DE2125420B2 - Werkstückträger in einer Vorrichtung zur elektrochemischen Behandlung von Gegenständen - Google Patents
Werkstückträger in einer Vorrichtung zur elektrochemischen Behandlung von GegenständenInfo
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- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Werkstückträger in einer Vorrichtung zur elektro-chemischen Behandlung
von Gegenständen, der bis auf die elektrischen Kontaktstellen für das Werkstück und die Stromzuführungsleitung
mit einem elektrisch isolierenden Überzug zum Schutz gegen den Elektrolyten versehen
ist.
Beispielsweise beim Galvanisieren von Gegenständen, die über einen Werkstückträger in einen Elektrolyten
eingetaucht sind, lagern sich die Metallionen des Elektrolyten nicht nur an dem zu galvanisierenden Gegenstand,
sondern auch am eingetauchten blanken metallischen Werkstückträger ab, über den ja auch die
Stromzuführung zum Werkstück erfolgt.
Um nun die unerwünschte Ablagerung von Metallionen am Werkstückträger zu verhindern, ist es z. B. aus
der US-PS 2 793 994 und den Unterlagen des DT-Gbm 1 885 753 bekannt, den Werkstückträger bis .iuf die
elektrischen Kontaktstellen für das Werkstück und die Stromzuführungsleitung mit einem elektrisch isolierenden
Überzug zum Schutz gegen den Elektrolyten zu versehen. Dadurch wird zwar eine teure Galvanisierung
des Werkstückträgers soweit wie möglich verhindert, doch treten dabei andere beträchliche Schwierigkeiten
auf.
Der elektrisch isolierende Überzug des Werkstückträgers bildet nämlich zugleich auch eine Wärmeisolc
tion für den Werkstückträger. Die beim Stromdurchfluß
durch den Werkstückträger erzeugte Wärme kann somit nicht schnell genug über die Isolation abgegeben
werden, so daß der Wärmestau im Werkstückträger mit der Zeit zu einem Zersetzen des isolierenden Überzugs
führt und ihn zu Bruch gehen läßt.
Es ist natürlich möglich, den Querschnitt des Werkstückträgers im Hinblick auf eine bessere Wärmeleitung überzubemessen oder ein leitfähigeres Metall zu
verwenden, doch ware ein solcher Aufwand sehr un>
wirtschaftlich,
Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Werkstückträger in einer Vorrichtung zur elektrochemischen Behandlung von Gegenständen so aus·
zubilden, daß eine wirtschaftliche elektrochemische Be- «5
handlung von degenständen möglich ist,
Diese Aufgabe wird biii einem Werkstückträger der
eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß rnirtdestens
ein im Elektrolyten befindlicher Bereich des Werks icktSgers wr Abführung von Wärme in den
Elektrolyten vom elektrisch isol.erenden Überzug aus-BeDaTernElektrolyt
einen guten Wärmeleiter bildet, wird somit bei relativ geringem Querschnitt des Werkstückträgers
ein Wärmestau und damit eine Zersetzung des isolierenden Überzugs vermieden.
Um eine Anlagerung von Metalhonen in diesem vom elektrisch isolierenden Überzug freien Bereichen zu
verhindern bzw. möglichst gering zu halten, befinden sich diese -Bereiche vorzugsweise an der der gegenüberliegenden
Elsktrode abgewandten Seite des Werkstückträgers. ...
Der erfindungsgemäße Werkstückträger ist in seiner
Herstellung kostensparend und weist eine hohe Lebensdauerauf.
.
Die Erfindung wird nun an emem Ausfunrungsbeispiei
und an Hand der Figuren näher erläutert. Es /eigt
Fig 1 eine Anordnung zum Galvanisieren von Gegenwänden
mit einem erfindungsgemäßen Werkstuck· t raff ε r
F i g 2 einen Schnitt längs der Linie II - Il der F i g. 1.
F ig. 3 einen Teilschnitt längs der Linie 111 - III der
Fig 2
F ig. 4 einen Teilschnitt läng-v der Linie IV - IV der
F i g. 1.
Die Erfindung läßt sich zwar bei verschiedenen elektrochemischen
Bearbeitungsverfahren verwenden, bei denen Werkstücke an einer Elektrode abgestützt werden
müssen, ein besonders vorteilhafter Anwendungsfall der Erfindung ist iedoch beim Galvanisieren gegeben.
Demgemäß wird'die Erfindung in Verbindung mit einem Galvanisierungsprozeß beschrieben.
Wie die beiliegenden Figuren und insbesondere F i g. 1 zeigen, enthält ein Tank 10 einen Elektrolyten
12. In diesem sind eine Anode 14 und eine Kathode teilweise eingetaucht. Die A-.iode 14 weist eine Stange
17 und einen Haken 18 auf, über den die Anode an einer Stromschiene 20 aufgehängt ist, die mit einer
elektrischen Stromquelle in Verbindung steht.
Die Kathode 16 weist einen Rahmen 22 mit zwei Haken 24 auf, über die die Kathode an einer Stromschiene
25 hängt. Am Rahmen 22 sind ein erster Werkstückträger 26 und ein zweiter Werkstückträger 28 angebracht.
Der Werkstückträger 26 besteht aus einer nicht biegsamen Stange, die fest mit dem Rahmen 22 verbunden ist.
Der Werkstückträger 28 besteht vorzugsweise aus einer Feder, die mittels einer Mutter 30 und eines Bolzens
32 am Rahmen 22 angebracht ist, wie dies deutlich aus Fig.3 hervorgeht. An der Kathode 16 ist ein
Werkstück 34 mittels der Werkstückträger 26 und 28 lösbar angeordnet. Bei dem in F i g. I gezeigten Ausführungsbeispiel
ist der Rahmen 22 ebenso wie der Werkstückträger 26 vollständig mit einem Isolationsmaterial überzogen. Der Werkstückträger ist wahlweise
isoliert, wie dies weiter unten beschrieben wird.
Aus F i g. 3 ist ersichtlich, daß der Werkstückträger 2i aus einem metallischen Träger 36 (vorzugsweise
einem rostfrelett Federstahlstreifen) hergestellt ist, «veleher wahlweise von einem isolierenden Überzug 38
umgeben ist. In der Praxis kann der Werkstückträger entweder vollständig mit Isolationsmaterial beschichtet
werden, wobei dann anschließend die Isolationsschicht an ausgewählten Stellen entfernt wird, oder die ausgewählten Stellen des Werkstückträgers können abge*'
deckt werden, bevor die Isolationsschicht aufgebracht wird.
Während des Betriebs fließt der Galvanisierungsstrom
von der Stromschiene 25 über die Haken 24 und den Rahmen 22 zum Werkstückträger 28, Der Strom in
diesem Werkstückträger fließt über den Metallträger 36 zum Werkstück 34 und gelangt dann über dem Elektrolyten
12 zur Anode 14 und zur Stromschiene 20. Der Galvanisierungsstrom bewirkt, daß sich Metall aus dem
Elektrolyten auf dem Werkstück 34 abscheidet, wodurch das Werkstück mit Metall beschichtet wird.
Am Werkstückträger 28 wird die Isolationsschicht in schmalen vorgewählten Bereichen 40, 42, 44 und 46
entfernt oder fortgelassen. Infolgedessen kann die beim Stromdurchfluß durch den Werkstückträger erzeugte
Wärme vom Werkstückträger in den frei liegenden Bereichen entweder durch Wärmeleitung oder durch
Konvektion abgeführt werden. Hierdurch wird eine Überhitzung des Werkstückträgers und infolgedessen
eine Zersetzung des isolierenden Oberzugs verhindert. In den Bereichen 40 und 42 wird beispielsweise Wärme
vom Werkstückträger an die Umgebungsluft abgegeben; in den Bereichen 44 und 46 wird Wärme an den
Elektrolyten abgeführt. Es ist nicht erforderlich, daß die Isolation derart entfernt wird, daß die Wärme teilweise
an die Luft und teilweise an den Elektrolyten abgegeben wird. Die Isolation kann auch in den vorgewählten
Bereichen des Werkstückträgers 28 derart entfernt oder fortgelassen sein, daß die Wärme lediglich an den
Elektrolyten übertragen wird. Der isolierende Überzug des Werkstückträgers fehlt vorzugsweise in den Bereichen,
die von der Anode 14 weiter als das Werkstück 34 entfernt sind, und diese Bereiche sind vorzugsweise
derart angeordnet, daß sie von der Anode 14 fortweisen. Wie F i g. 1 zeigt, liegen somit die freigehaltenen
Bereiche 40, 42, 44 und 46 im »Schatten« des Werkstückträgers 28 bezüglich zur Anode 14. Auf diese Weise
wird die Galvanisierung der freien Bereiche möglichst gering gehalten.
Diese freien Bereiche auf dem Werkstückträger führen zu einen wirtschaftlichen Galvanisierungsprozeß.
Durch die erfindungsgemäße Maßnahme braucht ferner ein vollständig isolierter Werkitückträger für einen
bestimmten Galvanisierungsprozeß nicht mehr überbemessen zu werden, da die Verlustwärme im Träger er-.
S findungsgemäß rascher abgeführt wird. Dies ist von besonderem
Vorteil, wenn leichte, schwache Werkstücke galvanisiert werden, die den Einsatz von Werkstückträgern
in Form schwacher Federn erfordern, um ein Verbiegen der Werkstücke durch die Spannkraft der
ίο Werkstückträger zu verhindern. Durch die wirksame
Wärmeabfuhr wird die Isolation der Werkstückträger nicht mehr zersetzt, und die Lebensdauer des Werkstückträgers
wird beträchtlich erhöht. Weitere Vorteile der Erfindung sind die geringe Verschmutzung der
Elektrolyten durch Chemikalien, die bei vorhergehendem Eintauchen in einer lockeren Isolation zurückgehalten
wurden, die freiere Gestaltungsmöglichkeit des Werkstückträgers, der geringere Herstellungs-Ausschuß,
das bequemere Be- und Entladen und die bisher nicht vorhandene Möglichket, chemische Reiniger zu
verwenden, da anstelle einer Kupferlegierung rostfreier Stahl als leitfähiges Metall für den Werkstückträger
verwendet werden kann.
Elei dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Werksiikklräger
26 ein starres, nicht biegsames Bauteil, während der Werkstückträger 28 aus flexiblem Material
besteht und federähnlich ausgebildet ist. Natürlich sind verschiedene Konbinationen von federähnlichen
und starren Bauteilen zum Abstützen eines Werkstükkes mit einer besonderen Form verwendbar und die
Isolation kann entweder von den starren oder den biegsamen Werkstückträgern in ausgewählten Bereichen
entfernt oder fortgelassen sein. Außerdem ist es nicht erforderlich, daß die Werkstückträger an dem
Rahmen angebracht werden. Statt dessen können die Werkstückträger auch einstückig mit dem Rahmen ausgebildet
sein, wobei die Isolation in ausgewählten Bereichen am Rahmen selbst fortgelassen odei entfernt
werden kann.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
1. Werkstückträger in einer Vorrichtung zur elektrochemischen Behandlung von Gegenstanden, der
bis auf die elektrischen Kontaktstellen für das Werkstück und die Stromzuführungsleitung mit
einem elektrisch isolierenden Oberzug zum Schutz gegen den Elektrolyten versehen ist, dadurch
gekennzeichnet, daß mindestens ein im Elektrolyten (12)..,befindlicljer Bereich (46) des Werkstückträgers
(28) zur Abführung von Wärme in den Elektrolyten vom elektrisch isolierenden Überzug
(38) ausgenommen ist.
2. Werkstückträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der vom elektrisch isolierenden Überzug (38) freie Bereich (46) sich an der der gegenüberliegenden
Elektrode (17) abgewandten Seite des Werkstückträgers befindet.
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