-
-
Vorrichtung zum Galvanisieren der Mantelflächen
-
zylindrischer Werkstücke.
-
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Galvanisieren der äußeren
Umfangsflächen zylindrischer Werkstücke, wie insbesondere zum Verchromen der Laufflächen
von zu einem Paket zusammengespannten Kolbenringen, bei dem die als Kathode geschalteten
Werkstücke von einer Hauptanode umgeben sind und bei dem Hilfsanoden zwischen Kathode
und Hauptanode angeordnet sind.
-
Zum Verchromen beispielsweise der Laufflächen von Kolbenringen werden
diese zu einem zylindrischen Paket zusammengespannt, senkrecht in ein Verchromungsbad
gehängt und als Kathode geschaltet. Die Anoden umgeben die Kolbenringe ringförmig,
wie beispielsweise in den Zellenbädern, wo ein einzelnes Kolbenringpaket von den
Anoden ringförmig umgeben wird, oder in den Ringbädern, wo die Anoden auf zwei konzentrischen
Kreisbahnen angeordnet sind, zwischen denen mehrere Kolbenringpakete eingehängt
und auf einer Kreisbahn bewegt werden können. Die Chromabscheidung erfolgt bei gleichzeitiger
Drehung und / oder Bewegung der Kolbenringpakete, so daß auf den Laufflächen über
den Umfang verteilt ein gleichmäßig starker Oberzug entsteht.
-
Allerdings ergibt sich v allem bedingt durch die unterschiedlichen
Längen von Anode und Werkstück, die Badabmessung und die schlechte Streufähigkeit
insbesondere von Verchromungselektrolyten an den beiden Enden der zylindrischen
Pakete eine Stromverdichtung, so daß die galvanische Abscheidung größer als in den
mittleren Bereichen wird. Die größeren Schichtdicken müssen dann anschließend
durch
beispielsweise Läpp- oder-Schleifverfahren entfernt werden, so daß erhöhte Kosten
in bezug auf Stromverbrauch, Metallsalzverbrauch und Nachbearbeitung entstehen.
-
In der Galvanotechnik ist es bekannt bei schwierigen Abscheidungsbedingungen,
wie beispielsweise beim Abscheiden eines gleichmäßigen Oberzugs in Vertiefungen,
zwischen Werkstücken und Anoden Stromblenden oder Hilfsanoden anzuordnen. Während
die Stromblenden stromlos sind und Teile der Werkstücke gegen eine zu hohe Stromaufnahme
abschirmen, führen Hilfsanoden einen Teil des Gesamtstroms und sorgen in den gewünschten
Bereichen für eine erhöhte Stromaufnahme und somit für eine verbesserte Abscheidung.
Ein Einsatz von Stromblenden oder Hilfsanoden beim Verchromen von zylindrischen
Kolbenringpaketen ist aus dem Stand der Technik allerdings nicht bekannt.
-
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, unter dem Einsatz
von Hilfsanoden eine Vorrichtung zu finden, mit dem die Mantelflächen zylindrischer
Werkstücke, wie insbesondere die Laufflächen von zu einem zylindrischen Paket zusammengespannten
Kolbenringen, mit einem über die Länge verteilten gleichmäßig starken galvanischen
Oberzug, wie insbesondere aus Chrom, kostengünstig mit optimal geringen Abscheidungskosten
und geringen Nachbearbeitungszeiten versehen werden können.
-
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Verwendung von Hilfsanoden
gelöst, die zwischen Hauptanode und Werkstück so angeordnet sind, daß der Abstand
der Hauptanode vom Werkstück mindestens doppelt so groß ist wie der Abstand der
Hilfsanode vom Werkstück. Vorzugsweise verhalten sich dabei die Abstände von Hilfsanode
zum Werkstück und von Hauptanode zum Werkstück wie i ; 4.
-
Die Oberflächen der Hilfsanoden sind gegenüber den Oberflächen der
insgesamt eingesetzten Werkstücke um etwa 30 bis 70 % kleiner und ihre Höhe ist
etwa 1/3 bis 2/3 so groß wie die Länge der Werkstücke. Ihre Form ist der Werkstückform
angepaßt, so daß sie ein Zylindersegment mit einem Radius etwa entsprechend ihrer
Anordnung um das Werkstück im galvanischen Bad besitzt, und ihre Ausdehnung umfaßt
etwa 20 bis 70°.
-
Die Hilfsanoden sind ferner frei in das galvanische Bad einhängbar,
so daß entsprechend den sepziellen Anforderungen der Abstand zu den. Werkstücken
eingestellt werden kann. Ebenso ist die Tiefe der Einhängung der Hilfsanoden regulierbar,
so daß jeweils entsprechend der Länge der zu galvanisierenden Werkstücke ihre Tiefe.
einstellbar ist.
-
In einem Bad werden im Normalfall bis maximal 16 Hilfsanoden auf einer
der Kreisbahnen angeordnet, vorzugsweise wird aber mit 4 bis 8 Hilfsanoden gearbeitet,
beziehungsweise in einem Ringbad mit der doppelten Anzahl. Die Tiefeneinstellung
der Hilfsanoden erfolgt so, daß jeweils alternierend die eine Hälfte dem unteren
Ende und die andere Hälfte dem oberen Ende der Werkstücke gegenüberliegend angeordnet
ist. Die Anoden können dabei sich in ihrer Länge überschneiden.
-
Durch die Erfindung entstehen jetzt die folgenden Vorteile.
-
Bedingt durch den geringeren Abstand der Hilfsanoden zum Werkstück
erfolgt von dort der größte Teil der Stromabgabe mit maximal bis zu 90 %, ohne größeren
Stromverlust durch den elektrischen Widerstand des galvanischen Bades.
-
Durch die freie Aufhängung und ihre Tiefenverstellbarkeit können jeweils
den Werkstückabmessungen die optimalen Bedingungen für eine über die !-enge vrteilte
gleichmäßige
Abscheidung empirisch ermittelt und eingestellt werden.
Dadurch entsteht eine nahezu völlig gleichmäßige Abscheidung bei geringem Metallsalz-
und Stromverbrauch. Auf Nachbearbeitungen durch beispielsweise Läppen oder Schleifen
kann meist völlig verzichtet werden, im Bedarfsfall genügen aber schon kurze Bearbeitungszeiten.
-
Die Erfindung wird an Hand zweier erfindungsgemäß ausgerüsteter Verchromungsbäder
für Kolbenringe näher erläutert, und zwar zeigen Figur 1 ein Schnlttbild des Einzellenverchromungsbades
in Längsrichtung Figur 2 die Aufsicht auf das Einzellenverchromungsbad der Figur
1 Figur 3 ein Schnittbild durch ein Ringverchromungsbad in Längsrichtung und Figur
4 eine Aufsicht auf das Ringverchromungsbad der Figur 3.
-
In Figur 1 und 2 zeigt 1 die runde Verchromungswanne eines Einzellenverchromungsbades
mit einer Füllung 2 durch einen Verchromungselektrolyten. Zentral ist das zu verchromende
Kolbenringpaket 3 drehbar eingehängt, das von den Hauptanoden 4 ringförmig umgeben
wird. Die in der Tiefe verstellbaren Hilfsanoden 5,6 sind abwechselnd dem oberen
Ende oder dem unteren Ende des Kolbenringpaketes 3 gegenüberliegend auf einer Kreisbahn
angeordnet. Das Abstandsverhältnis der Abstände von Hilfsanode - Werkstück zu Hauptanode
- Werkstück liegt bei 1 : 4. Während 24 stabförmige Hauptanoden 4 den äußeren Anodenkreis
7 bilden, sind 6 Hilfsanoden 5,6 einander überlappend auf dem inneren Anodenkre,J
8 allgeordnet. Sie sind abwechselnd
in 5 auf das obere Ende und
in 6 auf das untere Ende des Kol benri ngpaketes eingestellt.
-
Im Verchromungsringbad der Figuren 3 und 4 ist 10 die runde Verchromungswanne
gefüllt mit dem Verchromungselektrolyten 11. Die Kolbenringpakete 12 sind auf einer
Kreisbahn drehbar zwischen stabförmige Hauptanoden 13,14 auf einer inneren 14 und
einer äußeren 13 konzentrischen Kreisbahn angeordnet. Zwischen äußeren 13 und inneren
14 Hauptanoden und Kolbenringpaket sind die in der Höhe verstellbaren Hilfsanoden
15,16 auf konzentrischen Kreisbahnen eingehängt. Die Hilfsanoden 15,16'sind alternierend
und sich überlappend einmal dem oberen Ende 15 und zum anderen dem unteren Ende
16 der Kolbenringpakete 12 gegenüberliegend angeordnet. Die Reihenfolge der Anordnung
vom Zentrum nach außen ist dementsprechend innenliegende Hauptanode 14, innenliegende
Hilfsanoden 15,16, Kolbenringpaket 12, außenliegende Hilfsanoden 15,16 und außenliegende
Hauptanode 13 auf konzentrischen Kreisbahnen. Das Verhältnis der Abstände Hilfsanoden
zu Werkstück und Hauptanoden zu Werkstück ist 1 : 2. Während der Verchromung werden
die Kolbenringpakete 12 in Pfeilrichtung auf ihrer Kreisbahn geführt und dabei um
ihre Achse gedreht. Für die optimale Verchromung ist es in diesem Fall zweckmäßig,
wenn die Verchromung der Werkstücke 12 nach einem Umlauf auf ihrer Kreisbahn beendet
ist.
-
Leerseite