DE3151515C2

DE3151515C2 - Vorrichtung zur kontinuierlichen, galvanischen Beschichtung von langen Gegenständen

Info

Publication number: DE3151515C2
Application number: DE19813151515
Authority: DE
Inventors: Edwin Dipl.-Ing. 8000 München Erben; August Dipl.-Chem. Dr. 8031 Gilching Mühlratzer; Josef Dipl.-Ing. Valent (Fh)
Original assignee: MAN Maschinenfabrik Augsburg Nuernberg AG
Current assignee: MT Aerospace AG
Priority date: 1981-12-24
Filing date: 1981-12-24
Publication date: 1983-11-10
Also published as: DE3151515A1

Abstract

Vorrichtung zur kontinuierlichen, galvanischen Beschichtung von langen Gegenständen mit mehreren, Spülflüssigkeit bzw. Badflüssigkeit enthaltenden Zellen (12, 13) durch die der Gegenstand zu seiner Behandlung durchgeführt wird. An der Austrittsseite der jeweiligen Zelle ist eine Dichtung (21) vorgesehen, durch die der Gegenstand, ohne die Dichtung zu berühren, durchgezogen wird und wobei ein wesentlicher Teil der Flüssigkeit vom Gegenstand abgestreift wird. Die Dichtung besteht aus einem Ring (24) der den Gegenstand mit einem geringen Spalt (26) umgibt, und der in einer Halterung (23, 27) lose gelagert ist. Ein Flüssigkeitsfilm zwischen dem Gegenstand und dem Ring dient als Schutzfilm für die beschichtete Oberfläche des Gegenstandes.

Description

35

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur kontinuierlichen, galvanischen Beschichtung von langen Gegenständen, mit mindestens einer Zelle für die Badflüssigkeit, durch die der zu beschichtende Gegenstand durchgeführt wird, und mit einer den Gegenstand umgebenden, an der Austrittsseite angeordneten Dicfctung, die aus einem in einer mit der Vorrichtung verbundenen Halterung angeordneten Ring mit gleicher Querschnittsform wie der des Gegenstandes besteht.

Bei der kontinuierlichen, galvanischen Beschichtung . wird im allgemeinen der zu beschichtende Gegenstand durch mehrere hintereinander angeordnete Zellen für die verschiedenen Behandlungsvorgänge, wie z. B. Entfetten, Beizen, Spülen, Beschichten, mit einer bestimmten konstanten Geschwindigkeit durchgeführt. Um eine Vermischung der Flüssigkeiten aus den verschiedenen Zellen zu vermeiden, muß die am Gegenstand haftende Flüssigkeit beim Austritt aus einer Zelle entfernt werden.

Aus der GB-PS 12 76 675 ist eine Vorrichtung dieser Art bekannt, bei der mehrere hintereinander angeordnete Dichtungen aus elastischem Material vorgesehen sind, mit denen die am Gegenstand haftende Flüssigkeit abgestreift wird. Die abgestreifte Flüssigkeit tropft dabei in einen Auffangbehälter. Mit den mehreren hintereinander angeordneten Dichtungen soll eine vollständige Befreiung des aus der entsprechenden Zelle heraustretenden Gegenstandes von der Flüssigkeit sichergestellt werden.

Aus der US-PS 37 51 344 ist ferner eine Vorrichtung gemäß dem Gattungsbegriff bekannt. Bei dieser bekannten Ausführung sind Dichtungsringe aus Kunststoff vorgesehen, die den zu behandelnden Gegenstand dicht umschließen und die mittels einer schraubbaren Halterung in der Behälterwandung festgedrückt werden. Eine derartige Dichtung hat jedoch den Nachteil, daß der Oberzug auf dem Gegenstand beim Durchziehen durch die Dichtung beschädigt werden kann. Durch geeignete Wahl des Materials für den Dichtungsring ließe sich zwar die Beschädigung reduzieren, jedoch nicht voll ausschalten.

Es gibt jedoch Anwendungsfälle, bei denen eine sehr dünne Beschichtung auf den Gegenstand aufgetragen wird, und die dadurch sehr empfindlich ist und leicht beschädigt werden kann. Ein Beispiel hierzu sind die AbsorbeiTohre für Solarkollektoren, bei denen die Absorptionsschicht im Bereich eines μπι liegt Für derartige Anwendungen sind jedoch die bekannten Vorrichtungen nicht geeignet, da die den Gegenstand kontaktierenden elastischen Dichtungen die aufgebrachte Schicht leicht verletzen können, insbesondere dann, wenn die Dichtungen nicht genau fluchtend angeordnet sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der eine Rückhaltung der Flüssigkeiten gewährleistet ist jedoch ohne die aufgetragene Beschichtung zu verletzen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst daß der Dichtungsring in der Halterung lose angeordnet ist, und daß zwischen dem Dichtungsring und dem Gegenstand ein geringer Spalt verbleibt.

Mit dem Ring wird eine wesentliche Menge der Flüssigkeit abgestreift, ohne daß der Ring eine direkte Berührung mit dem Gegenstand hat Ein Teil der mit dem Gegenstand mitgeführten Flüssigkeit wird nämlich aufgrund der Kohäsionskräfte durch der. geringen Spalt zwischen Dichtung und Gegenstand gezwungen. Damit wird der lose bzw. schwimmend gelagerte und gewissermaßen leicht im Gewicht ausgebildete Dichtring gegen die Schwerkraft üngehoocn. Der durchdringende Flüssigkeitsfilm bildet somit einen Schutzfilm um den Gegenstand, der verhindert, oaß der Dichtring die Beschichtung verletzt.

Aus der US-PS 36 69 865 ist zwar eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Beschichtung bekannt, bei der zwischen Dichtungsring und dem Gegenstand ein Spalt verbleibt. Jedoch ist der aus einem Kunststoff bestehende Dichtungsring fest in der Badbehälterwandung eingebaut.

Bei der erfindungsgemäßen Ausführung ist dagegen durch die lose Anordnung des Dichtungsringes in der Halterung gewährleistet, daß eventuelle transversale Bewegungen des Gegenstandes von der Dichtung mitgemacht werden, ohne die Dichtungsfunktion zu stören, so daß ein Anstreifen des Gegenstandes an dem Ring ausgeschlossen wird.

Der Dichtungsring ist außerdem bei Betrieb der Anlage in der Halterung mit Flüssigkeit umgeben. Diese Flüssigkeit bewirkt eine Dämpfung der Dichtungsringbewegung, wenn externe Erschütterungen, z. B. durch die Antriebsmaschine der Anlage auftreten.

Es hat sich gezeigt, daß ein Spalt zwischen dem zu beschichtenden Gegenstand und der Dichtung von 0,1 bis 0,5 mm einen guten Kompromiß zwischen einer guten Dichtungsfunktion und einer ausreichenden Sicherheit gegen eine Beschädigung der Beschichtung darstellt.

Eine gute Abdichtung kann bereits mit einem

Dichtungsring erreicht werden, dessen Dicke in Schubrichtung 1 bis 20 mm beträgt.

Die Halterung kann in fertigungstechnisch einfacher Art aus zwei ineinander schiebbaren bzw. kraftschlüssig verbindbaren Halterungshälften ausgebildet sein, die nach jedem Beschichtungsvorgang leicht und ohne Schraubverschluß zur Reinigung auseinander genommen werden können.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist in Bewegungsrichtung des Gegenstandes nach der Dichtung eine Spüldüse vorgesehen. Hiermit kann der durch die Dichtung austretende Film vollständig vom Gegenstand beseitigt werden.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigt F i g. 1 das Ausführungsbeispiel und

F i g. 2 einen Ausschnitt aus F i g. 1 in Explosionsdarstellung.

In Fig. 1 ist ein Teil einer mehrzelligen Galvanisiervorrichtung 10 gezeigt, die einen gemeinsamen Auffangbehälter 11 und darin angeordnete Zellen 12 und 13 hat. Durch die verschiedenen Zellen 12, 13 wird der zu beschichtende Gegenstand, beispielsweise ein Absorberrohr 14, mittels Führungsrollen 15 mit konstanter Geschwindigkeit in Pfeilrichtung durchgeführt und dabei in den verschiedenen Stufen behandelt Zum Beispiel in der Zelle 12 kann eine Entfettung des Gegenstandes 14 und in der Zelle 13 die Galvanisierung mittels einer Anode 17 durchgeführt werden. Die Elektrolytflüssigkeit wird kontinuierlich oder diskontinuierlich aus einem Vorratsbehälter 18 in die Zelle 13 gepumpt. Der Elektrolyt gelangt über eine Leitung 19 wieder zurück in den Vorratsbehälter 18. In ähnlicher Weise ist für die Zelle 12 und etwaige weitere nicht dargestellte Zellen jeweils ein Vorratsbehälter 18' mit entsprechendem Strömungskreislauf vorgesehen.

Um die am Gegenstand 14 haftende Flüssigkeit aus der jeweiligen Zelle 12 bzw. 13 rückzuhalten, sind Dichtungen 20 bzw. 21 vorgesehen, die jeweils an der Austrittsseite oder gegebenenfalls auch an der Eintrittiseite des Gegenstandes 14 in der Zellenwand den Gegenstand 14 umgebend angeordnet sind.

Die Dichtungen, von denen eine in Fig.2 näher dargestellt ist, bestehen aus einer zweiteiligen Halterung 23,27 und einem Dichtungsring 24.

Die Halterung besteht aus zwei Halterungshälften 23 und 27, wobei die eine Hälfte 23 topfförmig ausgebildet und mit der Zelle 13 verbunden ist. Die zweite Halterungshälfte 27 ist ringförmig mit einem Ansatz 30 ausgebildet, der in die erste Halterungshälfte 23 ⁵ⁿ eingeschoben wird. Die Länge des Ansatzes 30 ist so gewählt, daß zwischen dessen Stirnseite 31 und dem Boden 33 der topfförmigen Halterungshälfte ein Abstand verbleibt, der geringfügig, d. h. um weniger als 1 mm größer als die Dicke 34 des Dichtungsringes 24 ist

Der Durchmesser der Halterungshälfte 23 ist ferner so bemessen, daß der zwischen den beiden Halterungshälften verbleibende Ringraum einen größeren Außendurchmesser als der Außendurchmesser des Dichtungsringes 24 hat Bei zusammengesetzter Dichtung 21, wie in F i g. 1 dargestellt ist, schwimmt der Dichtungsring 24 innerhalb der Halterung 23, 27 mit großen Radialspiel und kleinem AxialspieL

Beide Haltemngshälften 23 und 27 haben fluchtende Bohrungen 25 bzw. 29 zur Durchführung des Rohres 14, deren Durchmesser weit größer als der Durchmesser des Rohres sind.

Zwischen dem Dichtring 24 und dem Rohr 1$ ist ein Spalt 26 von etwa 0,1 bis 0,5 mm vorgesehen. Der Dichtungsring 24 ist ferner so bemessen, daß der beim Durchziehen, gegebenenfalls durch einen geringen Druckunterrchied zwischen den Zellen und der äußeren Umgebung unterstützt in den Spalt Tf hineingedrückte Fiüssigkeitsfilm den Dichtungsring geger- die Schwerkraft (bei horizontaler Anordnung) anheben kann. Auf diese Weise bildet der Flüssigkeitsfilm einen Schutzfilm um das Rohr 14, so daß ein Kontakt zwischen Ring 24 und RoIv 14 und damit eine Verletzung der Beschichtung vermieden wird.

Ausgezeichnete Resultate für ein zu beschichtendes Rohr mit 36,6 mm Durchmesser konnten beispielsweise mit einem Dichtungsring aus Polytetrafluorethylen erzielt werden, dessen Innendurchmesser 37 mm, dessen radiale Breite 8 mm und dessen Dicke 34 4 mm betrug.

Der relativ enge Dichtring 24 hält eine wesentliche Menge des beim Austreten aus der Zelle 13 am Rohr anhaftenden Elektrolyts bzw. einer Spülflüssigkeit zurück. Für den aus der Zelle 13 heraustretenden dünnen Film ist eine Spüldüse 28 vorgesehen, die einen Spühlstrahl auf das Rohr 14 lenkt. Mit diesem Spülstrahl wird schließlich der dünne Elektrolyt- oder Flüssigijeitsfilm vom Rohr 14 abgespült. Auf diese Weise ist die Rückhaltung der Flüssigkeit aus der entsprechenden Zelle gewährleistet, ohne daß eine gegenständliche Berührung mit der auf dem Gegenstand 14 abgeschiedenen Schicht stattfindet.

Die Halterung kann auch jede andere beliebige Ausgestaltung mit einem entsprechend eingeschlossenen Raum haben, in der der Dichtungsring lose bzw. schwimmend gelagert ist. Die Dichtung ist nicht nur für Gegenstände mit rundem, sondern auch mit poligonalem oder unregelmäßigem Querschnitt geeignet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur kontinuierlichen, galvanischen Beschichtung von langen Gegenständen, mit mindestens einer Zelle für die Badflüssigkeit, durch die der zu beschichtende Gegenstand durchgeführt wird, und mit einer den Gegenstand umgebenden, an der Ausstrittsseite angeordneten Dichtung, die aus einem in einer mit der Vorrichtung verbundenen Halterung angeordneten Ring mit gleicher Quer- j₀ schnittsform wie der des Gegenstandes besteht, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungsring (24) in der Halterung (23, 27) lose angeordnet ist, und daß zwischen dem Dichtungsring und dem Gegenstand (14) ein geringer Spalt (26) verbleibt

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Spalt (26) 0,1 bis 0,5 mm breit ist

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungsring eine Dicke (34) von « bis 20 mm aufweist und aus einem gleitfähigen Kunststoff, insbesondere PolyteiraHuoräthylen, besteht

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung aus zwei miteinander verbundenen Halterungshälften (23 und 27) besteht, zwischen denen ein Raum eingeschlossen ist, in dem die Dichtung (24) schwimmend gelagert ist

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden _x Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in Bewegungsrichtung des Gegenstandes nach der Dichtung eine Spüldüse (28) vorgesehen ^;st