DE2125420C3

DE2125420C3 - Werkstückträger in einer Vorrichtung zur elektrochemischen Behandlung von Gegenständen

Info

Publication number: DE2125420C3
Application number: DE2125420A
Authority: DE
Inventors: Robert George Fraser Mich. Wild (V.St.A.)
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1970-06-03
Filing date: 1971-05-21
Publication date: 1975-08-28
Also published as: GB1345446A; FR2094009B1; CA951273A; DE2125420B2; BR7103238D0; DE2125420A1; JPS5040107B1; FR2094009A1; US3655549A

Description

stens ein im Elektrolyten befindlicher Bereich des Werkstückträger!, zur Abführung von Wärme in den Elektrolyten vom elektrisch isolierenden Überzug aus

Die Erfindung bezieht sich auf einen Werkstückträger in einer Vorrichtung /ur elektrochemischen Behandlung von Gegenständen, der bis auf die elektrischen Kontaktstellen für das Werkstück und die Sirom-/uführungsleitung mit einem elektrisch isolierenden Überzug /um Schutz gegen den Elektrolyten versehen ist.

Beispielsweise beim Galvanisieren von Gegenstän den, 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 nietallischen Werkstückträger ab, über den ja auch die Stromzuführung zum Werkstück erfolgt.

Um nun die unerwünschte Ablagerung von Metallionen am Werkstückträger zu verhindern, ist es /. B. aus der US-PS 2 793 994 und den Unterlagen des DT-Gbm 1 885 753 bekannt, den Werkstückträger bis auf die elektrischen Kontaktstellen für das Werkstück und die Stromzuführungsleitung mit einem elektrisch isolieren den 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 Wärmeisolation 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 n?«ürlich möglich, den Querschnitt des Werkstückträgers im Hinblick auf eine bessere Wärmeleitung überzubemessen oder ein leitfähigeres Metall zu verwenden, doch wäre ein solcher Aufwand sehr unwirtschaftlich.

Daher liegt der Erfindung,die Aufgabe zugrunde, einen Werkstückträger in einer Vorrichtung zur elektrochemischen Behandlung von Gegenständen so auszubilden, daß eine wirtschaftliche elektrochemische Behandlung von Gegenständen möglich ist.

Diese Aufgabe wird bei einem Werkstückträger der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß minde- ^TXrElektroy einen guten Wärmeleiter bildet, wird somit bei relativ gieringefii Querschnitt des Werkstückträger _ein Wärmestau und damit eine Zersetzung des isolierenden Überzugs vermieden.

Um eine Anlagerung von MetalUonen 111 diesem vom elektrisch isolierenden Überzug freie» Bereichen zu verhindern bzw. möglichst gering zu halten, befinden sich diese Bereiche vorzugsweise an der der gegen überliegenden Elektrode abgewandten Seite des Werk

stückirägers. ...

Der erfindungsgemaße Werkstückträger ist in seiner Herstellung kostensparend und weist eine hohe Le

bensdauer auf. .

Die Erfindung wird nun an einem Ausfuhrungsbeispiel und an Hand der Figuren näher erläutert. Es zeigt

F i g 1 eine Anordnung zum Galvanisieren von Ge genständen mit einem erfindungsgemäßen Werkstückt raff er

F i g 2 einen Schnitt längs der linie 11 - Il der F i g. I. F i g. 3 <*inen Teilschnitt längs der Linie HI 111 der

Fig 2,
F ig. 4 einen Teilschnitt längs der Linie IV IV der

Fig. 1.

Die Erfindung läßt sich zwar bei verschiedenen elek tro-chemischen Bearbeitungsverfahren verwenden, bei denen Werkstücke an einer Elektrode abgestützt wer den müssen, ein besonders vorteilhafter Anwendung«, fall der Erfindung ist jedoch beim Galvanisieren gcge ben. Demgemäß wird die Erfindung in Verbindung mil einem Galvanisierungspro/eß beschrieben.

Wie die beiliegenden Figuren und insbesondere Pig. 1 zeigen, enthält ein Tank 10 einen Elektrolyten 12. In diesem sind eine Anode 14 und eine Kathode teilweise eingetaucht. Die Anode 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 Ka'.hode 16 weist einen Rahmen 22 mit zwei Ha ken 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 biegsa men 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. 1 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 28 aus einem metallischen Träger 36 (vorzugsweise einem rostfreien Federstahlstreifen) hergestellt ist. welcher 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 Galvanisierungs strom 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 Umgebungsluit 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 Werkstückträger 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 Werk Stückträgers 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 einem wirtschaftlichen Galvanisierungsprozeß.

Durch die erfindungsgemäße Maßnahme braucht ferner ein vollständig isolierter Werkstückträger für einen bestimmten Galvanisierungsprozeß ni-ht mehr uberbemessen zu werden, da die Verlustwärme im Träger erfindungsgemäß 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 Herstellung*-Ausschuß, das bequemere Be- und Entladen und die bisher nicht vorhandene Möglichket, chemische Reiniger /u verwenden, da anstelle einer Kupferlegierung rostfreier Stahl als leiifähiges Metall für den Werkstückträger verwendet werden kann.

Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Werkslückträger 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 oder entfernt werden kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche: 21

1. Werkstückträger in einer Vorrichtung zur elektrochemischen Behandlung von Gegenständen, der bis auf die elektrischen Kontaktstellen für das Werkstück und die Stromzuführungsleitung mil einem elektrisch isolierenden Überzug zum Schutz gegen den Elektrolyten versehen ist dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein im E!ektrolyten (12) befindlicher Bereich (46) des Werkslückträgers (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 Oberzug (38) freie Bereich (46) sich an der der gegenüberliegenden Elektrode (17) abgewjndtep. Seite des Werkstückträgers befindet.

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