DE2263680B2 - Galvanisiervorrichtung zum gleichzeitigen ueberziehen der innenflaechen von fluchtend zu einem stehenden rohrfoermigen koerper aufeinandergeschichteten ringfoermigen koerpern - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Galvanisierungsvorrichtung zum gleichzeitigen Überziehen der Innenflächen von fluchtend zu einem siehenden rohrförmigen Körper aufeinandergeschichteten ringförmigen Körpern mit Metall, wobei die Körper an ihren einander zugewandten Stirnseiten hermetisch gegeneinander abgedichtet sind, eine senkrecht stehende, rohrförmige Anode in den ringförmigen Körpern mit gleichem Abstand zu deren inneren Mantelflächen angeordnet ist, die einen Ringr&um als Leitung für die elektrolytische Flüssigkeit begrenzt, und wobei eine Kathode zum Anlegen eines negativen Potentials an die Körper vorgesehen ist. Bei dieser aus der US-PS 24 31949 bekannten Galvanisierungsvorrichtung wird die elektrolytische Flüssigkeit von unten her in den durch den Ringraum gebildeten Elektrolytkanal eingeleitet und strömt durch diesen unter zunehmender Gasentwicklung aufwärts. Dies hat den Nachteil, daß sich im oberen Teil des Kanals das Gas in unerwünschter Weise ansammelt, so daß die Leitfähigkeit des fließenden Elektrolyten ungleichmäßig ist und in Flußrichtung ständig abnimmt. Da die aufeinandergeschichteten ringförmigen Körper miteinander elektrisch leitend verbunden sind, liegt an ihnen das gleiche negative Potential. Dies hat den ,Nachteil, daß die Innenflächen der ringförmigen Körper über die Höhe des Elektrolytkanals nicht gleichmäßig mit Metall beschichtet werden. Obwohl bei der bekannten Vorrichtung der Elektrolyt mit einer gewissen kreisenden Bewegung entlang der Innenseite der ringförmigen Körper fließt, vermag dies nicht wirksam die zunehmende Ansammlung von unerwünschten Gasen in dem oberen Teil des Kanals zu verhindern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Galvanisierungsvorrichtung der genannten Gattung zu schaffen, mit der ein gleichmäßiges Galvanisieren der

Innenflächen der aufeinandergeschichteten ringförmigen Körper möglich ist.

Erfindungsgeimäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die einzelnen ringförmigen Körper voneinander isoliert sind und daß die Kathode aus einer Schiene mit beträchtlichem Wirkwiderstand besteht, an die über besondere Kontakte jeder der ringförmigen Körper mit einem negativen Potential angeschlossen ist, das in Fließrichtung der elektrolytischen Flüssigkeit zunimmt, so daß trotz abnehmender Leitfähigkeit der Flüssigkeit zwischen der Anode und den ringförmigen Körpern ein gleich starker Strom fließt.

Eine Ausgestaltung der Erfindung wird in dem Unteranspruch beschrieben.

Die erfindungsgemäße Galvanisierungsvorrichtung stellt sicher, daß der Stromfluß entlang des Elektrolytkanals trotz abnehmender Leitfähigkeit des Elektrolyten im wesentlichen gleich bleibt, so daß eine gleichmäßige Beschichtung aller ringförmigen Körper mit Metall erzielt wird. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß das Galvanisieren in viel kürzerer Zeit durchgeführt und der Verbrauch des Überzugsmaterials beträchtlich herabgesetzt wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im nachstehenden anhand der Zeichnungen erläutert. In diesen zeigt

F i g. 1 in einer Seitenansicht, teilweise im Schnitt, eine Galvanisiervorrichtung gemäß der Erfindung und

Fig. 2 die Vorrichtung teilweise im Schnitt entlang der Linie2-2 in Fig. 1.

In den Fig. 1 und 2 ist eine Galvanisiervorrichtung gemäß der Erfindung allgemein mit 10 bezeichnet. Die Vorrichtung dient zum gleichzeitigen, gleichmäßigen Galvanisieren mehrerer ringförmiger Körper 11, z.B. von Zylindern von Verbrennungsmotoren.

Die ringförmigen Körper 11, deren Innenflächen 12 galvanisiert werden sollen, werden zusammen mit elektrisch isolierenden Zwischenlagen 13 so übereinandergestapelt, daß ihre Bohrungen miteinander fluchten. Die Zwischenlagen 13 sind daher jeweils zwischen zwei einander benachbarten, ringförmigen Körpern 11 angeordnet, so daß die ringförmigen Körper 11 elektrisch voneinander isoliert und hermetisch dicht gegeneinander abgedichtet sind. Die ringförmigen Körper und die Zwischenlagen bilden daher zusammen einen stehenden rohrförmigen Körper (ohne Bezugszeichen). Dieser rohrförmige Körper ruht auf einer Grundplatte 14, mit der er durch langgestreckte Bolzen 15, die an den Ecken der Grundplatte 14 befestigt sind, zu einem starren Block verbunden ist. Auf der oberen Fläche des rohrförmigen Körpers sind eine ringförmige Kopfscheibe 1.6 und eine Dichtung 17 montiert, die miteinander fluchtende Bohrungen besitzen, durch die sich die Bolzen 15 aufwärts erstrecken. Die Bolzen 15 sind an ihren oberen Enden mit einem Gewinde versehen, auf die entsprechende Hänger 18 mit einem Innengewinde aufgeschraubt werden, nachdem auf die Dichtung 17 eine Kappe 19 aufgesetzt und mit ihrem Randflansch an den Bolzen 15 befestigt worden ist. Die Kappe 19 ist daher mittels der Kopfscheibe 16 und der Dichtung 17 hermetisch dicht auf der oberen Fläche des rohrförmigen Körpers montiert, so daß sie mit diesem und der Grundplatte 14 starr verbunden ist.

In dem rohrförmigen Körper ist in der Nähe seines Außenumfanges eine Kathode 22 angeordnet, die oben einen Fortsatz 21 besitzt. Die Kathode 22 hat einen vorherbestimmten Eigenwiderstand, wie nachstehend erläutert wird, und ist mit den ringförmigen Körpern 11

durch je eine Befestigungsschraube (Kontakt) 2'i elektrisch verbunden. Die Befestigungsschrauben (Kontakt) 23 können an jeder beliebigen Stelle relativ zu den ringförmigen Körpern 11, sollen jedoch in gleichen Abständen voneinander angeordnet sein.

Gemäß F i g. 2 sind in entsprechenden Bohrungen in der Grundplatte 14 und eier Kopfscheibe 16 zwei Rihrungsrohre 24 eingesetzt Auf der oberen Fläche des Tragkörpers 25 der Vorrichtung sind zwei Führungssiangen 26 verankert, die in die Führungsrohre 24 eingesetzt werden, wenn der zusammengesetzte Block auf den Tragkörper 25 montiert werden soll. Zu diesem /weck werden dann in der dargestellten Weise noch vier an dem Tragkörper 25 montierte Arrne festgelegt.

F.in Handrad 28 dient zum Andrücken des Fortsatzes 2! der Kathode 22 an eine Kathodenplatte 29 zwecks Herstellung einer elektrisch leitender- Verbindung zwischen der Kathode 22 und der Kathodenplatte 29. Diese Kathodenplatte 22 ist mit dem Minuspol einer nicht gezeigten Stromquelle elektrisch verbunden, so daß ein Minuspotentiai an den ringförmigen Körpern 11 liegt.

In den miteinander fluchtenden Bohrungen 12 des rohrförmigen Körpers ist eine stehende Anode 31 angeordnet, die auf dem Tragkörper 25 der Vorrichtung derart montiert ist, daß sie sich durch die Bohrung 16a der Kopfscheibe 16 in den Hohlraum der Kappe 19 erstreckt. Die Anode 31 besteht aus einem hochieiifähigen Material und ist durch eine Anodenplatte 33 mit dem Pluspol der Stromquelle elektrisch verbunden. Der AiiUcruimfang der Anode is.t in gleichmäßigem Abstand von den Innenflächen 12 des rohrförmigen Körpers angeordnet, so daß zwischen der Anode und den genannten Innenflächen ein Elektrolytkanal 35 vorhanden im. durch den ein Rlektrolyt zu strömen gezwungen wird. Die Außenfläche der Anode 31 kann vorzugsweise mit einem Überzug 34 aus einem geeigneten Material verschen sein, das eine hohe Leitfähigkeit und eine genügende Beständigkeit gegenüber dem Angriff des strömenden Elektrolyten besitzt. Ein für diesen /.weck geeignetes Material ist z. B. Blei.

Die Anode 31 ist nicht massiv, sondern in ihrem Innern mit einem weiteren Elektrolytkanal 36 versehen, der von einen Elcktrolytrohr 37 gebildet wird, das gegenüber dem Angriff des Elektrolyten genügend beständig ist. Dieses Elekliolytrohr 37 erstreckt sich mit seinem oberen Ende in den Hohlraum der Kappe 19, so daß dieser Hohlraum eine Strömungsverbindung /wischen den Elektrolytkanälen 35 und 36 herstellt. An seinem unteren Ende steht das Elektrolyirohr >7 durch ein Abflußrohr 38 mit einem nicht gezeigten Elcktrolylbchallei in Verbindung.

In der Anode 31 ist ferner ein Rohr 39 für Reinigungsmittel und Luft vorhanden. Dieses Rohr 39 dient /ur Zuführung eines Reinigungsmittels oder von Luft zu dem Hohlraum der Kappe 19 und zu den beiden ElekUolytkanälcn 35 und 36. Nach vollständiger Durchführung des Galvanisiei Vorganges wird das Reinigungsmittel eingeleitet, das jeti'.t den Hohlraum und die Kanüle 35 und 36 reinigt. Die eingeleitete Luft dient teilweise zum Verdünnen von in dem Hohlraum verbliebenen Gasen υικΙ teilweise zum Spülen des Hohlraums und der Kanäle. Das Rohr 39 ist mit einer düscnförmigcn Austrittsoftnung 43 veisehen. clic <"· den Hohlraum mündet. Mit dem unteren Ende des Rohres 39 ist ein Zweiwegehahn 41 verbunden, der das Rohr 39 wahlweise über ein Zweigiohr 42λ mit einer Reinieunesmittelquclle oder über ein Zweigrohr 426 mit einer Druckluftquelle verbindet, in einer abgeänderten Ausführungsform kann man anstelle des hier gezeigten Rohres 39 zwei nicht gezeigte Rohre vorsehen, von denen das eine zum Einleiten von Reinigungsmitte! und das andere zum Einleiten von Luft dient. In diesem Fall kann der Umschaltschieber 41 entfallen.

Durch ein Elektrolytzuleitungsronr 44 und eine in dem Tragkörper 25 der Vorrichtung ausgebildete Elektrolyteintrittsöffnung 25a wird dem Elektrolytkanal

μ 35 ein Elektrolyt zugeführt. Das Elektrolytzuleitungsrohr 44 ist in der üblichen Weise mit einem nicht gezeigten Ventil versehen, das die Zuführung des Elektrolyten in den Kanal 35 gestattet oder sperrt. Ls ist ein die Eintrittsöffnung 25a umgehendes Abflußrohr 45 ι für Elektrolyt und Reinigungsmitte! vorgesehen, das mit einem Zweiwegehahn 46 versehen ist. Mit Hilfe dieses Zweiwegehahns 46 wird ein in dem Kanal 35 und der Eintrittsöffnung 25a verbliebener Elektrolyt und/oder ein dort verbliebenes Reinigungsmittel wahlweise durch

2<> die Zweigrohre 45a und 45έ> abfließen gelassen.

Wenn die Anode 31 mit dem Pluspol der Stromquelle elektrisch verbunden ist, wird der zusammengesetzte Block m^;t. den übereinandergestaptlten und zu galvanisierenden, ringförmigen Körpern Il an dem Tragkörper

τ-· 25 der Vorrichtung befestigt. Dann wird durch manuelle Betätigung des Handrades 28 der Fortsatz 21 der Kathode 22 mit der Kathodenplatte 29 elektrisch verbunden. Ferner wird das in dem Elektrolytzuieitungsrohr 44 angeordnete Ventil geöffnet und werden

so die beiden Zweiwegehähne 46 und 41 geschlossen. Jetzt wird über das Zuleitungsrohr 44 und die Eintrittsöffnung 25a ein Elektrolyt in den Elektrolytkanal 35 gepumpt, der dadurch mit dem einströmenden Elektrolyten gefüllt wird. Zwischen den ringförmigen Körpern U und der

'·> auf der Anode 31 vorgesehenen Bleischicht 34 beginnt jetzt ein elektrischer Strom zu fließen, so daß die Innenflächen 12 der ringförmigen Körper U galvanisiert werden. Dabei werden in dem Kanal 35 Gase in Form von sehr kleinen Bläschen gebildet, die der

"> strömende Elektrolyt in dem Kanal 35 mitführt. Da der Elektrolyt hier aufwärtsströmt, nimmt seine elektrische Leitfähigkeit nach oben infolge des zunehmenden Gasgehaltes ab, so daß für den oberen ringförmigen Körper 11 eine höhere Badspannung erforderlich ist.

' * Diese Schwierigkeit wird in der erfindungsgemäßen Galvanisiervorrichtung 10 dadurch vermieden, daß cn den jeweils oberen ringförmigen Körpern 11 ein höheres negatives Potential angelegt wird. Die z.vischen der Anode 31 und jedem der ringförmigen Körper

vi 11 fließenden elektrischen Wirkströme werden daher auf gleiche Stromstärke eingestellt, d. h., daß die Veränderung der elektrischen Leitfähigkeil des Elektrolyten in dem Kanal 35 längs der Achse des rohrförmigen Körpers entsprechend kompensiert wird. Wie bereits

.. angedeutet wurde, hat die Kathode 22 einen beträchtlichen, vorherbestimmten Eigenwiderstand und ist das an jeden der ringförmigen Körper 11 angelegte negative Potential niedriger als das an den darüberliegenden ringförmigen Körper 11 angelegte Potential, und zwar

■ >" um einen Betrag, der von dem Abstand zwischen den beiden einander benachbarten Befestigungsschrauben (Kontakten) 23 abhängig ist. Wenn daher der Eigenwiderstand der Kathode 22 zweckmäßig gewählt ist, kompensiert der Abfall des negativen Potentials

• ι zwischen einander benachbarten ringförmigen Körpern 11 die auf den abnehmenden Gehalt des Elektrolyten an entwickelten Gasen zurückzuführende Zunahme der Leitfähigkeit des Elektrolyten, der die Innenflächen 12

dieser beiden ringförmigen Körper benetzt. Wenn diese Bedingung erfüllt ist, hat die auf den Innenflächen 12 der ringförmigen Körper 11 gebildete Schicht längs der Achse des rohrförmigen Körpers überall dieselbe Dicke.

Nach der vollständigen Durchführung des Galvanisiervorganges wird das Ventil in dem Elektrolytzuleitungsrohr 44 geschlossen und der Zweiwegehahn 46 in dem Abflußrohr 45 so umgestellt, daß er eine Verbindung mit dem Zweigrohr 45b herstellt. Danach wird der IJmschaltschieber 41 in dem Rohr 39 so umgestellt, daß er eine Verbindung mit dem Zweigrohr 42b herstellt, durch das jetzt frische Druckluft eingeleitet wird. Diese spült den Kanal 36, den Hohlraum in der Kappe 19 und den Kanal 35 und fördert in dem Kanal 35 verbliebene Elektrolyten über die Rohre 45 und 456 in den nicht gezeigten Elektrolytbehälter.

Nach dem Entfernen des Elektrolyten aus dem Kanal 35 wird der Zweiwegehahn 41 so umgestellt, daß er über das Rohr 42a eine Verbindung mit dem nicht gezeigten Reinigungsmittelbehälter herstellt. Gleichzeitig wird der Zweiwegehahn 46 so umgestellt, daß er gemäß F i g. 1 eine Verbindung über das Rohr 45a mit dem Reinigungsmittelbehälter herstellt. Danach wird ein Reinigungsmittel in das Rohr 39 gepumpt und durch die Düse 43 in den Hohlraum der Kappe 19 eingeleitet. Das so eingeleitete Reinigungsmittel strömt in dem Kanal 35 abwärts und reinigt dabei die galvanisierten Innenflächen 12 der ringförmigen Körper 11, worauf es wieder in den Reinigungsmittelbehälter zurückkehrt.

Da unabhängig von der allmählichen Zunahme des Gehalts an entwickelten Gasen die durch den strömenden Elektrolyten fließenden elektrischen Ströme an allen Stellen des Kanals 35 gleich stark sind,

ι haben die durch die Galvanisierung auf den ringförmigen Körpern gebildeten Schichten überall dieselbe Dicke. Die galvanisierten Innenflächen 12 der ringförmigen Körper brauchen zum Herstellen von gleich dicken Überzügen nicht nachgeschliffen oder poliert zu

κι werden, wie dies bei Verwendung der üblichen Galvanisiervorrichtung erforderlich ist. Das Galvanisieren kann in viel kürzerer Zeit durchgeführt werden, und der Verbrauch des Überzugsmaterials wird beträchtlich herabgesetzt.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Galvanisiervorrichtung besteht darin, daß das Abflußrohr in der Anode und die Austrittsöffnung in dem Tragkörper der Vorrichtung ausgebildet ist, so daß die Kappe hermetisch dicht auf dem Stapel montiert bleibt, der von

in den zu galvanisierenden, ringförmigen Körpern gebildet wird. In der erfingungsgemäßen Galvanisiervorrichtung ist daher an der Kappe kein Anschluß oder Schlauch für den Abfluß des in den Kanälen der Vorrichtung verbliebenen Elektrolyten erforderlich. Infolgedessen

ri können in der Vorrichtung entwickelte schädliche Gase, die unter Umständen eine Brandgefahr bedingen könnten, nicht frei austreten. Die Vorrichtung selbst kann sehr kompakt ausgebildet werden, so daß sie im Betrieb auf einfache Weise bedient werden kann.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Galvanisierungsvorrichtung zum gleichzeitigen Überziehen der Innenflächen von fluchtend zu einem stehenden rohrförmigen Körper aufeinandergeschichteten ringförmigen Körper mit Metall, wobei die Körper an ihren einander zugewandten Stirnseiten hermetisch gegeneinander abgedichtet sind, eine senkrecht stehende, rohrförmige Anode in den ringförmigen Körper mit gleichem Abstand zu deren inneren Mantelflächen angeordnet ist, die einen Ringraum als Leitung für die tlektrolytische Flüssigkeit begrenzt, und wobei eine Kathode zum Anlegen eines negativen Potentials an die Körper vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen ringförmigen Körper (11) voneinander isoliert sind und daß die Kathode aus einer Schiene (22) mit beträchtlichem Wirkwiderstand besteht, an die über besondere Kontakte (23) jeder der ringförmigen Körper mit einem negativen Potential angeschlossen ist, das in Fließrichtung der elektrolytischen Flüssigkeiten zunimmt, so daß trotz abnehmender Leitfähigkeit der Flüssigkeit zwischen der Anode (31) und den ringförmigen Körpern (11) ein gleich starker Strom fließt.

2. Galvanisierungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakte (23) in gleichen Abständen voneinander angeordnet sind.