DE862699C

DE862699C - Process for the production of phosphate coatings on metal surfaces

Info

Publication number: DE862699C
Application number: DEP4140D
Authority: DE
Inventors: Cecil W Glasson
Original assignee: Parker Rust Proof Co
Current assignee: Parker Rust Proof Co
Priority date: 1950-09-30
Filing date: 1950-09-30
Publication date: 1953-01-12

Description

Verfahren zur Erzeugung von Phosphatüberzügen auf Metalloberflächen Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Behandlung von Oberflächen mit Phosphatierungslösungen.Process for producing phosphate coatings on metal surfaces The invention relates to a method and a device for treating Surfaces with phosphating solutions.

Es handelt sich hierbei um ein Verfahren zur Herstellung von Phosphatüberzügen auf einer Metalloberfläche, bei dem die zu phosphatierende Oberfläche in einem Behälter behandelt wird oder bei der Innenphosphatierung von Hohlkörpern diese selbst als Behandlungsbehälter dienen und bei dem die P'hosphatierungslösung aus einem Vorratsbehälter d!etn Behandlungsbehälter von -unten zuströmt und oben, zweckmäßig über einen Überlauf, ab- und in :den Vorratshehälter zurückfließt. Die zu überziehende Oberfläche wird also jeweils in einem Behälter mit einer abgegrenzten Menge P'hosphatlösung in Berührung gebracht zum Unterschied von einem Lösungsfilm, der aufgespritzt wird oder über das Werkstück hinunterläuft. Erfindungsgemäß wird die Flüssigkeit von unten her erneuert und oben abfließen gelassen, so daß,die Lösung eine genau bestimmte Zeit über die Oberfläche des zu überziehenden Metalls bewegt wird. Bei diesem Verfahren wird die Lösung, nachdem sie oben abgezogen ist, regeneriert, bevor sie wieder zurückgeleitet wird,, so daß sie unter gleichenBedingungen dem Flüssigkeits.teilraum zufließt.This is a process for the production of phosphate coatings on a metal surface in which the surface to be phosphated is in a container is treated or in the case of internal phosphating of hollow bodies, these themselves as Serve treatment tank and in which the phosphating solution from a storage tank the treatment tank flows in from below and above, expediently via an overflow, out and into: the storage container flows back. The surface to be coated becomes so in each case in a container with a defined amount of phosphate solution in contact in contrast to a solution film that is sprayed on or over the workpiece runs down. According to the invention, the liquid is from below renewed and drained at the top, so that the solution for a precisely defined time is moved over the surface of the metal to be coated. In this procedure the solution, after it has been drawn off at the top, is regenerated before it is fed back again so that it flows into the liquid subspace under the same conditions.

Metalloberflächen wurden in weitem Ausmaß mit Hilfe von Phosphaten überzogen. Um den erwünschten Überzug 'herzustellen, ist es notwendig, ein geeignetes Verhältnis von Phosphorsäure und Phosphat in der Behandlungslösung aüfrechtzuer-.halten, so daß die Lösung im Gleichgewicht sich befindet. Wenn die Lösung im Gleichgewicht ist, dann reagiert sie mit .der- Metalloberfläche und scheidet auf ihr verhältnismäßig unlösliche Phosphate ab. Ist der Gehalt an freier Säure zu groß, dann ätzt die Lösung die' Metalloberfläche, ohne darauf einen Überzug abzuscheiden, bis der Gehalt an freier Säure sinkt und/oder der Gehalt an Phosphat steigt, so daß die Gleichgewichtsbedingungen erreicht werden. Befindet sich in der Lösung zu wenig freie Säure, .dann tritt nur eine geringe oder gar keine Reaktion mit der Metalloberfläche ein, und es bildet sich auch kein Überzug.Metal surfaces have been made extensively with the help of phosphates overdrawn. In order to produce the desired coating, it is necessary to have a suitable one Ratio of phosphoric acid and Phosphate in the treatment solution to keep it right, so that the solution is in equilibrium. If the Solution is in equilibrium, then it reacts with the metal surface and separates relatively insoluble phosphates on it. Is the free acid content too large, then the solution will etch the metal surface without depositing a coating on it, until the free acid content decreases and / or the phosphate content increases, see above that the equilibrium conditions are reached. Is in the solution too little free acid, then little or no reaction with the Metal surface and no coating is formed.

Der Grad des Angriffes auf die Metalloberfläche, die Art des abgeschiedenen Überzuges und die Menge des niedergeschlagenen Überzuges, bevor die Überzugsbildung aufhört, sowie auch die Geschwindigkeit der Abscheidung ändern sich mit der Änderung .des Verhältnisses von freier Säure zu Gesamtsäure in der Lösung innerhalb des Gebietes, für dem sich ein Überzug bildet. Die Überzugsbildung der Lösung und das geeignete Verhältnis an freier Säure ändern sich mit der Temperatur der überzugbildenden Lösung. Es ist daher nicht nur ein gewisser Grad vön, Gleichgewicht erforderlich, um eine Phosphatschicht auszubilden, sondern die Art des Überzuges wird auch innerhalb de Gebietes der Überzugsbildüug durch Änderungen des Verhältnisses von freier Säure zu den Phosphaten der Lösung geändert: Die Bedeutung des genauen Verhältnisses vonfreier Säure zu den: Phosphaten oder, wie man auch sagt, das Säureverhältnis ist bekannt, und, es ist nicht nötig, darauf näher einzugehen. Es sei auf einige Patente hingewiesen, in denen dieser Gegenstand besprochen ist, beispielsweise die amerikanischen Patente z 869 12z, 2,326 309 und z 335 868. In jedem dieser drei Patente werden Gründe dafür angegeben, die einen höheren Gehalt an Salz im Verhältnis zu freier Säure wünschenswert machen, als er in der Lösung besteht, wenn sie bei der Temperatur, bei der sie benutzt wird, stehengelassen wird. Diese Patente behandeln in erster Linie die Herstellung vonverhältnismäßig dünnenÜberzügen als Haftgrund für Farben.The degree of attack on the metal surface, the type of deposited Coating and the amount of coating deposited before coating formation ceases, as does the rate of deposition change with the change .the ratio of free acid to total acid in the solution within the area, for which a coating is formed. The coating formation of the solution and the appropriate Free acid ratios change with the temperature of the coating-forming solution. It is therefore not just a certain degree of equilibrium required to achieve a Form phosphate layer, but the type of coating is also within de Area of the coating image by changing the ratio of free acid changed to the phosphates of the solution: the importance of the exact ratio of free Acid to the: phosphates or, as they also say, the acid ratio is known and, there is no need to go into any further detail. Attention is drawn to some patents in which this subject is discussed, for example the American patents z 869 12z, 2,326 309 and z 335 868. In each of these three patents there are reasons for this indicated that a higher content of salt in relation to free acid is desirable make as it exists in the solution when at the temperature at which it is used is left standing. These patents primarily deal with manufacturing of relatively thin coatings as a primer for paints.

Phosphatüberzüge sind in weitem Umfang zum Schutz von, Lag'erfläc'hen beim Einlauf angewendet worden. Zu diesem Zweck ist es erwünscht, eine dicke Schicht aufzubringen und die Oberfläche des Werkstückes bei der Überzugsbildung bis zu einem gewissen Grad zu ätzen. Zu diesem Zweck ist ein höherer Grad an freier Säure erwünscht als bei der Herstellung von Überzügen, die als Haftgrund für Farbe dienen sollen. Eine Steigerung der freien Säure bis zu einem gewissen Verhältnis erhöht die erwünschte Ätzung, erhöht die Dicke der Phosphatschicht und, verbessert den Schutz bei beginnender Reibung. Eine Erhöhung,der freien Säure über ein gewisses Verhältnis hinaus führt jedoch zu unnötiger Ätzung, verlangsamt die Bildung des Überzuges-und erhöht die Behandlungskosten unter Herabsetzung der- Wirksamkeit. Wenn auch das' Verhältnis an freier Säure größer sein kann; wenn man eine Oberfläche behandelt, die auf Reibung beansprucht wird; als wenn man einen Haftgrunde für Färbe herstellt, so ist doch eine geeignete Überwachung des Gehaltes an freier Säure wichtig, um einen zuverlässigen und wirksamen Überzug für die Reibungsbeanspruchung herzustellen.Phosphate coatings are widely used to protect storage areas been used at the enema. For this purpose it is desirable to have a thick layer to apply and the surface of the workpiece in the formation of a coating up to a to a certain degree. For this purpose, a higher level of free acid is desired than in the production of coatings that are intended to serve as a primer for paint. An increase in the free acidity up to a certain ratio increases the desired one Etching, increases the thickness of the phosphate layer and, improves protection when starting Friction. An increase in free acid beyond a certain ratio however, unnecessary etching, slows down the formation of the coating and increases the Treatment costs reducing the effectiveness. Even if the 'relationship can be greater in free acid; when treating a surface that is subject to friction is claimed; as if one were to make a primer for dye, so it is Appropriate monitoring of the free acid content is important to a reliable and to produce an effective coating for the frictional stress.

Ferrophosphat ist eines der sauren Phosphate, die in der Lösung angewendet werden können, um das Gleichgewicht einzustellen, und wenn Phosphatschichten auf eisernen Oberflächen hergestellt werden, bildet sich immer etwas Ferrophosphat in der Lösung. Ist die Lösung der Luft ausgesetzt, dann wird etwas Ferrophosphat zu einem weniger sauren Ferriphosphat oxydiert, das als Schlamm abgeschieden wird, und ein Teil, der Säure, die vorher in dem siaurenF@errophosphat gebunden war, als freie Säure freigesetzt. Daher hat die Einwirkung von Luft in dem Maß, wie es gewöhnlich beim Verspritzen der Lösungen auf das Werkstück eintritt, eine Oxydation: des Ferrophosphates im Gefolge und übt daher eine störende Wirkung auf idasSäureverhältnis aus. Aus diesem Grunde ist es, unerwünscht, die Lösung übermäßig der Luft auszusetzen Die Bildung eines Phosphatüberzuges auf einer Metalloberfläche durch. Behandlung mit einer im Gleichgewicht befindlichen Lösung führt durch chemische Reaktion zur Bildung von Phosphaten, die in der angewandten Lösung unlöslich sind. Im Betrieb haftet nicht alles gebildete unlösliche Phosphat fest am Werkstück, sondern ein; Teil desselben bildet Schlamm in, der Lösung. Setzt sich dieser Schlamm auf dem Werkstück ab, ,dann bildet er auf ihm ein loses Pulver an Stelle eines fes.tha.ftenden Überzuges, und deshalb ist er unerwünscht. Aus diesem Grunde- sorgt man vorzugsweise dafür, daß die Schlammenge in .der Lösung, die mit dien Werkstück in Berührung kommt, möglichst klein ist.Ferrophosphate is one of the acidic phosphates that is applied in the solution can be used to adjust the equilibrium, and when phosphate layers on iron surfaces are made, some ferrophosphate is always formed in the solution. If the solution is exposed to air, some ferrophosphate will become too oxidizes a less acidic ferric phosphate, which is deposited as sludge, and part of the acid which was previously bound in the acidic phosphate as free acid released. Hence the action of air has to the extent that it is usual When the solutions are sprayed onto the workpiece, an oxidation occurs: the ferrophosphate consequently and therefore has a disruptive effect on the acid ratio. the end for this reason it is undesirable to expose the solution to excessive air Formation of a phosphate coating on a metal surface. Treatment with a solution in equilibrium leads to formation through chemical reaction of phosphates, which are insoluble in the applied solution. Liable in operation not all of the insoluble phosphate formed stuck to the workpiece, but one; Part of the same forms sludge in, the solution. If this sludge settles on the workpiece,, then it forms a loose powder on it instead of a firm coating, and therefore it is undesirable. For this reason, it is preferable to ensure that the amount of sludge in the solution that comes into contact with the workpiece, if possible is small.

Gegenstandder Erfindung ist ein Verfahren und eine Vorrichtung, mit dem Metalloberflächen, insbesondere eiserne Oberflächen, auf geeignete und schnelle Weise mit einer Phosphatierungslösung behandelt werden können und wobei gleichzeitig die Bewegung .der Lösung gegenüber der behandelten Oberfläche und .die Größe der behandelten Oberfläche im Verhältnis zur angewandten Behandlungslösung reguliert werden kann. Zur Erfindung gehört es weiter, daß bei dem Verfahren die Lösung nicht übermäßig der Wirkung der atmosphärischen Luft ausgesetzt wird, wenn dies nicht erwünscht ist. Die Behandlung schließt weiter ein, daß die Lösung vom Schlamm befreit wird, wenn dies erwünscht ist, und zwar ohne die Gefahr, daß der Schlamm sich auf dem Werkstück absetzt. Die Lösung kann im Kreislauf geführt und dabei wieder für die nächste Überzugsbildung hergestellt werden, während sie noch nicht mit dem Werkstück in Berührung steht, so daß spie -das Werkstück unter immer gleichen Bedingungen erreicht. Weitere Einzelheiten werdenr im folgenden beschrieben In den Zeichnungen stellt Fig. z in schematischer Darstellung einen Schnitt durch eine Vorrichtung dar, die eine Ausführungsform der Erfinidung ist, die besonders zur Behandlung der Innenseiten von Hohlräumen geeignet ist.The invention relates to a method and an apparatus with the metal surfaces, especially iron surfaces, on suitable and fast Way can be treated with a phosphating solution and at the same time the movement of the solution in relation to the treated surface and the size of the treated surface in relation to the applied treatment solution can be. It is also part of the invention that the solution does not occur in the process if not excessively exposed to the action of atmospheric air is desired. The treatment further includes removing the sludge from the solution if so desired, without the risk of the sludge settling on the workpiece. The solution can be circulated and used again for the next coating formation can be made while it is not yet with the workpiece is in contact, so that the workpiece spits under the same conditions achieved. Further details are described below in the drawings FIG. 2 shows a schematic representation of a section through a device daring which is one embodiment of the invention that is particularly useful for treating the inside of cavities is suitable.

Fig. 2 ist eine schematische Darstellung eines Schnittes. einer anderen Ausführungsform der Erfindung, die besonders geeignet ist zur Behandlung von Oberflächen von Metallblech.Fig. 2 is a schematic representation of a section. another Embodiment of the invention which is particularly suitable for treating surfaces of sheet metal.

Fig. 3 ist gleichfalls eine schematische Darstellung des Schnittes einer anderen Ausführungsform der Erfindung, die besonders geeignet ist zur Behandlung von vielerlei kleinen Gegenständen, wie Bolzen und Muttern.Fig. 3 is also a schematic representation of the section another embodiment of the invention which is particularly suitable for treatment of all sorts of small objects, such as bolts and nuts.

Bei der Vorrichtung, die in Fig. i dargestellt ist, ist io ein Behälter, der am oberen Ende eine Dichtung i i trägt, auf dem ein Gegenstand 12 ruht, der einen Hohlraum 13 besitzt. i2 kann jeder beliebige Gegenstand sein, der einenHohlraum besitzt, dessen innere Oberfläche mit einer Phosphatierungslösung behandelt werden soll. Es kann beispielsweise ein Maschinenblock sein und .die Höhlungen Zylinder in diesem Block. In diesem Fall kann man einen länglichen Behälter io wählen, der eine Mehrzahl von Öffnungen innerhalb der Dichtung i i besitzt, für jeden Zylinder eine. Wenn der Gegenstand ein Zylinderblock ist, dann schließt er durch sein Gewicht an der Dichtung fest ab. Wiegt der Gegenstand zuwenig, dann kann er in dieser Stellung durch Klammern gehalten werden.. Die Dichtung ist leicht abnehmbar, und wenn ein anderer Gegenstand behandelt werden soll, wird eine andere Dichtung benutzt.In the device shown in Fig. I, io is a container, who carries a seal i i at the upper end, on which an object 12 rests, the has a cavity 13. i2 can be any object that has a cavity whose inner surface is treated with a phosphating solution target. For example, it can be a machine block and the cavities can be cylinders in this block. In this case one can choose an elongated container which has a plurality of openings within the gasket i i for each cylinder one. If the object is a cylinder block, then its weight closes it firmly on the seal. If the object weighs too little, it can be in this position to be held by clamps .. The seal is easily removable, and if a another object is to be treated, a different seal is used.

Durch die Öffnung der Dichtung'hindurch und in den Hohlraum 13 hinein reicht ein Überlauf rohr 1d., das zu einem Reservebehälter 15 führt. Dieser Behälter steht mit einer Pumpe 16 in: Verbindung, durch die Lösung aus dem Behälter durch das Rohr 17 aufgenommen und durch ein Rohr 18 in den Behälter io gedrückt wird, wodurch dieser Behälter gefüllt und die Lösung durch die Dichtung i1 in den Hohlraum 13 eingeführt wird in den Zwischenraum i9 zwischen :dem Überlaufrohr 1.4 und der Oberfläche des Hohlraums 13. Wenn die Lösung den Flüssigkeitsspiegel zo erreicht, in, welcher Stellung sie in der Zeichnung dargestellt ist, dann fließt sie über in das Röhr 14 und in den Behälter 15, aus dem sie durch Pumpe 16 zurückgepumpt wird.Through the opening of the seal and into the cavity 13 An overflow pipe 1d., which leads to a reserve container 15, is sufficient. This container is in communication with a pump 16, through which the solution from the container passes the tube 17 is picked up and pushed through a tube 18 into the container io, whereby this container is filled and the solution through the seal i1 into the cavity 13 is inserted into the space i9 between: the overflow pipe 1.4 and the Surface of cavity 13. When the solution reaches the liquid level zo, in which position it is shown in the drawing, then it overflows into the tube 14 and into the container 15, from which it is pumped back by pump 16 will.

Aus der Figur ist zu ersehen., daß auf diese Weise das, Innere des Zylinders mit einer Phosphatierungslösung behandelt werden kann; so daß der Durchfluß der Lösung über d-ie Zylinderoberfläche überwacht werden kann. Auch die Menge der Lösung im Behälter 15 kann. geändert werden, wenn dies erwünscht ist, um die erforderliche Anzahl von Kubikmeter Lösung während der Überzugsbildung auf einer bestimmten Anzahl von Quadratmetern Oberfläche anzuwenden. Die Lösung wird auch der Luft nicht so ausgesetzt, wie wenn sie auf die Zylinderfläche beispielsweise aufgespritzt würde, und das Fließen der Lösung über die behandelte Oberfläche läßt sich überwachen.From the figure it can be seen that in this way the interior of the Cylinder can be treated with a phosphating solution; so that the flow the solution can be monitored over the cylinder surface. Also the amount of Solution in container 15 can. can be changed if so desired to the required Number of cubic meters of solution during coating formation on a given number of square meters of surface to be applied. The solution does not become like that in the air either exposed, as if it were sprayed onto the cylinder surface, for example, and the flow of the solution over the treated surface can be monitored.

Man kann jede geeignete Phosphati.erungslösung benutzen, es sei jedoch ein Beispiel für eine Lösung gegeben, .die mit Erfolg zur Behandlung für das Innere von Zylindlerblöcken angewandt wurde. Die Lösung wurde in den folgenden Gewichtsverhältnissen aus den angegebenenChemikalienhergestellt: Zoo Teile Salpetersäure, 20° Be, 53 Teile Nickelsulfat, 25oo Teile Monomanganphosphat, 165 Teile Phosphorsäure 75 % ig.Any suitable phosphating solution can be used, but an example is given of a solution which has been used with success in treating the interior of cylinder blocks. The solution was prepared from the specified chemicals in the following weight ratios: zoo parts nitric acid, 20 ° Be, 53 parts nickel sulfate, 2500 parts monomanganese phosphate, 165 parts 75 % phosphoric acid.

Diese Lösung in Wasser wurde zur Herstellung und Ergänzung einer wäßrigen Lösung benutzt, von der für io ccm 6o ccm n/io-Natriunihydroxyd zur Neutralisation gebraucht wurden, wenn mit P!henolphthalein als Indikator titriert wurde. Die Lösung wurde auf einer Temperatur zwischen 96 und 98°' gehalten bei ihrer Einwirkung auf das Werkstück. Von der Lösung wurden 37,91 Lösung je 0,093 m2 behandelter Oberfläche angewandt. Dieses Verhältnis kann jedoch abgeändert werden auf 7,8 bis 30,31 pro 0,093 m2 behandelter Oberfläche.This solution in water was used to prepare and supplement an aqueous solution, of which 60 ccm of n / 10 sodium hydroxide were used for neutralization for 10 cc when titration was carried out with phenolphthalein as an indicator. The solution was kept at a temperature between 96 and 98 ° when it acted on the workpiece. Of the solution, 37.91 solutions were used per 0.093 m2 of treated surface. However, this ratio can be changed to 7.8 to 30.31 per 0.093 m2 treated surface.

Andere Chemikalien und andere Verhältnisse derselben sowie andere Temperaturen und andere Verhältnisse zwischen, Lösungsmenge und behandelter Oberfläche können benutzt werden, wie sie den jeweiligen Verhältnissen entsprechen. Die oben angegebenen Werte sind 1:ediglic'h als Beispiele von besonders günstigen Bedingungen gegeben. Sind andere Oberflächen als eiserne Oberflächen zu behandeln, dann werden hierfür geeignete Lösungen bei den geeigneten Temperaturen. und Mengenverhältnissen angewandt, unter denen die erwünschte Schichtbildung eintritt.Other chemicals and other proportions of the same, as well as others Temperatures and other relationships between, amount of solution and treated surface can be used as they correspond to the respective circumstances. The above The values given are 1: noble as examples of particularly favorable conditions given. If other surfaces are to be treated as iron surfaces, then will suitable solutions for this at the appropriate temperatures. and proportions applied, under which the desired layer formation occurs.

Die Vorrichtung, die in Fig.2 dargestellt ist, und dias damit auszuführende Verfahren ist ähnlich dem vorn Fig. i und unterscheidet: sich nur durch die Art des zu behandelnden Materials. In Fig. 2 ist ein Behälter 21 dargestellt, in dem parallele Metallbleche 22 aufgehängt sind, deren Oberfläche mit einer Phosphatierungalösung behandelt werden sollen. Im Behälter 21 ist eine Trennwand 23 eingezeichnet, die an der Seite dies Behälters einen verhältnismäßig schmalen Überlauf raum 24. abteilt; an dessen. Boden ein Rohr 25 zu einem Tank 26 führt. Eine Pumpe 27 saugt die Lösung vom Behälter durch das Rohr 28 an und drückt sie durch das Rohr 29 unten in den Behälter 2i, den sie bis zur Höhe der Wand 23 füllt. Dann fließt die Flüssigkeit über und: kehrt in den Vorratsbehälter zurück. Die Wirkungsweise dieser Vorrichtung ist die gleiche wie bei Fig. i, nur daß die Art der behandelten Gegenstände verschieden ist.The device shown in Fig. 2 and the one to be carried out with it The procedure is similar to that in Fig. 1 and differs: it differs only in its type of the material to be treated. In Fig. 2, a container 21 is shown in which parallel metal sheets 22 are suspended, the surface of which with a phosphating solution should be treated. In the container 21, a partition 23 is shown, which on the side of this container a relatively narrow overflow space 24 divides; On whose. A pipe 25 leads to a tank 26 at the bottom. A pump 27 sucks the solution from the container through the tube 28 and pushes it through the tube 29 down into the Container 2i, which it fills up to the level of wall 23. Then the liquid flows above and: returns to the storage container. How this device works is the same as in Fig. i, only that the nature of the objects treated is different is.

Der Vorratsbehälter kann in allen Fällen mit Wänden 3o ausgestattet sein, um dem Schlamm Gelegenheit zu geben, am Boden dies Vorratsbehälters sich abzusetzen, bevor er zu dem Rohr gelangt, durch das er aus dem Vorratsbehälter wieder entnommen wird..The storage container can be equipped with walls 3o in all cases to allow the sludge to settle at the bottom of this reservoir, before it gets to the pipe through which it is removed from the storage container will..

Die Vorrichtung, die in Fig. 3 ,dargestellt ist, besteht aus einem Behälter 31, in dem ein durchlöchertes Rollfaß. 32 an einer Achse 33 aufgehängt ist. Dieses Rollfaß kann mit verschiedenartigen Gegenständen, beispielsweise Bolzen, Muttern u. dgl., gefüllt werden, die mit einer Phosphatierungslösung behandelt werden sollen. Wenn das Rolifaß während des Verfahrens gedreht wird, werden die Gegenstände, die darin sind, mit der Behandlungslösung benetzt, wenn der Boden des Rollfasses sich unter dem Flüssigkeitsspiegel im Behälter 3 1 - befindet. Ein Entleerungsrohr 34 ist gezeichnet, @da-, den Flüssigkeitsspiegel der Lösung im Behälter 31 bis gerade zur Achse des Rollfasses steigen läßt. Der -Flüssigkeitsspiegel der Lösung im Behälter 3 r kann jedoch auch, höher oder tiefer liegen, je nach-.dem welche Behandlung gewünscht wird. Das über-!auf rohr 34 mündet in den Vorratsbehälter 35 und eine Pumpe 36 saugt die Lösung von dem Vorratsbehälter durch ein Rohr 37 ein und drückt sie durch Rohr 3$ in dien Behälter 31, bis dieser durch Rohre 34 überläuft.The device, which is shown in Fig. 3, consists of a container 31 in which a perforated roller barrel. 32 is suspended from an axle 33. This barrel can be filled with various kinds of objects, for example bolts, nuts and the like, which are to be treated with a phosphating solution. If the roll barrel is rotated during the process, the objects that are in it will be wetted with the treatment solution when the bottom of the roll barrel is below the liquid level in the container 3 1 -. An emptying pipe 34 is drawn, @ that allows the liquid level of the solution in the container 31 to rise up to the axis of the barrel. The liquid level of the solution in the container 3 r can, however, also be higher or lower, depending on which treatment is desired. The overflow pipe 34 opens into the storage container 35 and a pump 36 sucks in the solution from the storage container through a pipe 37 and presses it through the pipe 3 into the container 31 until it overflows through the pipes 34.

Die besondere Anordnung, ;die in Fig. i dargestellt ist, hat verschiedene Vorteile, denn sie ermöglicht die Bethandlung von Zylinderblöcken, oder "ähnlichen Gußstücleen, bei denen eine Behandlung eines Hohlraumes erwünscht ist, ohne daß, das ganze Werkstück in die Behandlungslösung eintaucht. Die Ausführungsformen der Erfindung, die in den- Fig. 2 und 3 dargestellt sind, haben diesen Vorteil nicht, aber sie haben den, gemeinsamen Vorteil mit der Ausführungsform der Fig. i, daß Mittel vorgesehen sind, durch die die Bewegung,der Lösung über diebehandelte Oberfläche nach Wunsch eingestellt werden kann: und auch die Menge der Lösungen, die im. Behandlungsverfahren angewandt werden, der Größe der in einer bestimmten Zeit behandelten Oberfläche angepaßt werden kann. In allen Fällen ist es auch möglich, die Lösung unter konstanten Bedingungen jeweils mit dem Werkstück in Berührung zu bringen.The particular arrangement shown in Figure i has several Advantages, because it enables cylinder blocks or "similar" to be used Castings in which a treatment of a cavity is desired without, the entire workpiece is immersed in the treatment solution. The embodiments of the Invention shown in FIGS. 2 and 3 do not have this advantage, but they have the common advantage with the embodiment of Fig. i that Means are provided by which to move the solution over the treated surface can be set as desired: and also the amount of solutions that are in the. Treatment method the size of the surface treated in a given time can be customized. In all cases it is also possible to use the solution under constant Conditions to bring each with the workpiece in contact.

Während der Behandlungszeit kühlt die Lösung ab, wenn nicht Mittel vorgesehen sind, um die Temperatuir könistant zu halten: In Fig. i ist ein Heizrohr 4o eingezeichnet, durch das :eine Heizflüssigkeit hindurchgeleitet wenden kann, um die Lösung wieder auf ihre Temperatur zurückzubringen, wenn sie wieder in den Behälter io zurückgepumpt wird-.During the treatment time the solution cools, if not medium are provided to keep the Temperatuir Koenistant: In Fig. i is a heating tube 4o, through which: a heating fluid can be passed through, to bring the solution back to its temperature when it is back in the Container io is pumped back.

In der Ausführungsform nach Fig. 2 sind Wärmeaustauscher 41 und 42 vorgesehen, der erstere in Verbindung mit dem Überlaufröhr 25 und der letztere in Verbindung mit dem Zuflußroter 29. Bei dieser Art von Vorrichtungen kann die Lösung, wenn dies erwünscht ist, abgekühlt werden. an der Stelle, an der sie in. den VorratsbeÜälter 26 zurückkehrt, und wieder erhitzt werden auf die gewünschte Temperatur, wenn sie in den Tank 21 zurückkehrt. Bei dieser Anordnung neigt die abgekühlte Lösung dazu, in Tank 26 Schlamm aufzulösen, und die Wiederergänzung der Lösung beim. Wiedereintritt in,den Behälter 2,1 führt dazu, übersättigte Bedingungen herbeizuführen.In the embodiment of FIG. 2 there are heat exchangers 41 and 42 provided, the former in connection with the overflow pipe 25 and the latter in Connection with the tributary red 29. In this type of device the solution, if so desired, can be cooled. at the point where they are in. the storage container 26 returns, and can be reheated to the desired temperature when they are returns to tank 21. With this arrangement, the cooled solution tends to dissolve sludge in tank 26, and replenish the solution at. Re-entry in, the container 2.1 tends to induce supersaturated conditions.

Bei der Ausführungsform; die in Fig.3 dargestellt ist, ist eine Düse 43 gezeichnet, durch die .Heizdampf in die Lösung eingespritzt werden kann, bevor sie zu dem Behälter 31 zurückkehrt. Die Heizvorrichtungen, die dargestellt sind, können zwischen den. verschiedenen Behältern ausgetauscht werden, desgleichen auch die Mittel zur Zuführung der Lösung zu den Gegenständen. In jedem Fall wird die Lösung zum Behälter zurückgeführt, in dem sie mit den Werkstücken unter überwachten Bedingungen; bezüglich Temperatur und Züfluß= menge zusammengebracht wird. Jede gewünschte Vorrichtung kann angebracht werden zum Zusatz von Chemikalien, die zur Ergänzung der Lösung dienen sollen. Die Ergänzung kann von Hand erfolgen, wenn dies erwünscht ist. In den Figuren sind keine besonderen Maßnahmen hierfür dargestellt.In the embodiment; which is shown in Fig.3 is a nozzle 43 drawn, through which .Heizdampf can be injected into the solution before it returns to the container 31. The heating devices that are shown can between the. different containers are exchanged, as well the means for supplying the solution to the objects. In any case, the Solution returned to the container in which they monitored with the workpieces under Conditions; with respect to temperature and inflow = amount is brought together. Every desired device can be attached to the addition of chemicals that are used for To complement the solution. The addition can be done by hand if this is desired. No special measures for this are shown in the figures.

Während das Gewicht eines Zylinderblockes gewöhnlich genügt, um einen dichten Abschluß' an, der Dichtung herbeizuführen, so daß man ohne Umklammerungsglieder auskommt, so sind doch in Fig. r eine Reihe von Bolzen 15 dargestellt, die zum Festhalten des Gegenstandes an seinem Platz benutzt werden können,. Wenn ein anderer Gegenstand behandelt wird, so können Klammern benutzt werden, die für seine Festhaltung geeignet sind, genau so wie geeignete Dichtungen ausgewechselt werden mit Überlaufrohren 14, die in solcher Höhe eingestellt werden, daß sie den erwünschtenFlüssigk eits-teilraum bilden in dem Hohlraum des behand'elten Gegenstandes.While the weight of a cylinder block is usually enough to hold one tight closure 'to bring about the seal, so that one without clasping members is sufficient, a number of bolts 15 are shown in Fig. R, which are to hold of the item can be used in its place. If another object is treated, brackets suitable for holding it in place may be used just like replacing suitable seals with overflow pipes 14, which are set at such a height that they have the desired liquid subspace form in the cavity of the treated object.

In Fig. 3 ist ein. Zahnrad 46 auf dem Rollfaß 32 gezeichnet, in das der Dorn 47 eingreift, der durch den Kurbelzapfen 48 bewegt wird, so- d.aß das Rollfaß sich dreht, Außerdem ist ein -Deckel 49 dargestellt mit einem Seil 5o, mit dem er gehoben werden kann. Diese verschiedenen Vorrichtungen sind nur beispielsweise dargestellt, und es können an ihrer Stelle andere geeignete Vorrichtungen verwendet werden.In Fig. 3 is a. Gear 46 drawn on the roller barrel 32, in the the mandrel 47 engages, which is moved by the crank pin 48, so that the roller barrel rotates, In addition, a cover 49 is shown with a rope 5o, with which he can be lifted. These different devices are shown only as examples, and other suitable devices may be used in their place.

Gewöhnlich ist die Flüssigkeitsmenge im Vorratsbehälter größer ats die im Behandlungsbehälter, es kann jedoch auch beispielsweise, wenn verhältnismäßig kleine Werkstücke zu behandeln sind oder wenn in Zusammenhang mit Fig. 2 eine Übersättigung herbeigeführt werden soll, die Menge der Lösung im Vorratsbehälter kleiner gewählt werden, dadurch, daß, die Trennwände 30 gesenkt oder ganz entfernt. werden, um so wenig Lösung wie erwünscht durchfließen zu lassen.Usually the amount of liquid in the storage container is greater than that in the treatment container, but it can also be selected to be smaller, for example, if relatively small workpieces are to be treated or if, in connection with FIG. 2, an oversaturation is to be brought about that the partitions 30 are lowered or removed entirely. to allow as little solution to flow through as desired.

Wenn die Zylinder eines Zylinderblocks gerade mit Lösung gefüllt werden; dann ändert sich nicht nur die Zusammensetzung der Lösung in Berülirung mit der Zylinderoberfläche während der überzugsbildung durch chemische Reaktion, sondern es ist auch schwierig, die Temperatur konstant zu halten.When the cylinders of a cylinder block are being filled with solution; then not only does the composition of the solution change in contact with it Cylinder surface during coating formation by chemical reaction, but rather it is also difficult to keep the temperature constant.

Das oben beschriebene Verfahren und die beschriebenen Vorrichtungen können zusammen mit verschiedenen Lösungen angewandt werden, die sich dafür eignem die gewünschten Phosp'hatüberzüge aufzubringen, und die Ergänzung kann in jeder gewünschten Art durchgeführt werden. In allen Fällen ist der Zustand der Lösungen, wenn, sie die Oberfläche, die zu behandeln ist, erreicht und diie Menge der über die Oberfläche fließenden Flüssigkeit genau zu überwachen. Die Vorrichtung, die in Fig. i dargestellt ist, hat zwar einige besondere Vorteile, aber auch die Vorrichtungen nach den. Fig. 2 und 3 und andere Abarten des Erfindungsgedankens zeigen zum mindesten einige der Vorteile der Erfindung.The method and devices described above can be used in conjunction with various solutions that are suitable for this to apply the desired phosphate coatings, and the supplement can be in any desired type. In all cases the state of the solutions is when, it reaches the surface to be treated and the amount of over closely monitor the surface of flowing liquid. The device that is shown in Fig. i, has some particular advantages, but also the devices after the. Figs. 2 and 3 and other variations of the inventive concept show at least one some of the advantages of the invention.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Process for the production of phosphate coatings on a metal surface, characterized in that the Surfaces are treated in a container in which the phosphating solution flows from a storage tank to the treatment tank from below and above, expediently over an overflow, flows out and back into the storage container.

2. Procedure according to Claim i, characterized in that d @ aß in the internal phosphating of. Hollow bodies these themselves serve as treatment containers.

3. The method according to claim i and a, characterized in that the amount of liquid flowing on the size the surface to be coated is set.

4. The method according to claim i to 3, characterized in that the temperature, inflow rate and composition of the Solution must be kept constant during the formation of the coating.

5. The method according to claim i to 4, characterized in that the solution before being returned to the liquid subspace is regenerated.

6. The method according to claim i to 5, characterized in that the liquid is cooled, replenished and after leaving the liquid space before the return of: below into the liquid compartment to the treatment temperature is heated.