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Die Erfindung betrifft eine Anode aus Zinn zum Verzinnen verschiedenster Artikel in einem galvanischen Bad mittels eines elektrolytischen Verfahrens, wobei die Anode einends mit einem überwiegenden Teil ihrer Länge in ein elektrolytisches Bad eintaucht, wobei ferner die Anode mittels eines Halters an einem Gestell befestigt oder befestigbar, insbesondere aufhängbar oder aufgehängt ist.
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Derartige Anoden werden in galvanischen Bädern verwendet, um Artikel verschiedenster Art zu verzinnen. Die Verzinnung erfolgt dabei durch ein elektrolytisches Verfahren.
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Die im Stand der Technik bekannten Anoden aus Zinn werden üblicherweise gegossen oder mittels eines Ziehverfahrens hergestellt und weisen eine über ihren Verlauf der Länge gleichmäßig starken Strang auf. Anschließend wird an den Anoden ein Haken befestigt, beispielsweise mit den Anoden verschraubt. Diese Haken zum Aufhängen an entsprechende Halterungen oder Gestelle dienen dabei zugleich als elektrischer Leiter und sind bei den im Stand der Technik bekannten Lösungen mit der Anode verschraubt. Die Haken bestehen bei den im Stand der Technik bekannten Anoden aus einem abweichenden Material, beispielsweise aus Messing, Edelstahl oder Titan. Zudem ist es im Stand der Technik bekannt, diese Haken zumindest teilweise mit einer Gummierung zu versehen.
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Aufgrund der geringen Biegbarkeit des Materials derartiger Haken bieten diese zumeist nur ein oder zwei fixe, also nicht an die individuellen Bedürfnisse anpassbare, Aufhängemöglichkeiten.
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Aufgrund der unterschiedlichen Materialien des Hakens und der Anode ist während des elektrolytischen Prozesses eine regelmäßige Überprüfung der Abnutzung der Anoden zu beachten. Hierdurch soll verhindert werden, dass abgenutzte Anoden sich vom Haken lösen und in das galvanische Bad fallen. Durch derartige in das galvanische Bad gefallene Anoden werden die vorgegebenen Sollwerte im Elektrolyt negativ beeinflusst, da das Verhältnis des Metallgehalts durch die im Elektrolyt liegenden und sich weiter abnutzenden Anoden erhöht wird und vorgegebene Maximalwerte überschritten werden.
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Zudem entstehen beim Entfernen von abgefallenen Anoden Verunreinigungen im Elektrolyt, da durch die Entfernung Ablagerungen, die sich im Elektrolyt befinden, aufwühlt werden, und hierdurch eine Verunreinigung der beschichteten Artikel erfolgen kann. Dies führt zu Produktionsstopp und entsprechendem Produktionsausfall.
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Zudem ist durch die unterschiedlichen Materialien von Anode und Halter die Leitfähigkeit im Abtragungsprozess der Anode negativ beeinflusst.
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Der Abtrag der Anode ist an der Oberseite aufgrund der Spannung an der Badoberfläche stärker, was zu einem ungleichmäßigen Abtrag der Anode führt.
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Auch können die Materialunterschiede von Anode und Halter zu verstärktem Anodenbelag führen, welcher die Qualität des Beschichtungsprozesses negativ beeinflusst und gegebenenfalls ein Lochfraß durch den Anodenbelag und/oder Fleckenbildung auf dem Werkstück erzeugt werden.
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Aufgrund des eingangs genannten Standes der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Anode der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der die genannten Nachteile verringert oder vermieden sind, die in nahezu beliebiger Höhe des Halters an einem Gestell befestigbar ist, bei der zudem die Überprüfung auf Abnutzung in größeren Zeitabständen erfolgen kann, die dabei eine längere Einsatzzeit gegenüber bekannten Anoden ermöglicht.
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Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung vor, dass Halter und Anode aus identischem Material bestehen und dabei stoffschlüssig miteinander verbunden sind.
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Hierdurch ist eine erheblich verbesserte Leitfähigkeit im Stromfluss von dem Halter und der Anode bewirkt. So wird ein sehr widerstandsarmer Übergang von der Anode auf das Objekt gewährleistet. Zudem ist durch die Verwendung des identischen Materials für den Halter eine nahezu beliebige Formgestaltung des Halters auch ohne Zuhilfenahme von Fachwerkzeug ermöglicht, da dieser aufgrund der relativ weichen Materialeigenschaften des Zinns auch händisch verformt werden kann, beispielsweise um eine Aufhängung in beliebiger Höhe an einem Gestell zu ermöglichen. Somit entfallen zeit- und somit kostenaufwändige Montagearbeiten für die Ausgestaltung einer individuellen Aufhängung. Zur Anpassung kann dabei ein Bediener die Höhe der Aufhängung und somit den Abstand oder die Eintauchtiefe in das Elektrolyt mittels beispielsweise händischen Biegens des Halters den Gegebenheiten anpassen.
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Durch die verbesserte Leitfähigkeit im Stromfluss bleibt der Metallgehalt im Elektrolyt konstant. Zudem ist die Bildung von Anodenbelag erheblich verringert und es erfolgt nur ein äußerst geringer bis nahezu nicht vorhandener Lochfraß an der Anode. Hierdurch ist auch die Fleckenbildung auf dem zu beschichtenden Artikel deutlich reduziert.
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Aufgrund des identischen Materials ist auch das Abfallen von abgenutzten Anoden vom Halter deutlich reduziert, sodass der Abnutzungsgrad der Anoden deutlich seltener kontrolliert werden muss. Hierdurch sind insbesondere auch die durch das Entfernen von abgefallenen Anoden entstehenden Verunreinigungen im Bad vermieden und der Metallgehalt im Elektrolyt bleibt konstant.
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Insbesondere kann besonders bevorzugt vorgesehen sein, dass der Halter und die Anode aus Reinzinn bestehen.
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Durch die Verwendung von Reinzinn sowohl für den Halter als auch für die Anode ist zum einen eine besonders hochwertige Verzinnung ermöglicht und zudem eine besonders einfache Anpassung/Biegung des Halters ermöglicht.
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Weiter kann besonders bevorzugt vorgesehen sein, dass die Anode mitsamt des Halters einstückig ausgebildet ist.
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Hierbei ist die Anode mit samt des Halters in einem Arbeitsgang hergestellt, ohne dass spätere zeit- und kostenintensive Arbeitsvorgänge zur Verbindung des Halters mit der Anode notwendig sind.
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Alternativ kann besonders bevorzugt vorgesehen sein, dass der Halter mit der Anode verlötet ist.
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Durch Verlötung erfolgt eine stoffschlüssige Verbindung des Halters und der Anode. Hierdurch ist es möglich, auch Halter aus identischem Material mit verschiedenen Abmessungen, wie beispielsweise Längen mit entsprechenden Anoden zu verbinden, und dabei die genannten Vorteile zu erzielen.
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Darüber hinaus kann besonders bevorzugt vorgesehen sein, dass die Anode eine konische Form aufweist, wobei der Halter an dem schmalen oder an dem breiteren Ende angeordnet ist.
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Durch eine derartige konische Form ist die Nutzungsdauer der Anoden im Bad erheblich vergrößert, da entsprechend der Abnutzung innerhalb des Elektrolyts die Form einer Anode angepasst werden kann. Dies bedeutet, dass wenn beispielsweise nahe der Badoberfläche eine erhöhte Abnutzung der Anode erfolgt, diese in dem Bereich der Badoberfläche deutlich im Durchmesser vergrößert ausgestaltet werden kann, sodass eine gleichmäßige Abnutzung erfolgt und somit die Nutzungsdauer der Anode erhöht ist und demzufolge in einem längeren Einsatzzyklus verwendet werden kann, bevor die Anode erneuert werden muss.
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Hierbei ist im Bereich der erhöhten Abnutzung, beispielsweise nahe der Badoberfläche, deutlich mehr Material an der Anode ausgebildet, als in einem Bereich der Anode, der tiefer in das Bad eintaucht.
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Je nach Abnutzungsgrad des verwendeten Verfahrens, welches beispielsweise ein Trommelbad oder ein Wannenbad oder dergleichen bekanntes Verfahren sein kann, kann der Halter dabei an dem schmalen Ende der Anode oder an dem breiteren Ende des Konus der Anode angeordnet sein.
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Schließlich kann besonders bevorzugt vorgesehen sein, dass die Anode eine glatte Oberfläche oder eine von der glatten abweichende, beispielsweise eine stufenförmige oder wellenförmige Oberfläche, aufweist.
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Die Ausgestaltung der Oberfläche in einer glatten oder einer von der glatten Form abweichenden Form ist an sich bekannt und hat sich bewährt. Insbesondere bei von der glatten Form abweichenden Oberflächen, wie beispielsweise stufenförmigen oder wellenförmigen Oberflächen, sind diese gegenüber glatten Oberflächen vergrößert, um ein gleichmäßigeres Abtragen des Materials zu ermöglichen.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Figuren dargestellt und im Folgenden näher beschrieben.
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Es zeigt:
- 1 ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung in konischer Form in Seitenansicht;
- 2 desgleichen mit angedeuteten Biegemöglichkeiten des Halters.
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In den Figuren ist eine Anode 1 aus Zinn zum Verzinnen verschiedenster Artikel in einem galvanischen Bad mittels eines elektrolytischen Verfahrens gezeigt. Die Anode 1 taucht dabei einends mit einem überwiegenden Teil ihrer Länge in ein elektrolytisches Bad ein. Dabei löst sich Material der Anode und schlägt sich als Beschichtung auf dem zu beschichtenden Artikel nieder. Die Anode 1 ist mittels eines Halters 2 an einem Gestell befestigbar oder befestigt. Diese Befestigung erfolgt üblicherweise durch Aufhängen (bei 3) der Anode an einem Gestell oder dergleichen.
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Erfindungsgemäß sind die Anode 1 und der Halter 2 stoffschlüssig miteinander verbunden und bestehen aus identischem Material.
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Im Ausführungsbeispiel bestehen der Halter 2 und die Anode 1 aus Reinzinn und sind einstückig ausgebildet.
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Das in den Figuren gezeigte Ausführungsbeispiel ist mittels eines Gießverfahrens hergestellt. Alternativ und in den Figuren nicht gezeigt, können der Halter 2 und die Anode 1 auch beispielsweise mittels Verlöten stoffschlüssig miteinander verbunden sein.
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Wie insbesondere aus 1 ersichtlich, weist die Anode 1 eine konische Form auf. Im Ausführungsbeispiel gemäß 1 ist der Halter 2 an dem größere Breite aufweisenden stirnseitigen Ende 5 der konischen Form der Anode 1 ausgebildet. Alternativ und in den Figuren nicht gezeigt, kann der Halter 2 auch an dem geringere Breite aufweisenden Ende 4 der Anode 1 angeordnet sein.
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Wiederum alternativ und in den Figuren nicht gezeigt, kann der Halter 2 an nahezu beliebiger Stelle der Anode 1 mittels Verlöten stoffschlüssig mit der Anode 1 angeordnet sein.
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Wie insbesondere aus 1 ersichtlich, weist die Anode 1 eine wellenförmige Oberfläche 6 auf, wodurch die Oberfläche 6 gegenüber einer glatten Oberfläche vergrößert ist und ein besonders effektives Abtragen des Materials ermöglicht ist.
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Eine derartige erfindungsgemäße Anode 1 mit Halter 2 kann in der Regel ohne Zuhilfenahme von Fachwerkzeug durch einen Bediener bedingt durch die gute händische Biegbarkeit des Zinns an die jeweils verwendete Aufhängung angepasst werden. Der Bediener kann dabei durch Biegen des beispielsweise im Lieferzustandes geraden Halters 2, wie in 2 mit Strichlinien angedeutet, den Halter 2 auf die gewünschte Aufhängehöhe biegen.
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Zudem ist durch die konische Ausgestaltung der Form der Anode 1 eine deutlich längere Nutzungsdauer der Anode 1 ermöglicht. Praktische Versuche haben hierbei eine um ca. 150 % erhöhte Nutzungsdauer ergeben.
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Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Anode 1 mit Halter 2 ist somit zum einen die Nutzungsdauer deutlich erhöht, als auch zum anderen eine Flexibilität in der Aufhängung gegeben, wobei gleichzeitig die Überprüfung auf Abnutzung der Anoden 1 gegenüber bekannten Lösungen deutlich verringert ist.
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Hierdurch sind sowohl Kosten bei der Ausgestaltung der Aufhängung als auch bei der Überprüfung auf Abnutzung eingespart, sodass eine hohe Wirtschaftlichkeit ermöglicht ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Anode
- 2
- Halter
- 3
- Aufhängepunkt
- 4
- schmales Ende von 1
- 5
- breiteres Ende von 1
- 6
- Oberfläche von 1
