DE3142739C2 - Vorrichtung zur elektrolytischen Oberflächenbehandlung von mechanischen Teilen, insbesondere von Zylindern von Verbrennungsmotoren - Google Patents

Abstract

Vorrichtung zur elektrolytischen Oberflächenbehandlung von mechanischen Teilen, bei der das zu bearbeitende Teil, z.B. ein Motorzylinder (28) vertikal flüssigkeitsdicht in eine Behandlungseinheit (U1, U2) eingespannt wird. Die Einheit (U1, U2) besitzt ein festes Kopfstück (10) in der Arbeitsebene (14) einer Werkbank (16) und ein an der Werkbank (16) anhebbar gelagertes Kopfgegenstück (12). Die Einheit (U1, U2) ist über Steuerventile (V1 . . . V5, V1Δ . . . V5Δ) und Umlaufpumpen (P1 . . . P5) mit Behältern (S1 . . . S5) verbindbar, die unterschiedliche Behandlungsflüssigkeiten beinhalten. Die Flüssigkeit tritt in aufsteigender Strömung durch das Kopfstück (10) in das zu bearbeitende Teil (28) ein, wobei das Kopfstück (10) so gestaltet ist, daß die Bewegung der Flüssigkeit praktisch wirbelfrei ist. Die Vorrichtung beinhaltet vorzugsweise eine Mehrzahl von synchron arbeitenden Bearbeitungseinheiten (U1, U2).

Description

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist die Anode an ihrer Basis mit Hilfe des isolierenden Tragsockels in dem Kopfstück gehaltert und weist an ihrem oberen Ende eine Kontaktklemme auf, während das Kopfgegenstück ein zentral angeordnetes Verbindungselement zur Zuführung von Anodenstrom aufweist, welches beim Anpressen des Kopfgegenstückes gegen das zu bearbeitende Teil mit der Kontaktklemme in Eingriff kommt.

Um Werkstücken, z. B. Motorzylindern oder anderen Teilen mit unterschiedlichen Durchmessern Rechnung zu tragen sind die in dem Kopfstück gebildete Abstützung für das zu bearbeitende Teil sowie das den Anpreßdruck ausübende Teil des Kopfgegenstückes als auswechselbare ringförmige Organe ausgebildet, die als Adapter fungieren.

Zur Anpassung an unterschiedliche axiale Abrnessun-— daß eine Mehrzahl von unterschiedliche Behandlungsflüssigkeiten enthaltenden Behältern jeweils mit der Ansaugseite der zugeordneten Umlaufpumpen verbunden sind, deren Druckseiten über jeweils ein normalerweise geschlossenes Steuerventil mit einem gemeinsamen Verteiler zur

Speisung sämtlicher Köpfstücke verbunden sind,
— daß die Kopfgegenstücke mit einem gemeinsamen Sammler verbunden sind, von dem einzelne zu, den betreffenden Behältern verlaufende Rückfühijleitungen ausgehen, wobei der Sammler mit einem normalerweise geschlossenen Steuerventil für jede der Rückführleitungen ausgestattet ist,
und daß eine Einrichtung zur Betätigung der

Steuerventile vorgesehen ist, mittels derer die einzelnen Behälter wahlweise mit dem Verteiler und dem Sammler verbindbar sind, um die in dem jeweils ausgewählten Behälter vorhandene Flüssigkeit durch das zu bearbeitende Teil zirkulieren zu lassen.

Im folgenden sei die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine Schnittzeichnung einer Behänd- ίο lungseinheit mit einem Kopfstück und einem Kopfgegenstück, wobei das zu bearbeitende Teil (ein Motorzylinder) auf dem Kopfstück ruht, während das Kopfgegenstück seine Arbeitsposition noch nicht erreicht hat.

F i g. 2 zeigt in perspektivischer Ansicht eine Werkbank mit zwei Bearbeitungseinheiten, gemäß F i g. 1.

F i g. 3 veranschaulicht das Schema, nach welchem die beiden in F i g. 2 dargestellten Bearbeitungseinheiten mit den Behältern für die verschiedenen Behandlungsflüssigkeiten verbunden sind.

Fig.4 zeigt eine Seitenteilansicht der Vorrichtung mit dem hydraulischen Kreis der Antriebszylinder und einem Teil der elektrischen Steuerschaltung.

Das in den Zeichnungen dargestellte Ausführungsbeispiel der Erfindung umfaßt zwei mit Ui und U 2 bezeichnete Bearbeitungseinheiten (F i g. 3) die jeweils aus einem Kopfstück 10 und einem Kopfgegenstück 12 bestehen, die in Richtung der jeweiligen Vertikalachse Xl bzw. Λ'2 (Fig.2) miteinander fluchten. Selbstverständlich kann die Anzahl der Bearbeitungseinheiten entsprechend den jeweiligen Anforderungen und Möglichkeiten auch eine andere sein.

Die Kopfstücke 10 sind in einer horizontalen Platte 14 montiert, welche die Arbeitsebene einer Werkbank 16 bildet. Die Kopfgegenstücke 12 sind in einer horizontalen Platte 18(Fig. 1) montiert, die die untere Wandung einer kastenförmigen horizontalen Konsole 20 bildet (Fig.2). Die Konsole 20 ist mittels zweier aus doppeltwirkenden hydraulischen Teleskopzylindern 22 (F i g. 2 und 4) bestehenden vertikaler Ständer an der Werkbank 16 gehaltert. Infolgedessen ist die Konsole 20 vertikal verschiebbar, wodurch sich die an ihr angebrachten Kopfgegenstücke 20 längs der betreffenden Achsen X1 und X 2 vertikal verschieben lassen.

Wie aus F i g. 1 hervorgeht, beinhaltet jedes der Kopfstücke 10 einen kreisförmigen Basisblock 24, der von oben in eine entsprechende Öffnung der Platte 14 eingesetzt und mit einem ringförmigen Flansch 24' durch Schrauben oder Nieten an der Platte 14 befestigt so ist. Der Basisblock 24 bildet an seiner Oberseite eine tCiicrartigc iCr€iatCi iiiigc Vertiefung, ii'i welche ciil ringförmiger Adapter 26 eingeschraubt ist An dem Adapter 26 ist eine Zahnscheibe 26' ausgebildet, mittels derer er sich von Hand oder mittels geeigneter Schlüssel ein- und ausschrauben läßt Der Adapter 26 bildet eine Abstützung für das zu behandelnde Teil, das im dargestellten Fall aus einem mit Kühlrippen versehenen Zylinder 28 eines Verbrennungsmotors besteht Dieser Zylinder 28 wird von oben in den Adapter 26 eingesetzt und in letzterem mittels einer flexiblen Dichtung 30 zentriert die an dem Adapter 26 befestigt ist und das untere Ende des Zylinders 28 flüssigkeitsdicht umgreift Sowohl der Adapter 26 als auch der Basisblock 24 bestehen aus Metall. Der Block 24 ist mit dem negativen Polder Elektrolyse-Stromquelle verbunden, so daß auch der Zylinder 28 nach seinem Einsetzen in den Adapter mit diesem negativen Pol in Verbindung steht Der Adapter 26 wird mit seiner Dichtung 30 gegen ein anderes Exemplar ausgetauscht, wenn nach der Bearbeitung einer Reihe von Zylindern 28 mit gegebenem Durchmesser die Bearbeitung einer Reihe von Zylindern mit abweichendem Durchmesser beginnen soll.

Der Block 24 wird zentral von einer kegelstumpfförmigen axialen öffnung 32 durchdrungen, die sich nach oben aufweitet. Der Scheitelwinkel beträgt vorzugsweise nicht mehr als etwa 30°. Die öffnung 32 mündet oben innerhalb des Innendurchmessers des Adapters 26, während ihr unteres Ende in einer zentralen Nabe 34 des Blockes 24 mündet, auf welche von unten eine Kappe 36 aufgeschraubt ist, die einen axialen Anschluß 36' für die Zuführung der Behandlungsflüssigkeit bildet. Zwischen der Kappe 36 und der Nabe 34 ist eine dicke und robuste Scheibe 38 aus elektrisch isolierendem Kunststoffmaterial eingefügt, die eine Anzahl kreisförmig angeordneter durchgehender Bohrungen 38' aufweist, durch die der Anschluß 36' mit der Umfangszone der öffnung 32 in Verbindung steht. In die öffnung 32 ist koaxial von oben ein kegelstumpfförmiger Sockel 40 aus formfestem elektrisch isolierendem Kunststoffmaterial eingesetzt, der sich mit seiner Unterseite gegen die Scheibe 38 abstützt und im wesentlichen die gleiche Kegelform besitzt wie die öffnung 32. Zur exakten Zentrierung besitzt der Sockel 40 vorzugsweise wenigstens drei Rippen 40', die sich längs der Mantellinien des Kegels des Sockels erstrecken und gleichen Winkelabstand voneinander haben. Der letzte Teil des in dem Kopfstück 10 gebildeten Durchlasses für die Behandlungsflüssigkeit besteht daher aus einem kegelstumpfförmigen röhrenartigen Kanal, der innen von dem Sockel 40 und außen von der Oberfläche der öffnung 32 begrenzt wird. Die Begrenzungsflächen dieses Kanals sind glatt und genau koaxial, so daß die in das Teil 28 eintretende Flüssigkeit praktisch vollkommen wirbelfrei ist. Hierzu tragen auch die Rippen 40' bei. Der Sockel 40 ist in der öffnung 32 und gegen die Scheibe 38 mittels eines starren Stahlstabes 42 verspannt, der auf der Achse X1 bzw. X 2 des Kopfstückes liegt und dessen unteres er Je in das Zentrum der Scheibe 38 eingeschraubt ist.

Der Stahlstab 42 bildet einen Bestandteil der Anode der jeweiligen Bearbeitungseinheit. Die Anode umfaßt außerdem einen aus einem Metallnetz (z. B. aus Titan) bestehenden röhrenförmigen Korb 44, der koaxial zu dem Stahlstab 42 angeordnet ist und dessen Boden mit Hilfe des in F i g. 1 erkennbaren Kragens des Stahlstabes 42 gegen den Sockel 40 verspannt ist Der Korb 44 ist oben offen und mit Kügelchen des anodischen Materials 46 gefüllt Ir. vorliegenden Fall, bei dem der Zylinder 28 aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung besteht und seine innere Oberfläche durch elektrolytische Abscheidung von Ni/SiC (in der obenerwähnten Weise) gehärtet werden soll, bestehen die in dem Korb 44 enhaltenen Kügelchen aus Nickel. Der Korb 44 ragt nach oben etwas über den Zylinder 28 hinaus, während der Stahlstab 42 sich nach oben über den Korb 44 erstreckt und in einer prismatischen (z. B. sechseckigen) Verdickung 48 endet auf welche eine einen elektrischen Kontakt bildende axiale Spitze 50 folgt Die prismatische Verdickung 48 dient zum Einbzw. Ausschrauben des Stahlstabes 42, wenn dieser und der Korb 44 gegen andere Exemplare abweichender Länge entsprechend der axialen Länge des zu behandelnden Zylinders 28 ausgetauscht werden sollen. Anstelle der dargestellten Anode, die löslich ist kann

auch eine unlösliche Anode Verwendung finden, die beispielsweise aus einem Titanstab besteht, dessen äußere Form und Abmessungen im wesentlichen denjenigen des in der Zeichnung dargestellten Anodenkomplexes entsprechen.

Das Kopfgegenstück 12 (Fig. 1) umfaßt einen nach unten gekehrten kreisförmigen Metallbecher 52, der in eine entsprechende Öffnung der Platte 18 eingesetzt und mit letzterer über einen Flansch 52' und Schrauben 54 befestigt ist. Ähnlich wie bei dem Kopfstück 10 ist auch in die Kappe 52 ein ringförmiger Adapter 56 mit einer Zahnscheibe 56' von unten eingeschraubt. Er dient zur Anpassung an Zylinder 28 unterschiedlichen Durchmessers. Der Adapter 56 kann aus Metall oder einem Isoliermaterial, z. B. aus Kunststoff, bestehen. Er ist mit einer geeigneten flexiblen Dichtung 58 versehen, die mit dem oberen Ende des Zylinders 28 zusammenwirkt In dem Boden der Kappe 52 ist ein Isolator 60 flüssigkeitsdicht eingesetzt, der von einem Kontakt 62 zur Zuführung des Anodenstromes durchdrungen wird. An dem unteren Ende des Kontaktes 62 ist ein frontaler Sitz 62' gebildet, in welche die Spitze 50 des Stahlstabes 42 eingeführt wird, wenn das Kopfgegenstück 12 abgesenkt und gegen den Zylinder 28 gedrückt wird. Somit wird in der Arbeitsposition der Anode über den von dem Kopfgegenstück 12 getragenen Kontakt Elektrolysestrom zugeführt Der Hohlraum der Kappe 52 steht über einen mit einem Gewinde versehenen radialen Durchlaß 64 mit dem Außenraum in Verbindung. Dieser Durchlaß 64 ist mit dem Rückführungszweig des Kreislaufes verbunden, in welchem der Elektrolyt zirkuliert.

Das in Fig.3 dargestellte Schema ist so ausgelegt, daß die Vorrichtung folgenden (an sich bekannten) Bearbeitungszyklus an dem aus einer Aluminiumlegierung bestehenden Zylinder 28 ausführt:

a) Ätzen mit einer Lösung aus Salpetersäure und Flußsäure,

b) waschen mit Wasser,

c) Aktivierung mit einer Verzinkung,

d) waschen mit Wasser,

e) zweites ätzen mit HNO3/HFF,

f) waschen mit Wasser,

g) ätzen mit verdünnter Salpetersäure,
h) waschen mit Wasser,

i) zweite Aktivierung mit Verzinkung,

j) waschen mit Wasser,

k) elektrolytischer Niederschlag von Ni/SiC,

1) Schlußwaschung mit Wasser.

Das dargestellte Schema beinhaltet daher fünf Behälter Sl ... 55, die die Mischung HNO3/HF, die Zinklösung, verdünntes HNO₃, den Elektrolyten Ni/SiC bzw. Waschwasser enthalten. Der Behälter 54, in welchem sich der Elektrolyt Ni/SiC befindet, ist mit einem Rührwerk versehen, um die ultrafeinen (kleiner als ein Mikrometer) SiC-Partikel in Suspension zu halten. Jeder Behälter ist mit einer eigenen als Zentrifugalpumpe ausgebildeten Umlaufpumpe Pi ... P 5 ausgestattet

Die horizontale Linie L in Fig.3 symbolisiert das Niveau der Arbeitsebene 14 der Werkbank 16 (F i g. 2). Damit wird unmittelbar veranschaulicht welche Teile des Kreises sich oberhalb bzw. unterhalb dieses Niveaus befinden. Man erkennt aus F i g. 3 insbesondere, daß mit Ausnahme der Auslaßrohre 66', 66" die mit den Kopfgegenstücken 12 der Einheiten i/l bzw. t/2 verbunden sind, alle übrigen Teile des Kreises unterhalb

40

45

50 des Niveaus L liegen, d. h. in der Praxis, daß diese Teile in der Werkbank 16 (Fig.2) angeordnet sind. Man erkennt außerdem, daß die Behälter 51 ... 55 mit den entsprechenden Pumpen PX ... P5 den untersten Teil des Kreises bilden.

Die Druckseiten aller Pumpen Pi... P 5 sind jeweils über normalerweise geschlossene elektrische Steuerventile Vl... V5 mit einem gemeinsamen Verteiler 68 verbunden. Die Steuerventile Vi ... V5 befinden sich an der Eingangsseite des Verteilers 68. Die jeweils in den Verteiler über eines der Steuerventile Kl... V5 in den Verteiler 68 eingespeiste Flüssigkeit wird über Rohre 70' bzw. 70" an die Kopfstücke 10 der Einheiten Ui und i/2 verteilt Gestrichelte Linien 70 veranschaulichen die Zuführungsrohre für eventuelle weitere Bearbeitungseinheiten, die sich auf der Werkbank befinden und in gleicher Weise ausgebildet sind wie die Bearbeitungseinheiten Ui und i/2.

Die Auslaßrohre 66' und 66" münden in einem Sammler 72, der eine der Zahl der Behälter entsprechende Zahl, d. h. im vorliegenden Fall fünf Ausgänge besitzt Jeder Ausgang ist mit einem elektrischen Steuerventil Vl'... V5' verbunden,das normalerweise geschlossen ist und zwei weitere Positionen besitzt. In einer dieser Position steht der Ausgang des Steuerventils über die betreffende Rückführungsleitung ΤΊ...Τ5 mit dem zugeordneten Behälter Pi ... PS in Verbindung. In der anderen Position ist der Ausgang des Steuerventils mit dem Abwasser 74 verbunden. Unter »Abwasser« sei in diesem Zusammenhang eine Abwasserkläreinrichtung oder eine andere Vorrichtung zur Reinigungsbehandlung verstanden.

Wie aus Fig.4 hervorgeht stehen die Enden der hydraulischen Zylinder 22 über eine Hebe-Steuerleitung 76a und einer Absenk-Steuerleitung 766 mit einem normalerweise geschlossenen Elektroventil 78 in Verbindung, das zwei Arbeitspositionen besitzt In einer dieser Positionen verbindet es die Hebe-Steuerleitung 76a mit der hydraulischen Flüssigkeitspumpe P und die Absenk-Steuerleitung 766 mit der Rückführleitung 80, die zu dem Behälter 80' für die hydraulische Flüssigkeit führt so daß die Konsole 20 mit den Kopfgegenstücken 20 der Bearbeitungseinheiten i/l und i/2 angehoben wird. In der anderen Position kehrt das Elektroventil 78 die beschriebenen Verbindungen um, so daß die Konsole 20 abgesenkt und die Kopfgegenstücke 12 gegen die oberen Enden der betreffenden zu behandelnden Zylinder 28 drückt Für den Anhebvorgang wird das Elektroventil 78 mittels eines Tastschalters IPi über eine Leitung 81 erregt Der Absenkvorgang wird von einem Tastschalter IP 2 über eine Leitung 82 gesteuert Die Schalter IP i und IP 2 sind auch in F i g. 2 erkennbar. In die Leitung 71 ist unterhalb des Schalters IPi ein Ruhekontakt 84 eines Relais eingefügt, dessen Erregerwicklung 84' in einer Leitung 86 zur Speisung der Pumpen Pi ... P5 liegt, die über entsprechende Schalter SW1... SW5 mit dieser Leitung 86 verbunden sind. Die letztgenannten Schalter können manuell betätigt werden. Sie stehen jedoch vorzugsweise unter dem Steuereinfluß eines in der Werkbank 16 angeordneten programmierbaren Zeitgebers 88 (F i g. 4), mittels dessen der Behandlungszyklus automatisch steuerbar ist Der programmierbare Zeitgeber ist so ausgebildet, daß alle Elektroventile und die Pumpen des in Fig:3 dargestellten Kreises in programmierbaren Zeitpunkten und mit programmierbaren Einschaltdauern gesteuert werden. Man erkennt aus F i g. 4, daß das Relais 84', 84 erregt der Kontakt 84 also geöffnet ist, wenn

eine der Pumpen P1... P5 eingeschaltet ist. Damit wird ein Anheben der Konsole 20 durch Betätigung des Tastschalters IP1 verhindert.

Im folgenden sei die Funktion der Vorrichtung unter Bezugnahme auf den oben beschriebenen Behandlungszyklus mit den Verfahrensschritten a) ... 1) näher erläutert:

Durch Betätigung des Tastschalters IP1 veranlaßt die Bedienungsperson das Anheben der Konsole 20. Dadurch lassen sich die zu bearbeitenden Zylinder 28 auf die Kopfstücke 10 aufsetzen. Anschließend wird die Konsole 20 durch Betätigung des Tastschalters IP2 abgesenkt, so daß die Zylinder von den betreffenden Kopfgegenstücken axial gegen die zugeordneten Abstützungen (Adapter 26. F i g. 1) gepreßt werden und der Innenraum der Zylinder 28 durch die Dichtungen 30 und 58 vom Außenraum getrennt Wird. Der Einschaltstromkreis der Pumpe 5 für dasWaschwasser und der betreffenden Elektroventile V5 und V5' beinhaltet einen Prüfschalter (der in F i g. 2 mit IPP bezeichnet ist). Durch dessen Betätigung kann die Bedienungsperson in einem vorbereitenden Prüfschritt feststellen, ob die auf der Werkbank montierten Zylinder 28 durch die betreffenden Dichtungen hinreichend gut abgedichtet sind. Bei Dichtungsfehlern signalisiert der von der undichten Stelle ausgehende Wasserstrahl den Defekt. Da die Dichtungskreisprüfung mit Wasser erfolgt, ist damit keine Gefahr verbunden, während eine akute Verätzungsgefahr bestünde, wenn bei eventueller Undichtigkeit während des Verfahrensschrittes a) z. B. HN(VHF austreten würde. Wenn der Prüfschalter IPP wieder geöffnet wird, fließt das Wasser aus den Zylindern und den verschiedenen Teilen des Kreislaufes durch Schwerkraft in den Behälter 55 zurück, wenn die Ventile V5 und V5' während einer hinlänglich großen Zeitspanne nach dem Ausschalten der Pumpe PS geöffnet gehalten werden. Die für eine solche Zeitverzögerung notwendigen Mittel sind allgemein bekannt, so daß sich ihre Beschreibung erübrigt.

Nunmehr wird die Programmsteuerung 88 eingeschaltet, die zur Durchführung des Verfahrensschrittes a) die Ventile Vl und VV öffnet und den Schalter 51Vl der Pumpe PX schließt, so daß die Lösung aus Salpetersäure und Flußsäure in geschlossenem Kreislauf durch den Zylinder 28 fließt und seine innere Oberfläche ätzt. Nach einer vorbestimmten Zeitspanne schaltet die Programmsteuerung 88 die Pumpe P\ aus und schließt nach einer angemessenen Verzögerungszeit die Ventile Vl und Vl', so daß das Ätzbad durch Schwerkraft in den Behälter Pl zurückfließen kann.

Damit ist der Verfahrensschritt a) beendet.

Für den Waschvorgang gemäß Verfahrensschritt b) öffnet die Programmsteuerung 88 das Ventil V5 und schließt den Schalter SW5 der Pumpe P5, außerdem werden alle Ventile Vl' ... V5' in die dem

ίο Abwasserauslaß entsprechende Position umgeschaltet. Somit reinigt das von der Pumpe PS aus dem Behälter 55 entnommene Wasser den Innenraum des Verteilers 68, die Leitungen 70' und 70", die Kopfstücke 10, die Zylinder 28, die Kopfgegenstücke 12, die Leitungen 66' und 66", den Sammler 72 und die Ventile V1'... V5\ bis alle Rückstände des Ätzbades gemäß Verfahrensschritt a) beseitigt sind. Anschließend schaltet die Programmsteuerung 88 die Pumpe P5 aus, läßt die Ventile V1 und VΓ ... V5' jedoch noch geöffnet, damit das Wasser durch Schwerkraft (über das Ventil Vl) in den Behälter 55 bzw. (über die Ventile Vl' ... V5') in das Abwasser 74 fließen kann. Danach werden nur diese Ventile aberregt, so daß sie in ihre Schließstellung zurückkehren.

Die anschließenden Behandlungsschritte c), e), g), i) und k) und die Waschvorgänge gemäß den Verfahrensschritten d), f), h), j) und I) werden analog dem Verfahrensschritt a) bzw. dem Waschvorgang gemäß Verfahrensschritt b) ausgeführt, indem die entsprechenden Ventile und Pumpen von der Programmsteuerung 88 in geeigneter Weise gesteuert werden. Lediglich bei dem Verfahrensschritt k) der elektrolytischen Ablagerung von Ni/SiC schaltet die Programmsteuerung 88 außerdem zu Beginn den Elektrolyse-Strom ein und am Ende wieder aus. Am Ende des Behandlungsverfahrens, das von der Programmsteuerung mittels eines optischen und /oder akustischen Signals angezeigt werden kann, sind die Pumpen Pl ... PS ausgeschaltet, so daß die Bedienungsperson die Konsole 20 durch Betätigung des Tastschalters IP1 anheben, die bearbeiteten Zylinder 28 entnehmen und neue zu bearbeitende Zylinder ein^cetzen kann. Bei dieser Gelegenheit kenn auc'n line gewisse Menge von Nickelkügelchen in den Anodenkorb 44 eingebracht werden, um die durch die Elektrolyse verbrauchte Menge zu ersetzen.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur elektrolytischen Oberflächenbehandlung von mechanischen Teilen, insbesondere von Zylindern von Verbrennungsmotoren, i

— mit einem Kopfstück und einem Kopfgegenstück, die flüssigkeitsdicht gegen die entsprechenden Endbereiche des vertikal gehaltenen Teiles ansetzbar sind, ι ο

— mit einer Anode, die sich längs atr Achse des Teiles erstreckt,

— sowie mit einer Umwälzeinrichtung, mittels derer ein Elektrolyt in einem geschlossenen Kreislauf zirkulierend durch den Innenraum des Teiles bewegbar ist,

dadurch gekennzeichnet,

— daß das Kopfstück (10) zur Herstellung des Kathodenkontaktes elektrisch leitend ist und in der Arbeitsebene (14) einer Werkbank (16) fest montiert ist, während das Kopfgegenstück (12) an der Werkbank (16) derart gelagert ist, daß es zu dem Kopfstück (10) hin- und von ihm wegbewegbar ist, wobei das Kopfgegenstück (12) durch Andruckmittel (22) gegen den oberen Endbereich des zu bearbeitenden Teiles (28) anpreßbar ist, wenn letzteres (28) sich vertikal auf dem Kopfstück (10) abstützt,

— daß die Anode (42, 44, 46) mit ausschließlich einem Endbereich unter Zwischenfügung eines elektrisch isolierenden Tragsockels (40) an dem Kopfstück (10) oder an dem Gegenkopfstück (12) gehaltert ist,

— und daß das Kopfstück (10) sowie das Gegenkopfstück (12) Flüssigkeitsdurchiässe für den Eintritt des Elektrolyten in den einen und den Auslaß des Elektrolyten aus dem anderen endbereich des Teiles (28) aufweisen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

— daß die Anode (42,44,46) an ihrer Basis mittels des genannten isolierenden Tragsockels (40) in dem Kopfstück (10) gehaltert ist und an ihrem oberen Ende eine Kontaktklemme (50) aufweist

— und daß das Kopfgegenstück (12) ein zentrales Verbindungselement (62) zur Zuführung von Anodenstrom aufweist, welches beim Anpressen des Kopfgegenstückes (12) gegen das Teil (28) mit der Kontaktklemme (50; in Eingriff kommt.

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3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die in dem Kopfstück (10) gebildete Abstützung (26) für das zu bearbeitende Teil (28) sowie das den Anp-eßdruck ausübende Teil (56) des Kopfgegenstückes (12) auswechselbare ringförmige Organe (26,56) sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die an dem Kopfstück (10) oder dem Kopfgegenstück (12) gehalterte Anode (42, 44, 46) gegen eine andere Anode abweichender Länge und/oder Form austauschbar ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadi'U'h gekennzeichnet,

— daß das Kopfstück (10) mit der Druckseite einer Umlaufpumpe (Pl... PS) verbunden ist,derart daß der Elektrolyt das zu bearbeitende Teil (28) in aufsteigender Strömung durchläuft,

— und daß der in dem Kopfstück (10) gebildete Flüssigkeitsdurchlaß (zwischen 32 und 40) einen sich nach oben aufweitenden Endbereich besitzt, der den zur Halterung der Anode (42, 44, 46) dienenden Tragsockel (40) koaxial umgibt und so regelmäßig ausgebildet ist, daß der beim Betrieb der Vorrichtung in das zu bearbeitende Teil (28) eintretende Elektrolyt sich praktisch wirbelfrei bewegt

6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

— daß eine Mehrzahl identisch ausgebildeter Bearbeitungseinheiten miteinander kombiniert sind, die jeweils ein Kopfstück (10) und ein Kopfgegenstück (12) besitzen,

— daß die Kopfstücke (10) sämtlicher Einheiten (UX, t/2) fest in der genannten Arbeitsebene (14) montiert sind, während die Kopfgegenstükke (12) vertikal axial mit den zugehörigen Kopfstücken (10) fluchtend an einer gemeinsamen horizontalen Konsole (20) gehaltert sind, die ihrerseits mit Hilfe vertikal angeordneter hydraulischer Arbeitszylinder (22) an der Werkbank (16) gehaltert ist.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektrolytbehälter (Sl ... 55) der Umwälzeinrichtung unterhalb des Niveaus (L) der Arbeitsebene (14) angeordnet ist, derart daß der in dem zu bearbeitenden Teil (28) befindliche Elektrolyt beim Ausschalten des Zirkulationskreises durch Schwerkraft in den Elektrolytbehälter abfließt.

8. Vorrichtung nach einem oder mehrerer der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet.

— daß eine Mehrzahl von unterschiedliche Behandlungsflüssigkeiten enthaltenden Behältern (Sl ... 55) jeweils mit den Ansaugseilen der zugeordneten Umlaufpumpen (Pi ... PS) verbunden sind, deren Druckseiten über jeweils ein normalerweise geschlossenes Steuerventil (Vl ... V 5) mit einem gemeinsamen Verteiler (68) zur Speisung sämtlicher Kopfstücke (10) verbunden sind,

— daß die Kopfgegenstücke (12) mit einem gemeinsamen Sammler (72) verbunden sind, von dem einzelne zu den betreffenden Behältern (Si ... 55) verlaufende Rückführungsleitungen (Tl ... T5) ausgehen, wobei der Sammler (72) mit einem normalerweise geschlossenen Steuerventil (Vl'... V 5') für jede der Rückführungsleitungen (Tl ... T5) ausgestattet ist,

— und daß eine Einrichtung (88) zur Betätigung der Steuerventile (Vi ... V5, VV ... V5') vorgesehen ist, mittels derer die einzelnen Behälter (Sl ... 55) wahlweise mit dem Verteiler (68) und dem Sammler (72) verbindbar sind, um die in dem jeweils ausgewählten Behälter vorhandene Flüssigkeit durch das zu

bearbeitende Teil (28) zirkulieren zu lassen.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung der im Gattungsbegriff des Patentanspruches 1 beschriebenen Art

Eine solche Vorrichtung ist durch die GB-PS 6 S7 227 bekannt Es sind außerdem andere Vorrichtungen zur elektrolynschen Behandlung der inneren Oberflächen von röhren- oder ringförmigen Teilen bekannt, bei denen das Teil jedoch in den Elektrolyten eingetaucht wird und die Zirkulation des Elektrolyten im Innern einer Wanne stattfindet die den Elektrolyten und das zu bearbeitende Teil enthält Die durch die genannte GB-PS 6 67 227 bekannte Vorrichtung weist demgegenüber den Vorteil auf, daß der Elektrolyt in einem von dem Außenraum isolierten geschlossenen Kreislauf zirkuliert so daß die Gefahr von Verätzungen oder anderen Unfallrisiken für das Bedienungspersonal ausgeschaltet ist Außerdem wird nur der Innenraum des zu bearbeitenden Teiles von dem Elektrolyten benetzt so daß das Verunreinigungsrisiko für den Elektrolyten drastisch verringert ist und gleichzeitig die Handhabung der zu bearbeitenden Teile beträchtlich erleichtert wird.

Die durch die genannte GB-PS bekannte Vorrichtung eignet sich jedoch nicht für hohe Bearbeitungs-Taktgeschwindigkeiten. Das z. B. bei der Herstellung von Zylindern für kleine Verbrennungsmotoren (z. B. von Einzylindermotoren, wie sie üblicherweise bei Mopeds und Kleinkrafträdern Verwendung finden) gegebene technische Problem, die Zylinderinnenflächen hinreichend verschleißfest zu machen, bedingt aufeinanderfolgend den Einsatz unterschiedlicher Elektrolyten mit dazwischenliegenden Waschvorgängen. Dieses Problem fordert spezielle Lösungswege: Gemäß modernen technologischen Verfahren besteht ein Grundelektrolyt gen der zu bearbeitenden Teile ist die an dem Kopfstück oder dem Kopfgegenstfick gehalterte Anode auswechselbar und läßt sich gegen ein anderes Exemplar abweichender Länge und/oder Form austauschen.^
Gemäß einer vorteilhaften Ajsführungsform ist das Kopfstück mit der Druckseite einer Umlaufpumpe verbunden, derart daß der Elektrolyt das zu bearbeitende Teil in aufsteigender Strömung durchläuft; dabei besitzt der in dem Kopfstück gebildete Flüssigkeits-

durchlaß einen sich nach oben aufweisenden Endbereich, der den zur Halterung der Anode dienenden Tragsockel koaxial umgibt und so regelmäßig ausgebildet ist daß der beim Betrieb der Vorrichtung in das zu bearbeitende Teil eintretende Elektrolyt praktisch keiner Wirbelbildung unterworfen ist Die praktische Wkbelfreiheit der das Teil durchfließenden Elektrolytströmung ist insbesondere bei Elektrolyten wichtig, die Siliziumkarbid in Dispersion enthalten, da Wirbelbewegungen die Gleichförmigkeit der Dispersion negativ Vergiftungen, 20 beeinflussen würden. .-,:'.- '

Gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung beinhaltet die Vorrichtung mehrere identisch ausgebildete Einheiten zur elektrolytischen Oberflächenbehandlung, die jeweils ein Kopfstück und ein Gegenkopfstück aufweisen, wobei die Kopfstücke sämtlicher Einheiten fest in der Arbeitsebene montiert sind, während die Kopfgegenstücke vertikal und axial mit den zugehörigen Kopfstücken fluchtend an einer gemeinsamen horizontalen Konsole gehaltert sind, die ihrerseits mit Hilfe vertikaler hydraulischer Antriebszylinder an der Werkbank gelagert ist. Auf diese Weise kann eine entsprechende Vielzahl von Teilen auf die betreffenden Kopfstücke aufgesetzt werden, wenn die Konsole: sich in ihrer angehobenen Position befindet; beim anschließenden Absenken der Konsole greifen alle Kbpfgegenstükke gleichzeitig an die zu bearbeitenden Teile an, so daß der elektrolytische Bearbeitungszyklus aller Teile gleichzeitig beginnen kann.
Es ist vorteilhaft, wenn der Elektrolytbehälter

für den erwähnten Zweck aus einer sehr feinen 40 unterhalb des Niveaus der Arbeitsebene angeordnet.jst Dispersion von Siliziumkarbid in einer Lösung einer derart daß der in dem zu bearbeitenden Teil befindliche. Nickelverbindung. Damit läßt sich eine sehr verschleiß- Elektrolyt beim Ausschalten des Zirkulationskreises feste elektrolytische Beschichtung erzielen, die aus durch Schwerkraft in den Elektrolytbehälter abfließt metallischem Nickel als Grundsubstanz besteht, in der Hierzu kann in der Zufuhrleitung des Elektrolyten ein Mikropartikel von SiC dicht und gleichförmig verteilt 45 elektrisches Rücklaufventil angeordnet sein, das einen

Rückflußweg zu dem Elektrolytbehälter öffnet, wenn, die betreffende Pumpe ausgeschaltet wird. Am einfach-, sten ist es jedoch, eine Zentrifugalpumpe zu verwenden, die in ausgeschaltetem Zustand bekanntlich den Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den 50 Rückfluß der Flüssigkeit durch Schwerkraft erlaubt,-~
Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Eine bevorzugte und vollständige Ausführungsform

der Vorrichtung gemäß der Erfindung ist. dadurch gekennzeichnet . . , .

sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der genannten Gattung so zu verbessern, daß sie die beschriebenen Nachteile vermeidet.