtereglers das erste Potentiometer (2) als Motor-Potentiometer ausgebildet ist.