DE959776C

DE959776C - Arrangement for hard chrome plating of light metal engine cylinders

Info

Publication number: DE959776C
Application number: DER12082A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Wolfram Ruff
Original assignee: WOLFRAM RUFF DR ING
Current assignee: WOLFRAM RUFF DR ING
Priority date: 1953-07-08
Filing date: 1953-07-08
Publication date: 1957-03-14

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zum Hartverchromen von Leichtmetallmotorenzylindern mit an den Enden mindestens eines Zylinders sich in axialer Richtung anschließendem, Randwirkungen an den' Zylinderkanten ausschließendem Kathodenoberteil und -unterteil und mit durch den Zylinder hindurchragendem und in den Kathodenoberteil und -unterteil hineinreichendem Anodenrohr.The invention relates to an arrangement for hard chrome plating light metal engine cylinders with at the ends of at least one cylinder adjoining in the axial direction, Edge effects on the 'cylinder edges excluding the cathode top and bottom and with protruding through the cylinder and reaching into the upper and lower part of the cathode Anode tube.

Bei einer bekannten Anordnung dieser Art wird der Elektrolyt aus einem unterhalb der Anordnung befindlichen Sammelbehälter mittels einer besonderen, außerhalb des Sammelbehälters und der Anordnung befindlichen Pumpeinrichtung in den Raum zwischen Zylinder und Hohlanode hineingedrückt und fließt durch die oben offene Hohlanode wieder in den Sammelbehälter zurück. Bei einer anderen bekannten Anordnung sind Zylinder, Kathodenober- und -unterteil mit einem vollen Anodenstab zusammen in einer besonderen Ein- ao hängevorrichtung angeordnet, die als Ganzes in einen Elektrolytbehälter eingesetzt wird.In a known arrangement of this type, the electrolyte is formed from an underneath the arrangement located collecting container by means of a special, outside of the collecting container and the arrangement The pumping device located is pressed into the space between the cylinder and the hollow anode and flows back into the collecting container through the hollow anode, which is open at the top. at Another known arrangement is the cylinder, cathode top and bottom with a full one The anode rod is arranged together in a special suspension device that can be used as a whole an electrolyte container is used.

Demgegenüber besteht die Erfindung darin, daß der Kathodenoberteil als Vorratsbehälter und der Kathodenunterteil napfförmig ausgebildet sind und daß im Innern des in das aus Kathodenoberteil, Zylinder und Kathodenunterteil gebildete Gefäß hineinragenden Anodenrohres ein Rührwerk in Ge-In contrast, the invention consists in that the cathode top as a storage container and the Cathode lower part are cup-shaped and that inside the in the cathode upper part, Cylinder and cathode lower part formed vessel protruding anode tube an agitator in

stalt einer in Richtung des Rohres schwingenden Scheibe angeordnet ist, die vorzugsweise mit sich im Querschnitt nach einer Seite hin erweiternden Löchern versehen ist. Durch die in Richtung des Anodenrohres schwingende Scheibe findet innerhalb des aus Kathodenoberteil, Zylinder und Kathodenunterteil gebildeten Gefäßes ein Flüssigkeitskreislauf statt, der das Aufbringen einer gleichmäßigen und an der Zylinderwand gut haftenden Chromschicht gewährleistet. Durch die neue Anordnung werden nur kleine Elektrolytmengen gebraucht, die man leicht nach einer oder nach wenigen Benutzungen auswechseln kann; dadurch läßt sich der Verbrauch an Chemikalien einsparen. Die benutzte Elektrolytflüssigkeit kann für spätere gemeinsame Regeneration gesammelt werden, man braucht also die benutzte Menge nicht ständig zu kontrollieren. Dasselbe gilt für die anderen in kleinen- Mengen gebrauchten Bäder zum Vorao behandeln, wie Vorentfetten, Beizen und Nachentfetten. Bei der neuen Anordnung ist der Platzbedarf kleiner als bei den bekannten. Ein Arbeiter kann leicht mehrere Einrichtungen bedienen. Bei kleineren Vorrichtungen ist auch die Gasabsaugung ag erleichtert, die wegen der großen Giftigkeit von Chromsäure besonders wichtig ist, so daß der Energieverbrauch hierfür kleiner wird.stalt is arranged a vibrating in the direction of the tube disc, which is preferably with it is provided in cross-section to one side widening holes. By going in the direction of the The anode tube vibrating disc takes place within the cathode top part, cylinder and Cathode lower part formed vessel instead of a liquid circuit, the application of a A uniform chrome layer that adheres well to the cylinder wall is guaranteed. With the new Arrangement, only small amounts of electrolyte are needed, which can be easily after a or after can replace a few uses; this saves the consumption of chemicals. The used electrolyte fluid can be collected for later joint regeneration, man so does not need to constantly control the amount used. The same goes for the others in Treat small quantities of used baths for Vorao, such as pre-degreasing, pickling and post-degreasing. The new arrangement requires less space than the known ones. A worker can easily serve multiple facilities. In the case of smaller devices, there is also the gas extraction ag, which is particularly important because of the great toxicity of chromic acid, so that the Energy consumption for this becomes smaller.

Zweckmäßig lassen sich zwischen Kathodenoberund -unterteil in an sich bekannter Weise mehrere Zylinder in axialer Richtung dicht aneinanderschließend anordnen, wodurch sich die Leistung der erfindungsgemäßen Anordnung erhöht, ohne von deren Vorteilen etwas aufzugeben. Die in axialer Richtung dicht aneinander schließ enden Zylinder vermeiden eine Stromlinienkonzentration an den Rändern der Zylinderbohrung.Expediently, several can be arranged between the upper and lower part of the cathode in a manner known per se Arrange cylinders close to one another in the axial direction, which increases the performance the arrangement according to the invention increased without giving up anything of their advantages. In the Cylinders that close closely to one another in the axial direction avoid a streamline concentration at the edges of the cylinder bore.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist in dem den Vorratsbehälter bildenden Kathodenoberteil ein Isolierkörper eingesetzt, dessen unterer Teil zugleich einen Führungs- und Haltekörper für das Anodenrohr bildet. Durch den Isolierkörper wird der Stromübergang zwischen Anode und Kathode auf den zu verchromenden Teil der Kathode konzentriert.According to one embodiment of the invention, the upper part of the cathode which forms the storage container is located an insulating body used, the lower part of which is also a guide and holding body for forms the anode tube. The current transfer between the anode and Cathode concentrated on the part of the cathode to be chrome-plated.

Weitere Merkmale der Erfindung sind in der folgenden Beschreibung an Hand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den Ansprüchen und der Zeichnung erläutert, die einen Schnitt durch die erfindungsgemäße Anordnung zeigt. ι und 2 sind zwei hintereinandergeschaltete, zu verchromende Zylinder, 3 ist ein napfförmig ausgebildeter Kathodenunterteil, mit dem der unterste Zylinder unten abgeschlossen ist, und 4 ein„oberhalb der zu verchromenden Zylinder angeordneter, als Vorratsgefäß für Chromsäure ausgebildeter Kathodenoberteil mit Hohlanode 5 und Rührwerk 6. Rührwerk 6 befindet sich in der Hohlanode S mit seitlichen Ein- und Ausflußlöchern 7 und 8 für den Elektrolyt, dessen Bewegung längs der zu verchromenden Zylinderwände durch Einstellung der Geschwindigkeit der in axialer Richtung vibrierenden Rührwerksscheibe 9 leicht und genau regelbar ist. In der Scheibe 9 sind sich nach einer Seite hin erweiternde Löcher vorgesehen, wodurch eine Pumpwirkung erzielt wird. Die Zylinder i,2, der Kathodenunterteil 3 und der Kathodenoberteil 4 bilden ein für sich abgeschlossenes Gefäß, innerhalb dessen durch die schwingende Scheibe 9 ein Elektrolytkreislauf stattfindet. 10 und 11 sind zwei aus keramischer Masse oder Glas hergestellte nichtleitende Einsätze, die den Stromübergang zwischen Anode und Kathode auf den zu verchromenden Teil der. Kathode, d. h. auf die Innenwände der Zylinder 1 und 2, konzentrieren. Der die Chromsäure, enthaltende Kathodenoberteil 4 wird durch einen leicht abnehmbaren oberen Deckel 12 abgeschlossen, unter dem sich die während der Verchromung entstehenden schädlichen Gase und Dämpfe sammeln, so daß sie von hier leicht abgeführt werden können.Further features of the invention are explained in the following description using an exemplary embodiment in conjunction with the claims and the drawing, which shows a section through the arrangement according to the invention. ι and 2 are two cylinders to be chrome-plated, connected in series, 3 is a cup-shaped lower cathode part with which the bottom cylinder is closed at the bottom, and 4 an upper cathode part with hollow anode 5 and agitator 6 arranged above the cylinder to be chrome-plated and designed as a storage vessel for chromic acid Agitator 6 is located in the hollow anode S with lateral inlet and outlet holes 7 and 8 for the electrolyte, the movement of which along the cylinder walls to be chrome-plated can be easily and precisely regulated by adjusting the speed of the agitator disk 9 vibrating in the axial direction. In the disk 9 holes are provided which widen towards one side, whereby a pumping effect is achieved. The cylinders i, 2, the lower cathode part 3 and the upper cathode part 4 form a self-contained vessel within which an electrolyte cycle takes place through the vibrating disk 9. 10 and 11 are two non-conductive inserts made of ceramic or glass, which transfer the current between the anode and cathode to the part to be chrome-plated. Cathode, ie on the inner walls of cylinders 1 and 2, concentrate. The upper cathode part 4 containing the chromic acid is closed by an easily removable upper cover 12 under which the harmful gases and vapors produced during the chrome plating collect so that they can be easily removed from here.

LJm die bei der Hartverchromung entstehende Wärme nach Erreichen der notwendigen Elektrolysentemperatur abzuleiten bzw. diese Temperatur genau regeln zu können, befindet sich die Kathode 1 bis 4 in einem Wasserbad 13 mit den Heizelementen 14 und einer Einrichtung für Kaltwasserzusatz 15, wodurch an allen Stellen der zu verchromenden Zylinder 1 und 2 während des gesamten galvanischen Prozesses eine gleichmäßige Temperatur gesichert werden kann.LJm the heat generated during hard chrome plating after the required electrolysis temperature has been reached To derive or to be able to regulate this temperature precisely, the cathode 1 is located to 4 in a water bath 13 with the heating elements 14 and a device for adding cold water 15, whereby at all points of the cylinder 1 and 2 to be chrome plated during the entire galvanic Process a uniform temperature can be ensured.

Der als Vorratsgefäß für den Elektrolyt dienende Kathodenoberteil 4 ist vorzugsweise so bemessen, daß sein Inhalt genügt, um eine einmalige Verchromung von einem oder mehreren hintereinandergeschalteten Zylindern ohne weitere §§ Zusätze durchführen zu können. Bei Beginn einer Verchromung wird also dieses Gefäß jedesmal mit frischer, genau abgemessener und eingestellter Säure gefüllt und nach Beendigung der Verchromung die an sechswertigem Chrom verarmte Flüssigkeit wieder ausgekippt, um vor ihrer Wiederbenutzung aufgefrischt und erneut chemisch genau eingestellt zu werden. Da es sich hierbei jedesmal nur um kleine Säuremengen handelt und nicht wie bei den bisher üblichen Verfahren um eine schwierig konstant zu haltende große Elektrolytmenge, bereitet das Wechseln des Elektrolyts von einer zur anderen Verchromung keine besonderen Schwierigkeiten.The cathode upper part 4 serving as a storage vessel for the electrolyte is preferably dimensioned so that its contents are sufficient to be able to carry out a one-time chrome-plating of one or more cylinders connected in series without further §§ additives. At the beginning of a chrome plating, this vessel is filled with fresh, precisely measured and adjusted acid and after the chrome plating is finished, the hexavalent chrome-depleted liquid is poured out again in order to be refreshed and again chemically precisely adjusted before it can be used again. Since this is only a small amount of acid in each case and not a large amount of electrolyte that is difficult to keep constant, as is the case with the methods customary up to now, changing the electrolyte from one chrome-plating to the other does not present any particular difficulties.

Das in der Abbildung dargestellte einseitig ge- u₀ schlossene Kathodengefäß bringt auch für die Vorbehandlung der Zylinder vor ihrer elektrolytischen Verchromung, d. h. für das Waschen, Entfetten und Beizen der Zylinder, große Vorteile. Denn mit dem in der Zeichnung dargestellten Zusammenbau n₅ der Kathode wird auch bei diesem Waschen, Entfetten und Beizen eine Rücksichtnahme auf die Beschaffenheit der Außenfläche der Zylinder unnötig, da diese Vorbehandlungen ebenso wie die Elektrolyse auf den Innenraum der Zylinder be- lao schränkt werden.The illustrated in the figure longlife u ₀ connected cathode cup brings for the pretreatment of the cylinder prior to electrolytic chrome plating, ie for washing, degreasing and stripping the cylinder, great benefits. Because with the assembly n _{5 of} the cathode shown in the drawing, even with this washing, degreasing and pickling, consideration of the nature of the outer surface of the cylinder is unnecessary, since these pretreatments as well as the electrolysis are limited to the interior of the cylinder.

Die beschriebene neue Anordnung zum Hartverchromen von Leichtmetallmotorenzylindern kann in verschiedener Weise abgeändert und ausgebaut werden, indem z. B. nicht nur mehrere Zylinder bei einer Verchromung übereinander, sondern auchThe described new arrangement for hard chrome plating of light metal engine cylinders can can be modified and expanded in various ways by, for. B. not just multiple cylinders a chrome plating on top of each other, but also

nebeneinander angeordnet werden, was besondere Bedeutung beim Verchromen von Mehrzylinderblöcken gewinnt.be arranged next to each other, which is of particular importance when chrome-plating multi-cylinder blocks wins.

Eine weitere Abänderung der neuen Anordnung besteht in der Verwendung von Umwälzluft statt eines Wasserbads zur Aufrechterhaltung und Regelung der Elektrolysentemperatur, wobei wegen der schlechten elektrischen Leitfähigkeit der Luft vagabundierende elektrische Ströme, die in einemAnother modification to the new arrangement is the use of recirculating air instead a water bath to maintain and regulate the electrolysis temperature, because of the poor electrical conductivity of the air stray electrical currents in a

ίο Wasserbad zwischen Kathode und Wasserbadwanne entstehen können, völlig ausgeschlossen werden. Einige andere bedeutsame Vorteile der Anwendung von Umwälzluft sind die vereinfachte Regelung der Elektrolysentemperatur, bei der an Stelle des Kaltwasserzusatzes schon die Veränderung einiger Luftlöcher oder Führungsbleche genügt, und das rasche und leichte Erkennen etwaiger undichter Stellen der zusammengebauten Kathoden, an denen austretende Chromsäure beim Luft-ίο Water bath between cathode and water bath tub can arise can be completely excluded. Some other significant benefits of the Use of circulating air are the simplified control of the electrolysis temperature, at which on In place of the cold water additive, just changing a few air holes or guide plates is sufficient, and the quick and easy detection of any leaks in the assembled cathodes, where chromic acid escaping from the air

ao umwälzverfahren sofort sichtbar wird, während in einem Wasserbad geringe austretende Chromsäuremengen sich schnell verteilen und dadurch unentdeckt bleiben können.Ao circulation process is immediately visible, while small amounts of chromic acid escaping in a water bath can spread out quickly and thus remain undetected.

Die durch die beschriebene neue AnordnungThe new arrangement described by the

as gegenüber den bisher bekannten Anordnungen verbürgten Vorteile sind mannigfaltiger Art, und zwar im wesentlichen folgende: Das die Zylinder umgebende Wasserbad erleichtert wegen seiner besseren Wärmeleitfähigkeit ein Konstanthalten der Elektrolyttemperatur, so daß Nester mit verschiedenartiger Temperatur, die bei Verwendung einer größeren Chromsäurewanne auftreten können, vermieden werden; die Badbewegung längs der zu verchromenden Zylinderwände kann dank, der Verwendung von Hohlanoden mit innerhalb von diesen angeordnetem Rührwerk genau geregelt und für jeden Zylinder auf eine gleiche Geschwindigkeit eingestellt werden; der Elektrolyt kann nach jeder Verchromung gewechselt werden; es muß also nicht mit einem sich von Zylinder zu Zylinder kontinuierlich verschlechternden Elektrolyt gearbeitet werden; es sind nur wesentlich kleinere Elektrolytmengen als bisher erforderlich, da die Außenseite der Zylinder nicht vom Elektrolyt umspült wird, so daß erhebliche Mengen an Chemikalien eingespart werden; Einsparungen an Chemikalien entstehen dank der besonderen Ausführung der Kathode auch bereits beim Waschen, Entfetten und Beizen der Zylinder vor dem Galvanisieren; der Verbrauch an elektrischer Energie wird wesentlich eingeschränkt, da der Strom durch nichtleitende Führungseinsätze innerhalb der Kathode auf die zu verchromenden Teile genau konzentriert wird; eine wirtschaftliche Massenfertigung ist möglich, und bei sinngemäßer Gestaltung von Kathodenoberteil und -unterteil ist auch das Verchromen von Mehrzylinderblöcken möglich.as guaranteed against the previously known arrangements The advantages are manifold, essentially the following: The cylinders The surrounding water bath facilitates keeping it constant because of its better thermal conductivity the electrolyte temperature, so that nests with different temperatures that are in use a larger chromic acid pan can be avoided; the bath movement along the to Chrome-plating cylinder walls can be achieved thanks to the use of hollow anodes with inside of these arranged agitator precisely regulated and at the same speed for each cylinder be set; the electrolyte can be changed after each chrome plating; so it doesn't have to worked with an electrolyte that deteriorated continuously from cylinder to cylinder will; only much smaller amounts of electrolyte than before are required because the outside the cylinder is not washed by the electrolyte, so that considerable amounts of chemicals are saved will; Chemical savings are made thanks to the special design of the cathode even when washing, degreasing and pickling the cylinders before electroplating; the Consumption of electrical energy is significantly restricted because the electricity is non-conductive Guide inserts within the cathode is focused precisely on the parts to be chrome-plated; an economical mass production is possible, and with an analogous design of the cathode top and lower part, multi-cylinder blocks can also be chrome-plated.

Claims

Patent claims:

1. Arrangement for hard chrome plating of light metal engine cylinders with the If at least one cylinder ends, edge effects adjoining each other in the axial direction at the cylinder edges excluding cathode upper part and lower part and with through protruding through the cylinder and reaching into the upper and lower part of the cathode Anode tube, characterized in that the upper part of the cathode is used as a storage container and the cathode lower part are cup-shaped and that inside the in the cathode upper part, Cylinder and cathode base formed vessel protruding anode tube an agitator in the form of a in the direction of the Tube vibrating disc is arranged, which is preferably with itself in cross section widening towards one side. Is provided with holes.

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that that between the lower and upper part of the cathode several cylinders are arranged close to one another in the axial direction are.

3. Arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that in which the storage container forming cathode upper part an insulating body is used, the lower part at the same time a guide and holding body for the Forms anode tube.

4. Arrangement according to claim 1 to 3, characterized in ₁ that the or each cylinder having connected thereto Kathodenunter- and-bonnet arranged in a preferably with heating elements and means equipped for cold water adding water bath.

5. Arrangement according to claim 1 to 3, characterized by means for air circulation around the unit delimited by the cylinder with the upper and lower part of the cathode.

Considered publications:
German patents No. 670 804, 830 860,

744S9O;

French Patent No. 773,708; Bilfinger, »Handbook of Electrolytic

Chromium plating ", 1952, p. 238; »Electroplating (formerly Pfanhauser) «, 1949, p. 1355.

1 sheet of drawings