DE19742523A1

DE19742523A1 - Method for treating fittings and their components

Info

Publication number: DE19742523A1
Application number: DE19742523A
Authority: DE
Inventors: Uwe Vom Dahl
Original assignee: Fluehs Drehtechnik GmbH
Current assignee: Fluehs Drehtechnik GmbH
Priority date: 1997-09-26
Filing date: 1997-09-26
Publication date: 1999-04-01

Abstract

Lead adhering to surfaces of fittings and their components is transformed at least over certain sections into a lead oxide layer.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung von Armaturen und Armaturen teilen aus Metall, insbesondere für Trinkwasserleitungen, mit Blei als Legierungs bestandteil.The invention relates to a method for treating fittings and fittings Parts made of metal, especially for drinking water pipes, with lead as an alloy component.

Armaturen und deren Teile sind in Wasserleitungen eingesetzt. Sie werden von dem in den Leitungen geführten Wasser durchflossen bzw. umspült. Üblicherweise bestehen Metallarmaturen und deren Teile, die in Trinkwasser- oder auch in Brauchwasser-Leitungen eingesetzt sind aus Messing, in Sonderfällen auch aus Rotguß. Sie weisen unter anderem Blei als Legierungsbestandteil auf.Fittings and their parts are used in water pipes. You are from that Flows or flows around water in the pipes. Usually exist metal fittings and their parts, which in drinking water or in Service water pipes are made of brass, in special cases also made of Gunmetal. Among other things, they have lead as an alloy component.

Die Armaturen und Armaturenteile werden gegossen und gepreßt, bzw. durch spanende Bearbeitung wie Drehen, Fräsen oder Bohren gefertigt. In den üblicherweise verwendeten Legierungen ist Blei ein wichtiges, nahezu unverzichtbareres Legierungselement. Der Zusatz von Blei bewirkt, daß Rotguß gießbar und Messing spanend bearbeitbar ist. The fittings and fitting parts are cast and pressed, or by machining such as turning, milling or drilling. In the usual Alloys used lead is an important, almost indispensable Alloy element. The addition of lead causes gunmetal and brass is machinable.

Blei ist jedoch im Hinblick auf die Anforderungen an die Reinheit des Trinkwassers ein problematischer Legierungsbestandteil. Nachdem Trinkwasserleitungen aus Blei schon seit langem nicht mehr zulässig sind, wurden die zulässigen Bleiwerte in Trinkwasser in einigen Ländern wie z. B. den USA so weit gesenkt, daß selbst die Abgabe des Legierungsbestandteiles Blei aus Armaturen zur Überschreitung gesetz licher Grenzwerte führt.However, lead is one with regard to the requirements for the purity of drinking water problematic alloy component. After drinking water pipes made of lead have long been no longer permissible, the permissible lead values in Drinking water in some countries such as B. the USA so far that even the Delivery of the alloy component lead from fittings to exceed the law limits.

Insbesondere beim Einbau neuer Armaturen oder deren Teilen kann es zur Abgabe deutlich erhöhter Bleimengen an das Trinkwasser kommen, weil Blei, das beispiels weise in Messing enthalten ist, beim spanenden Bearbeiten vom Werkzeug erfaßt und auf der fertigen Oberfläche "verschmiert" wird. Eine stark erhöhte Bleikonzentration auf der Oberfläche ist somit die Folge. Aus diesem Grunde geben speziell neue Armaturen beziehungsweise Armaturen mit neu eingesetzten Teilen zunächst sehr viel mehr Blei an das Trinkwasser ab als alte, bei denen diese dünne Schicht bereits abgelöst ist. Durch diese Abgabe werden die gesetzlich erlaubten Bleiwerte in Trink wasser überschritten.In particular when installing new fittings or their parts, it can be sold significantly higher amounts of lead come to the drinking water because lead, for example is contained in brass, gripped by the tool during machining and is "smeared" on the finished surface. A greatly increased lead concentration the consequence is on the surface. For this reason, especially new ones Faucets or fittings with new parts initially very much much more lead to the drinking water than old ones, which already have this thin layer is replaced. With this delivery, the legally permitted lead values in drinking water exceeded.

Derzeit sind drei Ansätze bekannt, dieses Problem zu lösen.Three approaches are currently known to solve this problem.

Ein erster Ansatz stellt auf die Reduzierung von Blei in der Legierung ab. Der Anteil von Blei wird dabei auf unter 0,5 Gewichts-% in der Legierung gesenkt. Der geringe Bleigehalt führt dazu, daß die Zerspanbarkeit des Materials sinkt und die Neigung zur Entzinkung größer ist. Außerdem verringert sich die Festigkeit des Materials. Wird das Blei durch andere Legierungskomponenten wie zum Beispiel Wismut ganz oder teil weise substituiert, ergeben sich neue Probleme wegen der gesundheitlichen Verträg lichkeit und der Auswirkung dieser Legierungen auf die Umwelt.A first approach is based on the reduction of lead in the alloy. The amount lead is reduced to below 0.5% by weight in the alloy. The little one Lead content leads to a decrease in the machinability of the material and the tendency to Dezincification is greater. The strength of the material is also reduced. Will that Lead in whole or in part through other alloy components such as bismuth Wisely substituted, new problems arise because of the health contract and the environmental impact of these alloys.

Ein zweiter Ansatz besteht in der Behandlung der Armaturen und der Armaturenteile nach Abschluß der spanenden Bearbeitung mit Hilfe eines speziellen Säurebades. Dieses Verfahren verfolgt das Ziel, die Oberfläche der wasserführenden Leitungen möglichst vollständig von Blei zu reinigen. Problematisch bei dieser Methode ist, daß die stark bleihaltige Säurelösung nur mit großem Aufwand zu entsorgen ist, und daß der Reinigungserfolg nur mit sehr teuren und langwierigen Tests, die sich über ca. einen Monat erstrecken, an der einzelnen Armatur feststellbar ist.A second approach is the treatment of the fittings and the fitting parts after finishing machining with the help of a special acid bath. The aim of this process is the surface of the water pipes to clean lead as completely as possible. The problem with this method is that the acid solution, which contains a lot of lead, can only be disposed of with great effort, and that the cleaning success only with very expensive and lengthy tests, which can take about extend a month, can be determined on the individual valve.

Nach einem dritten Ansatz wird die Oberfläche der wasserführenden Leitungen mit Teflon oder Nickel beschichtet. Voraussetzung für die wirksame Verhinderung des Lösens von Blei in Wasser ist, daß die Teflon- oder Nickelschichten fest auf der Oberfläche der wasserführenden Leitungen haften. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß diese Beschichtungen zur Rißbildung und zum Abplatzen neigen.According to a third approach, the surface of the water pipes is covered Teflon or nickel coated. A prerequisite for the effective prevention of Dissolving lead in water is that the teflon or nickel layers are firmly on the Adhere to the surface of the water pipes. However, it turned out that these coatings tend to crack and flake off.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Behandlung von Armaturen und Armaturenteilen aus Metall zu schaffen, bei denen die Abgabe von Blei an Wasser reduziert ist. Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß an der Oberfläche der Armaturen oder Armaturenteile haftendes Blei mindestens abschnittsweise in eine Bleioxidschicht umgewandelt wird.The invention has for its object a method for the treatment of Fittings and fittings made of metal to create where the dispensing of Lead to water is reduced. According to the invention, this object is achieved in that at least that lead adhering to the surface of the fittings or fitting parts is converted in sections into a lead oxide layer.

Mit der Erfindung ist ein Verfahren zur Behandlung von Armaturen und Armaturen teilen aus Metall geschaffen, bei denen von Anfang an und dauerhaft gewährleistet ist, daß kein Blei in das Wasser gelangt.With the invention is a method for the treatment of fittings and fittings parts made of metal, which are guaranteed from the start and permanently is that no lead gets into the water.

Bereits das abschnittsweise Abdecken der Oberfläche der Armaturen oder Armaturenteile mit einer Bleioxidschicht bewirkt eine wirksame Reduzierung der Bleiabgabe an das Wasser, das die Leitung durchströmt. Bevorzugt wird jedoch ein möglichst vollständiges Abdecken der Oberfläche, die mit dem Wasser in Berührung kommt.Already covering the surface of the fittings in sections or Fitting parts with a lead oxide layer effectively reduce the Delivery of lead to the water that flows through the pipe. However, a is preferred covering the surface that is in contact with the water as completely as possible is coming.

Die strengsten Auflagen hinsichtlich des Bleigehaltes sind für Trinkwasser zu erfüllen. Deshalb ist das erfindungsgemäße Verfahren insbesondere für Armaturen und Armaturenteile an Trinkwasserleitungen geeignet. Aber auch für verschiedene industrielle Anwendungsprozesse existieren Auflagen hinsichtlich des Bleigehaltes. Deshalb sind mit dem Verfahren nach der Erfindung hergestellte Armaturen auch für Brauchwasserleitungen gut geeignet. Als besonderer Vorteil der Erfindung sei darauf hingewiesen, daß keine zusätzlichen Materialien (Teflon, andere Kunststoffe, Nickel) zum Versiegeln der Oberfläche verwendet werden. Im Hinblick auf ein späteres Recycling der erfindungsgemäß hergestellten Armaturen oder deren Teile müssen deshalb keine besonderen Maßnahmen zum Trennen von Werkstoffen getroffen werden, die häufig eine Wiederverwertung von Rohstoffen sehr erschweren oder sogar unmöglich machen.The strictest requirements regarding the lead content have to be met for drinking water. Therefore, the inventive method is particularly for fittings and Fitting parts suitable for drinking water pipes. But also for different ones Industrial application processes exist with regard to the lead content. Therefore fittings manufactured with the method according to the invention are also for Process water pipes well suited. It is a particular advantage of the invention advised that no additional materials (Teflon, other plastics, nickel) used to seal the surface. With a view to a later one Recycling of the fittings manufactured according to the invention or parts thereof therefore no special measures have been taken to separate materials which often make it very difficult to recycle raw materials or even make it impossible.

In Weiterbildung der Erfindung wird die Bleioxidschicht durch anodisches galvanisches Beschichten erzeugt. Durch dieses Verfahren werden zuverlässig auch die Abschnitte der Oberfläche der Armaturen oder Armaturenteile beschichtet, die ansonsten nur sehr schwer zugänglich sind. Überdies verfügen die meisten Hersteller von Armaturen über Einrichtungen zum Galvanisieren, so daß die Erfindung ohne größere Investitionen mit Hilfe einer Technologie, die sicher beherrscht wird, umgesetzt werden kann.In a further development of the invention, the lead oxide layer is made by anodic galvanic Coating creates. The sections are also made reliable by this method the surface of the fittings or fitting parts coated, otherwise only are very difficult to access. Most valve manufacturers also have on galvanizing facilities, so that the invention without major Investments made with the help of a technology that is safely mastered can be.

Gemäß der Erfindung wird die Aufgabe auch dadurch gelöst, daß auf der Oberfläche der Armaturen oder Armaturenteile mindestens abschnittsweise eine Schicht aus Kupfer erzeugt wird.According to the invention, the object is also achieved in that on the surface of the fittings or fitting parts, at least in sections, from a layer Copper is produced.

Mit dieser Erfindung ist ein Verfahren zur Behandlung von Armaturen und Armaturen teilen geschaffen, das ebenfalls die Abgabe von Bleiionen an das die wasserführende Leitung durchströmende Wasser wirksam verhindert. Eine Beschichtung mit Kupfer erweist sich besonders deshalb als vorteilhaft, weil die zur Herstellung von Armaturen üblicherweise verwendeten Legierungen Kupfer enthalten, so daß eine nachträglich erzeugte Kupferschicht auf der Oberfläche der Armaturen sowie deren Teilen besonders gut haftet. Sie neigt nicht zur Rißbildung, zum Ablösen oder Abplatzen. Das Auftragen einer Kupferschicht hat darüber hinaus den Vorteil, daß die Oberfläche der mit dem Wasser in Berührung kommenden Bereiche der Armatur mit dem gleichen Material ausgekleidet ist wie die Leitungsrohre, die bevorzugt aus Kupfer hergestellt sind.With this invention is a method for treating fittings and fittings share created that also the delivery of lead ions to the water-carrying Line water flowing through effectively prevented. A coating with copper proves to be particularly advantageous because it is used to manufacture fittings Alloys commonly used contain copper, so that a subsequent generated copper layer on the surface of the fittings and their parts adheres particularly well. It is not prone to cracking, peeling or flaking. Applying a copper layer also has the advantage that the surface the areas of the valve that come into contact with water with the The same material is lined as the line pipes, which are preferably made of copper are manufactured.

In Weiterbildung dieser Erfindung wird die Schicht aus Kupfer über einer Bleioxid schicht erzeugt. Dadurch ist selbst dann die Abgabe von Blei an das durchströmende Wasser für den Fall wirksam verhindert, daß die Kupferschicht beschädigt sein sollte. Auch ist diese Weiterbildung dann empfehlenswert, wenn der Bleianteil in der jeweiligen Metallegierung gering bemessen ist, und deshalb auf der Oberfläche der wasserführenden Leitung keine geschlossene Schicht Bleioxid ausgebildet werden kann.In a further development of this invention, the layer is made of copper over a lead oxide layer created. As a result, even then, the delivery of lead to the flowing through Water effectively prevents the copper layer from being damaged in the event. This training is also recommended if the lead content in the respective metal alloy is small, and therefore on the surface of the water-carrying pipe no closed layer of lead oxide can be formed can.

Vorteilhaft wird die Kupferschicht durch galvanisches Beschichten erzeugt. Dadurch ist die Möglichkeit geschaffen, die Erfindung mit Hilfe eines Behandlungsverfahrens zu verwirklichen, über das die meisten Hersteller von Armaturen und Armaturenteilen ohnehin verfügen.The copper layer is advantageously produced by electroplating. Thereby the possibility is created of the invention with the aid of a treatment process to realize through which most manufacturers of fittings and fitting parts dispose of anyway.

In Ausgestaltung der Erfindung beträgt die Dicke der Kupferschicht 3 bis 7 µm. Schichten dieser Dicke sind ausreichend, um die Abgabe von Blei an das durch strömende Wasser wirksam zu verhindern.In an embodiment of the invention, the thickness of the copper layer is 3 to 7 μm. Layers of this thickness are sufficient to allow lead to pass through to effectively prevent flowing water.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachfolgend im einzelnen beschrieben.An embodiment of the invention is described in detail below.

Unter einer Schicht aus Bleioxid wird nachfolgend nicht eine stets durchgehend geschlossene Schicht verstanden, sondern es genügt, wenn diese Schicht sich über einzelne Abschnitte der Oberfläche der Armaturen oder deren Teile erstreckt. Bleioxid ist im wesentlichen wasserunlöslich und haftet sehr gut auf bleihaltigen Legierungen. Eine Bleioxidschicht neigt infolgedessen nicht zur Rißbildung oder zum Abplatzen und versiegelt die besonders bleihaltige Oberfläche von Armaturen derart, daß keine unerwünschten Substanzen, insbesondere kein Blei an das die Leitung durchströmende Wasser abgegeben werden.In the following, a layer of lead oxide does not always become continuous closed layer understood, but it is sufficient if this layer over individual sections of the surface of the fittings or parts thereof. Lead oxide is essentially water-insoluble and adheres very well to lead-containing alloys. As a result, a lead oxide layer is not prone to cracking or chipping and seals the particularly lead-containing surface of fittings in such a way that none unwanted substances, especially no lead to the line flowing water are released.

Bleioxid haftet besonders gut auf Messing oder Rotguß. Armaturen und Armaturenteile, die aus diesen Werkstoffen hergestellt sind, eignen sich deshalb ausgezeichnet, um eine Bleioxidschicht auf ihrer Oberfläche aufzubringen. Sie enthalten üblicherweise Bleianteile, die so bemessen sind, daß eine geschlossene Schicht Bleioxid erzeugt werden kann.Lead oxide adheres particularly well to brass or gunmetal. Fittings and Fitting parts made from these materials are therefore suitable excellent for applying a layer of lead oxide on its surface. she usually contain lead components that are dimensioned so that a closed one Layer of lead oxide can be generated.

Nach dem spanenden Bearbeiten oder nach dem Gießen bzw. Pressen der Armaturen wird das vorhandene Blei auf ihrer Oberfläche oxidiert, um die Bleioxidschicht auf der Oberfläche der Armaturen bzw. Armaturenteile zu erzeugen. Durch dieses Vorgehen wird das Blei, das sich beim Drehen auf der Oberfläche verstärkt sammelt, in eine wasserunlösliche Form umgewandelt. Dabei werden gerade diejenigen Bleiionen auf der Oberfläche der Armaturen und -teile fixiert, die ansonsten als erste gelöst würden.After machining or after casting or pressing the fittings the existing lead is oxidized on its surface to the lead oxide layer on the To produce the surface of the fittings or fitting parts. By doing this the lead, which accumulates more when rotating on the surface, turns into a water-insoluble form. In doing so, those lead ions are found fixed to the surface of the fittings and parts, which are otherwise the first to be released would.

Die Bleioxidschicht wird durch anodisches galvanisches Beschichten erzeugt. Bei dem hier vorgeschlagenen anodischen Galvanisieren ist der Stromverlauf genau umgekehrt wie beim üblichen Galvanisiervorgang. Die Armaturen und Armaturenteile werden dabei in ein Becken eingehängt, das mit Wasser gefüllt ist und dem ein Reiniger zugegeben ist. Anders als beim üblichen Galvanisieren, bei dem die eingehängten Gegenstände als Kathode verwendet werden, werden hierbei die Armaturen und deren Teile als Anode verwendet. Der Strom fließt im Vergleich zum herkömmlichen Galvanisieren "rückwärts". Eine solche Stromumkehr ist bei üblichen Galvanisier anlagen ohnehin vorhanden. Durch das anodische Galvanisieren werden Ionen von der Oberfläche der Armatur abgetragen und Blei zu Bleioxid oxidiert, wodurch die Bleioxidschicht entsteht. Eine Bleioxidschicht bildet sich also vorzugsweise dort, wo die Oberfläche der Armaturen und Armaturenteile Blei aufweist. Es sind aber auch andere Verfahren zur Herstellung der Bleioxidschicht vorstellbar.The lead oxide layer is produced by anodic galvanic coating. In which the anodic electroplating proposed here, the current flow is exactly the opposite like the usual electroplating process. The fittings and fitting parts are suspended in a basin that is filled with water and which is a cleaner is admitted. Different from the usual electroplating, in which the hooked in Objects are used as cathode, the fittings and the parts of which are used as an anode. The current flows compared to the conventional one Electroplate "backwards". Such a current reversal is common in electroplating plants available anyway. Anodic electroplating removes ions from the The surface of the fitting is removed and lead is oxidized to lead oxide, causing the Lead oxide layer is created. A lead oxide layer therefore preferably forms where the surface of the fittings and fitting parts has lead. But there are also other methods for producing the lead oxide layer are conceivable.

Anschließend wird auf der Bleioxidschicht eine Schicht aus Kupfer aufgetragen. Schon geringe Schichtdicken genügen, um die Abgabe von Blei in das Wasser, das die Leitung durchströmt, wirksam zu verhindern. Die Schichtdicke wird vorzugsweise in einem Bereich zwischen 3 µm und 7 µm gewählt. Je dicker die Schicht aus Kupfer ist, desto sicherer ist der Schutz gegen eine Abgabe von Blei an das Wasser. Die angegebene Schichtdicke genügt jedoch vollständig, um die gewünschte Wirkung zu erzielen.A layer of copper is then applied to the lead oxide layer. Even thin layers are sufficient to release lead into the water to effectively prevent flow through the line. The layer thickness is preferred in a range between 3 µm and 7 µm. The thicker the layer of copper the safer the protection against the release of lead into the water. The However, the specified layer thickness is completely sufficient to achieve the desired effect achieve.

Die Kupferschicht wird durch galvanisches Beschichten erzeugt. Die Armaturen oder Armaturenteile werden dabei in ein Becken eingehängt und als Kathode verwendet. In das Becken wird Kupfer zugegeben, das sich auf der Kathode und somit den Armaturen beziehungsweise Armaturenteilen niederschlägt. The copper layer is created by electroplating. The fittings or Fitting parts are suspended in a basin and used as a cathode. In copper is added to the basin, which is on the cathode and thus the Fittings or fitting parts.

Beim Aufbringen der Kupferschicht auf einer Bleichoxidschicht kann zunächst in einem ersten Becken auf die oben beschriebene Weise die Bleioxidschicht durch anodisches galvanisches Beschichten erzeugt werden. Anschließend kann in einem zweiten Becken durch galvanisches Beschichten die Kupferschicht erzeugt werden.When the copper layer is applied to a bleach oxide layer, the first step is a first tank through the lead oxide layer in the manner described above anodic galvanic coating can be generated. Then in one second basin, the copper layer can be produced by galvanic coating.

Die Bleioxid- und die Kupferschicht können auch auf andere Art erzeugt werden.The lead oxide and copper layers can also be produced in other ways.

Claims

1. Process for the treatment of fittings and fitting parts made of metal, in particular for drinking water pipes, with lead as an alloy component, characterized in that lead adhering to the surface of the fittings or fitting parts is converted at least in sections into a lead oxide layer.

2. The method according to claim 1, characterized in that the lead oxide layer is generated by anodic galvanic coating.

3. Process for treating fittings and fitting parts made of metal, especially for drinking water pipes, with lead as an alloy component, characterized in that on the surface of the fittings or Fitting parts produced a layer of copper at least in sections becomes.

4. The method according to claim 3, characterized in that the layer of copper is generated over a lead oxide layer.

5. The method according to claim 3 or 4, characterized in that the copper layer is generated by electroplating.

6. The method according to any one of claims 3 to 5, characterized in that the The thickness of the copper layer is 3 to 7 µm.