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Das
Wirkprinzip eines elektrolytischen Reinigungsgerätes basiert auf elektrochemischen
Vorgängen
und Reaktionen. Im herkömmlichen
Sinne wird eine Elektrolyse wie folgt beschrieben:
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Elektrolyse Quelle: aus
Wikipedia, der freien Enzyklopädie
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Unter
Elektrolyse (griech. "mittels
Elektrizität befreien" versteht man die
Aufspaltung einer chemischen Verbindung unter der Einwirkung des
elektrischen Stroms. Viele Elektrolysen sind technisch sehr bedeutend:
Die
Metalle Aluminium und Magnesium werden elektrolytisch hergestellt,
letzteres wird wiederum zur Produktion von Titan benötigt. Die
Alkalimetalle und die meisten Erdalkalimetalle werden durch Elektrolyse
gewonnen, ferner die Halogene Fluor, Brom und Chlor, das etwa für weitere
Synthesen in großem Maßstab verwendet
wird. Auch die Galvanik beruht auf Elektrolysen.
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Metallabscheidungen
gehören
zu den wichtigsten Anwendungen, entweder – wie die oben genannten Beispiele
zeigen – zur
Gewinnung von elementaren Metallen als solche oder zur Erzeugung von
metallischen Überzügen bei
der Galvanik oder zur Herstellung von Leiterbahnen in der Prozessorproduktion,
außerdem
zur Reinigung und Trennung von Metallen bei der Elektroraffination.
Wie die obigen Beispiele zeigen, werden aber auch Nichtmetalle wie
die Halogene elektrolytisch gewonnen. Besonders zu erwähnen sind
Wasserstoff und Sauerstoff, die durch Wasserelektrolyse prinzipiell
sehr leicht zugänglich
sind."...." Bei der Elektrolyse
wird elektrische in chemische Energie umgewandelt. Besonders im
Falle von Wasserstoff und Sauerstoff wird auch die Umkehrung genutzt,
die Gewinnung von elektrischer Energie in der Brennstoffzelle, die
zusammen mit der Wasserelektrolyse zentrale Bausteine einer zukünftigen
Wasserstoffwirtschaft wären." (Auszug Ende aus:
http/de.wikipedia.org/wiki/Elektrolyse)
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Die
elektrolytische Reinigung Metallteilen wird bisher vorwiegend auf
mechanischem Wege, mit Ultraschall oder chemischen Reinigungsmitteln
(z.B. Natronlauge) durchgeführt.
Bei all diesen Reinigungsvarianten wird sehr viel Zeit beansprucht
(Manche Reinigung dauert mehrere Wochen) und viel Kraft oder chemische
Reinigungsmittel aufgewandt. Der Reinigungseffekt ist in den meisten
Fällen
unbefriedigend. In erster Linie wird dabei vor allem die natürlich gebildete
Patina zerstört.
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Eine
Reinigungsmöglichkeit
für antike
Münzen
und kleinere Bodenfunde besteht nach dem Stand der Technik in der
mechanischen Reinigung aber auch der Reinigung mit Natronlauge.
Es werden elektrolytische Reinigungsgeräte angeboten, die vorwiegend
zur Reinigung von Wasser eingesetzt werden. Darüber hinaus stehen für die Reinigung
von Metallteilen elektrolytische Geräte zur Verfügung, die nur großflächig arbeiten.
Der Einsatz dieser Geräte ist
nicht für
die Reinigung von Münzen
und kleinen Bodenfunden geeignet. Die bestehenden Apparaturen sind
in ihrer Bauweise zu groß und
bieten keine Möglichkeiten,
einzelne Münzstücke und
kleinere historische Fundstücke
separat zu säubern.
Weiterhin besteht das Problem, dass kleinere Fundstücke am Boden
des Gerätes
liegen, sie meist zwischendurch bewegt oder aufgenommen werden müssen, um
alle Seiten zu säubern.
Das bringt Zeitaufwand und ständige Überwachung
des Säuberungsvorganges.
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Der
im Schutzanspruch 1 beschriebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde,
Münzen
und kleinere Bodenfunde von Verkrustungen und Ablagerungen zu befreien,
ohne die natürliche
Patina zu zerstören,
viel Zeit für
die Reinigung aufzuwenden und Geräte zur Verfügung zu haben, die viel zu
groß und zu
unhandlich sind, Münzen
und kleinere Bodenfunde vollständig
in einem Arbeitsgang, in kürzester
Zeit zu ermöglichen.
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Diesem
Problem und Erfordernis wird mit dem im Schutzanspruch 1 aufgeführten Merkmalen begegnet.
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Mit
der Erfindung dieses Elektrolysegerätes wird erreicht, dass Münzen und
kleinere Bodenfunde in Geräten
kleiner Abmessungen, in einem Arbeitsgang gesäubert werden können. Die
kompakte Bauweise und Verwendung äußerst praktischer Bauteile ermöglicht eine
saubere und sichere Handhabung durch einen besonderen Klickverschluss
an beiden Seiten des Deckels, der den Behälter für die Säuberungslösung und den Deckel miteinander
verbindet. Der Deckel selbst fungiert als Halterung für die Objekte,
die sich dazu in Halteklemmen befinden und ein komplettes Eintauchen
der Objekte in die Säuberungslösung ermöglichen.
Dabei wird auf kleinste Bauweise der Geräte orientiert, auf saubere
und einfache Bedienung.
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Ein
Beispielgerät
der Erfindung wird an Hand der Zeichnung 1 und 2 erläutert.
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Es
handelt sich hierbei um das Gerät AFE-1794/
KB 800. Dieses Gerät
kann in verschiedenen Größen angeboten
werden, soll aber hier als Erläuterungsbeispiel
dienen.
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Der Behälter
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Das
Gerät besteht
im wesentlichen aus zwei Teilen:
- 1. Unterteil,
einem 0,7 Liter fassenden Behälter aus
transparentem Kunststoff
- 2. Oberteil, dem Deckel, an dem Kathode und Anode befestigt
sind
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Der
Gerätebehälter hat
eine Größe von :
8 × 8 × 13 cm
(Höhe/Breite/Länge).
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Im
Unterteil des Gerätes
findet die Elektrolyse statt. Der Behälter und der Deckel bestehen
aus transparentem, bruchfestem und weitgehend kälte- und hitzeresistentem PET
mit Klickverschluss an den Seiten, der eine stabile Verbindung zwischen
Ober- und Unterteil herstellt. Der Behälter ist mit vier Entlüftungslöchern oberhalb
des Flüssigkeitsstandes
versehen.
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Der Deckel
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Auf
die Innenseite des Deckels sind die Hauptbestandteile des Gerätes montiert.
Das sind fünf
Münzklemmen,
als zusammenhängende
Kathode in der Mitte, welche von der Anode U - förmig umlaufen wird. Die Anode
und das Befestigungsmaterial besteht aus Edelstahl. Die Anode selbst
ist austauschbar, v - förmig
profiliert und an den Enden etwa 20° flach abgekantet.
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Die Stromversorgung
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Den
zur Elektrolyse notwendigen Gleichstrom liefert ein Steckernetzteil,
AC 220V 50Hz, DC 12V 800 mA. Es ist mit dem Klinkenstecker von außen und
durch eine Quetschung direkt mit der Kathode verbunden. Ein Verbinder
im Inneren zur Anode liefert den positiven Strom.
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Der Betrieb des Gerätes
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Das
Oberteil des Gerätes
wird abgenommen und umgedreht. In die Klemmen werden die zu reinigenden
Münzen
oder der Bodenfund gesteckt.
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Das
Unterteil wird mit einem Elektrolyt, etwa 350 ml Sodalösung befüllt. Nun
wird das Oberteil mit den zu reinigenden Objekten einfach umgedreht,
auf das Unterteil aufgesetzt und die Halterungen eingerastet. Die
zu reinigenden Objekte tauchen vollständig in die Säuberungslösung ein.
Es erfolgt nun der Anschluss an eine herkömmliche Steckdose.
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Jetzt
beginnen die Elektronen von der Anode zur Kathode zu fließen. Das
führt zu
einer Elektronenarmut an der Anode und einen Elektronenüberschuss
an der Kathode. Durch den elektrolytischen Prozess entsteht Wasserstoffgas,
welches als Bläschen
bei den zu reinigenden Münzen
austritt und die Verkrustungen wie Kalk, Rost etc. absprengt.
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Nach
einigen Minuten, je nach Verkrustungsgrad der Sammelobjekte, wird
das Netzteil vom Strom und das Oberteil vom Unterteil getrennt.
Die gereinigten Objekte können
nun entnommen werden.
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Das
Gerät ist
ideal für
Anfänger
wie Profi, weil einfache Handhabung. Durch spezielle u- förmig umlaufende
Profilierung der Anode ist eine zweiseitige Reinigung möglich. Es
handelt sich hierbei um das erste Gerät zur Reinigung von verkrusteten
Münzen und
kleineren Bodenfunden.
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Durch
konzentrierte Bauweise und Beschränkung auf das Wesentliche ist
es gelungen, eine kostengünstiges,
erschwingliches Gerät
für jedermann
herzustellen.
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Der
große
Vorteil liegt neben allen beschriebenen Vorteilen auch darin, durch
einen Batterieanschluss eine Reinigung noch vor Ort (der Fundstelle) zu
ermöglichen.
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Die
einzelnen Geräte
können
in ihrer Bauweise an die Bedürfnisse
der Nutzer angepaßt
werden. So ist z.B. das 5-Klemmen-Gerät für die Reinigung von Münzen und
kleineren Bodenfunden wie Orden oder Koppelschlösser gedacht.
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Die
Bauweisen sind:
- – mit Netzteil (verschiedene
Stärken)
- – ohne
Netzteil
- – mit
Anschluss an Batteriebetrieb
- – mit
1 – 7
Klemmen
- – mit
Anodenmaterial auf Wunsch
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Die
Vorteile der Erfindung liegen unter anderem in der völligen Austauschbarkeit
aller Komponenten zu Reparatur- oder Ergänzungszwecken, einem sicheren
und bequemen Handling und der hohen Flexibilität des Gerätes (ortsungebunden).
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Die
Anode ist austauschbar und besteht aus Edelstahl, mit einer Länge von
11/6/11 cm in U-Form und einer Breite von 3 cm.