DE2827744C2 - Schlenkerkathode für einen elektrochemischen Apparat - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schlenkerkathode für einen elektrochemischen Apparat, enthaltend eine Kathodenseele, eine Isolierung, die die Kathodenseele umschließt wnhpi «inh die Kathoderiseele über die !sciic rung hinaus erstreckt und ein Freiliegendes Ende aufweist, ein Rohr aus elektrisch leitendem Material, das das freiliegende Ende der Kathodenseele umschließt und an dieser befestigt ist, und einen hülsenförmigen Kontakt, der über dem Rohr angeordnet ist.

Bei einer Schienkerkathode dieser Art, bei der der erwähnte hülsenförmige Kontakt an einem Ende offen ist und am anderen Ende eine Endwand aufweist, (US-PS 3 844 923) ist eine gute elektrische Leitfähigkeit trotz der starken mechanischen Beanspruchung dadurch gewährleistet, daß die Kontakfhüise einerseits mit einem Stift in die Kathodenseele eingreift andererseits diese so umschließt daß sie dauerhaft festgehalten wird.

Bei Schlenkerkathoden, die in Galvanisierungsbädern verwendet werden, muß jedoch damit gerechnet werden. daß sich der galvanische Metallüberzug nicht nur auf den zu überziehenden Körpern, sondern ebenso auf der Kathode abscheidet Dadurch wird die elektrische Leitfähigkeit der Kathode im Laufe der Zeit schiechter und schließlich so gering, daß sie ihren Zweck nicht

ίο mehr erfüllt

Nach dem Stand der Technik war es daher notwendig, die gesamte Kathode auszubauen und den galvanischen Oberzug, der sich auf dem Kontakt gebildet hatte, chemisch oder in der Regel mechanisch durch Abhämmem zu entfernen. Diese Notwendigkeit bestand auch deswegen, da der genannte Oberzug sich über die Verbindungsstelle zwischen Kathodenseeie und hülsenförmigen Kontakt legte und zumindest aus diesem Grunde ein Lösen des Kontaktes von der Kathodenseeie zum Zwecke eines Austausche praktisch nicht möglich war (US-PS 2 562 084).

Durch den notwendigen Ausbau der Schienkerkathode traten unnötig lange Unterbrechungen im Galvanisierbetrieb auf. Hinzu kam, daß die relativ teuren, die Kathodenseeie bildenden elektrischen Leiterkabel fortgewonen wurden, bevor sie ihre normale Gebrauchsdauer erreicht hatten.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zug~unde, solche Störungen im Galv^nisierbetrieb so gering wie möglich zu halten und eine Schienkerkathode anzugeben, die nach Auftreten eines GaSvanisierungsüberzugs auf dem Kontakt schnell und einfach wieder in den betriebsbereiten Zustand versetzt werden kann.

Diese Aufgabe wird bei einer Schlenkerkathode der genannten Gattung durch die in den Patentansprüchen angegebenen Merkmale gelöst

Es ist demnach eine Isolierungsabdeckung vorhanden, die die Isolierung umschließt wobei das offene Ende des hülsenförmigen Kontakts zwischen der Isolierung und der Isolierungsabdeckung angeordnet ist und wobei eine Vorrichtung zur Herstellung einer reibschlüssigen, lösbaren, elektrisch leitenden Verbindung des Kontakts mit dem Rohr vorgesehen ist.

Hierdurch ist es möglich, bei Nachlassen der elektrisehen Leitfähigkeit des Kontakts diesen einfach mit der Hand von dem Kathodenende abzuziehen und einen neuen Kontakt auf dasselbe Kathodenende wieder aufzusetzen. Dadurch werden nicht nur die Unterbrechungszeiten kurzgehalten, sondern die Entfernung des Galvanisierungsüberzugs vom Kontakt die zur Aufarbeitung gegebenenfalls aus wirtschaftlichen Gründen notwendig ist geschieht von dem Kabel, das die Kathodenseeie bildet, getrennt so daß das Kabel unter den dabei auftretenden mechanischen und/oder chemischen Belastungen nicht leidet

Dadurch, daß über der Isolierung noch eine Isolie-

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Kontakts zusätzlich mechanisch geschützt, so daß es den hohen Anforderungen unter den rauhen Betriebsbedingungen gewachsen ist

Darüber hinaus bringt die erfindungsgemäß vorgesehene Jsolierungsabdeckung den Vorteil, daß diesich bildende Metallbeschichtüng den Kontakt nicht mit dem Kabel fest verbinden kann, so daß der Kontakt später ohne weiteres vom Kabel entfernbar ist.

In den Figuren sind gleiche Teile mit denselben Bezugszahlen versehen.

F i g. 1 ist eine perspektivische Ansicht einer elektro-

chemischen Galvanisier- oder Elektroplattieningsmaschine, die die Anbringung einer Kathode in Form eines isolierten elektrischen Leiterkabels mit einem Kontakt zeigt;

F i g. 2 ist eine Vorderansicht gemäß F i g. 1;
Fig.3 ist ein senkrechter Schnitt entlang 3-3 in Fig. 2;

F i g. 4 ist ein waagrechter i eiiquerschnitt entlang 4-4 in F i g. 1;

Fi g. 5 ist ein Teil-Mittelquerschnitt durch das Kathodenende einer mit einem Kontakt versehenen Kathode in Form eines isolierten elektrischen Leiterkabels;

Fig.6 ist ein senkrechter Querschn:Lt entlang 6-6 in Fig.5:

Fig. 7 ist eine Ansicht ähnlich FIg 5 ur.' ~iellt eine abgeänderte Form einer Kathoden-Koi..akt-Einheit dar;

F i g. 8 ist eine andere Ansicht ä ~ch F i g. 5, die eine —-weitere modifizierte Form Girier Kathoden-Kontakt- ~Einheit zeigt

~^z Die elektrochemische Plaitferungsmaschine wird all- : ^gemein mit der Bezugszahl 10 bezeichnet Sie besteht aus einer linken Seitenwand Π und einer recr:en Seitenwand 12, die mittels Stäben 13 im Abstand gehalten izwerden. Ein Motorgehäuse 14 wird mittels mit Gewinde versehenen Stangen 15 in der linken Seitenwand 11 und der rechten Seitenwand 12 gelagert Ein (nicht dargestellter) Motor ist in dem Motorgehäuse 14 untergebracht und besitzt eine Antriebswelle 16, die durch das ^:—"Gehäuse 14 herausragt und ein Ritzel 17 aufweist. Ein JEin-Aus-Schalter ist am Gehäuse 14 befestigt Eine linke Kathodenstange 19 und eine gegenüberliegende parallele rechte Kathodenstange 20 sind mittels Schrauben : £21 am Motorgehäuse 14 befestigt
— Ein sechseckförmiger oder mit sechs Seiten versehe- :ner Zylinder, der allgemein mit der Bezugszahl 22 bezeichnet wird, besteht aus einer linken Zahnradscheibe 23 und einer rechten Zahnradscheibe 24, die von vier "oder sechs Seiten 61, 62, 63, 64 in Abstand gehalten werden, we'.'he an gegenüberliegenden Seiten an den -Scheiben 23, 24 befestigt sind. Die anderen beiden Seiten 61Λ 62/4, die als Einheit 60 aneinander befestigt sind, passen zu den vier festen Seiten 61, 62, 63, 64 und -bilden den sechsseitigen Zylinder 22. Bügel 65 befestigen die Einheit 60 iösbm an den vier Seiten 6i, 62,63,64. Alle sechs Seiten weisen Durchlöcherungen 26 auf. Eine linke Buchse 27. die einen achsialen Durchlaß 28 aufweist, ist an der linken Zahnradscheibe 23 befestigt und ist drehbar in der linken Seitenwand 11 gelagert Ein Abstandsteil 29 wird von der Buchse 27 abgestützt und liegt zwischen der linken Scheibe 23 und der rechten Seitenwand 11. Ebenso ist eine rechte Buchse 30, die mit einem achstaien Durchlaß 3! versehen ist, an der rechten Seitenscheibe 24 befestigt und in der rechten Seitenwand 12 drehbar gelagert Ein Abstandsteil 32 ist auf der

Suiiiac 30 augcaiüiii und bciiiiuci sich zwischen der

rechten Scheibe 24 und der rechten Seitenwand 12.

Ein Zwischenzahnrad 33 ist drehbar auf einer Stum-ίπείν,'βϋε 34 aufgebracht, die in der linken Seitenwand 11 befestigt ist Das Zahnrad 17, das Zwischenzahnrad 33 und die linke Zahnradscheibe 23 sind miteinander verbunden und bilden ein Zahnradgetriebe von der Motorwelle 16 nach dem Zylinder 22.

Eine Kathode aus einem biegsamen isolierten elektrischen Leiterkabel, die allgemein mit der Bezugszahl 40 bezeichnet wird, ist mittels der Schraube 21 zur elektrischen Verbindung an der Kathodenstange 19 befestigt und wird durch den Durchlaß 28 in die Kammer 41 des Zylinders 22 geführt, wobei das Ende 43 der Kathode elektrisch freiliegt Ebenso ist eine zweiie Kathode 4OA aus einem biegsamen isolierten elektrischen Leiterkabe! an der Kathodenstange 20 befestigt und durch den Durchlaß 31 in die Kammer 41 des Zylinders 22 geführt, wobei das Ende 43 der Kathode elektrisch freiliegt Die Seiten 61/4.62/4 bilden einen Einlaß in die Kammer 41.

Im folgenden werden die F i g. 5 und 6 erläutert, in denen das wirksame Ende der Kathode 40 aus einem isolierten elektrischen Leiterkabel im Mittelquerschnitt dargestellt wird. Das Kabel 40 besteht aus einer festen oder massiven Drahtseele 42 der Kathode oder Kabellitzen, die zur Bildung einer Seele aus elektrisch leitendem Material miteinander verdrillt sind. Die elektrische Isolierung 45 bedeckt die Drahtseele 42 über den größten Teil ihrer Länge mit Ausnahme der beiden Enden, an denen ein elektrisch freiliegender Kontakt für die Ader oder Seele 42 vorgesehen ist. Eine Iso'ierungsüberdekkung 46 umgibt die Isolierung 45, um sie gegen Beschädigung zu schützen. Ein Rohr 47 rus einem elektrisch leitendem Material ist auf die Seele ~2 gepreßt und daher mit ihr befestigt, um eine gute elektrische Leitfähigkeit sicherzustellen und den Kopf der Schlenkerkathode zu verstärken. Das Rohr 47 stößt vorzugsweise an das Ende der Isolierung 45 an. Eine Abschirmung oder ein Kontakt 50, der aus elektrisch leitendem Material in Form einer offenendigen Hülle (deren eines Ende durch eine Wand 50Λ geschlossen ist) hergestellt ist, ist mit einem oder mehreren (dargestellt sind zwei) Würgungsringen 51 versehen, die, wenn der Kontakt 50 über das Rohr 47 gestreift wird, das Rohr 47 umfassen und einen elektrischen Kontakt mit dem Rohr 47 und einen Reibungseingriff mit dem Rohr 47 bilden. Der Kontakt 50 weist genügende Länge auf, um sich von der Wand 50/4, die das Ende des Rohrs 47 ergreift, in eine Stellung zwischen der Isolierung 45 und der Isolierungsabdekkung 46 zu erstrecken. Der Zweck dieser Ausbildung wird im folgenden ersichtlich.

Im Betrieb wird die elektrochemische Gaivanisiennaschine 10 über einem Faß. das eine flüssige Badlösung, z. R. mit Chrom oder Nickel, enthält, aufgehängt. Die linke Kathodenstange 19 und die rechte Kathodenstange 20 ruhen auf der Oberkante des Fasses, wobei der Zylinder 22 teilweise oder vollständig in die flüssige Badiösung eintaucht. Zu plattierende Stücke, wie z. B. Teile, die Manschettenknöpfe bilden, welche als gewöhnlicher Schmuck verwendet werden, werden in die Kammer 41 bis zu einem Punkt unterhalb der Oberfläche der Lösung eingebracht, wo die Lösung das Werkstück und die Kontakte 50 berührt. Die Kontakte 50 sind die Kaihoden, die Badflüssigkeit ist die Anode. Der Zylinder 22 wird von einem (nicht dargestellten) elektrischen Moior gedreht, der die Motorwelle 16, das Zahnradgetriebe 17,33,23 und die Buchsen 27,30 dreht. Der sich drehende Zylinder 22 bewegt und wäkt die zu platzierenden Stucke wahrend des Gaivaiiisierens, woDe: die Werkstücke gegen die Kontakte 50 prallen. Die Kathodenkabel 40,40/4 werden dabei schweren Dreh- und Biegebewegunger. ausgesetzt. Wenn die Gaivanisierungsschicht auf die Werkslücke aufgebracht wird, wird sie ebenfalls auf die Kontakte 50 aufgebracht, wo sie sich um die elektrisch leitenden Kontakle 50 aufbaut. Jedoch setzt sich die Plattierurig nicht auf der Isolierungsabdeckung 46, einem elektrischen Nichtleiter, ab.

ö5 Nach einer gewissen Zeit baut sich die Plattierungsbeschichtung auf und isoliert die Kontakte 50 elektrisch so, daß die Plattierung oder Metallbeschichtuhg auf dem Werkstück zunehmend weniger wirksam wird und zu

einem Punkt gelangt, an dem überhaupt keine Ablagerungen mehr erfolgen. Die Platlierungsabtagerung muß daher entfernt werden. Erfindungsgemäß werden die Kontakte 50, die durch Reibung auf den Rohren 47 gehalten werden, leicht von den Rohren 47 abgezogen, weggeworfen und durch neue Kontakte 50 ersetzt. Dies ergibt einen zeitsparenden, wirksamen, billigen Ersatz des Schlenkerkathodenkopfes.

Fig.7 zeigt eine abgeänderte Form des Ersatzes eines Schlenkerkopfes in Form eines Kontaktes 50, der von Federfingern ΑΠΑ, die in der äußeren Länge des Rohrs 47 gebildet sind, das auf dem Ende der Seele 42 befestigt ist. reibungsschlüssig ergriffen werden. Der Würgering 5i ergreift das Rohr 47, wie vorstehend beschrieben. Das innere Ende des Kontaktes 50 liegt zwisch™ der Isolierung 45 und der Isolierungsabdeckung 46. wie vorstehend beschrieben.

F t g. 8 zeigt noch eine andere modifizierte Form des Ersatzes eines Schlenkerkathodenkopfes. Anstelle der Verwendung von zwei Kontakten 50 umfaßt ein Kontakt 50 zwei gegenüberliegend angeordnete Rohre 47 Der Ersatz des Kontaktes 50 erfolgt, wie vorstehend beschrieben. Der Kontakt 50 wird von dem Rohr 47 auf dem Kabel 40 und dann von dem Rohr 47 auf dem Kabel 4QA entfernt.

Zusammenfassend betrifft die Erfindung eine Kathode für einen elektrochemischen Apparat, wie z. B. ein Galvanisierfaß, mit einem Kontakt, der lösbar an dem Ende des elektrischen Leiterkabels befestigt ist, um abgenommen und leicht durch einen anderen Kontakt ersetzt werden zu können, wenn sich das Plattiermaterial auf dem Kontakt bis zu einem solchen Maße aufgebaut hat. daß die Plattierung die elektrische Leitfähigkeit behindert. Die Kombination aus einer Kathode und einer Länge eines isolierten elektrischen Leiterkabels, das sich in das Galvanisierfaß erstreckt, wird als Schlenkerkathode bezeichnet

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

40

45

50

55

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Schlenkerkathode für einen elektrochemischen Apparat, enthaltend eine Kathodenseele, eine Isolierung, die die Kathodenseele umschüeßt wobei sich die Kathodenseele über die Isolierung hinaus erstreckt und ein freiliegendes Ende aufweist, ein Rohr aus elektrisch leitendem Material, das das freiliegende Ende der Kathodenseele umschließt und aji dieser befestigt ist, und einen hülsenförmigen Kontakt mit einem offenen Ende und mit einer Endwand am anderen Ende, der über dem Rohr angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Isolierungsabdeckung (46) die Isolierung (45) umschließt das offene Ende des hülsenförmigen Kontakts (50) zwischen der Isolierung (45) und der Isolierungsabdeckung (46) angeordnet ist, und eine Vorrichtung (47.4; 51) zur Herstellung einer reibschiüssigen, lösbaren, elektrisch !eilenden Befestigung des Kontakts (50) an dem Rohr (47) vorgesehen ist

2. Schlenkerkchode für einen elektrochemischen Apparat, enthaltend eine Kathodenseele, eine Isolierung, die die Kathodenseele umschließt, wobei sich die Kathodenseele über die Isolierung hfnaus erstreckt und ein freiliegendes Ende aufweist, ein Rohr aus elektrisch leitendem Material, das das freiliegende Ende der Katiiodenseele umschließt und an dieser befestigt ist, und einen hülsenförmigen Kontakt, der über dem Rohr angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Kathodenseelen (42) mit diese umschließenden Isolierungen (45) und zwei Rohre (47) aus elektrisch leitendem Material vorhanden sind, wobei jeweils eine Isolierungsabdekkung (46) jede iso iierung (45) umschaeßt, der hülsenförmige Kontakt (50) zwei offene Enden aufweist, die jeweils zwischen einer Isolierung ;45) und einer Isolierungsabdeckung (46) angeordnet sind, und die beiden Kathodenseelen (42) aufnimmt und eine Vorrichtung (47/4; 51) zur Herstellung einer reibschiüssigen, lösbaren, elektrisch leitenden Befestigung des Kontakts (50) an jedem Rohr (47) vorgesehen ist.

3. Schlenkerkathode nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Herstellung einer reibschlüssigen, lösbaren, elektrisch leitenden Befestigung des Kon takts (50) an dem oder jedem Rohr (47) aus einer oder mehreren Würgungsringen (51) im Kontakt (50) und gewünschtenfalls Federfingern {47A) am Rohr (47) besteht