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Einrichtung zum Elektroplattieren von Blechen Die Erfindung betrifft
eine Einrichtung zum Elektroplattieren von Blechen, bei der die Metallbleche plattiert
werden, indem sie nacheinander durch mehrere Plattierungsbäder hindurchgeführt werden,
die einen Elektrolyt enthalten. Gemäß der Erfindung wird eine Verbesserung derartiger
Einrichtungen erzielt.
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Die Erfindung betrifft insbesondere solche Einrichtungen der erwähnten
Art, bei denen die Bleche durch die Behandlungsbäder mit Hilfe von Walzenpaaren
hindurchgeführt werden, die auf Achsen (nachstehend Walzenachsen genannt) gelagert
sowie außerhalb der Bäder angeordnet sind, und zwar derart, daß die Bleche in die
Bäder hinein und aus ihnen heraus durch Dichtungsmundstücke od. dgl. geführt werden,
die aus Gummi oder einem ähnlichen Baustoff bestehen; diese Dichtungsmundstücke
verhindern ein Entweichen des Elektrolyts aus den Bädern durch die Einführungs-
und Ausführungsschlitze, durch welche die einzelnen Bleche hindurchtreten.
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Bei einer früheren Ausführungsforin einer solchen Einrichtung wurde
jeweils eine Walze eines jeden Walzenpaares mittels einer in der Längsrichtung angeordneten
Welle angetrieben, die sich über die ganze Länge der Einrichtung erstreckt und Kegelräder
aufweist, welche mit entsprechenden Kegelrädern auf den Ebenen der Achsen der angetriebenen
Walze sitzen; ein Zweck der Erfindung besteht darin, eine verbesserte Antriebsart
zu schaffen, die ein einwandfreies Hindurchführen der Bleche durch die Bäder gewährleistet
und ein Zerkratzen der Blechoberflächen durch die Walzen auf ein Mindestmaß herabsetzt
bzw. überhaupt unmöglich macht.
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Aus diesem Grunde ist gemäß einem Merkmal der Erfindung jede Achse
eines Walzenpaares mit
einem Kettenrad versehen, wobei die Zähne
der einzelnen Kettenräder in verschiedenen Ebenen quer zu den Drehachsen liegen;
die Kettenräder eines jeden Achsenpaares stehen über eine endlose Doppel-oder Dreifachkette
miteinander in Verbindung, und zwar derart, daß die Zähne der Kettenräder mit seitlich
zueinander versetzten Teilen der Kette zusammenwirken; die beiden Achsen eines jeden
Walzenpaares werden auf diese Weise durch die über die Kettenräder hindurchgeführte
Kette in entgegengesetzte Richtungen gedreht. Der Teilkreis der Kettenräder ist
zweckmäßig annähernd so groß wie der Durchmesser der Walzen, und die Walzenachsen
sind vorteilhaft in Lagern gelagert, die zueinander in senkrechter Richtung verstellbar
sind. Auf diese Weise ist es möglich, Walzenpaare verschiedener Durchmesser zu verwenden;
vorausgesetzt, daß der Teilkreis des Kettenrades, das mit einer solchen Walze zusammenarbeitet,
annähernd dem Durchmesser der Walze entspricht, wird die Lineargeschwindigkeit der
Oberflächen der Walzen stets die gleiche sein wie die Lineargeschwindigkeit der
die Kettenräder antreibenden Kette, infolgedessen wird ein Zerkratzen der Bleche,
das hervorgerufen würde durch eine Relativbewegung zwischen den initeinander zusammenwirkenden
Oberflächen der Bleche und der Walzen, vermieden.
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Auf jeden Fall ruhen die Walzenpaare zweckmäßig in Lagern, die gegenüber
dem Tragrahmen z. B. durch Gummihülsen isoliert und mit dem negativen Pol der elektrischen
Stromquelle verbunden sind dergestalt, daß die Walzen dazu dienen, die Bleche mit
dem negativen Pol der Stromquelle zu verbinden.
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Bei bekannten Plattiereinrichtungen der erwähnten Art wird der Elektrolyt
mit Hilfe von Pumpen durch die Bäder hindurch und in einen Vorratsbehälter in Umlauf
gesetzt; auch bei der Einrichtung nach der vorliegenden Erfindung findet ein solches
den Umlauf des Elektrolyts bewirkendes System Anwendung. Gemäß der Erfindung ist
jedoch am Boden eines jeden Bades eine ständig wirksame Ablaßleitung verhältnismäßig
engen Querschnitts vorgesehen, und zwar außer den verhältnismäßig großen Überlaufleitungen,
die für die normale Rückführung des Elektrolyts in den Tarik bei arbeitender Einrichtung
sorgen. Wenn also die Einrichtung abgeschaltet wird, so läuft der Elektrolyt durch
die ständig wirksamen Abflußleitungen in den Vorratsbehälter zurück; infolgedessen
ist eine Zerstörung der Anoden unter der Einwirkung des - Elektrolyts während
der Abschaltperioden der Einrichtung verhindert.
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Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung liegen die Anoden in jedem
Bad quer zu diesem Bad in gewissen Abständen voneinander, wobei zwischen benachbarten
Anoden isolierende Abstandstücke in Gestalt von paarweise angeordneten Isoherrollen
oder -stangen vorgesehen sind, die Abstandsführungen bilden, zwischen denen die
Bleche hindurchtreten.
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Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung wird die Zirkulation des
Elektrolyts durch eine oder mehrere Pumpen bewirkt, die nach Art senkrechter Förderpumpen
ausgebildet sind, welche mit ihrem unteren Ende mit einem Vorratsbehälter in Verbindung
stehen und so angeordnet sind, daß sie den geförderten Elektrolyt an ihrem oberen
Ende in eines oder mehrere der Bäder abliefern; dabei sind Mittel zur Zuführung
von Luft zu den unteren Enden des Rohres vorgesehen, so daß die Flüssigkeit durch
Luftblasen bzw. durch Belüftung der Flüssigkeit in an sich bekannter Weise nach
oben gefördert wird.
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In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Einrichtung nach der
Erfindung veranschaulicht.
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Fig. i zeigt in Seitenansicht, teilweise abgebrochen, eine nach der
Erfindung ausgebildete Einrichtung; Fig. 2 zeigt die Einrichtung nach Fig. i im
Grundriß; Fig. 3 veranschaulicht in größerem Maßstabe einen Querschnitt nach
der Linie III-III der Fig. 2; Fig. 4 zeigt in größerem Maßstabe und im Grundriß
eines der Bäder und der benachbarten Förderrollenpaare nebst der Anordnung der Anoden
und der Ab-
standsglieder; Fig. 5 ist ein Querschnitt nach der Linie
V-V der Fig. 4; Fig. 6 zeigt im Querschnitt und im größeren Maßstabe die
auf der linken Seite der Fig. 5 liegenden Teile -Fig. 7 ist ein Querschnitt
nach der Linie VII-VII der Fig. 6.
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Bei der dargestellten Ausführungsform besteht die Einrichtung aus
einem Rahmen A, der an seinem rechten Ende einen Einführungstisch B trägt;
dieser Tisch hat die übliche Bauart und dient zur Aufnahme der zu plattierenden
Bleche, die von dem Tisch aus durch Walzenpaare BI weitergefördert werden, und zwar
durch eine Richtvorrichtung B2 bestimmter Bauart.
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Die Walzen BI sitzen auf Achsen, die durch Lager hindurchragen, welche
in Lagergehäusen BI angeordnet sind. Diese Lagergehäuse werden, wie die Zeichnung
zeigt, vom Rahmen A getragen. je ein Ende einer jeden Achse ragt über ein
zugehöriges Lager heraus, und die so herausragenden Achsenenden tragen Kettenräder
B4, B5, die nachstehend noch näher beschrieben werden.
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Links von der Richtvorrichtung befinden sich auf dem Rahmen
A mehrere Sätze von Trögen oder Bädem, die mit Austritts- und Eintrittsschlitzen
für die Walze versehen sind. Diese Schlitze haben Gummidichtungsmundstücke, die
nachstehend noch genauer beschrieben werden. Durch diese Mundstücke treten die Bleche
hindurch, wenn sie in die Bäder gelangen und aus ihnen wieder herausgeführt werden.
In den Fig. i und 2 sind lediglich zwei derartige Sätze von Bädem veranschaulicht,
nämlich ein Satz von Plattierungsbädem D und ein Satz heißer Waschbäder
E.
In der Abbildung ist die Einrichtung rechts von dem Satz der Bäder
D abgebrochen dargestellt. In der Praxis würden sich hier jedoch weitere
Sätze von Plattierbädem D, z. B. weitere zwei Sätze solcher Bäder, rechts
anschließen. Außerdem würden zwischen dem am Ventil rechts liegenden Satz von Plattierbädem
und der Richtvorrichtung B ein Satz anodischer Reinigungsbäder, ein Satz heißer
Waschbäder zum Säubern der Bleche nach ihrem Durchgang durch die anodischen Reinigungsbäder
und ein Satz von Beizbädern vorgesehen sein, durch die die Platten
nach
dem Heißwaschen hindurchtreten und bevor sie in den ersten Satz der Plattierbäder
gelangen. Diese zusätzlichen Bäder sind jedoch in der Zeichnung nicht veranschaulicht,
da ihre Bauart bekannt ist und daher keinen Gegenstand der Erfindung bildet; anderseits
sind die Mittel zum Hindurchführen der Bleche durch diese nicht dargestellten Bäder
und die hier verwendeten Dichtungsmundstücke die gleichen wie die bei den Bädern
D verwendeten, die nachstehend noch im einzelnen beschrieben werden. Auf
jeder Seite eines jeden Bades D oder E befindet sich ein Paar Walzen
F, die den Walzen BI entsprechend ausgebildet sind, mit deren Hilfe die Bleche durch
die Bäder hindurchgeführt werden. Wie aus der Zeichnung zu erkennen ist, sind die
Walzen F auf Achsen F' gelagert, die ihrerseits in Lagern ruhen, welche in Gehäusen
B3 angeordnet sind; auf der einen Seite des Rahmens ragen die Achsen F' über die
Lagergehäuse nach außen und tragen hier Kettenräder C, Cl.
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Am linken Ende des Rahmens A ist eine Trockeneinrichtung
G bekannter Bauart vorgesehen, durch welche die Platten hindurchgeführt werden,
nachdem sie die Waschbäder E verlassen haben. Die Förderbewegung erfolgt
mittels Walzen, die auf Achsen ruhen, von denen jede an ihrem einen Ende ein KettenradGl,
G2 trägt, das ähnlich ausgebildet ist wie die Kettenräder C und Gl.
Unterhalb des linken Endes des Rahmens A ist ein Elektromotor H angeordnet,
der eine Welle HI mit einem -Kettenrad HI antreibt. Über dieses Kettenrad läuft
eine endlose Kette H3.
Das obere Trum der Kette H3 tritt durch die
Kettenräder Gl, G2, die Kettenräder C und Cl, die Kettenräder
B4 und B,1 sowie über das Kettenrad B', mit dessen Hilfe die Walzen der Richtvorrichtung
angetrieben werden. Das untere Trum der endlosen Kette läuft unten über die Kettenräder
C, Cl, B4, B5, Gl und G2 und wird zweckmäßig an gewissen
im Abstand voneinander liegenden Stellen seiner Gesamtlänge, so beispielsweise bei
A 2 unterstützt, um einen großen Durchhang zu vermeiden.
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Unterhalb der Bäder D befindet sich ein - Vorratsbehälter
D' für den Plattierelektrolyt. Eine mit D2
bezeichnete Einrichtung dient dazu,
den Elektrolyt ständig über den Tank DI- nach oben in die Bäder D
zu führen,
aus denen er wieder in den Vorratsbehälter zurückgelangt, und zwar durch Überlaufleitungen
Ds. Ähnlich befindet sich auch unterhalb der Bäder E ein Tank EI für
die Waschflüssigkeit, wobei eine Fördervorrichtung EI vorgesehen ist, um
diese Waschflüssigkeit ständig nach oben aus dem Tank EI in die Bäder
E zu fördern, aus denen sie durch die Auslaufrohre E3 wieder in den
Vorratsbehälter zurückgelangt.
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Wie insbesondere aus Fig. 3 hervorgeht, die die Walzen F und
die Kettenräder C und C '- deutlich erkennen läßt, sind diese Kettenräder
C, Cl und B4, Bä auf den Achsen eines jeden Walzenpaares B 1 bzw.
F mit einer bzw. zwei im Abstand voneinander liegenden Zahnkränzen versehen; die
Kette H3 hingegen ist dreifach gegliedert, so daß ihr mittlerer Längsabschnitt
mit den Zähnen eines jeden oberen Kettenrades und ihre beiden seitlichen Abschnitte
mit den Zähnen der unteren Kettenräder zusammenwirken. Im übrigen ist der Teilkreis
dieser Kettenräder C, Cl und B4, B5 genau so groß wie der Durchmesser
der Walzen F bzw. B', die auf den zugehörigenAchsen sitzen; die KetteH3 treibt daher
die Walzen F und BI mit einer solchen Geschwindigkeit an, daß die Linearverstellung
ihrer mit den Blechen zusammenwirkenden Oberflächen die gleiche und ebenso groß
ist wie die Linearverstellung der Kette H3. Wenngleich bei der dargestellten
Bauart die Walzen F und BI aus diesen Gründen den gleichen Durchmesser haben, so
leuchtet doch ein, daß diese Walzen auch verschiedene Durchmesser haben und die
Kettenräder C, Cl und B4, BI entsprechend unterschiedliche Teilkreisdurchmesser
aufweisen können; dennoch ist sichergestellt, daß alle Walzen miteinander die Bleche
mit der gleichen Geschwindigkeit vorwärts bewegen, und zwar dergestalt, daß weitgehend
die Gefahr beseitigt ist, daß irgendeine Oberfläche der Bleche dadurch Kratzer oder
Schrammen erhält, daß eine Walze bestrebt wäre, die Bleche mit einer etwas anderen
Geschwindigkeit als die andere Walze anzutreiben oder mit ihrer Umlaufgeschwindigkeit
hinter dieser anderen Walze zurückzubleiben.
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Die Anordnung der Dichtungsmundstücke, die an sich bekannt sind, ist
am deutlichsten den Fig. 5 und 6
zu entnehmen. Aus diesen Abbildungen
geht hervor, daß die Mundstücke von Streifen J, jl aus Gummi oder ähnlichem biegsamem
Baustoff bestehen, die auf gegenüberliegenden Seiten der Eintritts- und Austrittsschlitze
R der Bäder angeordnet sind. Für gewöhnlich berühren sich also diese Gummistreifen,
aber sie können beim Hindurchgang der Blechplatten auseinandergespreizt werden.
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Die Anordnung der Anoden in den Bädern ist besonders deutlich aus
den Fig. 4, 5, 6 und 7 zu erkennen. In jedem Plattierbad sind in dem
Winkel zwischen dem Badboden und den Seitenwandungen des Bades Isolierstücke
N vorgesehen, so daß eine Stufe entsteht, wie dies aus Fig. 7 zu erkennen
ist. In Abständen voneinander liegen auf jeder Seite eines jeden Bades Leitungsteile
in Gestalt von Kupferstreifen 0 bzw. Streifen aus einem ähnlichen Metall
guter elektrischer Leitfähigkeit. Diese Streifen sind mit einer Schicht
01 aus Antimonblei versehen, die entsprechend der aus Fig. 7
erkennbaren
Form gebogen werden, so daß sie zusammen mit dem benachbarten Isolierstab
N zwei Stufen 02 und 03 (Fig. 6 und 7) bilden. Zwischen
einander gegenüberliegenden Stufen EI auf den beiden Seiten eines jeden Bades
liegt, von diesen Stufen an ihren Enden getragen, eine untere Anode, die die Gestalt
einer einzelnen Stange oder eines Paares seitlich nebeneinander angeordneter Stangen
P besitzt. Entsprechend tragen die an den Seiten-wänden des Bades D
einander
gegenüberliegenden Stufen 02 die Enden einer oberen Anode, die gleichfalls als einzelner
Stab ausgebildet ist oder aus einem Paar nebeneinander angeordneter Stäbe Pl besteht.
Diese Anodenstäbe P und Pl- sind für gewöhnlich paarweise ausgebildet, um ihr Gewicht
möglichst niedrig zu halten und ihre Handhabung zu erleichtern. Der Kupferstreifen
eines jeden leitenden Teils A ragt nach oben und ist über den Rand des Bades
D herübergebogen. Die äußeren Enden 04 aller dieser Leitungsteile sind durch
eine gemeinsame, sich in der Längsrichtung erstreckende Speiseschiene
0
miteinander verbunden,
. Die Isolierstäbe IV weisen
Aussparungen auf, in denen die Abschnitte 0' der Leitungsteile
0, 01 liegen, wie dies bei N' in Fig. 7 veranschaulicht ist. Hierdurch
wird eine sichere Lagerung gewährleistet. An Stelle der Isolierstäbe N, die
zwischen den Leitungsteilen 0 liegen, sind mit ihren Enden Führungsstangen
oder Walzen Q gelagert, die zweckmäßig als Metallstangen mit einer Schicht aus Gummi
oder -anderem Isohermaterial bestehen.
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Zwischen den Enden der oberen Anode Pl- sind IsolierblöckeQ1 vorgesehen,
die von der Oberseite derjenigen Teile des Isolierstabes NI getragen werden, die
zwischen den Leitun#.3teilen 0 liegen, die Isolierblöcke Ql dienen zur Lagerung
der Enden der oberen Führungsstangen Q2. Bei der dargestellten Bauart bewegen
sich die Bleche bei ihrem Durchgang durch die Bäder in einer Richtung, die ün wesentlichen
senkrecht zu den Anoden P, Pl verläuft; die Bleche werden in den richtigen
Abständen von den Anoden durch die Führungsstangen Q, Q2 gehalten.
Diese Stangen Q,
Q2 können sich frei drehen und werden die Oberflächen der
Blechplatten nicht beschädigen, da sie mit Gummi oder einem ähnlichen Baustoff bedeckt
sind. Auf diese Weise wird eine gleichmäßige Bedeckung der Bleche unter Fortfall
jeglicher Schrammen oder Beschädigungen in der Plattierung erreicht.
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Die Rollen F sind mit dem negativen Pol der, Stromquelle zweckmäßig
mit Hilfe von Schleifringen od. dgl. verbunden, die innerhalb der Lagergehäuse B3
angeordnet sind. Diese Lagergehäuse sind im übrigen z. B. mit Hilfe von Gummihülsen
gegenüber dem Tragrahmen A isoliert. Die Einriclitung, mit deren Hilfe die
Flüssigkeit in Umlauf gesetzt wird, ist in Fig. i mit D2 bezeichnet. Sie
ist identisch mit der Fördereinrichtung E2 und besteht, wie Fig.
3 erkennen läßt, aus einem senkrechten Förderrohr M, dessen oberes Ende an
ein Verteilungsrohr M' angeschlossen ist; von diesem Verteilungsrohr gehen einzelne
Zuführungsrohre M' zu den verschiedenen Bädern. Ein Überlaufrohr D 3 bzw.
E3 großen Querschnitts steht, wie schon erwähnt, mit jedem Bad in Verbindung,
und zwar an der Stelle, an der der Flüssigkeitsspiegel während des Arbeitsvorganges
gehalten werden soll. In das untere Ende des Rohres 111 führt eine Luftleitung
N3, durch die ständig Luft zugeführt wird, so daß die im Rohr M gebildeten
Luftblasen bewirken, daß die Flüssigkeit in diesem Rohr nach oben steigt und zusammen
mit der Luft durch die Leitungen M2 in an sich bekannter Weise den Bädern zugeführt
wird. Dieses Verfahren zur Herbeiführung des Flüssigkeitsumlaufes en-nöglicht gleichzeitig
eine einfache und wirksame Kontrolle der Flüssigkeitstemperatur. Die Blasen -der
kalten Luft bewirken in der aufsteigenden Säule des Elektrolyts eine Kühlung; in
anderen Fällen hingegen, so beispielsweise bei den Waschbädern, in denen hohe Temperaturen
benötigt werden, kann die Luft vorgeheizt sein, so daß sie die Flüssigkeit erwärmt.
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Weiterhin ist jedes Bad mit einer kleinen, ständig wirksamen AbflußleitungN4
versehen, die von der Bodenwandung des Bades ausgeht und einen solchen -Querschnitt_
besitzt, daß die während des Arbeitsvorganges jedem Bad ständig zugeführte Flüssigkeitsmenge
erheblich größer ist als diejenige, die durch das Rohr N4 abfließen kann. Zweck
und Wirkung de.9 RohresN4 ist lediglich darin zu sehen, daß sich das Bad selbsttätig
in den VorratsbehälterD1 entleert, wenn die Einrichtung außer Betrieb gesetzt wird.
Sämtliche Bäder sind also leer, wenn die ganze Einrichtung stillgesetzt ist.
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Die Lager ' in denen die Achsen der Walzen F umlaufen, sind
zweckmäßig so gelagert, daß sie sich in senkrechter Richtung in ihren Haltern B3
verschieben können; die Walzen können also entweder miteinander oder mit den Blechen
in Berührung stehen, wenn letztere zwischen den Walzen hindurchgeführt werden; dies
erfolgt unter der Einwirkifung des Gewichtes der oberen Walze, außerdem können die
Walzen mit ihren Achsen und ihren Lagern als Ganzes aus der Einrichtung herausgehoben
werden, wenn es zum Zwecke des Ersatzes oder aus anderen Gründen erforderlich ist.
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Wenn auch für gewöhnlich beide Walzen eines jeden Paares aus Metall
mit einer Deckschicht bestehen, so kann in gewissen Fällen doch auch eine der Walzen
eine Gummischicht aufweisen. In diesem Falle kann es erwünscht sein, zwischen das
eine oder andere der Kettenräder C oder Cl und ihrer Achse F eine Reibverbindung
einzuschalten, so daß hierdurch -dem Umstand Rechnung getragen wird, daß der wirksame
Durchmesser der gummibedeckten Walze an der Stelle, an der sie mit dem Blech in
Berührung kommt, nicht genau gleich groß ist wie der Teilkreis des zugehörigen Antriebskettenrades.